사람들에게 깨끗한 물을 제공하기 위해서는 엄청난 양의 에너지가 필요합니다. 이 문제는 시대가 변화하고 인구가 증가함에 따라 점점 심각해질 것입니다. 오늘날 비용 효율적이고 에너지 효율적인 솔루션은 특히 폐수처리 플랜트에서 수처리 부문의 에너지 소비를 크게 줄일 수 있습니다.
덴마크 오르후스에 소재한 Marselisborg 폐수처리 플랜트(WWTP)는 슬러지에서 에너지를 생산할 뿐만 아니라 에너지 효율을 높이기 위해 드라이브를 설치했습니다. 현재 이 회사는 서비스 대상인 200,000명의 폐수처리에 필요한 것보다 훨씬 더 많은 에너지를 생산하고 있습니다.
실제로 Marselisborg WWTP는 식수 공급에 필요한 에너지를 충당할 수 있을 만큼 많은 에너지를 생산합니다. 따라서 Marselisborg WWTP는 에너지 중립적인 수처리 부문으로 가는 길을 제시하고 물에서 에너지를 분리하는 방법을 보여줍니다.
과제: 폐수처리를 위한 에너지 집약적 공정
폐수처리에는 하루 종일 작동하는 에너지 집약적 공정이 필요합니다. 에너지는 하수구를 통해 처리 플랜트까지 물을 펌핑하는 데 사용되며, 이 때 폭기조, 내부 펌프 작동 및 슬러지 처리에서 방대한 양의 에너지가 사용됩니다.
폐수처리 플랜트는 전기와 열 모두의 형태로 에너지를 생산하는 데 있어서 큰 잠재력을 갖고 있습니다.
에너지 소비를 줄이고 에너지 생산을 개선하기 위해, 전기 모터를 사용하는 Marselisborg 집수 지역의 거의 모든 장비에 총 125개의 가변 속도 드라이브가 장착되었습니다. 드라이브는 최적 성능에 필요한 적절한 양의 에너지만 확보하는 데 도움이 되는 제어 기능을 제공하며 슬러지 균형 개선에 기여하므로 에너지 생산이 개선됩니다.
솔루션: VLT® AQUA Drive 및 온라인 센서
125 드라이브와 함께, 일련의 온라인 센서인 VLT® AQUA Drive는 WWTP를 통해 장착됩니다. 중요 정보를 실시간으로 제공하며, 이를 통해 드라이브에 대한 설정포인트를 자동으로 계산할 수 있습니다. 결과적으로 Marselisborg WWTP는 에너지 효율이 매우 높은 운영방식입니다.
또한 가정 폐수에서 발생하는 바이오 가스로 에너지를 생산합니다. Sludge는 폐수에서 추출되어 소화조로 펌핑됩니다. 이러한 바이오 가스(대부분 메탄)를 생산하여 열과 전기를 생산합니다.
의미:
- Marselisborg WWTP는 4.8년의 추정 투자 수익으로 200,000명 규모 도시 지역의 전체 물 순환을 감당하기에 충분한 에너지를 생산합니다.
- 폐수처리 플랜트의 초과 열은 지역 에너지 시스템을 통해 건물과 산업 난방에 이용할 수 있습니다.
결과: Marselisborg WWTP의 긍정적 결과
Marselisborg 집수 지역의 에너지 균형은 평균 100%이지만 계절에 따라 크지 않은 범위 내에서 일부 변동될 수 있습니다. Sludge에 기반하여 전력을 생산할 때는 현실적인 수준에서 기대값을 설정해야 합니다. 이러한 생물학적 기반 공정의 경우, 다양한 투입량, 내용물 및 때때로 예측할 수 없는 화학 물질로 인해 전력 생산 및 에너지 소비의 자연적인 변동이 항상 발생할 것입니다.
이 시설은 태양광 또는 풍력 설비로부터 에너지를 받지 않는다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 식품 산업의 지방, 오일 및 그리스(FOG)와 다른 시설의 슬러지를 통해서도 보충되지 않습니다. 폐수 유입은 통합 하수 네트워크 시스템에서 이루어집니다. Marselisborg WWTP에서 생성된 모든 에너지는 유입 부하의 90%를 차지하는 일반 가정 폐수에서 비롯됩니다.
Marselisborg WWTP 플랜트는 4.8년의 투자 수익(ROI)으로 안정적으로 운영됩니다. 더 나은 공정 제어 구현을 통해 70%의 개선이 확보됩니다. 이 시설 및 기타 시설의 경우 ROI는 3년 미만이었습니다.
VLT® AQUA Drive FC 202
이 드라이브는 AC 모터로 구동하는 수처리 및 폐수처리 응용 제품이 최고 수준의 성능을 자랑할 수 있도록 설계되었습니다.
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