Tiszta vizet a pohárba!

A vizekben található szennyeződések miatt évről évre egyre nagyobb jelentőséggel bír a víztisztítás kérdése

2023. március 22., szerda, 06:00

Címkék: környezetbarát környezetvédelem siemens szennyvíz szennyvíztisztító vízminőség víztároló víztisztítás

Március 22-e a víz világnapja. Ekkor a világ minden táján az egyik legfontosabb természeti kincset ünnepeljük, ami nélkül nem jöhetett volna létre élet a Földön. Sokszor nem értékeljük eléggé, hogy van nekünk. Megtisztítása mégis alapfeltétele annak, hogy másnap is tiszta ivóvízhez jussunk. A víztisztítás komoly technológiai és gazdasági kérdés, aminek folyamatát ma már ugyanolyan modern digitalizációs eszközök segítik, mint amikkel a high-tech iparágakban találkozhatunk.

A szennyvíztisztítás gyakorlatilag egyidős az ősi kultúrákkal, már az egyiptomi és a római közösségekben is foglalkoztak a felhalmozódott szennyvíz elvezetésének és elhelyezésének kérdésével. A tiszta vízhez való hozzáférés ugyanis elengedhetetlen az emberek egészségi állapotának megőrzéséhez, de vízzel öblítjük a wc-nket, mossuk az ablakot, mosogatunk, locsoljuk a növényeket, vagy áztatjuk magunkat a kádban.

Magától értetődőnek vesszük, hogy mindig elegendő tiszta víz áll rendelkezésünkre, pedig a világ lakosságának majdnem egyharmada olyan helyen él, ahol nem tud hozzáférni biztonságos ivóvízhez. Földünkön számos olyan hely van, ahol tiszta ivóvízből csak néhány deciliternyi jut naponta. A nehézségeken sokat segít a vízkezelés hatékonyságának javítása, amiben már a digitalizálás is oroszlánrészt vállal. Cikkünkben két aktuális projektet hozunk fel példaként.

Hogyan vált Németország legszennyezettebb folyója az egyik legtisztábbá?

A Ruhr-vidék a német indusztrializáció kulcsterülete volt. Ennek északi részén folyik az Emscher, az ipar áldozatává vált folyó, amely sokáig az élővíz jellegét teljesen elvesztve, felszíni „szennyvízcsatornaként” funkcionált. Az ipari üzemek, illetve az egyre növekvő számú lakosság által kibocsátott szennyvizet ugyanis tisztítatlanul engedték a legközelebbi elérhető vízfolyásba.

Az EGLV szennyvízgazdálkodási vállalat azonban az Emscher renaturalizálása mellett döntött, amihez a virtualizációt és a legmodernebb folyamatirányítási technológiát is segítségül hívta. A folyót 30 év alatt „élesztik újra” és állítják helyre a természetközeli állapotot. A vállalkozás kulcsfontosságú része az Emscher és a Lippe folyók medencéjében és környékén elhelyezkedő szennyvíztisztító rendszer korszerűsítése és bővítése. Több száz üzem és rendszer folyamatvezérlését kellett egy virtuális platformra migrálni, amihez a Simatic PCS 7 folyamatszabályozó rendszert és a Siemens virtualizációs technológiáját használták.

Modernizáció központosítással és virtualizációval

Az EGLV körülbelül 800 elosztott üzemet és rendszert, köztük 59 szennyvíztisztítót és 546 szivattyútelepet üzemeltet. Ezen üzemek közül sok saját folyamatirányító rendszerrel rendelkezik, amelyeket helyben tartanak karban, ami csak megfelelően hatékony és modern infrastruktúrával oldható meg, különösen ami a folyamatirányítást illeti.

Egy központosított virtuális rendszer azonban legalább 20%-kal csökkentette volna üzemeltetési költségeket, az EGLV pedig a Siemenst bízta meg számos folyamatvezérlő rendszer virtualizálásával és összekapcsolásával. A digitális megoldás alapját a Simatic PCS 7 integrált szabványosított Water Templates sablonjai adták, kifejezetten a vízügyre szabott funkciókkal. A Siemens egy innovatív, megbízható, költséghatékony és biztonságos megoldást talált, a meglévő nyilvános hálózatokra és VPN alagutakra építve.

Az Emscher folyó a renaturalizálás előtt (balra) és után (jobbra)

A költségek csökkentése érdekében az EGLV egyesével integrálja az egyes üzemeket a rendszerbe, amikor a helyi folyamatvezérlő rendszert is frissítik. A meglévő üzemek korszerűsítése mellett az EGLV a Dortmund-Deusen és az Emschermündung szennyvíztisztító telepek között futó új Emscher-csatorna építését is elvégezte. Az 51 km hosszú csatorna több mint 2,26 millió lakos, valamint sok iparcég szennyvizét gyűjti és vezeti a bottropi és emschermündungi tisztítótelepekre. A csatorna három nagy szivattyútelepe közül az egyik, valamint az új, napenergiával működő szennyvíziszap-szárító is a virtuális platformon fut.

A projekt eredményeként az eredeti jellegétől megfosztott, az ipari tájba illeszkedő Emscher visszanyerte természetközeli állapotát.

A csapból is ez folyik

Spanyolország fővárosa aszályos területen fekszik, évente négy hónapon keresztül nem éri csapadék. Madridot már a középkorban is a szomszédos hegyekből vezetett föld alatti csatornák látták el vízzel, a múlt század közepétől pedig a Lozoya folyó vizével is táplálják a várost nyitott csatornán. A főváros vízellátása az állami Canal de Isabel II vállalat feladata. A cég a vízkezelésben vezető szerepet betöltő Acciona céget bízta meg 15 víztisztító telep kezelésével és karbantartásával. A cél a telepek hatékonyabb és fenntarthatóbb működésének megteremtése volt, aminek eléréséhez az Acciona régi partneréhez, a Siemenshez fordult.

A legolcsóbb kW az, amit el sem használunk!

Egy víztisztító telep számára az egyik legjelentősebb költség az energia, mert a létesítmény folyamatosan működik. A hatékonyság maximalizálásához olyan technológia kell, ami csökkenti az energiafogyasztást, ugyanakkor a berendezések maximális működési hatékonyságát is garantálja. A Treatment Plant 4.0 (EDAR 4.0) rendszerek a berendezésekből származó információkat gyűjtik és elemzik, javaslatokat téve a létesítmény egészének fejlesztésére.

Kiváló példa erre a SIMATIC Energy Manager Pro (EnMPRO). A Siemens Edge Computing technológiát a több száz rendszer által az EnMPRO felhőkiszolgálóra küldött adatok feldolgozására használják. A feldolgozott információk egyszerűen és intuitív módon elemezhetők bármilyen eszközzel, amire telepítették a Siemens Energy Manager alkalmazást. Az EnMPRO most már a Canal de Isabel II-t is ellátja energiafogyasztási adatokkal a folyamat minden szakaszában, ami teljes energiatranszparenciát eredményezett.

Egy víztisztító telep számára az egyik legjelentősebb költség az energia, mert a létesítmény folyamatosan működik

Technológiai szempontból már egyetlen modernizációs lépcsőfok is hatalmas ugrást eredményezett. Az optimalizálás révén a Canal de Isabel II már több mint 15%-kal csökkentette az energiafogyasztását és a szektor leginnovatívabb víztisztítójával rendelkezik. A digitalizálási hullám pedig nem ért itt véget: a Canal de Isabel II jelenleg hasonló megoldások alkalmazását fontolgatja egyéb létesítményeiben is. A cél a víz körforgásából származó villamosenergia-termelési lehetőségek kiaknázása olyan infrastruktúra-menedzsment eszközökkel, amelyek képesek a hatalmas mennyiségű adat valós időben történő kezelésére.

Molnár László