O novo e flexível ROBOX Energy WS 85 para tratamento de águas residuais

A Robuschi está orgulhosa de marcar a primeira aplicação de seu novo compressor de parafuso magnético permanente, o ROBOX energy WS 85, que já está ajudando a melhorar a geração de ar para o tanque de oxidação em um grande sistema de tratamento de águas residuais. O Grupo Iren, uma empresa multisserviços que opera no setor de energia, queria reestruturar seu próprio sistema de tratamento de águas residuais para saneamento de resíduos urbanos. Criado em 1982, o sistema atual serviu uma população de 45.000 habitantes nos municípios de Rubiera e Scandiano na província de Reggio Emilia, na Itália. Contudo, o sistema de produção de ar do sistema é grande demais para a carga tratada, tornando-o ineficiente em termos de energia e custos. Uma solução mais ecológica e econômica era essencial. Portanto, o Grupo Iren decidiu procurar a ajuda da tecnologia avançada e do conhecimento especializado da Robuschi.


O desafio

O sistema de águas Rubiera compreende quatro linhas paralelas, cada qual fornecida por seu próprio compressor para gerar ar no compartimento de oxidação/nitrificação. Renovar essa parte do sistema expôs alguns problemas. Loris Canovi é chefe de tratamento de águas residuais na região Emilia em Ireti, parte do Grupo Iren. Ele reflete, “O sistema original foi considerado muito grande dada a real demanda de oxigênio do tanque. O tanque deve armazenar oxigênio suficiente para suportar a respiração da biomassa e a oxidação dos componentes orgânicos e nitrogênio de amônia dentro dele. Contudo, ficou claro que o real consumo de ar variava significativamente durante todo o ciclo de 24 horas, ou seja, o sistema desperdiçava energia e criava altos níveis de resíduos. Essencialmente, a configuração não tinha a flexibilidade de reduzir a produção das máquinas abaixo de determinado limite. Como resultado, durante grande parte do dia, o excessivo suprimento de ar estava gerando mais oxigênio do que as linhas precisavam.

Reequilibrando o sistema

O Grupo Iren projetou e construiu um sistema para controlar a produção de ar que, quando combinada com o novo compressor inovador da Robuschi, tornou possível melhorar significativamente o desempenho do sistema Rubiera. O primeiro passo era mudar a configuração, vinculando todas as máquinas. A equipe do Iren sabia se pudesse lidar com grandes variações em capacidade, apenas um compressor seria necessário. Com a demanda flutuando entre 600 m3/h e 3.000 m3/h, o sistema Rubiera precisava de um compressor com imensa flexibilidade, e foi aí que surgiu a tecnologia Robuschi com o novo compressor de parafuso magnético permanente ROBOX energy WS 85.


Flexibilidade excepcional

 

Os técnicos do Iren e da Robuschi trabalharam lado a lado durante o projeto para renovar o sistema de tratamento de águas residuais de Emilia. Loris Canovi explica, “Começamos com um protótipo, o WS 65, e depois avançamos para uma solução com dimensões que atenderam às necessidades do sistema Rubiera, o WS 85 era a solução ideal.” Durante as fases de teste, o sistema alinhou-se à lógica operacional implementada pelo Grupo Iren. O WS 85 foi calibrado para condições de trabalho específicas.

A tecnologia Robuschi demonstrou imediatamente a flexibilidade operacional necessária à estação de esgoto e, ao contrário dos seus concorrentes, o WS 85 pode ser ligado e desligado conforme necessário. O novo compressor ROBOX, com sua flexibilidade e versatilidade, também comunicou-se facilmente com o PLC do Iren, que o transforma em um controlador que ajusta os parâmetros do processo, conforme necessário.

 

 

Alternativamente, o ROBOX energy WS 85 analisa e aplica os dados do oxigênio recebidos diretamente do processo. Canovi comenta, “Essa flexibilidade apoia o processo e fornece feedback sem interrupção. É um recurso exclusivo que separa nosso sistema de outras tecnologias e promove excelente economia de energia."

Como explica Canovi, a próxima etapa é combinar a nova lógica com a unidade de produção de ar. “Para o sistema em momentos de elevada demanda, provavelmente precisaremos de outra unidade com uma classificação de potência inferior à do WS 85. Isso garantirá máxima flexibilidade em todas as demandas de carga do sistema.”

 

Consumo de energia reduzido pela metade

O novo e aprimorado sistema Rubiera está operando há quase seis meses e, embora seja muito cedo para enumerar as vantagens específicas da nova configuração, os dados iniciais já foram avaliados. Loris Canovi explica, “Graças às unidades de medição de eletricidade que instalamos para medir o consumo de energia do tanque em sua configuração do sistema original, conseguimos monitorar o consumo de eletricidade à medida que o projeto avançava. Como resultado, podemos informar que a nova lógica resultante do sistema de controle do Iren forneceu uma redução de 30% no consumo de eletricidade do tanque. Além disso, ao instalar o WS 85, asseguramos uma redução adicional de 20% na geração de ar e um total de economia de energia de 50%.”

Devido ao custo significativo de energia, essa notável redução no consumo é por si só um conquista extraordinária. Contudo, o Iren e a Robuschi acreditam que podem ir além: “O nível excelente já alcançado pode ser elevado alguns pontos percentuais se refinarmos alguns componentes do sistema, como o tamanho e a eficiência do tapete permeável para o suprimento do ar. Essas são apenas simples medidas operacionais, mas aumentam as notáveis economias que conquistamos com a renovação do sistema para níveis ainda mais altos!"

Maior eficiência

O estudo de caso Rubiera demonstra como a tecnologia do compressor de parafuso Robox fornece maior eficiência comparada à outras soluções disponíveis no mercado, graças ao seu motor magnético permanente especial. Capaz de manter sua capacidade operacional ao operar em velocidade baixa, a tecnologia permite que a máquina atinja um nível de eficiência que ultrapassa o padrão IE4. Esse recurso fundamental significa que as soluções Rubiera agregarão valor à missão mais ampla do Grupo Iren para melhorar a eficiência energética e reduzir os custos operacionais.

Além disso, a tecnologia Robuschi não tem peças móveis, eliminando, assim, a deterioração do produto devido ao desgaste, reduzindo os custos de manutenção e garantindo um compressor mais seguro e mais robusto. Essas vantagens são especialmente importantes na gestão de sistemas como tratamento de águas residuais de fluxos de esgoto, onde a confiabilidade é essencial. “É uma grande vantagem,” comenta Canovi “Tecnologias altamente inovadoras oferecem durabilidade e confiabilidade, mas esta solução ganha em todos os níveis.”

Um padrão reproduzível

Um trabalho bem-sucedido do Grupo Iren na província Reggio Emilia representou um projeto-piloto que ajudou a avaliar se a solução pode ser adotada em outras unidades do Grupo. “Temos vários sistemas com linhas paralelas, cada uma atendida por uma máquina separada, assim como na estação de esgoto Rubiera. Estamos avaliando a possibilidade de reproduzir essa configuração em outros locais, copiando o mesmo padrão funcional, mas adaptando-o às diferentes dimensões e aos diferentes tamanhos do sistema.

A instalação de um sistema de controle e a modularidade do sistema Robuschi serão cruciais para alcançar esse objetivo. Com a excelente melhoria em eficiência energética incorporada nessas operações, o Grupo Iren pode solicitar certificados de reconhecimento TEE (eficiência energética (ou 'branco')), tanto para a lógica quanto para as máquinas introduzidas.

Um grupo, múltiplas empresas

Ireti é a empresa operacional do Grupo Iren, e gerencia serviços de água integrado e de distribuição de gás e eletricidade. Juntos com as três outras empresas operacionais, ela forma uma empresa multisserviços baseada em Reggio Emilia, de onde o desenvolvimento estratégico e as atividades de controle de todo o Grupo são coordenados. O Grupo Iren opera nos setores de eletricidade, energia térmica para gás, aquecimento urbano, gerenciamento de serviços de água integrado, serviços ambientais, como coleta e descarte de resíduos e serviços de órgãos de administração pública. Outras unidades operacionais da holding industrial estão localizadas em Gênova, Parma, Piacenza e Turim.