Wavebox Ultraschalltechnik für BIogasanlagen
Ultraschalltechnik für Biogas- und Kläranlagen
La tecnologia a ultrasuoni consente di frantumare le fibre non fermentate e non ancora degradate. In questo modo si ottiene una resa di gas ancora maggiore!
Wavebox
Wavebox nel container
Il problema e la soluzione
Tra l’8% e il 15% dei residui di fermentazione sono costituiti da fibre che non sono state ancora fermentate o degradate. Nonostante le tecniche comunemente utilizzate, non è possibile sminuzzare completamente le fibre.
Grazie all’integrazione mirata di una tecnologia a ultrasuoni nel sistema esistente dell’impianto di biogas, è possibile disgregare le fibre in modo ancora più efficace e rapido, favorendo la decomposizione della materia organica. La disgregazione delle fibre consente di ottenere una maggiore velocità di degradazione. In questo modo è possibile ottenere una maggiore resa dallo stesso sistema di serbatoi.
Steigerung ihres Biogasertrags von bis zu 20 % möglich.*
- Prevenzione delle emissioni provenienti dai sistemi di separazione
- Aumento del potenziale di formazione di gas dellematerie prime
- Riduzione del potenziale di gas residuo nel residuo di fermentazione
- Digestione anaerobica convenzionale (BGA): degradazione della materia organica del 75%
- BGA con Sepogant-Direkt e WaveBox: degradazione della materia organica al 90%
*Returgant Direkt – Filtro di ricircolo della biomassa in combinazione con il dispositivo a ultrasuoni WaveBox.
La procedura
Questa variante preleva il substrato dal fermentatore o dal post-fermentatore e, dopo la filtrazione, lo reimmette direttamente nel fermentatore/post-fermentatore sotto forma di fase addensata contenente le sostanze fibrose non ancora completamente fermentate. Anche le sostanze difficilmente degradabili, come il GPS (paglia, letame), possono essere degradate mediante questo processo.
La tecnologia a ultrasuoni WaveBox consente di disgregare al massimo il materiale, poiché le onde ultrasoniche generano e fanno implodere delle bolle d’aria all’interno del substrato. Questa cavitazione fa sì che, grazie alla disgregazione delle fibre, una percentuale maggiore di sostanza secca organica possa rilasciare gas.
Il processo di alimentazione ripetuta consente di risparmiare materie prime. Ciò comporta lo sfruttamento completo del potenziale di gas dei substrati immessi.
Inoltre, si ottiene un risparmio sugli agitatori e sui relativi tempi di agitazione nel deposito dei residui di fermentazione, poiché nei serbatoi è presente una massa omogenea dalla struttura uniforme, che non si separerà nuovamente. Inoltre, durante l’alimentazione si risparmia sul volume delle materie prime, il che comporta un minore carico (in termini di energia e usura) per la tecnica di immissione.
In un impianto di biogas gestito in modo convenzionale, il grado di degradazione della materia organica è pari al 75%. Non appena si utilizza un filtro di ricircolo della biomassa abbinato a una tecnologia a ultrasuoni, il grado di degradazione della materia organica sale a circa il 90%. In questo modo è possibile ottenere un aumento della produzione di biogas fino al 20% rispetto al substrato originario immesso nell’impianto di biogas.
Esempio di progettazione
- Fermentazione: circa 40 m³/giorno
- Miscela di substrati da materie prime rinnovabili con percentuale di erba/GPS
- Tempo di permanenza: 60 giorni
- Carico volumetrico: circa 8 kg oTS/m³*giorno
- WaveBox a 4 sonotrodi: circa 3,5 kW
- Aumento della produzione di biogas di circa il 14%
Aspetti tecnologici
Aumento dell’efficienza grazie all’impianto a ultrasuoni
- Disposizione dei sonotrodi – profondità massima di immersione
- smaltimento ottimale dei gas
- assenza di depositi
Effetti sulla tecnologia a ultrasuoni
- notevole riduzione del contenuto di sostanza secca nell’intero sistema – con conseguente riduzione dei costi di esercizio
- Risparmi grazie a una maggiore degradazione organica
- migliore capacità di agitazione grazie alla riduzione delle forze di taglio
Aspetti ecologici
- Si evitano le emissioni
- Aumento del potenziale di produzione di gas delle materie prime
- Riduzione del potenziale di gas residuo nel residuo di fermentazione
- fino al 20% in più di biogas dalla materia prima
Wavebox - Settore di applicazione: impianti di biogas - Domande frequenti (FAQ)
Il WaveBox utilizza onde ultrasoniche per disgregare in modo mirato i substrati fibrosi. Una pompa convoglia il substrato attraverso il WaveBox, dove i sonotrodi generano onde ultrasoniche. Queste onde sonore formano microscopiche bolle d’aria che implodono all’interno del substrato. Grazie a questo effetto di cavitazione, le fibre presenti nel substrato vengono frammentate, consentendo ai microrganismi di degradare la massa organica in modo più rapido ed efficiente.
Il Wave-Box offre numerosi vantaggi per gli impianti di biogas:
- Può essere installata a posteriori negli impianti esistenti.
- La degradazione della sostanza secca organica può essere aumentata fino al 20%, il che accresce la resa di biogas.
- I tempi di agitazione nel serbatoio dei residui di fermentazione vengono ridotti, consentendo così di diminuire il fabbisogno energetico dell’agitatore.
- È possibile prevenirela formazione di schiuma, stabilizzando così il funzionamento dell’impianto.
Il sistema di controllo intelligente della WaveBox consente un adattamento flessibile alle rispettive condizioni operative. Tramite l’unità di controllo è possibile regolare in modo personalizzato la portata, la pressione e l’apporto energetico , al fine di garantire una lavorazione ottimale del substrato. In questo modo si assicura che l’impianto funzioni in modo efficiente e senza malfunzionamenti.
Wavebox - Settore di applicazione: impianti di depurazione - Domande frequenti (FAQ)
Il WaveBox utilizza onde ultrasoniche per disgregare i fanghi in modo più efficiente. In questo modo, i componenti organici presenti nei fanghi di depurazione vengono degradati più efficacemente, il che aumenta la produzione di metano nei digestori e riduce i costi di smaltimento.
La disgregazione delle strutture cellulari presenti nei fanghi di depurazione migliora il loro recupero biologico. Ciò comporta una maggiore stabilità dei fanghi e una riduzione della formazione di odori.
La disgregazione cellulare ottimizzata consente una fermentazione più rapida e completa del materiale organico.
Sì, la WaveBox è progettata per un facile montaggio a posteriori e può essere integrata senza problemi negli impianti di depurazione esistenti. Viene inserita nel circuito dei fanghi e può essere adattata in modo flessibile.
Poiché i fanghi disgregati risultano più facili da pompare, è possibile ridurre il consumo energetico degli agitatori e delle pompe. Allo stesso tempo, aumenta il volume di biogas prodotto e, di conseguenza, la resa energetica.
In breve
La combinazione tra il filtro di ricircolo della biomassa, la ritenzione delle fibre non ancora completamente fermentate e il trattamento della biomassa mediante ultrasuoni rappresenta attualmente l’unico processo efficace per ottenere il massimo dal substrato. In questo modo non viene sprecato alcun potenziale di produzione di gas, poiché il materiale di alimentazione ad alto contenuto energetico non rimane inutilizzato, indipendentemente dai tempi di permanenza.
Durante l’alimentazione dell’impianto si ottiene un risparmio in termini di volume delle materie prime, riducendo così il carico (in termini di energia e usura) sulla tecnologia di alimentazione.
L’efficace degradazione delle fibre del substrato consente di ottenere un aumento della resa di gas fino al 20%.
