Processo di modernizzazione per una gestione economica degli impianti di depurazione

Panoramica

Le coclee nelle pompe di alimentazione  

Le coclee convogliano fino a 846 m3 di acque reflue all'ora all'impianto di depurazione

  • L'impianto di depurazione di Monsheim deve essere completamente ammodernato senza fermarne il funzionamento.
  • I nuovi concetti dovrebbero sfruttare al meglio le risorse disponibili e sostenere una riduzione del consumo energetico.
  • Con la tecnologia di controllo potente e modulare, i dispositivi di campo possono essere facilmente collegati al sistema di controllo. Ulteriori componenti di automazione completano il concetto impiantistico e il sistema di controllo.
  • Il concetto integrato crea le basi per un funzionamento vantaggioso dell'impianto di depurazione.

Profilo cliente

Panoramica degli impianti di depurazione di Monsheim  

Tre comuni della Renania-Palatinato scaricano le loro acque reflue nell'impianto di depurazione

La popolazione equivalente servita dall'impianto di depurazione è di circa 46.500 A.E. e può arrivare a 120.000 al momento della vendemmia. In tutta la zona sono stati posati decine di chilometri di fognature, sono stati costruiti più di dieci bacini e dighe per lo smaltimento delle acque piovane, oltre a tre stazioni di pompaggio.

Applicazione

Direttore di fabbrica Ralf Schmidt  

Il direttore di fabbrica Ralf Schmidt ha deciso di orientarsi su una ristrutturazione completa.

Quando negli anni '70 e '80 è stato costruito l'impianto di trattamento delle acque reflue di Monsheim, l'attenzione è stata posta principalmente sulla protezione della qualità delle acque. Anche a causa del consumo energetico in costante aumento, nel 2014 l'Abwasserzweckverband Mittleres Pfrimmtal (associazione per lo scarico delle acque reflue), in qualità di gestore, ha deciso di effettuare un ammodernamento completo dell'impianto, che avrebbe dovuto essere eseguito durante il funzionamento dell'impianto stesso e completato entro il 2017. Complessivamente sono stati investiti circa 6,3 milioni di euro con l'obiettivo di rendere il lavoro maggiormente orientato ai processi e di risparmiare risorse su base sostenibile. I nuovi concetti volevano soprattutto contribuire alla riduzione del consumo energetico. Inoltre, era previsto che il 100% del consumo proprio sarebbe stato generato dall'azienda stessa. Per implementare questi requisiti, oltre all'ottimizzazione delle singole fasi del processo, è stato necessario rinnovare l'intera tecnologia di automazione utilizzata nell'impianto di depurazione.

Soluzione

Controllore Axioline AXC 3050  

Controllore Axioline AXC 3050 con moduli digitali e analogici collegati in serie

Durante la modernizzazione, i responsabili hanno concentrato la loro attenzione su una tecnologia di controllo modulare ad alte prestazioni, che garantisce una semplice connessione dei dispositivi di campo al sistema di controllo. Dieci PLC, distribuiti su tutta la struttura, controllano i processi di trattamento delle acque reflue nell'impianto di depurazione dopo il retrofit. Oltre all'installazione dei controllori, l'intero impianto elettrico è stato alloggiato in nuovi quadri elettrici. Dall'ingresso, attraverso i ventilatori, fino alle centrali termiche a blocco, i valori misurati vengono ora registrati tramite interfacce analogiche e digitali ed elaborati nei PLC decentralizzati, che controllano il processo di depurazione sulla base dei valori misurati registrati o disponibili.

Per raggiungere l'obiettivo definito di massima efficienza, ulteriori componenti di automazione completano il concetto impiantistico e il sistema di controllo. Ad esempio, nell'intero impianto con switch intelligenti è stato implementato un anello di rete ridondante basato su cavi in fibra ottica, che garantisce una disponibilità maggiore. I collaboratori possono ottenere informazioni sullo stato attuale dei singoli processi e componenti tramite i pannelli operativi distribuiti in tutto l'impianto e, se necessario, influenzare il rispettivo processo.

Un altro obiettivo era quello di risparmiare sui costi durante il processo di progettazione. Un modo per migliorare i processi è quello di collegare in modo efficiente i livelli di automazione e visualizzazione. Per questo motivo, i collaboratori degli impianti di depurazione, per la programmazione e la creazione delle applicazioni, hanno utilizzato la libreria Waterworx. Con i vari moduli contenuti nella libreria, i diversi dispositivi di campo possono essere facilmente inseriti nell'applicazione. L'interfaccia di visualizzazione integrata di Warterworx consente un semplice accoppiamento dei parametri di processo al sistema di controllo. Inoltre, il programmatore e il gestore sono supportati da altre funzioni specifiche del settore nell'implementazione dell'applicazione. Il concetto consente di integrare un gran numero di dispositivi di campo nella soluzione di automazione tramite moduli e oggetti prefabbricati.

Conclusione

"Con l'ammodernamento delle singole fasi di depurazione, in combinazione con la nuova tecnologia di automazione e i dispositivi di campo intelligenti, oggi abbiamo a disposizione un concetto integrato che pone le basi per un funzionamento vantaggioso del nostro impianto di depurazione", spiega il direttore di fabbrica Ralf Schmidt. Un moderno sistema di controllo e componenti affidabili non sono sufficienti, da soli, al raggiungimento del massimo grado di efficienza possibile. L'attenzione deve concentrarsi sulla soluzione completa. Se l'utente utilizza moduli prefabbricati per collegare complessi dispositivi di campo al sistema di controllo, i componenti possono essere integrati più facilmente e la disponibilità dell'applicazione può essere aumentata durante l'intero funzionamento.

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