Skip to main content
Ta strona jest wyświetlana przy użyciu automatycznego translatora. Czy chcesz wyświetlić ją w języku angielskim?

Optymalizacja małych oczyszczalni ścieków

Energooszczędne urządzenia i przyjazny dla użytkownika najnowocześniejszy system sterowania zmniejszają obciążenie pracowników i pozwalają zaoszczędzić pieniądze gminy dzięki niższym kosztom energii. Prawdziwa korzyść dla środowiska, ludzi i gminy.

Jest mroźny poranek w małej gminie Prosselsheim, zaledwie kilka kilometrów na północny wschód od miasta Würzburg w Niemczech. Zespół SüdWasser, dostawcy usług komunalnych i przemysłowych w zakresie wody i ścieków, współpracuje z firmą Siemens w celu wymiany systemu monitorowania poziomu w stacji podnoszenia ścieków w oczyszczalni ścieków Prosselsheim. Nowy miernik poziomu radaru będzie stale monitorował poziom w stacji pomp i przenosił odczyty do systemu sterowania SIMATIC WinCC Unified w celu dokumentacji, wizualizacji i archiwizacji. Rozwiązanie to pozwoli Elmarowi Schollowi, pracującemu dla gminy Prosselsheim, dostosować punkty przełączania pomp ściekowych w dowolnym momencie i zoptymalizować wydajność stacji dźwigów — w tym w podróży lub w domu, dzięki elastycznemu zdalnemu dostępowi za pośrednictwem przeglądarki internetowej.

Oczyszczalnia ścieków Estenfeld Prosselsheim Zdjęcia lotnicze
Strzał w głowę Michael Werner

Od lat 90. do roku 2024

Poziomierz radarowy jest najnowszym dodatkiem do oczyszczalni ścieków w małym zakładzie o wydajności przetwórczej zaledwie 1500 ekwiwalentów populacji. Rośliny o podobnej wielkości można znaleźć w całych Niemczech — a początkowa sytuacja przed modernizacją była również dość typowa dla takich zakładów, jak wspomina inżynier SüdWasser Michael Werner: „Oczyszczalnia ścieków została oddana do użytku w 1993 roku. Trzydzieści lat później wiele urządzeń zainstalowanych w zakładzie nie spełniało już dzisiejszych standardów wydajności, a technologia sterowania również pokazywała swój wiek”. Dlatego Prosselsheim zlecił firmie SüdWasser przeprowadzenie całkowitego remontu zakładu: „Zasadniczo zaktualizowaliśmy całą technologię procesu i sterowania za pomocą najnowocześniejszych systemów”.

Zaktualizowaliśmy całą technologię procesu i sterowania o najnowocześniejsze systemy.
Michaela Wernera, Inżynier, Woda południowa
Zakład musi pracować w trybie automatycznym w jak największym stopniu i zapewniać najlepsze wyniki przy minimalnym nakładzie czasu.
Elmar Scholl, Gmina Prosselsheim
Załoga wyjęła starą szafkę, włożyła nową i podłączyła system, a wieczorem tego samego dnia zakład był uruchomiony. Zdejmij kapelusze!<br/>
Elmar Scholl, Gmina Prosselsheim

Wymagania: Niezawodność, wydajność i łatwość obsługi

Prosselsheim to niewielka gmina, a czas i personel na obsługę oczyszczalni ścieków to rzadkie zasoby. Przy wyborze odpowiedniego systemu sterowania najbardziej liczyła się niezawodność, mówi Scholl, który pracuje dla gminnego działu usług infrastrukturalnych: „Monitorowanie i eksploatacja oczyszczalni ścieków to tylko jeden z moich obowiązków. Jestem na miejscu tylko w celu codziennych pomiarów i kontroli; przez resztę czasu potrzebuję, aby zakład działał w trybie automatycznym tak bardzo, jak to możliwe i zapewniał najlepsze wyniki przy minimalnym nakładzie czasu”.

Oczyszczalnia ścieków Estenfeld Prosselsheim Portret Elmar Scholl
Lokalny panel operatora oczyszczalni ścieków Estenfeld Prosselsheim

Fascynujący pakiet dla systemu sterowania

Wybór odpowiedniego systemu sterowania dla zakładu nie był tylko kwestią wyceny dla Prosselsheim i SüdWasser, „chociaż jest to oczywiście ważny aspekt dla małych gmin” mówi Werner. Dla Scholla decydującym czynnikiem były pozytywne opinie operatorów oczyszczalni ścieków społeczności w pobliżu Prosselsheim: „Zapytaliśmy tamtejszych operatorów, czy są zadowoleni z rozwiązania, zwłaszcza gdy jest problem. Powiedzieli nam, że Siemens zapewnia doskonałe wsparcie jako partner projektu: jeden telefon i problem zostanie rozwiązany”. Ostatecznie pakiet modernizacji Siemens pasował do rachunku, a Siemens wygrał kontrakt na dostawę i integrację systemów elektrycznych i sterowniczych - „I to była słuszna decyzja” Potwierdza Werner.

Wszystkie działania operatora wyglądają tak samo na komputerze, panelu lokalnego operatora lub urządzeniu mobilnym.

Niezawodny monitoring i dokumentacja na miejscu i zdalnie

Od 2023 roku oczyszczalnia ścieków Prosselsheim wykorzystuje zintegrowane rozwiązanie dla systemu sterowania i automatyzacji instalacji firmy Siemens. Systemy zdalne rozproszone, takie jak zbiornik przelewowy wody deszczowej, są podłączone do systemu sterowania i systemu zdalnej konserwacji za pośrednictwem bezpiecznego dostępu do sieci komórkowej opartej na sieci VPN (Virtual Private Network) za pomocą Telecontrol Server Basic, zapewniając, że nie ma przerw w systemie. Wszystkie operacje mogą być monitorowane i kontrolowane w SIMATIC WinCC Unified, w tym za pośrednictwem mobilnego komputera typu Tablet PC. Zdalny dostęp wymaga tylko przeglądarki internetowej, więc rozwiązanie nie wymaga konserwacji, a zintegrowane funkcje cyberbezpieczeństwa zapewniają bezpieczny zdalny dostęp, który jest niezbędny dla każdego systemu infrastruktury krytycznej.

Mężczyzna w średnim wieku patrzy na tablet.
Oczyszczalnia ścieków Estenfeld Prosselsheim Analiza zachowania instalacji

Bezproblemowa modernizacja w ciągu jednego dnia

Firma Siemens zaprojektowała rozwiązanie dla Prosselsheim, aby służyło jako rodzaj planu dla innych małych oczyszczalni ścieków. Standaryzowane i zharmonizowane komponenty umożliwiają łatwą modernizację systemów sterowania i automatyki, co jest obietnicą, którą Siemens był w stanie w pełni sprostać w Prosselsheim, jak wspomina Scholl: „Buforowanie wody przez kilka dni nie jest opcją dla naszego zakładu, więc modernizacja musiała nastąpić podczas trwającej eksploatacji”. I tak właśnie nastąpiła zmiana: „W ciągu jednego dnia załoga wyjęła starą szafkę, włożyła nową i podłączyła system, a wieczorem tego samego dnia fabryka była uruchomiona. Zdejmij kapelusze!”

Płynne przejście

Przejście ze starego systemu do nowego było równie płynne dla Scholla. Wszystkie działania operatora wyglądają tak samo na komputerze, panelu lokalnego operatora lub urządzeniu mobilnym, dzięki czemu system jest bardzo intuicyjny: „Naprawdę bardzo łatwo jest pracować w systemie i na przykład dostosowywać punkty zadane” mówi Scholl. „Loguję się, klikam raz i wiem, co muszę zrobić. Szkolenia nie są potrzebne.” Intuicyjne rozwiązanie wymaga minimalnego wysiłku szkoleniowego, dzięki czemu koledzy mogą łatwo wypełnić Scholl w razie potrzeby. Potwierdza to Annika Schultheiß, technik uzdatniania wody w SüdWasser. Wspiera pracowników oczyszczalni ścieków, w tym Scholl, w optymalizacji na miejscu, a także lubi współpracować z SIMATIC WinCC Unified: „Mogę na przykład łatwo śledzić zachowanie systemu, korzystając z widoku trendu - wprowadzonych przez nas modyfikacji, zmian w zakładzie, wyniku”.

Estenfeld Prosselsheim eksploatacja mobilna oczyszczalni ścieków
Zbiorniki oczyszczalni ścieków Estenfeld Prosselsheim

Przejrzystość wspiera optymalizację procesów

A wyniki projektu modernizacji są już imponujące: sama wymiana starych jednostek procesowych oszczędza około 500 kWh energii dla gminy dziennie. „To już zasłużyło mi na pochwałę burmistrza” mówi Scholl z uśmiechem. Wszystkie dane dotyczące zużycia energii są rejestrowane przez urządzenia SENTRON PAC i przesyłane do systemu sterowania. Poprawiona przejrzystość dzięki nowemu systemowi sterowania pomoże Schollowi i Schultheißowi w przyszłych optymalizacjach procesów: „Pracujemy nad dalszą poprawą wydajności leczenia i efektywności energetycznej” mówi technik.

Automatyczne powiadomienia i alerty

Jeśli coś nie działa zgodnie z planem w zakładzie, Scholl jest automatycznie powiadamiany za pośrednictwem wiadomości tekstowej. Wkrótce powiadomienie to zostanie uzupełnione o Aplikacja Alarm Control Center firmy Siemens Solution Partner Alarm IT Factory. Aplikacja wysyła odpowiednie powiadomienia, stany wiadomości i dostępność zespołu do określonych odbiorców. Kolejna przydatna funkcja: alerty nocne o wysokim priorytecie wyzwalają dzwonek telefonu komórkowego, który jest powtarzany do momentu potwierdzenia wiadomości.

System kontroli oczyszczalni ścieków Estenfeld Prosselsheim

Raportowanie regulacyjne za pomocą niewiele więcej niż kliknięcia myszą

Łączenie systemu sterowania z dodatkiem WinCC ANALIZA PM- zastępuje również pracochłonnie utrzymywany papierowy dziennik operacji. Wszystkie dane są rejestrowane cyfrowo, dzięki czemu Scholl może śledzić i analizować dane z różnych źródeł, w tym wyniki ręcznych sond i pomiarów. Jedną z funkcji, która znacznie zmniejsza obciążenie pracą, jest tworzenie obowiązkowych raportów dla DWA (Niemieckie Stowarzyszenie Wody, Ścieżek i Odpadów) i transmisja za pośrednictwem interfejsu DaBay. Scholl jest szczególnie wdzięczny za tę funkcję: „Wcześniej rejestrowaliśmy wartości procesu w naszym dzienniku i musieliśmy ręcznie skompilować i analizować te wartości, co zajęło dwa lub trzy dni. I oczywiście zdarzały się błędy obliczeniowe i błędy”. Teraz raportowanie zgodne z DWA zajmuje tylko cztery lub pięć godzin: wszystkie dane są kompilowane w odpowiednim szablonie jednym kliknięciem. Jedyne, co pozostaje do zrobienia, to sprawdzić raport i wysłać go do urzędu wodnego.

Lepsze zrozumienie procesu leczenia

Dla Wernera korzyści płynące z nowego systemu sterowania wykraczają poza poprawę codziennej pracy i wydajności instalacji; system zapewnia również operatorom lepszy dostęp do instalacji i danych z zakładu, bez konieczności stosowania drogich czujników. „Możesz zrobić więcej z danymi, które posiadasz. Pozwala to lepiej kontrolować proces leczenia. Daje to operatorom pewność testowania nowych strategii — a tym samym nowy system kontroli prowadzi do lepszego zrozumienia całego procesu leczenia. Integracja stacji podnoszenia również bez wątpienia przyczyni się do tego lepszego zrozumienia. Werner mówi, że zaproszenie do składania ofert na modernizację pozostałych odległych stacji jest już przygotowywane, „I byłoby miło, gdyby Siemens również zabezpieczył te kontrakty”.

Naprawdę bardzo łatwo jest pracować w systemie i na przykład dostosować punkty zadane. Loguję się, klikam raz i wiem, co muszę zrobić. Nie jest potrzebny kurs szkoleniowy.
Elmar Scholl, Gmina Prosselsheim
Mogę łatwo śledzić zachowanie systemu, korzystając z widoku trendu — wprowadzonych przez nas modyfikacji, zmian w zakładzie, wyniku.
Annika Schultheiß, Technik uzdatniania wody, SoudWater
Ręczne tworzenie raportów regulacyjnych zajęło dwa lub trzy dni. Teraz jest to w pełni cyfrowy proces, bez błędów, zakończony w zaledwie kilka godzin.
Elmar Scholl, Gmina Prosselsheim
Możesz zrobić więcej z posiadanymi danymi. Prowadzi to do lepszego zrozumienia całego procesu leczenia.
Michaela Wernera, Inżynier, SoudWater

Plan dla małych kanalizacji

Siemens wspiera modernizację i automatyzację małych oczyszczalni ścieków, takich jak zakład Prosselsheim, dzięki kompleksowemu pakietowi sprzętowo-programowemu, który zawiera wszystkie niezbędne elementy do przejrzystej pracy instalacji: SIMATIC WinCC Unified jako system sterowania i drugi poziom działania za pośrednictwem paneli operatorskich, sterowniki SIMATIC do automatyzacji instalacji, systemy monitorowania energii SENTRON PAC, telekontrol i dodatek WinCC PM-ANALYZ do analizy danych i raportowania zgodnego z DWA. Pakiet można łatwo dostosować do określonych wymagań i jest całkowicie zaprojektowany w TIA Portal. Aby jeszcze bardziej uprościć inżynierię projektu, Siemens udostępnia użytkownikom bezpłatny przykład aplikacji. Operatorzy zakładów i integratorzy systemów korzystają zatem z kompleksowego rozwiązania o doskonałym stosunku ceny do wydajności.

Zautomatyzuj instalacje ścieków dzięki WinCC Unified
Przykład zastosowania oczyszczalni ścieków Estenfeld Prosselsheim