Pompstations zijn onmisbaar – helaas, zult u zeggen. Want deze systemen die gigantische waterhoeveelheden door de verschillende zuiverings- en reinigingsstappen pompen, zijn storingsgevoelig en hebben een hoog energieverbruik. Festo heeft voor deze 'zorgenkinderen' een veilige en energie-efficiënte automatiseringsoplossing ontwikkeld, die zich wereldwijd al honderden keren heeft bewezen. Daarbij spelen terugslagkleppen een centrale rol. Deze hebt u namelijk helemaal niet meer nodig, als u met Festo werkt.
In een waterzuiveringsinstallatie verplaatsen de constant draaiende pompen geweldige watermassa's. Daarvoor zijn reusachtige machines nodig – met een net zo hoog stroomverbruik. Geen wonder dat het energieverbruik van waterzuiveringsinstallaties tot 20 % van de gemeentelijke energiekosten voor zijn rekening neemt. Het grootste gedeelte daarvan wordt gebruikt voor beluchting, gevolgd door pompstations. Dat is met name het geval bij verouderde techniek. Vooral wanneer meerdere pompen tegelijkertijd draaien. En wanneer vanwege de redundantie nog meer pompen direct beschikbaar moeten zijn.
Duidelijk is dat energie-efficiënte methoden vereist zijn – en steeds meer worden gestimuleerd. Wij weten uit ervaring dat de meeste installaties grote energiebesparingen kunnen realiseren. Laten we eerst eens een traditioneel pompstation bekijken. Of u kunt direct naar de oplossing van Festo gaan.
Ook momenteel nog zijn de pompstations van vele waterzuiveringsinstallaties en waterleidingbedrijven traditioneel met mechanische terugslagkleppen beveiligd. In principe moeten terugslagkleppen voorkomen dat water bij een stilstaande pomp terugstroomt. Maar deze oplossing met mechanische terugslagkleppen heeft vele nadelen. Ten eerste zijn ze vooral storingsgevoelig en inefficiënt.
Het grootste probleem is dat een terugslagklep vanwege de vlinderklep zorgt voor een weerstand met als gevolg lagere pompprestaties. Deze weerstand moet eerst worden overwonnen. Dat kost echter meer energie dan eigenlijk nodig zou zijn. In werkelijkheid beïnvloedt een terugslagklep zelfs de bedrijfsveiligheid. Want bij stilstand van de pomp vormt zich daar een door micro-organismen geproduceerde gasbel, die een automatische start van de pomp verhindert. Daarom moet de terugslagklep eerst handmatig worden bediend, zodat de gasbel kan ontsnappen en de pomp start.
Op lange termijn kunnen sluitende terugslagkleppen ook een waterslag veroorzaken, waardoor controlesystemen gaan trillen. Schade aan leidingen is daarom voorgeprogrammeerd. De levensduur van het gehele systeem wordt bovendien nog door een andere factor verkort: terugslagkleppen zijn gevoelig voor lekkage. Het gevolg is moeilijk te detecteren lekkages en terugstroming. En als de schade uiteindelijk zichtbaar is, moet vaak niet alleen de terugslagklep worden vervangen, maar in het ergste geval zelfs de hele pomp.
In plaats van mechanische terugslagkleppen biedt Festo voor pompstations een veilige en energie-efficiënte oplossing: geautomatiseerde schuiven met pneumatische lineaire aandrijving. De kleppen zijn via een centrale of decentrale PLC gekoppeld.
Een belangrijk argument voor de pneumatisch geautomatiseerde mesafsluiter is dat de pomp nu niet meer tegen de stromingsweerstand van de klep in hoeft te werken. De energiebesparingen die dit voor de pomp oplevert zijn vele malen hoger dan de energiebehoefte van de aanvullende besturing en voor de persluchtopwekking.
De door een centrale of decentrale PLC aangestuurde, direct op de lineaire aandrijving gemonteerde Namur-ventielen zorgen dat de afsluitschuiven tegelijkertijd met de pomp openen en sluiten. Bij ongewenste gasbelvorming, ontsnapt de gasbel direct bij het openen van de schuif, zodat de pompfunctie niet wordt aangetast. Door de gecontroleerde sluitfunctie ontstaat ook geen waterslag in de leidingsystemen meer. Andere voordelen zijn de geringe slijtage van de geautomatiseerde plaatschuiven en de hogere dichtheid, die de levensduur van de installatie duidelijk verhoogt.
Zelfs bij het wegvallen van de stroom blijft uw installatie betrouwbaar werken en schakelt over naar een veilige positie, want bij spanningsverlies wordt automatisch een persluchtreservoir voor de compressor geactiveerd. Pneumatische aandrijvingen hebben drie noodfuncties: open, dicht, stop. Een situatieafhankelijke werking van de kleppen is dus altijd gewaarborgd.
Geautomatiseerde schuiven met pneumatische lineaire aandrijving van Festo bieden vele duidelijke voordelen:
À ce jour, Festo a mis en œuvre avec succès la solution décrite dans plus de 100 usines de traitement de l'eau et plus de 200 stations d'épuration. Par exemple, dans la station d'épuration de Sindelfingen. L'usine épure les eaux usées d'environ 250 000 habitants du sud de l'Allemagne. Dans la station de pompage, qui amène les eaux usées du décanteur primaire vers le traitement biologique, il y a six pompes centrifuges, consommant chacune 90 kW et débitant jusqu'à 500 l/s pour une hauteur de refoulement de 8 à 9 m. Selon la quantité d'eaux usées, jusqu'à cinq pompes fonctionnent. Une pompe est utilisée pour la redondance.
Avant la transformation, le clapet anti-retour devait être constamment maintenu ouvert, ce qui réduisait le débit de jusqu'à 10 %. La section transversale d'écoulement libre était également réduite. Et lorsque le clapet anti-retour se fermait, les tuyaux encaissaient des coups de bélier.
Depuis que nous avons complètement remplacé les clapets anti-retour et leurs fonctionnalités existantes par une automatisation pneumatique de vannes à guillotine, le même débit de pompe est atteint, mais avec beaucoup moins d'énergie. La station d'épuration de Sindelfingen économise ainsi près de 90 000 kWh par an. Cela correspond à 2 % des besoins énergétiques totaux de la station d'épuration et à une économie annuelle de plus de 11 000 euros. La municipalité avait investi 25 000 euros. Nous vous laissons calculer à partir de quand l'automatisation avec Festo devient rentable.