Desafio
Fundada no final da década de 1880, a cidade de Sultan tem uma rica herança como comunidade madeireira, mineradora e agrícola. Para acomodar uma população crescente, os administradores da cidade sabiam que eram necessárias atualizações de infraestrutura em sua Estação de Tratamento de Águas Residuais. Além disso, sua Estação de Bombeamento Booster, que fornece água potável para os moradores da cidade e sistema de incêndio, bem como retrolavagem para a instalação de tratamento de água potável, não foi capaz de manter a pressão do sistema durante eventos de pico de fluxo, seu gerador elétrico foi subdimensionado e o a própria construção estava no fim de sua vida útil. A cidade iniciou dois projetos, o primeiro para atualizar sua Estação de Tratamento de Águas Residuais, seguido por atualizações para resolver os problemas em sua Estação de Bombeamento Booster.
Principais objetivos: Estação de Tratamento de Águas Residuais
Os principais objetivos da cidade para sua estação de tratamento de águas residuais eram evitar custos de capital necessários para manter sua infraestrutura antiga, reduzir os custos de energia usando equipamentos mais eficientes e melhorar os processos e maximizar as eficiências operacionais. A cidade também desejava atualizar seu sistema de controle para benefício dos operadores da usina e melhorar a qualidade e a segurança da iluminação externa.
Principais objetivos: Estação de bomba de reforço
The City also sought to avoid costs associated with maintaining the antiquated equipment at its Booster Pump Station. For the continued health and safety of its residents, the City wanted a redundant potable water system that would ensure the facility maintained code requirements and reduced the risk of system failure. In addition, the City wished to increase capacity to help meet peak demand, reduce energy costs and extend the life of its systems.
Solução
Projeto I: Estação de Tratamento de Efluentes
Depois de trabalhar com a Trane para concluir uma Auditoria Preliminar em toda a cidade, a Cidade selecionou a empresa para implementar uma Auditoria de Grau de Investimento (IGA) de sua Estação de Tratamento de Águas Residuais por meio do programa Contrato de Desempenho de Economia de Energia (ESPC) do Estado de Washington administrado pelo Departamento de Serviços Empresariais. Durante o IGA, a Trane identificou oportunidades para melhorar o processo de tratamento e aumentar a eficiência energética. A Trane apresentou uma solução que maximizou os dólares de subsídios e incentivos de serviços públicos, melhorou a operação do sistema e atendeu às necessidades de melhoria de capital. Os dados da IGA foram usados para priorizar as medidas propostas de conservação de energia (ECMs) e para projetar economias de energia para auxiliar na obtenção de doações em dólares do Departamento de Comércio e incentivos de conservação de energia de Snohomish PUD para viabilizar o projeto.
Maximizando a eficiência energética e do processo
Um sensor de oxigênio dissolvido (DO) foi instalado na vala de oxidação e integrado ao sistema SCADA da planta para fornecer aos operadores níveis precisos de DO. A programação do controlador lógico programável (PLC) foi concluída para controlar automaticamente a velocidade do misturador e do aerador para manter um nível de OD constante de acordo com as demandas do processo biológico. Ao permitir que os operadores definam dois ciclos anóxicos por dia em vez de um, as mudanças na programação irão melhorar as operações presentes e futuras. Ele maximiza a energia e a eficiência do processo, ao mesmo tempo em que fornece aeração para atender aos níveis exigidos e mistura em valas de oxidação. A bomba de calor foi substituída por uma nova bomba corretamente dimensionada para operações atuais e futuras. Luzes de 23 jardas e pacotes de parede foram substituídos por luminárias de LED, e cinco luminárias fluorescentes foram adaptadas com lâmpadas T-8 e reatores eletrônicos para melhorar a qualidade e a segurança da iluminação externa, maximizando a eficiência energética.
Projeto II: Estação de Bomba Booster
A Trane começou com uma Auditoria de Grau de Investimento (IGA) para identificar e priorizar ECMs para implementação. O projeto consistiu em melhorias de processo e eficiência para aumentar a capacidade de pico e a confiabilidade do sistema, substituir equipamentos antigos e gerar economia de energia/operacional. Cinco bombas de recalque foram instaladas para substituir equipamentos em fim de vida útil e um prédio de metal acima do nível do solo foi construído para melhorar o consumo infraestrutura do sistema de água e aumentar a capacidade para atender às atuais condições de pico de demanda. Para aumentar ainda mais a capacidade e fornecer redundância, um gerador de emergência foi adicionado ao lado do prédio. As melhorias ajudam a maximizar a eficiência energética enquanto atendem às demandas de água de duas zonas e complementam os fluxos necessários durante um evento de incêndio. O sistema SCADA foi ampliado para melhorar o monitoramento de fluxo e alarmes, e melhorias estéticas foram implementadas.
Resultados
As atualizações da Estação de Tratamento de Águas Residuais da cidade de Sultan e da Estação de Bombeamento Booster estão ajudando a garantir a saúde e a segurança contínuas dos residentes da área e a acomodar as necessidades de uma população crescente. Os resultados incluem:
Estação de Tratamento de Águas Residuais
- Economia de custos de serviços públicos de mais de US$ 7.700/ano, com redução no uso de energia de mais de 92.000 kWh.
- Snohomish PUD incentivos estimados em mais de $ 16.000 e subsídios do Departamento de Comércio de quase US$ 196.600.
- Redução de custos de reposição de capital de mais de US$ 84.000.
Estação de bomba de reforço
- Economia de custos de serviços públicos de mais de US$ 2.700/ano, com redução do uso de energia de 30.786 kWh/ano.
- Snohomish PUD incentivos utilitários estimados em $ 6.800.
- Redução de custos operacionais e de manutenção estimada em $ 12.500 / ano por três anos.
Trane e o logotipo do círculo são marcas comerciais da Trane nos Estados Unidos e em outros países.