Soluzioni Waste-to-Energy
Fluence può aiutarti a trasformare gli scarti in una risorsa con soluzioni economicamente efficienti e sostenibili
In passato solitamente le industrie che producevano effluenti con un elevato carico organico li scaricavano come acque reflue, ma oggi, grazie alla digestione anaerobica, è possibile valorizzare ciò che un tempo veniva sprecato. Perché scegliere le tecnologie Waste-to-energy (WtE) di Fluence? I principali vantaggi sono:
- Produzione in sito di energia rinnovabile sotto forma di biogas, che permette di ridurre la carbon footprint di un'azienda
- Possibilità di accedere ad incentivi legati all’efficienza energetica, come i TEE
- Valorizzazione di sottoprodotti altrimenti scarsamente valorizzati o il cui smaltimento potrebbe costituire un costo per l’azienda
- Produzione di un digestato potenzialmente adatto per lo spandimento in agricoltura
- Riduzione significativa della quantità di fanghi prodotti: fino al 70% in meno rispetto ad un impianto basato su processi esclusivamente aerobici
Le soluzioni WtE: valore aggiunto per le aziende
Ogni cliente è diverso e, di conseguenza, produce effluenti con caratteristiche diverse. Prima di progettare un impianto, analizziamo i sottoprodotti ed i reflui nel nostro laboratorio per determinare le loro caratteristiche chimico-fisiche e la loro capacità di produrre biogas. I tecnici di Fluence valutano quindi la fattibilità della soluzione in termini di business plan, calcolando i costi di investimento, i potenziali minori costi operativi ed il ritorno dell'investimento.
Di seguito sono riportati alcuni esempi di processi di trattamento studiati per diversi settori industriali.
Lavorazione di carne e pesce
Le acque reflue prodotte dalle operazioni di lavorazione della carne e del pesce possono essere altamente inquinate in termini di carico organico (BOD), azoto, oli e grassi. Fluence offre soluzioni che garantiscono il rispetto dei limiti allo scarico, producendo ridotte quantità di fanghi e recuperando al massimo l’energia potenzialmente disponibile nei reflui. Tipicamente un impianto di trattamento per le industrie del carne e del pasce è costituito da un pretrattamento con flottatore ad aria disciolta (DAF), seguito da un processo nitro-denitro per scaricare l'acqua trattata e da un digestore anaerobico per la valorizzazione dei fanghi sotto forma di biogas.
Caseifici
Per l'industria lattiero-casearia il tema dello smaltimento dei numerosi sottoprodotti, tra cui siero di latte, scotta, latticello, acque reflue di lavorazione del formaggio e permeati, rappresenta una sfida importante. Con le nostre soluzioni ad elevata efficienza, le acque reflue ed i sottoprodotti di basso valore o destinati a smaltimento possono essere valorizzati attraverso la produzione di biogas in un digestore anaerobico.
Industria di lavorazione della frutta, conserviera e della produzione di bevande
Le acque reflue dell'industria di lavorazione della frutta, conserviera e della produzione di bevande hanno solitamente un alto contenuto di grassi e zuccheri, il che le rende ottime candidate per il trattamento anaerobico: la parte zuccherina viene destinata ad un digestore anaerobico a fango granulare (EFC), mentre la parte grassa ad un digestore continuo completamente miscelato (CSTR).
Birrifici
L'industria della birra produce numerosi prodotti di scarto che possono essere valorizzati producendo biogas, tra cui fanghi, cereali e lievito esausti e gli stessi reflui.
Fluence offre ai birrifici soluzioni in grado di ridurre i fanghi destinati a smaltimento e produrre energia rinnovabile sotto forma di biogas. Tipicamente un impianto di trattamento per birrifici include un digestore continuo completamente miscelato (CSTR) per trattare i fanghi primari ed il lievito esausto ed un digestore anaerobico a fango granulare (EFC) per trattare le acque reflue. Entrambi i digestori producono energia termica ed elettrica da utilizzarsi all’interno dello stabilimento produttivo.
Fluence offre ai birrifici soluzioni per ridurre i fanghi e produrre energia rinnovabile sotto forma di biogas. Una struttura tipica include un digestore continuo a serbatoio agitato (CSTR) per trattare i fanghi primari e il lievito esausto e un digestore anaerobico a fango granulare (EFC) per trattare le acque reflue. Entrambi i digestori producono energia termica ed elettrica per il processo produttivo stesso.
Cartiere
Le acque reflue generate dalle cartiere hanno solitamente un carico organico elevato che rende difficile il rispetto dei limiti allo scarico. Fluence offre due principali opzioni di trattamento: una costituita dal solo trattamento aerobico, costituito da un bacino di ossidazione dotato di un selettore antibulking e da un chiarificatore, ed una seconda che include un digestore anaerobico. Il tipo di digestore più adatto per l’industria cartaria è il digestore anaerobico a fango granulare (EFC), che viene utilizzato per acque reflue con inquinamento organico solubile.
Cosa sono le Soluzioni Waste-to-Energy?
Per garantire la sostenibilità a lungo termine delle risorse, le soluzioni waste-to-energy trattano le acque reflue e producono energia, convertendo in una risorsa preziosa ciò che altrimenti verrebbe scartato come rifiuto. Fluence offre a una vasta gamma di settori soluzioni convenienti e a ciclo chiuso per smaltire acque reflue e fanghi producendo energia rinnovabile.
Tecnologie Waste-to-Energy in primo piano
I nostri tecnici hanno sviluppato alcune delle tecnologie Waste-to-Energy tra le più economicamente efficienti e sostenibili sul mercato. Ecco alcune delle nostre ultime innovazioni Waste-to-Energy.
Il trattamento Waste-to-Energy viene personalizzato sulle specifiche esigenze dei clienti
Fluence offre tecnologie che possono essere utilizzate da sole o integrate all’interno di un sistema di trattamento delle acque reflue esistente.
- Digestore Anaerobico a Fango Granulare EFC (External Forced Circulation): in questo processo anaerobico, il ricircolo della biomassa a fango granulare avviene mediante sistema di pompaggio esterno. Il reattore anaerobico EFC è adatto per l'uso in birrifici ed in industrie di lavorazione della frutta, nell’industria conserviera e nell'industria della carta.
- Digestione anaerobica con membrane (AnMBR): per substrati con basso COD (<20.000 mg/L) per i quali non è applicabile la soluzione con reattore a fanghi granulari. In questo caso è possibile utilizzare la tecnologia AnMBR, una combinazione di digestione anaerobica e tecnologia di bioreattori a membrana. AnMBR concentra il digestato senza l'uso di addensanti, centrifughe o flottatori ad aria disciolta (DAF). I solidi del digestato, che contengono la biomassa attiva, vengono concentrati e mantenuti all'interno del digestore, mentre la parte liquida, che contiene COD residuo e sostanze potenzialmente inibenti come ammoniaca e cloruri, viene continuamente allontanata dal digestore. Questa frazione liquida non contiene praticamente solidi sospesi. L'uso di un bioreattore con membrane MBR massimizza l'efficacia del processo anaerobico, minimizzando gli ingombri.
- Digestore Anaerobico CSTR (Continuous Flow Stirred Tank Reactor): questo processo prevede un reattore a miscelazione completa senza alcun ricircolo dell'effluente. Tale soluzione è ideale per le industrie di lavorazione del pesce e della carne, per i reflui di allevamento e per i fanghi di supero derivanti da processi aerobici.
- Digestione anaerobica con concentrazione di fango: la soluzione si basa su un reattore completamente miscelato (CSTR) nel quale la quantità di fango anaerobico attivo viene aumentata mediante un sistema di concentrazione e riciclo dello stesso. Tale soluzione è ideale per fanghi o reflui con un COD compreso tra 30.000 e 150.000 mg/l.
- Desolforazione del biogas: il biogas prodotto dal processo di trattamento anaerobico può essere ricco di idrogeno solforato, il quale deve essere rimosso prima di poter utilizzare il biogas in sistemi di cogenerazione e caldaie. I tecnici di Fluence hanno sviluppato un'esclusiva tecnologia di desolforazione del biogas, differente rispetto ai comuni metodi che prevedono l’immissione dell’aria nella cupola del digestore o il lavaggio del biogas con una soluzione di soda caustica. Il desolforatore Fluence utilizza invece un processo sinergico, nel quale si prevede la rimozione a umido dell'idrogeno solforato unito con una rigenerazione automatica della soluzione di lavaggio. Ciò riduce significativamente il consumo di reagenti e di conseguenza i costi operativi. Per questo la soluzione Fluence è la più conveniente sul mercato.
I trattamenti aerobici si combinano ai processi anaerobici per fornire una soluzione completa
Le soluzioni Fluence aiutano le aziende a rimuovere i composti azotati per soddisfare i più stringenti limiti allo scarico.
- Sistema di nitrificazione-denitrificazione: la digestione anaerobica converte la maggior del carico organico contenuto nei reflui in biogas, ma lascia il contenuto di azoto pressoché invariato. Al fine di soddisfare i limiti allo scarico per l'azoto, Fluence ha sviluppato un processo unico di nitrificazione-denitrificazione che non richiede l'aggiunta di fonte di carbonio esterna. Il processo utilizza batteri autotrofi per convertire l'azoto del digestato in azoto gassoso senza l'uso di sostanze chimiche e senza generare sottoprodotti, consentendo al cliente di rispettare in modo affidabile i limiti allo scarico per l'azoto.
- Ossidazione biologica: il trattamento aerobico biologico delle acque reflue avviene in una vasca in cui viene insufflata aria. All’interno della vasca le colonie di microrganismi aerobici (fanghi attivi) consumano ossigeno e contaminanti contenuti nelle acque reflue (COD, azoto e fosforo). Spesso il trattamento di ossidazione biologico viene accoppiato a sistemi di nitrificazione-denitrificazione.
- Nitrosazione: Fluence ha sviluppato un processo proprietario di nitrosazione-denitrosazione che può essere utilizzato in caso di acque reflue con ridotto carico di COD residuo e/o elevato carico di ammoniaca (come nel caso della frazione liquida di digestati). La nitrosazione converte parzialmente l'ammoniaca in azoto gassoso utilizzando solo due terzi dell'energia richiesta dalla nitrificazione-denitrificazione ed è tre volte più veloce (in altre parole, i volumi richiesti sono 3 volte inferiori).
Processi che preparano i reflui per il trattamento WtE
Le soluzioni Fluence rimuovono grasso e solidi prima della digestione anaerobica e migliorano la gestione dei fanghi.
- Flottazione ad Aria Disciolta (DAF): il DAF è un processo di chiarificazione utilizzato per la separazione primaria di solidi, grassi e oli, che permette di rimuovere i solidi sospesi contenuti nei reflui con un’elevata efficienza. Inoltre, gli stessi sistemi possono anche essere usati per l'ispessimento dei fanghi di supero prodotti dal trattamento delle acque reflue. Il DAF è particolarmente indicato per gli effluenti della lavorazione di carne e pesce, dell'industria lattiero-casearia, nonché per cartiere o petrolchimici.
- Flocculazione e sedimentazione: il processo è composto da tre fasi: coagulazione, flocculazione e sedimentazione.
- Coagulazione è un'operazione che aggrega i solidi sospesi colloidali e gli oli nelle acque reflue, mediante l'aggiunta di sostanze chimiche specifiche (cloruro ferrico, policloruro di alluminio, ecc.)
- Flocculazione è un'operazione che unisce le particelle precedentemente coagulate in fiocchi, permettendo una sedimentazione più rapida rispetto alle particelle sospese di dimensioni più piccole. Il processo avviene mediante aggiunta di polielettroliti organici (molecole polimeriche con unità di elettroliti).
- Sedimentazione avviene in vasche chiamate chiarificatori, in cui la velocità di risalita dell'acqua è inferiore alla velocità di sedimentazione delle particelle. In questo modo le particelle solide si depositano sul fondo del chiarificatore sotto forma di fango, mentre l'acqua chiarificata stramazza dall'alto.
Perchè scegliere Fluence?
Soluzioni progettuali personalizzate
Ogni cliente ha esigenze diverse ed a volte una soluzione standard non basta. Fluence offre soluzioni su misura per soddisfare le esigenze dei clienti, che tengono conto degli spazi disponibili, di eventuali incrementi di capacità produttiva degli stabilimenti, nonché dei più stringenti limiti allo scarico. Fluence progetta, ingegnerizza e costruisce impianti di trattamento Waste-to-Energy e di trattamento acque reflue con tecnologie proprietarie ed uno staff esperto.
Smart Products
Quando il tempo è un problema, a volte la soluzione migliore è una tecnologia pre-ingegnerizzata economicamente efficiente. Fluence offre una vasta gamma di sistemi pre-ingegnerizzati e preassemblati che possono essere installati ed avviati in tempi record. Rientrano tra questi sistemi, ad esempio, i flottatori ad aria disciolta (DAF), i chiarificatori ed i sistemi di potabilizzazione.
Aftermarket e Service
Fluence non abbandona i propri clienti dopo l’installazione e l’avviamento degli impianti. Offriamo supporto post-vendita per la gestione del processo nonché assistenza ad impianti municipali ed industriali esistenti, così come agli impianti di ozonizzazione e potabilizzazione.
Se la tua azienda produce un effluente con un elevato carico organico, contatta gli esperti Fluence per ulteriori informazioni su come valorizzare i tuoi effluenti e sottoprodotti.
Casi Studio
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