サクセスストーリー|水の管理

米国独立運動発端の地に導入された適応性に優れたエアレーションシステム

米国マサチューセッツ州のイプスウィッチ町が、下水処理工場のブロワー室におけるエネルギー消費量47%削減を達成しました。処理工場のブロワーステーションを、SIGMA AIR MANAGER 4.0で制御するケーザーロータリースクリューブロワーにアップグレードしたことが、この成果につながりました。

プロジェクト事例

会社名: イプスウィッチ町 産業部門: 水の管理
場所: アメリカ合衆国 用途: 生物処理用エアレーションシステム|生物的エアレーションシステム|生物処理
ケーザー系列子会社またはパートナー: ケーザー米国支社
プロジェクトの範囲: 下水処理工場の活性汚泥処理における低圧空気要件への確実かつ効率的な適合。変動する酸素需要に対応するソリューションの提供。より効果的なエアレーション制御を実現し、エネルギー消費を削減。
ケーザーのソリューション:

可変速度制御搭載ケーザーEBS 410 CL SFCロータリースクリューブロワー4基 

SIGMA AIR MANAGER 4.0圧縮空気管理システム1基

プロジェクトの成果: ブロワー室のエネルギー消費量を47%削減。効率が向上し、運用コストが減少しました。新しいシステムが効果的にエアレーション制御を行い、安定した溶存酸素レベルと下水処理パフォーマンスの強化が確保されました。更に、ケーザーの高度な制御機能とSIGMA FREQUENCY CONTROL(SFC)技術によって、変動する需要への急速な対応も可能となり、より確実でコスト効率の高い工場のエアレーションシステムが実現しました。
ケーザーのソリューションでエネルギー消費量47%削減を達成した米国の下水処理工場の航空写真。
ブロワーシステムをアップグレードしたことで、イプスウィッチWWTPの活性汚泥処理性能が強化されました。

イプスウィッチ町には、1687年を起源とする責任ある納税者資金の使用を提唱する歴史があり、この伝統は現在も続いています。地域の下水処理工場に新しいエアレーションシステムの導入が必要となり、イプスウィッチ町は、長期的な価値を提供するソリューションを模索していました。コンサルティング会社TIghe & Bondと共に取り組み、マサチューセッツ州法第30B章が規定するライフサイクルコスト効率性提供事業者の資格を評価する事前選定手続きを活用することとなりました。これによって、初期費用だけでなく総合的価値に基づいた最良のシステムの選択が保証されました。

プロジェクトの範囲

持続可能な下水処理の実現に向けたエアレーション効率のアップグレート

イプスウィッチのWWTPがこれまで使用していたターボブロワーは、老朽化の進行とその大きさで、変動する工場の酸素需要に効率的に対応できていませんでした。工場は、より効果的に低減管理を行い、日中の変動や昼間のし尿投入で変動する負荷に対応し、窒素の完全除去を実現できるシステムを必要としていました。このプロジェクトの範囲には、老朽化が進む2基の55 kW(75 Hp)型ターボブロワーが含まれていました。

設備ブロワー室に設置されたケーザーEBS 410 CL SFCロータリスクリューブロワー2基の正面の姿
下水処理工場で活躍する37 kWモーター搭載ケーザーEBS 410 CL SFCロータリスクリューブロワー4基の側面の姿
イプスウィッチ下水処理工場に新たにケーザーのシステムを導入したことで、効率が向上し、運用コストが減少しました。

ケーザーのソリューション

利殖の才

慎重に評価を進めた結果、工場の厳格なエアレーションとエネルギー効率要件を満たす事業者として、ケーザー・コンプレッサーが選ばれました。ケーザーとTech Sales NE社は、設計、設置、テストの全プロセスをエンジニアリングチームと施工事業者と協働で進めました。新しいエアレーション制御PLCと最新型バルブ、再構成した配管と新しい流量計に加え、可変速度制御搭載ケーザーEBS 410 CL SFCロータリースクリューブロワー4基37 kW (50 HP)モーター、SIGMA AIR MANAGER 4.0(SAM 4.0)マスターブロワーステーションコントローラー1基などがソリューションに選ばれました。 

この構成により、従来システムで1,869 Nm³/時間~7,816 Nm³/時間(1,100 SCFM~4,600 SCFM)であった工場のステーション流量範囲に対し、これが510 Nm³/時間~9,516 Nm³/時間(300 SCFM~5,600 SCFM)に拡大しました。SAM 4.0コントローラーは、圧力設定ポイントを動的に調整し、ブロワーの負荷を自動で調整して冗長性を提供することで、最適な効率を確保します。 パンデミックによるサプライチェーンの遅延でプロジェクトのタイムラインに影響があったことを受け、ケーザーはプロジェクトを計画どおりに進めるために無償でレンタルブロワーを提供し、Tech Sales NE社は発電機と必要な配管を提供しました。この一時的な対応で、恒久的な設備の設置を待つ間に、処理工場は中断なく稼働を継続することができました。

下水処理工場でSIGMA AIR MANAGER 4.0が稼働する様子
SAM 4.0コントローラーは、圧力設定ポイントを動的に調整し、ブロワーの負荷を自動で調整して冗長性を提供することで、最適な効率を確保します。

プロジェクトの成果

最高水準のパフォーマンス

工場の専用電力計が、アップグレードの前後に正確なエネルギー消費量のデータを提供しました。設置後の分析から、ブロワー室のエネルギー消費量が平均47%減少したことが分かりました。 
 
新たに導入されたケーザーロータリスクリューブロワーは、優れた減少管理高ピークのエアフローを実現しただけでなく、運転速度全体で一貫した効率を提示しました。これは、低速では効率が落ちやすいターボブロワーにはなかったことです。
 
ブロワーのパフォーマンスを最適化し、エネルギーの無駄を削減したことで、工場の運用コストが大幅に減少し、地方予算と納税者の両方にプラスとなりました。アップグレードによって、活性汚泥処理におけるより安定した溶存酸素レベルが確保され、下水処理全体のパフォーマンスが向上しました。