Ottimizzazione attraverso il filtro di ritorno della biomassa in combinazione con la tecnologia a ultrasuoni
Cassa d'onda con tecnologia a ultrasuoni
Returgant Direct per impianti di biogas e di trattamento delle acque reflue.
La combinazione unica del filtro di ritorno della biomassa Returgant Direkt e della tecnologia a ultrasuoni permette di triturare le fibre non fermentate e precedentemente non degradate. In questo modo si ottiene un rendimento di gas ancora più elevato!
Il problema e la soluzione
Tra l’8% e il 15% del residuo della fermentazione è costituito da fibre che non sono ancora state fermentate o decomposte durante la filtrazione. Nonostante le tecniche attuali, non è possibile triturare completamente le fibre.
Integrando sapientemente un filtro di ritorno per la biomassa in combinazione con la tecnologia a ultrasuoni nel sistema esistente dell’impianto di biogas, è possibile scomporre le fibre in modo ancora più efficace e veloce e sciogliere la materia organica. La disgregazione delle fibre consente di ottenere un tasso di degradazione più rapido. In questo modo è possibile estrarre più potenza dallo stesso sistema di contenitori.
Aumenta il rendimento del biogas fino al 20 possibile*.
- Evitare le emissioni del sistema di separazione
- Aumentare il potenziale di formazione di gas dei materiali in ingresso
- Riduzione del potenziale di gas residuo nel residuo di fermentazione
- BGA normale: Degradazione di sostanze organiche 75%
- BGA con Sepogant-Direkt e WaveBox: Degradazione di sostanze organiche al 90%
*Returgant Direct – filtro di ritorno della biomassa in combinazione con una cassa d’onda a ultrasuoni.
La procedura
Questa variante rimuove il substrato dal fermentatore o dal fermentatore secondario e, dopo averlo filtrato, lo reimmette direttamente nel fermentatore/secondario come fase addensata con le fibre non ancora completamente fermentate. Anche le sostanze difficili da scomporre, come il GPS (paglia, letame), possono essere scomposte con questo processo.
La tecnologia a ultrasuoni WaveBox consente di massimizzare l’apertura del materiale, poiché le onde ultrasoniche creano e fanno implodere le bolle d’aria nel substrato. Questa cavitazione fa sì che una percentuale maggiore di materia organica secca possa rilasciare gas a causa della disintegrazione delle fibre.
Il processo di alimentazione ripetuto consente di risparmiare sui materiali in entrata. Ciò significa che viene sfruttato l’intero potenziale gassoso dei substrati alimentati.
Inoltre, si risparmiano gli agitatori e i relativi tempi di agitazione nel deposito dei residui di fermentazione, poiché i serbatoi contengono una massa omogenea con una struttura uniforme che non si separa di nuovo. Inoltre, il volume dei materiali in ingresso viene risparmiato durante l’alimentazione, il che si traduce in una minore sollecitazione (energia e usura) della tecnologia di alimentazione.
In un impianto di biogas a funzionamento convenzionale, il 75% della materia organica viene scomposta. Quando si utilizza un filtro a ricircolo di biomassa in combinazione con la tecnologia a ultrasuoni, la degradazione della materia organica aumenta fino a circa il 90%. In questo modo, è possibile ottenere un aumento del biogas fino al 20% rispetto al substrato originale alimentato dall’impianto di biogas.
Esempio di installazione
- Fermentazione circa 40m³/ d
- Miscela di substrato NawaRo con contenuto di erba/GPS
- Tempo di permanenza: 60 giorni
- Carico ambientale circa 8 kg oTS/ m³*d
- WaveBox 4 sonotrodi circa 3,5 kW
- Aumento della produzione di biogas di circa il 14%.
Nota: I campioni provengono dalla BGA Isny (Baden-Württemberg) – Maggio 2021
Aspetti tecnologici della combinazione
Aumenta l’efficienza del sistema a ultrasuoni grazie a
- il trattamento dei prodotti organici addensati
- Disposizione delle sonde – profondità massima d’immersione
- Dissipazione ottimale del gas
- Nessun deposito
Effetti della tecnologia a ultrasuoni
- Aumentare l’efficienza del WaveBox
- Riduzione significativa del contenuto di sostanza secca nell’intero sistema, con conseguente riduzione dei costi di gestione.
- Effetti di risparmio dovuti all’aumento della degradazione organica
- Migliore capacità di mescolamento grazie alla riduzione delle forze di taglio
Aspetti ecologici della combinazione
- si evitano le emissioni di anidride carbonica
- Aumenta il potenziale di formazione di gas dei materiali in ingresso
- Riduzione del potenziale di gas residuo nel residuo della fermentazione
- BGA convenzionale: degradazione dei prodotti organici 75%.
- BGA con Returgant Direkt e Wavebox: Degradazione di sostanze organiche al 90%.
- Fino al 20% in più di biogas rispetto alla sostanza originale
Wavebox - Area di applicazione impianti di biogas - Domande frequenti (FAQ)
La WaveBox utilizza le onde ultrasoniche per rompere i substrati fibrosi in modo mirato. Una pompa trasporta il substrato attraverso la WaveBox, dove i sonotrodi generano onde ultrasoniche. Queste onde sonore formano microscopiche bolle d’aria che implodono nel substrato. Questo effetto di cavitazione rompe le fibre del substrato, permettendo ai microrganismi di scomporre la materia organica in modo più rapido ed efficiente.
La Wave-Box offre numerosi vantaggi agli impianti di biogas:
- Può essere adattato ai sistemi esistenti.
- La decomposizione della materia organica secca può essere aumentata fino al 20%, con conseguente aumento della produzione di biogas.
- I tempi di agitazione nel deposito dei residui di fermentazione sono ridotti, il che può ridurre il fabbisogno energetico dell’agitatore.
- È possibile evitare la formazione di schiuma, stabilizzando così il funzionamento del sistema.
Il sistema di controllo intelligente di WaveBox consente di adattarsi in modo flessibile alle rispettive condizioni operative. La portata, la pressione e l’energia immessa possono essere regolate individualmente tramite l’unità di controllo per garantire una lavorazione ottimale del substrato. In questo modo il sistema funziona in modo efficiente e senza problemi.
Wavebox - Area di applicazione impianti di trattamento delle acque reflue - Domande frequenti (FAQ)
Il WaveBox utilizza onde ultrasoniche per disgregare i fanghi in modo più efficiente. Di conseguenza, i componenti organici dei fanghi di depurazione vengono scomposti in modo più efficace, aumentando la produzione di metano nei digestori e riducendo i costi di smaltimento.
Rompendo le strutture cellulari dei fanghi di depurazione, si migliora l’utilizzo biologico. Questo porta a una migliore stabilità del fango e a una minore formazione di odori.
La disintegrazione ottimizzata delle cellule porta a una fermentazione più rapida e completa del materiale organico. Di conseguenza, il rendimento del biogas può aumentare fino al 20%, migliorando l’efficienza dell’impianto di trattamento delle acque reflue.
Sì, la WaveBox è progettata per un semplice retrofit e può essere facilmente integrata negli impianti di trattamento delle acque reflue esistenti. È integrato nel ciclo dei fanghi e può essere adattato in modo flessibile.
Poiché il fango digerito è più facile da pompare, è possibile ridurre l’energia necessaria per agitatori e pompe. Allo stesso tempo, il volume di biogas ottenuto aumenta e con esso il rendimento energetico.
Sì, la struttura migliorata del fango può ridurre la formazione di schiuma nei digestori e nei chiarificatori secondari. Questo porta a un funzionamento più stabile e riduce al minimo le interruzioni operative.
In poche parole
La combinazione del filtro di ritorno della biomassa, la ritenzione delle fibre non ancora completamente fermentate e il trattamento della biomassa con gli ultrasuoni è attualmente l’unico processo funzionante per ottenere il meglio dal substrato. Ciò significa che non viene sprecato alcun potenziale di gas, poiché il mangime ricco di energia non rimane inutilizzato, indipendentemente dai tempi di permanenza.
Quando si alimenta il sistema, il volume dei materiali in ingresso si riduce, riducendo così il carico (energia e usura) sulla tecnologia di alimentazione.
L’efficace decomposizione delle fibre del substrato consente di ottenere un aumento del rendimento del gas fino al 20%.
