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廃水処理プラントの資源効率

水は私たちの最も重要な天然資源です。きれいな水がなければ、病気は特に急速に広がることは明らかです。廃水処理プラントは、この資源の保護に重要な貢献をするだけでなく、持続可能性を高めるための鍵でもあります。

資源効率から気候中立へ。

洗ったり、歯を磨いたり、飲んだり—誰もがきれいな水を必要としています。地球上に住む人が増えれば増えるほど、需要も増えます。気候変動、都市化、環境汚染の増加は状況を悪化させています。このナンバーワン資源の保護はますます緊急になっています。廃水処理プラントはここで重要な貢献をしています。廃水を処理して私たちの海に排出するだけでなく、エネルギー貯蔵施設、柔軟なエネルギー消費者、発電機としても機能し、エネルギー転換と持続可能な水管理に重要な貢献をしています。

汚泥からメタンを抽出するための消化塔

ニュルンベルクが先導しています。廃水処理プラントの資源効率

持続可能な廃水処理とエネルギー供給は、特に都市部でますます重要になっています。ニュルンベルクの場合もそうです。フランコニアの大都市は大きな目標を設定しました。2035年までに、市の自治体は気候中立になることです。ここでは、シュタッテンヴェッセルングと環境分析ニュルンベルク(SUN)が重要な役割を果たしています。2つの大規模な廃水処理プラントを持ち、単一消費者としては最大であり、最大の電力生産国でもあります。したがって、資源効率というトピックは、持続可能性を高めるための重要な要素です。ここで重要な役割を果たしているのは、廃水処理プラント1です。このプラントは、処理された水がペグニッツ川に排出される前に、大都市の50万人以上の住民からの廃水の大部分を機械的、生物学的、化学的に精巧に浄化します。マティアス・ゲルメロスは、高さ35メートルの5つの消化塔の1つの屋上から素晴らしい景色を眺めることができます。しかし、それは彼が頻繁にここに来る理由ではありません。シュタッテンヴェッセルングと環境分析ニュルンベルク(SUN)のエネルギーマネージャーであるマティアス・ゲルメロスの仕事には、都市排水と環境分析の分野における施設のエネルギー消費の最適化が含まれます。廃水処理場の消化塔はそのための重要な要素です。

最大のエネルギー生産者、そして最大の消費者

廃水処理プラントは、タワーで処理される消化された汚泥からメタンを抽出し、それを合計4つの熱電プラントで電気と熱に変換します。これは、SUNが持続可能性の向上に貢献している多くの対策の1つです、とBritta Walthelmは説明します。ニュルンベルク市の環境衛生担当官として、SUNの初代工場長でもあります。「ニュルンベルク市議会は、ニュルンベルク市の自治体は2035年までに気候中立になるべきだと決定しました。」Germerothによると、このプロセスでSUNは2つの役割を果たします。「当社には、廃水処理場で廃水を運んでくれる1,500kmを超える下水道網と、100を超える屋外構造物があります。2つの大規模な廃水処理プラントで、130万人相当の人口を処理しています。これにより、私たちは最大の単一消費者であると同時に、最大の発電会社でもあります。それがとても魅力的なのです。」

マティアス・ゲルメロスとコントロールパネルの前に立ってタブレットを一緒に見ている若者
エネルギーコストの上昇により、私たちは当然、プロセスを可能な限り最適化することに非常に興味を持っています。
フォルカー・ナハトマン, テクニカル・プラント・マネージャー, 都市開発と環境分析ニュルンベルク
フォルカー・ナハトマンの顔写真

相互接続された物質とエネルギーの流れを可視化する

「リソースの透明性があって初めて、リソースを効率的かつ柔軟に使用することができます」と、ニュルンベルクのシュタッテンヴェッセルングと環境分析のテクニカルプラントマネージャーであるVolker Nachtmannは説明します。この目的のために、エネルギー管理システムは、ガソリン、天然ガス、ディーゼルの消費量、電力消費量、冷暖房の消費量を記録します。発電側では、生成された熱と冷気、および発電された電力を、エネルギー源(下水ガス、非常用発電機と太陽光発電用の化石燃料)で分類したものが、残高に含まれます。Germeroth氏によると、このシステムにより、SUNは消費と発電量を分析し、改善の可能性を引き出すことができます。「今では、これまで発見されていなかったエネルギー効率の可能性を紹介する機会があります。」

本当に驚くべき発見は、廃水処理プラント1に100%自家発電エネルギーを部分的に供給できるということでした。
マティアス・ゲルメロス, Energy Manager, 都市開発と環境分析ニュルンベルク
マティアス・ゲルメロスの顔写真

気候とバランスに良い

そのための技術的基盤は、SUNがSiemens 共同で実装しました。SIMATIC Energy Manager Proは、エネルギー消費とマテリアルフローを透明化し、自動レポートと監視によって運用レベルとさまざまな企業部門、そしてSUN全体の両方をサポートします。この目的のために、システムは約500のエネルギーメーターだけでなく、プロセスやビルの制御システムからも最大800のデータポイントを記録します。Germerothにとって、この柔軟性はこのソリューションの大きな強みの1つです。「SIMATIC Energy Manager Proを使えば、管理棟、研究所、冷房発電、冷却消費量、圧縮空気と汚泥の量、充填レベル、下水ガスの量だけでなく、車両群など、膨大な量のデータをまとめて意味のある量にまとめることができます。本当に驚くべき発見は、廃水処理プラント1に 100% 自家発電のエネルギーが供給される段階がすでにたくさんあるということでした。」Volker Nachtmannは次のように付け加えています。「エネルギーコストの上昇により、私たちは当然プロセスの最適化に非常に関心を持っています。」これらの考慮事項の一部は、市内の2つの大規模廃水処理プラントを統合することです。エネルギー管理システムもそのための重要な数値を提供します。

資源効率は気候と自然保護です

エネルギー効率、自家発電量の増加、再生可能エネルギー源の増加。マティアス・ゲルメロスにとって、これらの目標は単なるキー数値ではありません。消化塔からは、ニュルンベルクからフュルトに向かって流れるペグニッツ川も見渡せます。レドニッツ川やレグニッツ川と並んで、貴重な自然地域を構成しています。密集した都市地域では、レクリエーションエリア、水源、自然空調システムも兼ねています。しかし、気温の上昇とより不安定な降雨が河川に問題を引き起こしています。したがって、気候保護なしでは自然保護は不可能です。そのためには、エネルギー使用の効率を高める必要があります。そのため、Britta Walthelmは明確なスタンスを持っています。「Energy management は便利で、不可欠で、あなたが思っているよりも簡単です。私が使わないキロワット時が一番いいです。メッセージ:さっそく始めましょう。」

複数のモニターと机があり、壁には大きなダッシュボードがあるコントロールルーム
汚泥からメタンを抽出するための消化塔

汚泥からメタンを抽出するための消化塔

シュタッテンヴェッセルングと環境分析ニュルンベルク(SUN)は、その事業を通じて、ニュルンベルク大都市圏の環境保護と生活の質の維持に決定的な貢献をしています。SUNはニュルンベルクの廃水の収集と浄化だけでなく、ペグニッツ川、レドニッツ川、レグニッツ川の水質も監視しています。また、水、大気、土壌の分野の環境汚染を測定および評価します。