Przejdź do głównej treści Przejdź do wyszukiwarki

System sterowania napowietrzaniem

Czcionka:

Wdrożenie systemu sterowania napowietrzaniem od azotu amonowego
z modułem optymalizującym ilość dostarczanego powietrza
w oczyszczalni ścieków w Sandomierzu w 2017/2018 roku

  1. Wstęp

Najistotniejszym procesem technologicznym biologicznego oczyszczania ścieków jest dostarczenie do bioreaktora wymaganej ilości powietrza (tlenu) niezbędnego do prawidłowego rozwoju bakterii, które zaspakajając swoje potrzeby życiowe rozkładają materię organiczną w ściekach. W dotychczas stosowanych rozwiązaniach w systemach sterowania napowietrzaniem przyjęto jako wartość referencyjną stężenie tlenu rozpuszczonego. Wartość referencyjna tlenu w prostych układach sterowania określana jest przez wartości przypisane na stałe. W bardziej zawansowanych systemach sterowania uwzględniana jest silnie nieliniowa charakterystyka pracy bioreaktora jako obiektu sterowania. Nieliniowy charakter obiektu, zmienne warunki pracy oczyszczalni ścieków związane z biologicznym charakterem obiektu, wpływ zakłóceń między innymi nierównomierny dopływ ścieków do bioreaktora, zmieniający się ładunek zanieczyszczeń, temperatura i zwartość substancji mineralnych wymuszają zmianę referencyjną stężenia tlenu w ciągu doby. Wartość referencyjna tlenu określana jest poprzez regulację nadrzędną, wielopłaszczyznową, logikę rozmytą lub ich modyfikację. Obecnie ze względu na dostępność analizatorów coraz częściej referencyjna wartość tlenu uzależniona jest od zawartości azotu amonowego oraz azotanowego. Uzależnienie wartości referencyjnej od zawartości azotu amonowego prowadzi do podwyższenia efektywności oczyszczania ścieków. W przedstawionym podejściu trajektoria sterowania dąży do osiągnięcia wartości referencyjnej.

  1. Obiekt regulacji (opis dostępny po kontakcie e-mailowym: katarzyna.pucula@pgkim.sandomierz.pl / henryk.dada@pgkim.sandomierz.pl)

  2. Procesy podlegające regulacji (opis dostępny po kontakcie e-mailowym: katarzyna.pucula@pgkim.sandomierz.pl / henryk.dada@pgkim.sandomierz.pl)

  3. Realizacja Projektu (opis dostępny po kontakcie e-mailowym: katarzyna.pucula@pgkim.sandomierz.pl / henryk.dada@pgkim.sandomierz.pl)

  4. Podsumowanie i wnioski

Poniżej na Rysunku 2 przedstawione zostały wykresy obrazujące zmianę regulowanych wskaźników. Mierzonymi wskaźnikami jest stężenie tlenu oraz stężenie azotu amonowego i azotanowego w komorze napowietrzania. Jak przedstawiono na poniższym wykresie wraz ze wzrostem zmierzonej wartości azotu amonowego wzrasta wartość zadana stężenia tlenu w komorze napowietrzania. Potwierdzeniem wzrostu stężenia tlenu jest odczyt z sondy tlenowej przedstawiony na wykresie jako wartość zmierzona tlenu. Wraz ze spadkiem wartości zmierzonej azotu amonowego wartość zadana tlenu maleje. Stężenie azotu azotanowego stanowi dodatkową kontrolę procesów usuwania związków azotu ze ścieków.

 

Rysunek 2. Zmiana regulowanych wskaźników na oczyszczalni ścieków w Sandomierzu.

 

Na podstawie dotychczasowej  obserwacji procesu technologicznego można sformułować następujące wnioski dotyczące wdrożonego systemu sterowania napowietrzaniem od azotu amonowego na oczyszczalni ścieków w Sandomierzu.

System sterowania pozwolił na:

  • automatyczne sterowanie procesem nitryfikacji i denitryfikacji, przy jednoczesnej kontroli wartości azotu ogólnego w ściekach oczyszczonych, którego wartość jest limitowana pozwoleniem wodnoprawnym.
  • wyeliminowanie sytuacji związanych z przetlenieniem komór osadu czynnego
    w momencie dopływu mniejszego ładunku azotu amonowego w ściekach surowych, a co się z tym wiąże zaburzeniem procesem denitryfikacji.
  • zmniejszenie ilości zużytej energii pomimo znacznego wzrostu ładunku dostarczonego do oczyszczalni z uwagi na wzrost ładunku i ilości ścieków dowożonych.
  • ograniczenie jednoczesnej pracy dwóch zamontowanych na oczyszczalni ścieków dmuchaw, dzięki dostarczeniu do procesu nitryfikacji odpowiedniej ilości tlenu w stosunku do obciążenia ładunkiem bioreaktorów. Co się z tym wiąże ograniczenie częstotliwości wykonywania serwisów dmuchaw napowietrzających, które wymagane są po określonych godzinach pracy urządzeń.

Wszystkie założenia projektu przyjęte w fazie przedrealizacyjnej, wyszczególnione w pkt. 4 zostały osiągnięte. Z uwagi na remont systemu napowietrzania na bioreaktorze A w 2017r. i remont systemu napowietrzania na bioreaktorze B w 2018r. dokładne efekty będą możliwe do określenia w następnych latach funkcjonowania zaprezentowanego w powyższym opisie sterowania systemem napowietrzania od azotu amonowego na oczyszczalni ścieków w Sandomierzu.

Katarzyna Pucuła
Henryk Dąda


 

ZAŁĄCZNIKI:

Imieniny

Zegar

Kalendarium

Kwiecień 2019
Pon Wt Śr Czw Pt Sb Nie
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 1 2 3 4 5

Przyjęcia interesantów

Prezes przyjmuje interesantów
w każdy poniedziałek od godz. 1200 do 1300

Stan wodomierza

Faktura elektroniczna

Wirtualny Cmentarz

Ankieta

Jak ocenisz naszą stronę?

Wyniki