Skip to main content
K zobrazení této stránky byl použit automatický překlad. Chcete ji raději zobrazit v angličtině?

Optimalizace malých čistíren odpadních vod

Energeticky úsporné zařízení a uživatelsky přívětivý nejmodernější řídicí systém snižují pracovní zátěž zaměstnanců a šetří peníze obci díky nižším nákladům na energii. Skutečná oboustranná výhra pro životní prostředí, lidi a obec.

Je mrazivé chladné ráno v malé obci Prosselsheim, jen pár kilometrů severovýchodně od města Würzburg v Německu. Tým společnosti SüdWasser, poskytovatele komunálních a průmyslových vodovodních a odpadních vod, spolupracuje se společností Siemens na výměně systému monitorování hladiny ve stanici sání odpadních vod v čistírně odpadních vod Prosselsheim. Nový radarový hladinoměr bude průběžně sledovat hladinu v čerpací stanici a přenášet naměřené hodnoty do řídicího systému SIMATIC WinCC Unified pro dokumentaci, vizualizaci a archivaci. Toto řešení umožní společnosti Elmar Scholl, který pracuje pro obec Prosselsheim, kdykoli upravit spínací body pro kanalizační čerpadla a optimalizovat výkon výtahové stanice — a to i na cestách nebo doma, díky flexibilnímu vzdálenému přístupu přes webový prohlížeč.

Čistírna odpadních vod Estenfeld Prosselsheim Letecký snímek
Snímek hlavy Michaela Wernera

Od 90. let do roku 2024

Radarový hladinoměr je nejnovějším přírůstkem k čistírnám odpadních vod v malém závodě s kapacitou zpracování pouze 1 500 ekvivalentů obyvatelstva. Rostliny podobné velikosti lze nalézt po celém Německu — a počáteční situace před modernizací byla pro tyto závody také docela typická, jak vzpomíná inženýr SüdWasser Michael Werner: „Čistírna odpadních vod byla uvedena do provozu v roce 1993. O třicet let později již mnoho jednotek instalovaných v závodě nesplňovalo dnešní standardy účinnosti a řídicí technologie také ukazovala svůj věk.“ To byl důvod, proč Prosselsheim pověřil společnost SüdWasser, aby provedla kompletní generální opravu závodu: „V podstatě jsme aktualizovali veškerou procesní a řídicí technologii pomocí nejmodernějších systémů.“

Veškerou procesní a řídicí techniku jsme aktualizovali o nejmodernější systémy.
Michaela Wernera, Inženýr, Südwasser
Zařízení musí běžet co nejvíce v automatickém režimu a poskytovat nejlepší výsledky s minimální časovou investicí.
Elmar Scholl, Prosselsheim (obec)
Posádka vytáhla starou skříňku, vložila novou a připojila systém a večer téhož dne byla rostlina v provozu. Klobouk dolů!<br/>
Elmar Scholl, Prosselsheim (obec)

Požadavky: Spolehlivost, efektivita a snadná obsluha

Prosselsheim je malá obec a čas a personál pro provoz čistírny odpadních vod jsou vzácnými zdroji. Při výběru vhodného řídicího systému se nejvíce počítala spolehlivost, říká Scholl, který pracuje pro oddělení infrastrukturních služeb obce: „Monitorování a provoz čistírny odpadních vod je jen jednou z mých povinností. Jsem na místě pouze pro denní měření a kontroly; po zbytek času potřebuji, aby zařízení fungovalo co nejvíce v automatickém režimu a poskytovalo nejlepší výsledky s minimální časovou investicí.“

Čistírna odpadních vod Estenfeld Prosselsheim Portrét Elmar Scholl
Panel místního obsluhy čistírny odpadních vod Estenfeld Prosselsheim

Působivý balíček pro řídicí systém

Výběr správného řídicího systému pro závod nebyl jen otázkou cen pro Prosselsheim a SüdWasser, „i když je to samozřejmě důležitý aspekt pro malé obce,“ říká Werner. Pro společnost Scholl byla rozhodujícím faktorem pozitivní zpětná vazba od provozovatelů čistírny odpadních vod komunity v blízkosti Prosselsheimu: „Zeptali jsme se tamních operátorů, zda jsou s řešením spokojeni, zvláště když je problém. Řekli nám, že Siemens poskytuje vynikající podporu jako partner projektu: jeden telefonát a problém je vyřešen.“ Nakonec modernizační balíček Siemens vyhovoval požadavkům a Siemens získal smlouvu na dodávku a integraci elektrických a řídicích systémů - „A to bylo správné rozhodnutí,“ potvrzuje Werner.

Všechny akce operátora vypadají a působí stejně na PC, místním operátorském panelu nebo mobilním zařízení.

Spolehlivé monitorování a dokumentace na místě i na dálku

Od roku 2023 využívá čistírna odpadních vod Prosselsheim integrované řešení pro řídicí systém a automatizaci zařízení od společnosti Siemens. Vzdálené distribuované systémy, jako je přepadová nádrž na dešťovou vodu, jsou připojeny k řídicímu systému a systému vzdálené údržby prostřednictvím zabezpečeného přístupu k mobilní síti založené na VPN (Virtual Private Network) pomocí Telecontrol Server Basic, což zajišťuje, že zde nedochází k přerušení systému. Všechny operace mohou být monitorovány a kontrolovány SIMATIC WinCC Unified, a to i přes mobilní Tablet PC. Vzdálený přístup vyžaduje pouze webový prohlížeč, takže řešení nevyžaduje žádnou údržbu a integrované funkce kybernetické bezpečnosti zajišťují bezpečný vzdálený přístup, který je nezbytný pro jakýkoli systém kritické infrastruktury.

Muž středního věku se dívá na tablet.
Čistírna odpadních vod Estenfeld Prosselsheim Analýza chování zařízení

Bezproblémová modernizace během jediného dne

Společnost Siemens navrhla řešení pro Prosselsheim, aby sloužilo jako typ plánu pro další malé čistírny odpadních vod. Standardizované a harmonizované komponenty podporují snadnou modernizaci řídicích a automatizačních systémů, což je příslib, který společnost Siemens dokázala plně splnit v Prosselsheimu, jak připomíná Scholl: „Uložení vody na několik dní není pro náš závod možností, takže modernizace musela proběhnout během probíhajícího provozu.“ A přesně takto došlo k přechodu na euro: „Za jediný den posádka vytáhla starou skříňku, vložila novou a připojila systém a večer téhož dne byla závod v provozu. Klobouk dolů!“

Hladký přechod

Přechod ze starého systému k novému byl pro Scholla stejně hladký. Všechny akce operátora vypadají a působí stejně na počítači, místním operátorském panelu nebo mobilním zařízení, takže systém je velmi intuitivní: „Je opravdu velmi snadné pracovat v systému a například upravovat nastavené hodnoty,“ říká Scholl. „Přihlašuji se, kliknu jednou a vím, co mám dělat. Žádný trénink není nutný.“ Intuitivní řešení vyžaduje minimální tréninkové úsilí, takže kolegové mohou v případě potřeby snadno vyplnit Scholl. Potvrzuje to Annika Schultheiß, technikka úpravy vody ve společnosti SüdWasser. Podporuje zaměstnance čistíren odpadních vod, včetně společnosti Scholl, s optimalizací na místě a také ráda pracuje se SIMATIC WinCC Unified: „Mohu například snadno sledovat chování systému pomocí zobrazení trendu - úpravy, které jsme provedli, změny v závodě, výsledek.“

Mobilní provoz čistírny odpadních vod Estenfeld Prosselsheim
Nádrže čistírny odpadních vod Estenfeld Prosselsheim

Transparentnost podporuje optimalizaci procesů

A výsledky projektu modernizace jsou již působivé: Samotná výměna starých procesních jednotek ušetří obci asi 500 kWh energie denně. „To už mi zasloužilo pochvalu od starosty,“ říká Scholl s úsměvem. Všechny údaje o spotřebě energie jsou zaznamenávány zařízeními SENTRON PAC a přenášeny do řídicího systému. Zlepšená transparentnost nového řídicího systému pomůže Schollovi a Schultheißovi také v budoucích optimalizacích procesů: „Pracujeme na dalším zlepšování výkonnosti léčby a energetické účinnosti,“ Říká technik.

Automatické upozornění a výstrahy

Pokud něco v závodě nefunguje podle plánu, Scholl je automaticky informován prostřednictvím textové zprávy. Toto oznámení bude brzy doplněno Aplikace Alarm Control Center od společnosti Siemens Solution Partner Alarm IT Factory. Aplikace odesílá příslušná oznámení, stavy zpráv a dostupnost týmu určeným příjemcům. Další užitečná funkce: Noční upozornění s vysokou prioritou spustí vyzváněcí tón mobilního telefonu, který se opakuje, dokud nebude zpráva potvrzena.

Řídicí systém čistírny odpadních vod Estenfeld Prosselsheim

Regulační hlášení s pouhým kliknutím myši

Kombinace řídicího systému s doplňkem WinCC PM-ANALÝZA také nahrazuje pracně udržovaný papírový provozní protokol. Všechna data jsou zaznamenávána digitálně, takže Scholl může sledovat a analyzovat data z různých zdrojů, včetně výsledků manuálních sond a měření. Jednou z funkcí, která výrazně snižuje pracovní zátěž, je vytváření povinných zpráv pro DWA (Německé sdružení pro vodu, odpadní vody a odpady) a přenos přes rozhraní DaBay. Scholl je za tuto funkci obzvláště vděčný: „Dříve jsme zaznamenávali procesní hodnoty do našeho deníku a museli jsme tyto hodnoty ručně kompilovat a analyzovat, což trvalo dva nebo tři dny. A samozřejmě došlo k chybám a chybám ve výpočtu.“ Nyní, hlášení kompatibilní s DWA trvá pouze čtyři nebo pět hodin: Všechna data jsou kompilována do příslušné šablony jedním kliknutím. Jediné, co zbývá udělat, je zkontrolovat zprávu a odeslat ji vodohospodářskému úřadu.

Lepší porozumění procesu léčby

Pro společnost Werner výhody nového řídicího systému přesahují zlepšení každodenního provozu a účinnosti zařízení; systém také poskytuje operátorům lepší přístup k zařízení a datům ze závodu, aniž by vyžadovaly drahé senzory. „S daty, která máte, můžete udělat více. To vám umožní lépe kontrolovat proces léčby. To dává operátorům důvěru k testování nových strategií — a nový řídicí systém tak vede k lepšímu pochopení procesu zpracování jako celku.“ Integrace zvedací stanice také nepochybně přispěje k tomuto lepšímu porozumění. Výzva k předkládání nabídek na modernizaci zbývajících vzdálených stanic se již připravuje, říká Werner, „a bylo by hezké, kdyby Siemens zajistil i tyto smlouvy.“

Je opravdu velmi snadné pracovat v systému a například upravovat nastavené hodnoty. Přihlašuji se, jednou kliknu a vím, co musím udělat. Není potřeba žádný tréninkový kurz.
Elmar Scholl, Prosselsheim (obec)
Mohu snadno sledovat chování systému pomocí zobrazení trendu - úpravy, které jsme provedli, změny v závodě, výsledek.
Annika Schultheissová, Technik úpravy vody, SüdWasser
Ruční vytvoření regulačních zpráv trvalo dva nebo tři dny. Nyní je to plně digitální proces, bez chyb, dokončený během několika hodin.
Elmar Scholl, Prosselsheim (obec)
S daty, která máte, můžete udělat více. To vede k lepšímu pochopení procesu léčby jako celku.
Michaela Wernera, Inženýr, SüdWasser

Plán pro malé čistírny odpadních vod

Siemens podporuje modernizaci a automatizaci malých čistíren odpadních vod, jako je Prosselsheim, komplexním hardwarovým a softwarovým balíčkem, který obsahuje všechny potřebné komponenty pro transparentní provoz zařízení: SIMATIC WinCC Unified jako řídicí systém a jako druhá úroveň provozu prostřednictvím ovládacích panelů, řídicí jednotky SIMATIC pro automatizaci zařízení, systémy monitorování energie SENTRON PAC, telecontrol a WinCC Add-on PM-ANALYZE pro analýzu dat a hlášení v souladu s DWA. Balíček lze snadno přizpůsobit konkrétním požadavkům a je kompletně navržen TIA Portal. Pro další zjednodušení projektového inženýrství poskytuje Siemens uživatelům bezplatný příklad aplikace. Provozovatelé zařízení a systémoví integrátoři tak těží z komplexního řešení s vynikajícím poměrem ceny a výkonu.

Automatizujte čistírny odpadních vod s WinCC Unified
Příklad aplikace čistírny odpadních vod Estenfeld Prosselsheim