Components
El nom VACOMASS® abasta nombrosos components d’un sistema de control i mesurament que s’integren com a mòduls i que es poden utilitzar individualment o combinats per obtenir un sistema complet per a la seva aplicació en plantes de tractament d’aigües residuals. En la seva forma més bàsica, podria ser simplement un mesurador de cabal d’aire o una vàlvula de control d’aire. Com a sistema, comença com un bucle de control local per a l’oxigen dissolt (OD) i pot expandir-se a sistemes de control complexos que combinen múltiples bucles de control locals i inclou control de pressió variable o control de distribució d’aire, amb simulació de flux en la secció de mesurament i control de la canonada. La integració del sistema VACOMASS® i el calibratge precisa dels sistemes de distribució d’aire en el laboratori de calibratge de cabal CAMASS® sempre garanteixen una interacció òptima dels components del sistema i la màxima precisió i seguretat per al control de l’aire, minimitzant els costos operatius en el procés de ventilació.

Aplicacions en tractament biològic.
Quan l’etapa biològica d’una planta de tractament d’aigües residuals no estigui ben airejada, es produeixen interrupcions en el procés i es podes superar els límits d’efluents. D’altra banda, un excés de subministrament d’aire malgasta energia del bufador i dóna com a resultat un funcionament no econòmic de la planta. A més, el procés de desnitrificació es pot veure compromès per l’excés d’oxigen dissolt en el flux de reciclatge. Només un sistema de control de ventilació ben dissenyat i basat en la demanda real d’oxigen pot garantir un funcionament controlat i econòmic de la planta.
L’aire de ventilació ha de superar la resistència estàtica i dinàmica, per ex. canvis en el nivell de l’aigua, l’estat dels airejadors i la caiguda de pressió de les canonades, en el camí cap al tanc de tractament. Aquests factors canvien amb el temps i són difícils de controlar. Per tant, fins i tot els canvis molt petits tindran una influència significativa en la distribució de l’aire.

Conceptes de control
Aquí és precisament on es pot aplicar el concepte VACOMASS®. Cada sistema VACOMASS® monitoritza el subministrament d’aire local i pot detectar immediatament la menor desviació sobre el punt d’ajust. El control local intervé immediatament i compensa les pertorbacions externes del sistema de distribució d’aire. VACOMASS® proporciona, en funció de la càrrega i la demanda d’oxigen, un subministrament constant d’aire als diversos tancs, basses o zones de control, o el control basat en la càrrega de les fases airejades i anòxiques durant la desnitrificació intermitent.

Els sistemes de control convencionals generalment es basen en el mesurament i el control d’OD, i els sistemes més grans sovint superposen paràmetres del procés, com la concentració d’amoni i/o nitrat. La mida de la bassa, a la inèrcia del sistema, la mida incorrecte dels difusors, bufadors i elements de control, i a l’ús de vàlvules de papallona o de comporta amb capacitat de control inadequada o limitada, els sistemes de control d’OD poden experimentar desviacions de fins a 1.5 mg/l des del punt d’ajust.

Les desviacions negatives d’aquesta magnitud poden portar a un subministrament insuficient d’oxigen als llots activats, amb conseqüències negatives per a les propietats dels fangs i els valors d’efluents, en particular l’amoni.

Les desviacions positives condueixen a una sobre-ventilació al biològic i un augment dels costos d’energia. La sobre-ventilació també pot tenir conseqüències negatives per al procés, com la contaminació amb oxigen de les zones anòxiques (inhibició de la desnitrificació, augment de nitrats i nitrogen total en l’efluent) o la mineralització del fang activat. Aquestes conseqüències negatives possibles ràpidament en plantes carregades.

Control de rendiment
El millor rendiment de control i la màxima flexibilitat s’aconsegueixen utilitzant sistemes de control en cascada. Les bufadors proporcionen suficient aire de ventilació a la pressió necessària en els tubs de la plataforma (possiblement utilitzant un control de pressió variable). El controlador de procés garanteix que la DO es mantingui en el punt d’ajust alhora que comptabilitza els paràmetres de procés addicionals. Quan hi ha un senyal d’error (desviació respecte al punt d’ajust), el sistema VACOMASS® utilitza el flux d’aire com a variable de control; en funció del OD real, el punt d’ajust del OD i la velocitat de flux d’aire real, calcula l’índex de flux d’aire desitjat i ajusta l’element de control en conseqüència. Això permet que el sistema reaccioni a la càrrega de canvis immediatament; no ha d’esperar a que els canvis en l’element de control tinguin un efecte en el OD mesurat. Les desviacions respecte al punt d’ajust es redueixen i s’evita en gran mesura el subministrament excessiu o insuficient d’oxigen.

Disseny de la secció de mesura i control.
La disposició del sistema pot variar segons la canonada disponible i l’elecció de la vàlvula de control (vàlvula de comporta o vàlvula de control “Jet Control”).
Quan s’usen vàlvules de control de comporta, el diàmetre de la canonada es redueix típicament a l’inici de la secció de mesurament i control, i s’expandeix al final. La vàlvula de control “Jet Control” VACOMASS® normalment es pot instal·lar en la canonada sense cap reducció / expansió.

Disseny estàndard: quan es disposa de suficient canonada recta, el mesurador de flux d’aire es pot col·locar prou lluny de la vàlvula de control perquè no es vegi afectat pels canvis en el perfil de flux causats per les accions de la vàlvula de control .

Disposició compacta: el mesurador de flux d’aire es col·loca 350mm davant de la vàlvula de control de comporta, o a 0,5 * D davant de la vàlvula de control “Jet Control”. Quan s’utilitza una vàlvula de control de comporta quadrada VACOMASS® o una vàlvula de control de comporta el·líptica VACOMASS®, el mesurament del cabal d’aire s’ha de corregir per a la posició real d’obertura de la vàlvula. Depenent de la distribució de la canonada davant del cabalímetre d’aire i de la precisió requerida, pot ser necessària o no una correcció automàtica per a la carrera de la vàlvula de control “Jet Control” VACOMASS®.

Estalvis d’energia
Quan les plantes de tractament d’aigües residuals operen en condicions de càrrega parcial o baixa, la demanda d’oxigen es redueix, les taxes de flux d’aire són més baixes i la caiguda de pressió en la canonada disminueix. Quan s’usa el control de pressió constant, això ha de ser compensat per les vàlvules de control. En lloc d’escanyar el fluix d’aire amb les vàlvules de control, té més sentit ajustar la pressió del sistema. La funcionalitat de control econòmic VACOMASS® a l’armari de control flexible controla l’estat del sistema de ventilació i determina la pressió mínima que es necessita per satisfer la demanda d’oxigen de la planta. La reducció de la pressió de la bufador, redueix el consum d’electricitat, el que garanteix un funcionament econòmic en condicions de càrrega parcial.