Oczyszczalnia Ścieków Płaszów: Nowoczesne Rozwiązania dla Efektywności Energetycznej
- Szczegóły
Oczyszczalnia Płaszów to nowoczesny obiekt, którym miasto Kraków może się pochwalić. Historia Miejskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji sięga 1901 roku. Obecnie, dzięki wdrożeniu nowoczesnych systemów zarządzania i stosowaniu innowacyjnych rozwiązań technologicznych, MPWiK S.A. w Krakowie świadczy wysokiej jakości usługi.
Innowacyjne Systemy Zarządzania
Wdrożenie Zintegrowanego Systemu Efektywności Energetycznej opartego o rozwiązania Wonderware pozwoliło przenieść oczyszczalnię na kolejny, wyższy stopień wydajności. Jedną z oczyszczalni ścieków, które zawarte są w infrastrukturze Wodociągów Krakowskich, jest Oczyszczalnia Ścieków Płaszów. W ramach podnoszenia efektywności produkcji ścieków i przy wsparciu środków krajowych z NCBiR i NFOS podjęto realizację projektu, którego celem było stworzenie pasywnej energetycznie oczyszczalni dzięki wdrożeniu zintegrowanego systemu efektywności energetycznej.
System ZSEE powstał w wyniku prac badawczo-rozwojowych zrealizowanych przez Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji S.A. Firma ASTOR wraz z firmą Semako wykonała „Zintegrowany System Efektywności Energetycznej” w oparciu o projekt uzyskany od beneficjentów: MPWiK w Krakowie oraz Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie - Katedry Robotyki i Mechatroniki - będącymi jedynymi właścicielami praw własności intelektualnej do rezultatów projektu.
Cele Projektu
Projekt objął przebudowę obiektów, podłączenie analizatorów energii elektrycznej, podłączenie sygnałów z obiektów, analizę, opracowanie algorytmów sterowania i wizualizację danych. Celem w projekcie było zmniejszenie ilości energii elektrycznej, która jest potrzebna do pracy Oczyszczalni Ścieków. Docelowo planowano obniżenie kosztów eksploatacji, a także ograniczenie emisji np. gazów cieplarnianych.
Zintegrowany System Efektywności Energetycznej (ZSEE)
Zintegrowany System Efektywności Energetycznej to nadrzędny system w stosunku do istniejącego już od kilku lat systemu kontroli i sterowania Oczyszczalni Płaszów. System ma na celu dostarczanie i agregowanie parametrów pracy urządzeń oraz parametrów środowiskowych - opadów czy poziomów wód. System zbudowany został tak, aby rozwiązania informatyczne oraz komunikacyjne były kompatybilne z przyjętymi i stosowanymi w Oczyszczalni Ścieków Płaszów standardami. Dodatkowo, ze względu na bezpieczeństwo systemu, pracuje on w środowisku zwirtualizowanym.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
Platforma Systemowa Wonderware
Aplikacja oparta jest o Platformę Systemową Wonderware. Wybór tego rozwiązania dobrze współgra z charakterem instalacji Zintegrowanego Systemu Efektywności Energetycznej dzięki obiektowemu modelowaniu instalacji technologicznych. Zastosowanie pakietu oprogramowania Platformy Systemowej Wonderware podyktowane było także względami doboru elastycznej architektury rozwiązania oraz dbania o bezpieczeństwo systemu. Wdrożenie środowiska domenowego Windows Active Directory, z którym Platforma Systemowa Wonderware natywnie się integruje i które wykorzystuje, pozwala uzyskać centralnie zarządzany, bezpieczny dostęp do aplikacji, stosować reguły uprawnień i kontrolować dostęp do systemów operacyjnych, stacji operatorskich oraz danych.
Platforma Systemowa Wonderware posiada wbudowaną, wydajną i skalowalną przemysłową bazę danych historycznych Wonderware Historian z wbudowanymi mechanizmami na potrzeby raportowania danych procesowych w czasie. Do prezentacji danych dla operatorów oraz technologów wybrano Wonderware InTouch w technologii usług terminalowych. Z punktu widzenia technologów oraz nadzoru, umożliwia ona szybkie reagowanie poprzez zdalny dostęp z każdego typu urządzenia - smartfonu, tabletu czy komputera przenośnego - w każdym miejscu i każdym momencie poprzez wykorzystany firmowy VPN.
Wartości danych prezentowane są liczbowo na wykresach lub w postaci stosu wykresów, dając możliwość porównywania kilku różnych wartości na wykresach w jednym układzie współrzędnych. Interfejs Zintegrowanego Systemu Efektywności Energetycznej składa się z trzech bloków. Pierwszy blok zawiera menu aplikacji. Drugi blok zawiera tabelę alarmów i nawigację między elementami aplikacji. Przykładem jest wybór ekranu zawierającego bilans mocy chwilowej za pomocą kliknięcia przycisku „Moce” z menu aplikacji.
Centralną część ekranu stanowi wykres kołowy przedstawiający graficznie bilans mocy chwilowej dla Oczyszczalni Ścieków Płaszów. W górnej części diagramu wizualizacyjnego, nad wykresem kołowym, przedstawione zostały chwilowe moce pobierane z sieci elektroenergetycznej. Z lewej strony oraz poniżej wykresu, zgrupowano dane na temat wartości chwilowych mocy oddawanych przez własne źródła energii elektrycznej, tj. Zintegrowany System Efektywności Energetycznej umożliwia także porównanie danych pochodzących z farmy fotowoltaicznej - czyli energii własnej Oczyszczalni Ścieków Płaszów - z trzech wybranych lat.
Efekty i Oszczędności
Przy zachowaniu wszystkich parametrów technologicznych uzyskaliśmy wysoką pasywność obiektu, co pozwoli na ograniczenie zakupów energii elektrycznej u dostawców, dając wymierne korzyści finansowe. W obiekcie pracują pompy pierwszego i drugiego stopnia. Zainstalowane są 3 pompy o mocy 160 kW oraz 7 pomp o mocy 132 kW. Zwykle pracuje ich sześć. Według przewidywań, wprowadzone modyfikacje przyniosą oszczędności na poziomie 15%. Rocznie daje to ok. 1000 MWh oszczędności w zużyciu energii elektrycznej. W przypadku dmuchaw zmiana sposobu sterowania pracą reaktorów pozwoli na uzyskanie oszczędności w zużyciu energii elektrycznej na poziomie 20%. W oczyszczalni zamontowanych jest sześć dmuchaw o mocy 400 kW. Zwykle pracują trzy, cztery z nich.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Efektem wdrożonego rozwiązania dla Oczyszczalni Ścieków Płaszów jest zatem optymalna praca urządzeń, co przekłada się na niższe koszty użycia energii elektrycznej.
Tabela: Oszczędności Energii
| Element | Moc | Oszczędności |
|---|---|---|
| Pompy | 160 kW (3 szt.) i 132 kW (7 szt.) | 15% (ok. 1000 MWh rocznie) |
| Dmuchawy | 400 kW (6 szt.) | 20% |
Modernizacja i Hermetyzacja Oczyszczalni
Zarząd Wodociągów Miasta Krakowa podpisał umowę z Narodowym Funduszem Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej na realizację projektu wartego ponad 200 milionów złotych. Największym przedsięwzięciem w ramach projektu będzie hermetyzacja oczyszczalni ścieków Płaszów i Kujawy. Prace obejmą również przyłączenie do systemu kanalizacyjnego 600 domów oraz modernizację lokalnej oczyszczalni w Wadowie.
W ramach projektu za ponad 200 milionów złotych przebudowana zostanie cała część mechaniczna oczyszczalni - ta, która jako pierwsza „przyjmuje” to, co płynie w ściekach. - Przykryjemy ją i zainstalujemy nowoczesne stacje dezodoryzacyjne, które usuną z powietrza wszystko, co brzydko pachnie - tłumaczy Ziętara. To nie są kosmetyczne zmiany. Prezes podaje obrazowy przykład: - Mamy piaskownik z początku lat dwutysięcznych, który nie nadaje się do przykrycia. Musimy go przebudować od zera. Osadniki, to ogromne zbiorniki, każdy o wewnętrznej średnicy 46 metrów. Po obrysie może być nawet 50 metrów.
Choć całość zakończy się dopiero w 2028 roku, część efektów powinniśmy poczuć wcześniej. - Przykrycie niektórych obiektów już w trakcie prac przyniesie ulgę - zapewnia prezes. Ale zanim to nastąpi, trzeba będzie jeszcze przez rok wybierać wykonawców, a potem kolejne dwa lata realizować wszystkie etapy.
Inwestycje w Odnawialne Źródła Energii
Minister Klimatu i Środowiska przy wsparciu NFOŚiGW jako Operator Programu Środowisko, Energia i Zmiany Klimatu informuje o zawarciu umowy na dofinansowanie projektu „Modernizacja gospodarki elektroenergetycznej, cieplnej i biogazowej na terenie Oczyszczalni Ścieków Płaszów w Krakowie przy ul. Całkowity koszt projektu to przeszło 12 mln zł (ok. 3 mln euro), a wnioskowana kwota dofinansowania wynosi ok 4,4 mln złotych (ok.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
Celem projektu jest przede wszystkim poprawa jakości powietrza poprzez zwiększenie produkcji energii ze źródeł odnawialnych (biogaz) dzięki zastosowaniu nowych modułów kogeneracyjnych. W wyniku podjętych działań system ciepłowniczy ma stać się „systemem efektywnym”, tj. zgodnie z Dyrektywą 2012/27/UE wykorzystującym do produkcji ciepła co najmniej 50% energii ze źródeł odnawialnych oraz ciepło odpadowe.
Powstający w oczyszczalni biogaz był dotychczas magazynowany w dwóch zbiornikach. Z uwagi na ich uwarunkowania konstrukcyjne, zbiorniki cylindryczne mogły pracować w zakresie od 70 do 100 proc. napełnienia, co ograniczało możliwość wykorzystania produkowanego biogazu. Dzięki wymianie zbiorników cylindrycznych na zbiorniki sferyczne, możliwa jest praca w zakresie od 20 do 100 proc. Zainstalowane jednostki kogeneracyjne pokrywają ok. 50 proc. zapotrzebowania oczyszczalni na energię elektryczną i w 100 proc. zapotrzebowanie na ciepło.
Działania modernizacyjne podjęto, aby w pełni sprostać wymogom Dyrektywy 2012/27/UE, która zakłada powstanie systemu, który wykorzystuje do produkcji ciepła co najmniej 50 proc. energii ze źródeł odnawialnych oraz ciepło odpadowe, jak również w 100 proc.
tags: #oczyszczalnia #ścieków #płaszów #informacje
