Укрупнение городов ведет к росту мощности очистных сооружений и требует изменений состава электротехнических комплексов. На «очистные сооружения Мосводоканала поступают 44 метантенка общим объемом 280 тыс. м3 , из которых на Курьяновские очистные сооружения идут 24 метантенка и на Люберецкие – 20» [1,2]. Так как органические загрязнения переходят в «биогаз, то это дает двойную экономию при их использовании за счет получения ценного топлива и сокращения количества осадка, подлежащего дальнейшей обработке (рис. 1)» [2].
В рамках реконструкции Курьяновских очистных сооружений (КОС) «выработка биогаза за последние 10 лет выросла в 1,7 раза и составила 250 тыс. м3 /сутки (более 90 млн м3 / год)». Количество вырабатываемой в летний период из «биогаза тепловой энергии превышает технологические потребности очистных сооружений, что позволяет утилизировать биогаз на мини-ТЭС с выработкой электроэнергии и получением дополнительного тепла на газо-поршневых генераторах» [2].
Используя собственную генерацию на очистных сооружениях, можно существенно повысить надежность работы электрооборудования.
Очистные сооружения играют важную роль для экологического и санитарного благополучия городов, а перерыв в энергоснабжении их даже на несколько часов способен создать чрезвычайную ситуацию, для исключения которой руководство Москвы построило на «Курьяновских очистных сооружениях мини-ТЭС мощностью 10 МВт. Состав биогаза, вырабатываемый из метаттенков, не отвечает требованиям к топливу (табл. 1), подаваемому на двигатели внутреннего сгорания, т.е. должен быть очищен от сероводорода, соединений кремния и осушен» [1].
Очищенный «биогаз поступает к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), где утилизируется в качестве топлива, а за счет работы электрогенераторов» [1,2] вырабатывается электроэнергия для собственных нужд очистных сооружений (рис. 2), что подтверждает эффективность использования собственной генерации.
Электроэнергия от собственной генерации по сетям 6 (10) кВ поступает на трансформаторные подстанции, от которых получают электроснабжение мощные синхронные и асинхронные двигатели. Основными потребителями очистных сооружений являются турбовоздуходувки, обеспечивающие аэрацию в сооружениях биологической очистки.