BIOSONATOR. La tecnologia ad Ultrasuoni applicata agli impianti di trattamento delle acque reflue urbane

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Aniella Miele
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1 BIOSONATOR La tecnologia ad Ultrasuoni applicata agli impianti di trattamento delle acque reflue urbane

Principio di funzionamento Il BIOSONATOR è un sistema di trattamento ad ultrasuoni in grado di produrre onde acustiche a bassa frequenza ed alta intensità, che inducono la cavitazione acustica nella

2 Principio di funzionamento Il BIOSONATOR è un sistema di trattamento ad ultrasuoni in grado di produrre onde acustiche a bassa frequenza ed alta intensità, che inducono la cavitazione acustica nella matrice trattata. Le elevate sollecitazioni di taglio di tipo puntuale che si generano, determinano la distruzione/rottura delle strutture cellulari poste a contatto. PRINCIPALI EFFETTI: rilascio della sostanza organica disciolta (incremento COD disciolto) rilascio di enzimi cellulari (incremento delle reazioni biologiche) rilascio di materiale inerte ed acqua intracellulare (incremento della disidratabilità) Il BIOSONATOR può essere applicato al settore del trattamento delle acque reflue così come al settore degli impianti a biogas.

PRINCIPALI EFFETTI: rilascio della sostanza organica disciolta (incremento COD disciolto) rilascio di enzimi cellulari (incremento delle reazioni biologiche) rilascio di materiale

BIOSONATOR per WWTPs Nell ambito del trattamento delle acque reflue urbane il BIOSONATOR : è applicabile sia alla LINEA FANGHI sia alla LINEA LIQUAMI consente l ottimizzazione della gestione dei

3 BIOSONATOR per WWTPs Nell ambito del trattamento delle acque reflue urbane il BIOSONATOR : è applicabile sia alla LINEA FANGHI sia alla LINEA LIQUAMI consente l ottimizzazione della gestione dei fanghi di depurazione e delle rese depurative garantisce numerosi vantaggi economici in relazione alle caratteristiche dell impianto (es. maggiore produzione di biogas, risoluzione problemi di bulking, etc). Possibili applicazioni: LINEA FANGHI Al fango ispessito a monte della Digestione Anaerobica/Aerobica Al fango digerito a monte della disidratazione LINEA LIQUAMI Al fango sedimentato di ricircolo nel comparto a fanghi attivi Alla miscela aerata (fango flottante)

(es. maggiore produzione di biogas, risoluzione problemi di bulking, etc).

4 Trattamento US possibili applicazioni alla linea fanghi Trattamento ultrasonico di : fango ispessito a monte della digestione anaerobica fango in digestione PRINCIPALI VANTAGGI: Aumento del rendimento di degradazione degli SV e quindi del grado di stabilizzazione del fango Incremento della produzione di biogas (fino al 30%) e maggiore capacità residua delle unità di digestione esistenti (ovvero riduzione delle volumetrie di progetto per digestori da realizzarsi ex-novo) Riduzione della viscosità del fango digerito con conseguente miglioramento della disidratabilità (maggiori tenori di sostanza secca in uscita con minor consumo di polielettrolita e minori consumi energetici) Riduzione (fino al 25%) della quantità prodotta di fango di supero (disidratato) Contrasto alla formazione di bulking e schiume nel comparto di digestione

(ovvero riduzione delle volumetrie di progetto per digestori da realizzarsi ex-novo) Riduzione della viscosità del fango digerito con conseguente miglioramento della disidratabilità (maggiori tenori

5 Trattamento US possibili applicazioni alla linea liquami Trattamento ultrasonico di : fango di ricircolo dal sedimentatore al comparto a fanghi attivi fango di ricircolo dall ispessitore al comparto a fanghi attivi miscela aerata (fango flottante) PRINCIPALI VANTAGGI: Maggiore disponibilità di sostanza organica prontamente biodegradabile all eventuale comparto di pre-denitrificazione, evitando il ricorso a fonti esterne di carbonio Incremento del grado di mineralizzazione del fango in virtù della maggiore degradabilità Riduzione (fino al 25%) del quantitativo di fango di supero prodotto Contrasto alla formazione di bulking e schiume con conseguente miglioramento delle caratteristiche di sedimentabilità del fango (riduzione di oltre il 65% dello SVI) Mancato ricorso ad agenti chimici

il ricorso a fonti esterne di carbonio Incremento del grado di mineralizzazione del fango in virtù della maggiore degradabilità Riduzione (fino al 25%) del quantitativo di fango di supero prodotto

Caso Studio Applicazione Biosonator alla linea fanghi [1/2] I vantaggi economici/gestionali ottenibili dal trattamento ad Ultrasuoni sono strettamente correlati alle caratteristiche dell impianto di

6 Caso Studio Applicazione Biosonator alla linea fanghi [1/2] I vantaggi economici/gestionali ottenibili dal trattamento ad Ultrasuoni sono strettamente correlati alle caratteristiche dell impianto di depurazione (tipologia, concentrazione di fango, tecnologia di disidratazione, elettrolita utilizzato, etc.) su cui il Biosonator viene installato. Di seguito si fornisce, a titolo esemplificativo, la quantificazione dei vantaggi economici per un caso studio rappresentativo. Caso studio: Proposta di intervento: Impianto a fanghi attivi con potenzialità di AE Produzione fango disidratato (20% SS): t/anno Trattamento con Biosonator del 50% della portata di fango ispessito Rendimenti attesi: Riduzione del 25% del quantitativo di fango di supero in uscita dall impianto Incremento del un tenore di secco nel fango di supero dal 20% al 23% Riduzione del 10% del consumo di polielettrolita in virtù della maggiore disidratabilità del fango

Di seguito si fornisce, a titolo esemplificativo, la quantificazione dei vantaggi economici per un caso studio rappresentativo.

7 BENEFICI COSTI Caso Studio Applicazione Biosonator alla linea fanghi [2/2] Consumo energetico Assorbimento elettrico: 4-5 kw Costo energia elettrica: 9 cent/kwh Mancato smaltimento fango di supero Costo smaltimento: 90 /t Costi di manutenzione Sostituzione sonotrode ogni 1,5 anni Manutenzione ordinaria /anno /anno /anno /anno /anno Minori consumi di polielettrolita Dosaggio medio: 1,8 kg/t disidratata Costo: 2,2 /kg Minori consumi energetici dell unità di disidratazione Costo energetico disidratazione: 2,2 /t disidratata Risparmio netto annuale: Ulteriori vantaggi conseguibili: incremento del 20% del biogas ottenibile, quantificabile come Nm 3 CH 4 /giorno, nell ipotesi di invio del fango ispessito a digestione anaerobica nell ipotesi di invio del fango ispessito alla sezione a fanghi attivi: aumento del COD prontamente biodegradabile in ingresso al comparto biologico ed incremento delle cinetiche di degradazione batterica, con conseguente miglioramento della denitrificazione (se presente), miglioramento della sedimentabilità del fango e riduzione di eventuali problemi di bulking

200 /anno Minori consumi di polielettrolita Dosaggio medio: 1,8 kg/t disidratata Costo: 2,2 /kg Minori consumi energetici dell unità di disidratazione Costo energetico disidratazione: 2,2 /t

Esempi applicativi in Germania [1/2] Oltre 80 applicazioni in WWTPs nel mondo 1. Bamberg WWTP Carico di progetto: 220.000 AE; Carico attuale: 330.

8 Esempi applicativi in Germania [1/2] Oltre 80 applicazioni in WWTPs nel mondo 1. Bamberg WWTP Carico di progetto: AE; Carico attuale: AE Necessità di incrementare la degradazione degli SV per far fronte all aumento del carico organico in ingresso. Installazione di 2 reattori ad Ultrasuoni a monte della DA, in alternativa alla costruzione di un ulteriore digestore. Trattamento del 30% del fango ispessito (primi 2 anni) Trattamento dell 80% del fango ispessito (dal 3 anno) 2. Bünde WWTP Carico di progetto : AE Impianto con sezione di denitrificazione: necessità di fonti esterne di carbonio per raggiungere un efficiente denitrificazione. Installazione di una unità ad Ultrasuoni per il trattamento del 30% del fango di supero ispessito Contenuto di SV nel fango digestato ridotto dal 60% al 54% Incremento della produzione di biogas del 30% Incremento dell rbcod in ingresso alla sezione di denitrificazione Riduzione del fango di supero del 25% Eliminazione di foaming e bulking in vasca a fanghi attivi [Neis, Banduch, Nickel Stimulation of aerobic and anaerobic biological processes by ultrasound]

Installazione di 2 reattori ad Ultrasuoni a monte della DA, in alternativa alla costruzione di un ulteriore digestore.

Esempi applicativi in Germania [2/2] Oltre 80 applicazioni in WWTPs nel mondo 3. Meldorf WWTP Carico di progetto: 65.

9 Esempi applicativi in Germania [2/2] Oltre 80 applicazioni in WWTPs nel mondo 3. Meldorf WWTP Carico di progetto: AE Presenza di schiume nel digestore anaerobico dovute all eccessiva crescita di batteri filamentosi nella sezione a fanghi attivi. Installazione di una unità ad Ultrasuoni per il trattamento del 100% del fango di supero ispessito, dopo un periodo di test di 3 mesi. 4. Seevetal WWTP Carico di progetto: AE Presenza di bulking nella sezione a fanghi attivi nei mesi invernali. Test con una unità ad Ultrasuoni per il trattamento dell 1% del fango di ricircolo alla sezione a fanghi attivi Eliminazione del problema schiume Riduzione dei VS da 60% a 45% nel fango digerito Incremento biogas del 30% Eliminazione dei batteri filamentosi [Neis, Banduch, Nickel Stimulation of aerobic and anaerobic biological processes by ultrasound]

Installazione di una unità ad Ultrasuoni per il trattamento del 100% del fango di supero ispessito, dopo un periodo di test di 3 mesi. 4. Seevetal WWTP Carico di progetto: 165.

Proposta applicativa Target impianto Impianto di trattamento acque reflue urbane (> 30.

10 Proposta applicativa Target impianto Impianto di trattamento acque reflue urbane (> AE), preferibilmente dotato di unità di digestione anaerobica, e caratterizzato da difficoltà nella gestione dei fanghi di supero, nonché da problematiche tipiche della linea liquami (bulking, carenza di sostanza organica per la denitrificazione). Tipologia d intervento Installazione del sistema di trattamento ad ultrasuoni BIOSONATOR previa caratterizzazione preliminare di laboratorio su campioni di fango prelevati al fine di valutare i reali vantaggi conseguibili. Modalità di fornitura Alloggiamento sia all interno di locali tecnici esistenti sia in container preassemblato per installazioni in esterno. La fornitura include tutte le apparecchiature accessorie (pompa di alimentazione, sonde di misura, quadro elettrico, collegamenti idraulici, etc).

carenza di sostanza organica per la denitrificazione).

+39 0372 463599 Fax +39 0372 569431 info@ecomembrane.

11 BIOSONATOR Per ulteriori informazioni: ECOMEMBRANE Srl Via Pari Opportunità 7, loc. San Marino Gadesco Pieve Delmona (CR) Tel Fax ENVIS Srl Via Ferrarese Bologna (BO) Tel Fax In collaborazione con:

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