КЛИЕНТ: Управление очисткой сточных вод электростанции Encina
МЕСТОПОЛОжЕНИЕ: Карлсбад, штат Калифорния
РЕШЕНИЕ: Четыре генераторных установки Cat G3516
ДИЛЕР: Cat Hawthorne Power Systems
My Account
Sign In
Welcome! Sign In to personalize your Cat.com experience
If you already have an existing account with another Cat App, you can use the same account to sign in here
Register Now
One Account. All of Cat.
Your Caterpillar account is the single account you use to log in to select services and applications we offer. Shop for parts and machines online, manage your fleet, go mobile, and more.
Welcome Back!
Сведения об учетной записи
Повышение энергоэффективности при сохранении качества
Предприятие по очистке сточных вод использует биогаз в качестве топлива для генераторных установок
ПОТРЕБНОСТЬ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Очистка сточных вод, особенно в большом и быстро развивающемся районе, требует больших финансовых и энергетических затрат. Столкнувшись с необходимостью решить данную проблему экономично и качественно, в Управлении очистки сточных вод Encina (EWA) решили, что залогом их успеха станет обеспечение энергоэффективности.
Управление EWA, расположенное в Карлсбаде, штат Калифорния, предоставляет услуги по очистке сточных вод, обслуживая около 350 000 клиентов на севере округа Сан Диего. Организации удалось разработать комплексную стратегию управления энергопотреблением, которая затрагивает каждый аспект использования энергии в здании, что позволяет применять возобновляемые ресурсы, такие как биогаз и вторичное тепло.
“У EWA три задачи: защита прибрежной зоны на севере округа Сан Диего, производство и использование возобновляемых ресурсов на основе перерабатываемых отходов, а также сокращение налоговых выплат за загрязнение,” — отмечает Чак Боллинджер (Chuck Bollinger), руководитель проекта в EWA. “EWA справляется с этой задачей различными способами, в частности производит экологически чистую электроэнергию из биогаза, получаемого как побочный продукт при очистке сточных вод”.
РЕШЕНИЕ
Учреждение по контролю за загрязнением воды Encina (EWPCF) использует анаэробный биореактор для уменьшения количества твердых веществ в сточных водах. Посредством анаэробного разложения летучие органические твердые вещества превращаются в углекислый газ и метан, также известный как биогаз, который можно преобразовать в пригодную для повторного использования энергию. Биогаз используется в качестве топлива на четырех генераторных установках Cat ® G3516, предоставленных местным дилером Cat Hawthorne Power Systems. Эти генераторные установки также могут работать на природном газе. В обычный день большинство генераторных установок работает на биотопливе, а одна генераторная установка работает только на природном газе от четырех до восьми часов в моменты пикового потребления электроэнергии. В год производится около 12 миллионов кВт-ч. Этого количества самогенерируемого электричества хватает, чтобы удовлетворить 71 процент энергетических потребностей EWA.
В центре стратегии управления энергопотреблением EWA — значительное сокращение зависимости от приобретаемой энергии. К 2020 году учреждение EWPCF должно само производить 96 процентов энергии, необходимой для производственных нужд, — такова конкретная цель, утвержденная в недавно составленном управлением EWA стратегическом плане по энергии и выбросам.
Необходимость придерживаться экологически чистых технологий производства электроэнергии была недавно признана Агентством по охране окружающей среды (EPA) США. Учреждение EWPCF попало в список EPA из 20 самых энергоэффективных организаций, куда входят организации, больше всех производящие и потребляющие экологически чистую электроэнергию в рамках партнерской программы EPA. Партнерская программа по экологически чистой электроэнергии — это добровольная программа, которая оказывает поддержку при использовании экологически чистой электроэнергии, предоставляет консультации экспертов, техническое содействие, инструменты и ресурсы. Организации из этого списка каждый год совместно производят 618 миллионов кВт-ч экологически чистой электроэнергии. Этого достаточно, чтобы обеспечить электричеством 54 000 среднестатистических американских семей в год. “Наша цель ясна. Мы хотим стать лидерами в области экологически чистых технологий,” — заявил Боллинджер. “Но наши задачи не ограничиваются только этим. Мы хотим предоставлять экономичные услуги по очистке сточных вод, и благодаря использованию экологически чистого биогаза для производства электричества у нас это уже получается”. Тепловая энергия от комбинированного производства тепла и электроэнергии используется для обогрева биореакторов, снижая также количество приобретаемого природного газа. В итоге, работа установки комбинированного производства тепла и электроэнергии сэкономила EWA 2,1 миллиона долларов США на затратах на энергию в 2010 году. Вторичное тепло также используется в абсорбционном холодильнике для охлаждения главного щитового отсека электростанции. Избыточное тепло, получаемое в результате процесса, помогло EWA сэкономить деньги другим способом. После 15-20 дней в биореакторе твердые вещества сточной воды закачиваются в осушающее сооружение для дополнительной обработки. Для устранения избыточной воды используются центрифуги. На данной стадии полученный продукт на 23 процента состоит из твердых веществ, считается биологическим твердым веществом класса B и подлежит ограниченному коммерческому использованию. Большая часть продуктов деятельности EWA раньше утилизировалась.
Но биологические твердые шарики, созданные в результате термосушки, являются биологическими твердыми веществами класса А — чистым, сухим, твердым гранулированным материалом, который можно использовать как биотопливо или как органическое удобрение. Их теплотворная способность в качестве биотоплива составляет 60 процентов теплотворной способности угля. В качестве медленнодействующего удобрения их азотнофосфорно-калийная (NPK) ценность составляет от 5,7 до 7,0.
EWA производит около 7200 тонн биологических твердых шариков. Эти шарики продаются для использования в качестве источника энергии для цементной печи в Викторвилле, Калифорния. EWA также проводит исследования на предмет использования данного продукта в качестве удобрения, что откроет ему выход на более прибыльный рынок.
Внедрение процесса термосушки в значительной степени уменьшило расходы EWA на утилизацию биологически твердых веществ. Раньше каждый день на свалку отвозили четыре или пять грузовиков биологических твердых веществ. Поскольку сейчас большинство биологически твердых веществ относится к коммерчески приемлемому классу A, на свалку отправляется всего один грузовик. В итоге этот процесс сэкономил EWA очередные 2 миллиона долларов США, в том числе на налоге за загрязнения.
РЕЗУЛЬТаТЫ
Г-н Боллинджер, представитель EWA, сказал, что на проектирование и внедрение средств модернизации ушло несколько лет генераторные установки Cat были закуплены в 2006 году, а введены в эксплуатацию в 2008 и 2009. Hawthorne Power Systems были полноправным партнером на протяжении всего процесса.
“Мы выбрали генераторные установки Cat, потому что нам понравилось, с какой легкостью они работают на газообразном топливе из разных источников,” — сообщил Боллинджер. “Также важными факторами стали репутация Caterpillar и Hawthorne и тот факт, что Hawthorne были рядом, чтобы оказать поддержку.”
Hawthorne выполнили огромную работу по проектированию и предоставили документацию по генераторным установкам, контролю двигателя и системам управления, распределению электропитания и системам контроля во время установки. Технические специалисты EWA проводят плановое техническое обслуживание и проверку генераторных установок, а сертифицированные механики из Hawthorne осуществляют непрерывную поддержку и выполняют капитальный ремонт.
“С Hawthorne приятно сотрудничать,” — заявил Боллинджер.