Przegląd dotyczący oszczędzania energii i redukcji emisji dwutlenku węgla w systemach napowietrzania w oczyszczalniach ścieków
Do końca 2020 r. w Chinach istniało 4326 komunalnych-i wyższych oczyszczalni ścieków (OŚ), oczyszczających 65,59 miliardów metrów sześciennych ścieków rocznie, przy rocznym zużyciu energii elektrycznej wynoszącym 33,77 miliarda kWh, co stanowi 0,45% całkowitego krajowego zużycia energii elektrycznej. W 2020 r. jednostkowe zużycie energii elektrycznej na metr sześcienny oczyszczonej wody wyniosło 0,405 kWh/m3 w przypadku oczyszczalni ścieków wdrażających standard klasy A lub wyższy „Norma usuwania zanieczyszczeń dla komunalnych oczyszczalni ścieków” (GB 18918-2002) oraz 0,375 kWh/m3 w przypadku oczyszczalni wdrażających standardy poniżej klasy A. Wartości te są znacznie wyższe niż średnia w krajach rozwiniętych. Chociaż średnie stężenie substancji zanieczyszczających wpływających do chińskich oczyszczalni ścieków jest mniejsze niż 50% tego w krajach rozwiniętych, jednostkowe zużycie energii elektrycznej na usuniętą substancję zanieczyszczającą jest co najmniej o 100% wyższe. Dlatego też w chińskich oczyszczalniach ścieków nadal istnieje znaczny potencjał oszczędzania energii i redukcji emisji dwutlenku węgla.
Emisje dwutlenku węgla z oczyszczalni ścieków obejmują emisje bezpośrednie i pośrednie. Zgodnie ze „Specyfikacją techniczną niskoemisyjnej oceny działania oczyszczalni ścieków” (T/CAEPI 49-2022) bezpośrednie emisje dwutlenku węgla składają się głównie z CH₄, N₂O i CO₂ ze spalania paliw kopalnych. Emisje pośrednie obejmują te związane z zakupioną energią elektryczną, ciepłem i chemikaliami. Zgodnie z definicją Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) CO₂ emitowany w procesie degradacji biologicznej podczas oczyszczania ścieków nie jest uwzględniany w rachunku emisji dwutlenku węgla. Spośród różnych elementów emisji dwutlenku węgla w oczyszczalniach ścieków, największy udział ma zużycie energii elektrycznej. Jiang Fuhai i in., na podstawie próby 10 oczyszczalni ścieków, ustalili, że udział zużycia energii elektrycznej w emisji gazów cieplarnianych wahał się od 31% do 64%. Hu Xiang i in., analizując 22 oczyszczalnie ścieków w dorzeczu jeziora Chaohu, podali, że emisje dwutlenku węgla wynikające ze zużycia energii elektrycznej stanowiły od 61,55% do 73,56%. Im niższe stężenie na dopływie i im wyższy standard ścieków, tym wyższy udział bezpośrednich emisji dwutlenku węgla, szczególnie tych wynikających ze zużycia energii elektrycznej. Systemy napowietrzania zużywają ponad 50% całkowitej energii elektrycznej oczyszczalni. Efektywność operacyjna systemów napowietrzania ma bezpośredni wpływ na usuwanie azotu i fosforu. Nadmierne napowietrzanie prowadzi do niepotrzebnego zużycia endogennych źródeł węgla w ściekach, zmniejszając skuteczność biologicznego usuwania azotu i fosforu, zwiększając w ten sposób dozowanie zewnętrznych źródeł węgla i chemikaliów usuwających fosfor, co z kolei zwiększa emisję dwutlenku węgla wynikającą ze zużycia środków chemicznych. W związku z tym oszczędność energii w systemach napowietrzania jest kluczem do redukcji emisji dwutlenku węgla w oczyszczalniach ścieków, co sprawia, że badania nad technologiami oszczędzania energii w systemach napowietrzania mają ogromne znaczenie.
1. Przyczyny wysokiego zużycia energii w systemach napowietrzania chińskich oczyszczalni ścieków
1.1 Rzeczywiste obciążenie wpływowe jest niższe niż obciążenie projektowe
Niskie obciążenie dopływem obejmuje zarówno niskie natężenie przepływu, jak i niskie stężenie substancji zanieczyszczających. Jest to główna przyczyna nadmiernego napowietrzania. Nadmierne-napowietrzanie nie tylko zwiększa zużycie energii elektrycznej, ale także nadmiernie wyczerpuje endogenne źródła węgla w ściekach i podnosi stężenie rozpuszczonego tlenu w zbiornikach beztlenowych i beztlenowych, utrudniając usuwanie azotu i fosforu. Wymaga to zwiększonych dawek źródeł węgla i środków chemicznych usuwających fosfor, co zwiększa związaną z tym emisję dwutlenku węgla.
1.1.1 Niskie natężenie przepływu
Zazwyczaj w pierwszych latach po budowie oczyszczalni ścieków dopływ często nie osiąga wydajności projektowej ze względu na opóźniony rozwój obszarów miejskich lub budowę sieci kanalizacyjnej. Co więcej, na obszarach lub w regionach, w których występuje system kanalizacji ogólnospławnej, w których występuje silne mieszanie się wód opadowych i ścieków, przepływ w warunkach suchych-jest znacznie niższy niż przepływ w warunkach mokrych{{2}, co powoduje duże wahania przepływu. Wymaga to bardziej precyzyjnej regulacji i kontroli szybkości napowietrzania; w przeciwnym razie nadmierne-napowietrzanie w okresach niskiego-przepływu jest powszechne, co wpływa na skuteczność usuwania węgla, azotu i fosforu oraz zwiększa zużycie energii elektrycznej i środków chemicznych.Rysunek 1pokazuje różnice w objętości oczyszczania ścieków w mieście Changsha pomiędzy porą suchą i mokrą. Objętość zabiegu w porze deszczowej-jest o 30%–40% większa niż w porze suchej. Sezonowe wahania objętości zabiegu wymagają bardziej precyzyjnej kontroli systemu napowietrzania.
1.1.2 Niskie stężenie dopływu
Rzeczywiste stężenia zanieczyszczeń wpływających do miejskich oczyszczalni ścieków w Chinach są na ogół znacznie niższe od wartości projektowych. Podczas projektowania oczyszczalni ścieków jakość wpływającej wody zwykle opiera się na prognozach średnio-–-długoterminowych- obejmujących kompletne sieci kanalizacyjne. Zgodnie z „Standard for Design of Outdoor Wastewater Engineering” (GB 50014-2021) pięcio-biochemiczne zapotrzebowanie tlenu (BZT₅) dla ścieków bytowych oblicza się na 40–60 g/(osobę·d), przy czym ogólnie przyjmuje się 40 g/(osobę·d). Przy odprowadzaniu ścieków na mieszkańca wynoszącym 200–350 l/(osoba·d) w większości miast, projektowe stężenie BZT₅ zazwyczaj waha się od 110 do 200 mg/l. Statystyki pokazują, że 68% oczyszczalni ścieków w Chinach ma rzeczywisty średni roczny dopływ BZT₅ poniżej 100 mg/l, przy czym 40% ma średnią roczną poniżej 50 mg/l. Z punktu widzenia stężenia dopływu w porównaniu z wymaganym napowietrzaniem, większość chińskich oczyszczalni ścieków posiada systemy napowietrzania zaprojektowane z „przewymiarowanym silnikiem na mały wózek”-skonfigurowanym z dmuchawami o dużej-wydajności, podczas gdy rzeczywiste zapotrzebowanie na powietrze jest niskie. Taka konfiguracja łatwo prowadzi do nadmiernego napowietrzania i zwiększonego zużycia energii.
1.2 Nieuzasadniona konfiguracja ilości sprzętu napowietrzającego
Wiele oczyszczalni ścieków w nieuzasadniony sposób skonfigurowało liczbę urządzeń napowietrzających, ponieważ nie uwzględniono częstych warunków pracy przy niskim-obciążeniu. Na przykład wiele małych i średnich-oczyszczalni ścieków zazwyczaj konfiguruje dmuchawy w konfiguracji „dwa zadania + 1 w trybie gotowości” (w sumie 3) w projekcie dmuchaw, co jest optymalne w ramach projektowego przepływu i warunków jakości. Jednakże w warunkach niskiego obciążenia napływającego praca nawet jednej dmuchawy na minimalnej mocy może spowodować nadmierne-napowietrzanie i zwiększone zużycie energii. Podczas gdy instalowanie przetwornic częstotliwości (VFD) lub innych środków ograniczających dopływ powietrza pozwala uniknąć nadmiernego-napowietrzania, środki te mogą przesunąć działanie dmuchawy poza strefę-wysokiej wydajności, zmniejszając wydajność i marnując energię. Biorąc pod uwagę ogólnie niskie stężenia napływającego powietrza, należy rozważyć strategie takie jak zwiększenie liczby dmuchaw przy jednoczesnym zmniejszeniu wydajności poszczególnych jednostek, aby zaspokoić potrzeby w zakresie regulacji zapotrzebowania na powietrze w okresach niskiego-obciążenia. Historycznie rzecz biorąc, ograniczone budżety i wysoki koszt importowanych-dmuchaw o wysokiej wydajności prowadziły do mniejszej-konfiguracji urządzeń. Wraz z rozwojem krajowej technologii dmuchaw-o wysokiej wydajności i obniżonymi kosztami, istnieją obecnie sprzyjające warunki do optymalizacji konfiguracji dmuchaw w celu osiągnięcia oszczędności energii i redukcji emisji dwutlenku węgla.
1.3 Niska wydajność urządzeń napowietrzających
Niektóre starsze oczyszczalnie ścieków, zbudowane przy użyciu technologii tamtych czasów, wykorzystują sprzęt napowietrzający o niskiej-wydajności i wysokim-energochłonności-zużyciu. Według obecnych standardów technologicznych i efektywności energetycznej urządzenia takie jak dmuchawy Rootsa, wielo-stopniowe dmuchawy odśrodkowe o niskiej-prędkości, aeratory talerzowe i aeratory szczotkowe są uważane za urządzenia o niskiej-wydajności, zwykle mieszczącej się w zakresie od 40% do 65%-15% do 40% niższej niż nowoczesne-nowoczesne dmuchawy odśrodkowe o dużej prędkości. Co więcej, w oczyszczalniach ścieków, w których stosuje się napowietrzanie drobno-pęcherzykowe w procesach beztlenowych-beztlenowych-tlenowych (A₂/O) lub beztlenowo-tlenowych (A/O), starzenie się lub zatykanie dyfuzorów zmniejsza wydajność przenoszenia tlenu i zwiększa opór, zwiększając w ten sposób zużycie energii przez dmuchawy.
1.4 Nieuzasadniona konfiguracja mieszadeł w zbiornikach biologicznych
W rowach utleniających z aeratorami powierzchniowymi urządzenie pełni funkcję zarówno napowietrzania jak i mieszania/przepychania. Jest to rozsądny projekt w warunkach obciążenia projektowego. Jednakże w warunkach niskiego-obciążenia może być konieczne zmniejszenie lub zatrzymanie napowietrzania, ale aby zapobiec osadzaniu się osadu lub oddzielaniu cieczy-ciał stałych, należy utrzymać wystarczającą prędkość przepływu, co wymusza ciągłą pracę aeratorów i powoduje nadmierne-napowietrzanie, słabe usuwanie składników odżywczych i straty energii. Aby zapewnić bardziej-energooszczędną pracę przy małych obciążeniach, rowy utleniające powinny być wyposażone w odpowiednio skonfigurowane mieszadła zanurzeniowe.
W procesach A₂/O i A/O zbiorniki aerobowe są zazwyczaj całkowicie przykryte drobno-dyfuzorami pęcherzykowymi bez dedykowanych mieszadeł, w zależności od wystarczającego napowietrzenia, aby zapobiec osadzaniu się. Przy małych obciążeniach ograniczenie napowietrzania lub stosowanie napowietrzania przerywanego w celu uniknięcia- nadmiernego napowietrzenia może łatwo doprowadzić do osiadania osadu, co ma wpływ na oczyszczanie. Aby działać wydajniej przy małych obciążeniach, zbiorniki aerobowe A₂/O i A/O powinny rozważyć dodanie odpowiednich mieszalników.
2. Techniczne podejścia do oszczędzania energii i redukcji emisji dwutlenku węgla w systemach napowietrzania oczyszczalni ścieków
2.1 Wymiana na-wydajny sprzęt napowietrzający
Oczyszczalnie ścieków w dalszym ciągu korzystające ze sprzętu o niskiej-wydajności, np. dmuchaw Rootsa, wielo-stopniowych dmuchaw odśrodkowych o niskiej-obrotowości, aeratorów tarczowych lub aeratorów szczotkowych, bądź też ze sprzętem mocno przestarzałym i nieefektywnym, powinny przeprowadzać oceny efektywności energetycznej pod kątem-oszczędności energii i-redukcji emisji-emisyjnej oraz w odpowiednim czasie zastąpić je nowymi,-modelami o wysokiej wydajności. Obecnie wysokoobrotowe dmuchawy, takie jak jednostopniowe-wysokoobrotowe-dmuchawy odśrodkowe, dmuchawy z łożyskami magnetycznymi i dmuchawy z łożyskami powietrznymi stosowane w dużych oczyszczalniach ścieków, zazwyczaj charakteryzują się wydajnością od 80% do 85%. Jednak obecnie na rynku brakuje produktów z dmuchawami odśrodkowymi o małej-wydajności i dużej-prędkości. Oczyszczalnie o wydajności poniżej 2 000 m3/d w dalszym ciągu opierają się na mniej wydajnym sprzęcie, takim jak dmuchawy Rootsa, których sprawność zazwyczaj mieści się w przedziale od 40% do 65%, co wskazuje na znaczny potencjał poprawy. Dlatego opracowanie bardziej wydajnych urządzeń do napowietrzania na małą{{21}skalową skalę ma znaczenie dla oszczędzania energii i redukcji emisji dwutlenku węgla w małych oczyszczalniach ścieków.
2.2 Przejście z napowietrzania powierzchniowego na napowietrzanie drobno-pęcherzykowe
Przy odpowiedniej głębokości wody napowietrzanie rozproszone drobnymi{{0}pęcherzykami jest bardziej-energooszczędne niż napowietrzanie powierzchniowe. Przekształcenie rowów utleniających z napowietrzania powierzchniowego na napowietrzanie drobno-pęcherzykowe może dać dobre wyniki w zakresie-oszczędności energii. Z wdrożonych projektów modernizacyjnych wynika, że takie konwersje nie tylko zapewniają znaczne oszczędności energii, ale także poprawiają efektywność usuwania biologicznych składników odżywczych. W badaniu Chen Chao zauważono, że po przekształceniu jednej oczyszczalni ścieków całkowite zużycie energii elektrycznej spadło o 24,7%, podczas gdy współczynnik usuwania azotu amonowego, ChZT i fosforu całkowitego wzrósł odpowiednio o 30,39%, 5,39% i 2,09%. Xie Jici i in. zaobserwowali oszczędność energii na poziomie 0,09–0,12 kWh/m3 po podobnej konwersji, przy znacznej poprawie wydajności biologicznego usuwania składników odżywczych. W przypadku napowietrzania drobnopęcherzykowego skuteczność przenoszenia tlenu jest liniowo dodatnio skorelowana z głębokością wody. Poniżej pewnej głębokości krytycznej jej skuteczność może być niższa niż napowietrzania powierzchniowego. Ogólnie rzecz biorąc, głębokość wody większą niż 4 m uważa się za odpowiedni warunek przekształcenia rowów utleniających w napowietrzanie rozproszone drobnopęcherzykowe.
3. Techniczne podejścia do oszczędzania energii i redukcji emisji dwutlenku węgla w systemach napowietrzania oczyszczalni ścieków
3.1 Wymiana na-wydajny sprzęt napowietrzający
Oczyszczalnie ścieków w dalszym ciągu korzystające ze sprzętu o niskiej-wydajności, np. dmuchaw Rootsa, wielo-stopniowych dmuchaw odśrodkowych o niskiej-obrotowości, aeratorów tarczowych lub aeratorów szczotkowych, bądź też ze sprzętem mocno przestarzałym i nieefektywnym, powinny przeprowadzać oceny efektywności energetycznej pod kątem-oszczędności energii i-redukcji emisji-emisyjnej oraz w odpowiednim czasie zastąpić je nowymi,-modelami o wysokiej wydajności. Obecnie wysokoobrotowe dmuchawy, takie jak jednostopniowe-wysokoobrotowe-dmuchawy odśrodkowe, dmuchawy z łożyskami magnetycznymi i dmuchawy z łożyskami powietrznymi stosowane w dużych oczyszczalniach ścieków, zazwyczaj charakteryzują się wydajnością od 80% do 85%. Jednak obecnie na rynku brakuje produktów z dmuchawami odśrodkowymi o małej-wydajności i dużej-prędkości. Oczyszczalnie o wydajności poniżej 2 000 m3/d w dalszym ciągu opierają się na mniej wydajnym sprzęcie, takim jak dmuchawy Rootsa, których sprawność zazwyczaj mieści się w przedziale od 40% do 65%, co wskazuje na znaczny potencjał poprawy. Dlatego opracowanie bardziej wydajnych urządzeń do napowietrzania na małą{{21}skalową skalę ma znaczenie dla oszczędzania energii i redukcji emisji dwutlenku węgla w małych oczyszczalniach ścieków.
3.2 Przejście z napowietrzania powierzchniowego na napowietrzanie drobno-pęcherzykowe
Przy odpowiedniej głębokości wody napowietrzanie rozproszone drobnymi{{0}pęcherzykami jest bardziej-energooszczędne niż napowietrzanie powierzchniowe. Przekształcenie rowów utleniających z napowietrzania powierzchniowego na napowietrzanie drobno-pęcherzykowe może dać dobre wyniki w zakresie-oszczędności energii. Z wdrożonych projektów modernizacyjnych wynika, że takie konwersje nie tylko zapewniają znaczne oszczędności energii, ale także poprawiają efektywność usuwania biologicznych składników odżywczych. W badaniu Chen Chao zauważono, że po przekształceniu jednej oczyszczalni ścieków całkowite zużycie energii elektrycznej spadło o 24,7%, podczas gdy współczynnik usuwania azotu amonowego, ChZT i fosforu całkowitego wzrósł odpowiednio o 30,39%, 5,39% i 2,09%. Xie Jici i in. zaobserwowali oszczędność energii na poziomie 0,09–0,12 kWh/m3 po podobnej konwersji, przy znacznej poprawie wydajności biologicznego usuwania składników odżywczych. W przypadku napowietrzania drobnopęcherzykowego skuteczność przenoszenia tlenu jest liniowo dodatnio skorelowana z głębokością wody. Poniżej pewnej głębokości krytycznej jej skuteczność może być niższa niż napowietrzania powierzchniowego. Ogólnie rzecz biorąc, głębokość wody większą niż 4 m uważa się za odpowiedni warunek przekształcenia rowów utleniających w napowietrzanie rozproszone drobnopęcherzykowe.
3.3 Technologia przerywanego napowietrzania
W przypadku oczyszczalni ścieków o niskim stężeniu dopływu, napowietrzanie ciągłe-z przerwami skutecznie rozwiązuje problemy związane ze słabym usuwaniem składników odżywczych i wysokim zużyciem energii spowodowanym nadmiernym-napowietrzaniem. Obejmuje ciągły przepływ dopływu i odpływu, podczas gdy system napowietrzania działa w cyklach włączania i wyłączania napowietrzania. W następstwie badań ARAKI i wsp. z 1986 r. dotyczących przerywanego napowietrzania w celu usuwania azotu z rowów utleniających, wielu uczonych przeprowadziło badania eksperymentalne. Hou Hongxun i in. przeprowadził-próbę na pełną skalę w oczyszczalni ścieków o przepustowości 100 000 m³/d, stosując-ciągły, przerywany przepływ napowietrzania w rowie utleniającym, uzyskując 20% wzrost całkowitego usuwania azotu, 49% wzrost całkowitego usuwania fosforu i 21% zmniejszenie całkowitego zużycia energii przez zakład. Quan i wsp. podczas próby rowu utleniającego w oczyszczalni ścieków o wydajności 40 000 m³/d, w której stosowano cykl 2-godziny włączenia i 2-godziny przerwy, odkryli, że w porównaniu z napowietrzaniem ciągłym, napowietrzanie przerywane pozwoliło zaoszczędzić 42% energii napowietrzania, zwiększyć całkowite usuwanie azotu o 9,6% i całkowite usunięcie fosforu o 6,9% w niskich-zimowych warunkach temperaturowych. Zheng Wanlin i in. w próbie procesu A₂/O w oczyszczalni ścieków o wydajności 40 000 m³/d, w cyklu 3-godzin włączenia i 3 godzin wyłączenia, utrzymali stabilną jakość ścieków zgodną z normami, jednocześnie oszczędzając 18,3% zużycia energii elektrycznej. Obecnie możliwości zastosowania na pełną skalę przerywanego napowietrzania o przepływie ciągłym są nadal ograniczone, a pozostaje kilka wyzwań technicznych.
W przypadku procesów A₂/O wykorzystujących napowietrzanie drobnopęcherzykowe-dwa czynniki ograniczają szerokie zastosowanie napowietrzania przerywanego. Po pierwsze,-wysokoobrotowe dmuchawy odśrodkowe generują-ostry hałas o wysokim-decybelach; częsta praca cykliczna w trybie przerywanym powoduje zanieczyszczenie hałasem. Po drugie, częste cykle uruchamiania-zatrzymywania dmuchaw z łożyskami magnetycznymi/powietrznymi powodują-wielokrotny kontakt łożysk bezkontaktowych z obudową, co łatwo prowadzi do uszkodzenia łożyska, zwiększonej awaryjności i skrócenia żywotności.
W przypadku stosowania przerywanego napowietrzania w rowach utleniających lub procesach A₂/O należy zapewnić wystarczającą prędkość mieszania w okresach nie-napowietrzania, co może wymagać dodatkowych mieszadeł, aby zapobiec osadzaniu się osadu. Stężenia azotu amonowego mogą gwałtownie wzrosnąć podczas-nienapowietrzania, co grozi natychmiastowym przekroczeniem. Dlatego potrzebne są dalsze badania, aby naukowo ustalić i dostosować cykle napowietrzania, skuteczniej poprawiając oszczędność energii i usuwanie zanieczyszczeń, jednocześnie unikając natychmiastowego przekroczenia azotu amonowego.
Główną przeszkodą w powszechnym stosowaniu przerywanego napowietrzania są obawy OŚ dotyczące potencjalnego chwilowego przekroczenia poziomu azotu amonowego. W styczniu 2022 roku Ministerstwo Ekologii i Środowiska przeprowadziło konsultacje w sprawie projektu nowelizacji GB 18918-2002, proponując przede wszystkim dodanie maksymalnych dopuszczalnych limitów dla pojedynczych pomiarów. Te proponowane limity pojedynczego pomiaru są znacznie wyższe niż pierwotne średnie limity dzienne, podczas gdy średnie dzienne pozostają niezmienione. Na przykład dla standardu klasy A pojedynczy pomiar poniżej 10 mg/l (15 mg/l poniżej 12 stopni) będzie akceptowalny, jeżeli średnia dzienna pozostanie poniżej 5 mg/l (8 mg/l poniżej 12 stopni). Wdrożenie tej poprawki mogłoby pomóc w rozwiązaniu problemów regulacyjnych dotyczących chwilowych przekroczeń w wyniku przerywanego napowietrzania, ułatwiając jej zastosowanie w procesach rowów utleniających.
3.4 Technologia precyzyjnego napowietrzania
Natężenia przepływu oczyszczalni ścieków i stężenia napływających ścieków ulegają znacznym wahaniom, nawet w ciągu dnia, powodując zmienne zapotrzebowanie na powietrze. Poleganie wyłącznie na ręcznej regulacji opartej-na doświadczeniu utrudnia precyzyjną kontrolę i może zagrozić stabilności jakości ścieków. Wraz z postępem w zakresie dużych zbiorów danych i sztucznej inteligencji pojawiła się koncepcja precyzyjnego napowietrzania. W niektórych oczyszczalniach ścieków zastosowano precyzyjną technologię napowietrzania, która zazwyczaj pozwala na osiągnięcie 10–20% oszczędności energii w systemach napowietrzania. Połączenie precyzyjnego napowietrzania z innymi modyfikacjami procesu może dać lepsze wyniki. Zhu Jie i in. wdrożyliśmy modernizację precyzyjnego napowietrzania w wieloetapowym-procesie A/O oczyszczalni ścieków, osiągając 49,8% oszczędności energii w systemie napowietrzania. Precyzyjne i inteligentne napowietrzanie wyznacza ważne przyszłe kierunki oszczędzania energii i redukcji emisji dwutlenku węgla. Istnieją obecne ograniczenia dotyczące-możliwości i dokładności gromadzenia i analizy danych w tych systemach w czasie rzeczywistym. Potrzebne są dalsze przełomy technologiczne w{15}precyzyjnym sterowaniu dmuchawami i zaworami w czasie rzeczywistym oraz dokładnej dystrybucji powietrza.
4. Wniosek
Oszczędność energii w systemach napowietrzania jest kluczem do redukcji emisji dwutlenku węgla w oczyszczalniach ścieków. Główną przyczyną wysokiego zużycia energii w chińskich systemach napowietrzania OŚ jest niski ładunek wpływający, który łatwo prowadzi do nadmiernego-napowietrzania, marnowania energii elektrycznej i zwiększania emisji dwutlenku węgla zarówno z energii, jak i chemikaliów. Inne przyczyny to starzenie się/niska-wydajność sprzętu oraz nieuzasadniona konfiguracja sprzętu napowietrzającego i mieszającego. Skuteczne sposoby osiągnięcia oszczędności energii i redukcji emisji obejmują zastąpienie niskiej-wydajności sprzętem napowietrzającym-o wysokiej wydajności, konwersję powierzchni na napowietrzanie rozproszone drobnopęcherzykowymi-pęcherzykami oraz stosowanie technologii takich jak napowietrzanie ciągłe-przepływ przerywany i napowietrzanie precyzyjne.