B-Sludge Trattamento fanghi

Il sistema B-Sludge (modulo fanghi) consente di trattare fanghi organici in ingresso diluiti, concentrati o disidratati, in un range operativo di Solidi Sospesi Totali dall’1% al 30% o più, equalizzandone la concentrazione mediante pre-trattamenti meccanici. Il fango pretrattato viene inviato al processo di carbonizzazione idrotermale (HTC) nelle condizioni fluidodinamiche ottimali e, successivamente, alla separazione solido-liquido mediante filtropressa, operante senza uso di polielettroliti.

La gestione dei fanghi di depurazione è un processo complesso che richiede precisione e innovazione. Tutte le fasi del trattamento sono cruciali e, se gestite in modo ottimale, possono trasformare radicalmente l’efficienza e la sostenibilità dei moduli a valle. Vediamole nel dettaglio.

CARATTERIZZAZIONE E PRETRATTAMENTI


Prima di intraprendere qualsiasi trattamento, è fondamentale “conoscere” il fango con cui si ha a che fare. La caratterizzazione del fango è proprio questo: un’analisi approfondita della sua origine e della sua composizione chimico-fisica che effettuiamo nel nostro laboratorio.

La caratterizzazione è la nostra “bussola”. Ci permette di strutturare al meglio i moduli di impianto e di ottimizzare il consumo di chemicals, prevedere le interazioni del fango nei processi successivi e prevenire inefficienze operative. Questo si traduce in un risparmio significativo di costi e in un aumento dell’efficienza complessiva dell’impianto.

Una volta che abbiamo un quadro chiaro delle caratteristiche del fango, interveniamo con una serie di pretrattamenti mirati. L’obiettivo è preparare il fango per le fasi successive, massimizzandone la trattabilità e minimizzando i costi operativi. I principali pretrattamenti includono l’ispessimento e la turbo-dissoluzione.

L’ispessimento è il processo attraverso cui riduciamo il volume del fango concentrando i solidi sospesi, arrivando a un contenuto di solidi fino al 10-12%. Questo significa eliminare una significativa quantità di acqua libera, con vantaggi tangibili:
  • Riduzione dell’impronta a terra: Meno volume di fango da trattare nelle fasi successive si traduce in impianti più compatti e meno impattanti.
  • Minore consumo energetico: Riducendo il volume fango da trattare si ottengono significativi risparmi energetici e operativi.
  • Miglioramento delle performance dei processi successivi: Fanghi ispessiti sono più facili da gestire e processare in tutte le fasi a valle, migliorando l’efficienza di tutto l’impianto.

La turbo-dissoluzione è una tecnologia di pretrattamento particolarmente vantaggiosa per i siti che ricevono fango già disidratato e che già ottimizzano i costi e la frequenza dei viaggi. Il fango disidratato viene sottoposto a turbo-dissoluzione, utilizzando preferenzialmente acqua tecnica già presente in loco. Questo processo permette di riportare il fango a una concentrazione liquida controllata, tipicamente intorno al 12% di Solidi Sospesi Totali (SST). Questo passaggio è cruciale perché:
  • Rende il fango adatto per i successivi stadi di valorizzazione.
  • Migliora la stabilità del processo: Permette di ottenere una miscelazione omogenea e ideale per gli step a valle
  • Permette la creazione di HUB ottimizzati sfruttando le economie di scala.

HTC: TRASFORMARE IL FANGO IN RISORSA

Nel percorso di valorizzazione dei fanghi di depurazione, la carbonizzazione idrotermale (HTC Hydrothermal Carbonization) rappresenta una fase cruciale all’interno del processo B-Plas. Si tratta di un trattamento termochimico condotto a temperature tra 180°C e 200°C e in condizioni di pressione autogenerata, che converte il fango in un hydrochar, una biomassa carboniosa ad alto contenuto energetico.

La tecnologia si basa su una serie di reattori operanti in sequenza per garantire un processo batch alternato che permette un trattamento in continuo. All’interno del sistema, la presenza di uno scambiatore di calore assicura l’efficienza termica del processo.

  • Solubilizzazione dei solidi e del COD
  • Riduzione del volume e della massa: Riduce il fango fino all’80%.
  • Miglior separazione solido-liquido: Migliora la separazione a valle grazie alla modifica della struttura colloidale del fango senza uso di polielettroliti e con raggiungimento di elevati tenori di secco.
  • Carbonio biodisponibile: Rende il carbonio disponibile nella frazione liquida, utile per successivi processi biologici per la produzione di biogas e per la produzione di acidi organici volatili.
  • Efficienza energetica: Il fabbisogno energetico del processo è ridotto grazie a una reazione esotermica che avviene nel reattore e al recupero di calore attraverso lo scambiatore.
Questa tecnologia, perfettamente integrata nel processo B-Plas, garantisce un pretrattamento efficace e sostenibile, migliorando la resa complessiva del sistema e aprendo nuove opportunità per la valorizzazione dei sottoprodotti. Rappresenta un passo concreto verso un approccio circolare e decarbonizzato nella gestione dei fanghi.


Per garantire l’efficacia del trattamento e l’ottimizzazione dei processi, il nostro approccio si basa su analisi dettagliate. Siamo in grado, con il nostro laboratorio interno o con partner esterni certificati, di caratterizzare i campioni di fango prima e dopo il trattamento HTC.

Questa fase di analisi è cruciale per personalizzare la soluzione B-Plas e garantire la massima efficienza in base alle specifiche esigenze del fango da trattare.

SEPARAZIONE SOLIDO-LIQUIDO

Il trattamento HTC modifica le proprietà reologiche del fango, migliorando le prestazioni di separazione solido-liquido tramite filtropressa senza utilizzo di polielettroliti.

Questa fase è fondamentale per l’efficienza complessiva del modulo B-Sludge , poiché consente una riduzione volumetrica significativa e il recupero di risorse.

Il filtropressa, fornito da Diemme Filtration, applica elevate pressioni meccaniche (fino a XX bar) su piastre filtranti che trattengono la parte solida del fango, permettendo al contempo il drenaggio efficiente dell’acqua residua con COD biodisponibile (solubilizzato nella fase HTC). I risultati principali:
  • Maggiore efficienza di filtrazione: A differenza del fango non trattato termicamente, il fango post HTC ha una struttura più aggregata e meno colloidale. Questo permette una filtrazione superiore senza la necessità di condizionanti aggiuntivi.
  • Riduzione volumetrica: Il fango viene ridotto fino all’80% rispetto ai tradizionali metodi di separazione, grazie alla solubilizzazione dei solidi in HTC e all’elevato contenuto secco ottenibile dal filtropressa.
  • Recupero di risorse: Viene recuperata una fase liquida priva di patogeni e ricca di COD (Chemical Oxygen Demand), che può essere utilizzata per alimentare le successive fasi biologiche o all’interno del comparto industriale esistente in sostituzione di chemicals.
Questa tecnologia, perfettamente integrata nel processo B-Plas, garantisce un pretrattamento efficace e sostenibile, migliorando la resa complessiva del sistema riducendo il volume di rifiuti da gestire e aprendo nuove opportunità per la valorizzazione dei sottoprodotti. Rappresenta un passo concreto verso un approccio circolare e decarbonizzato nella gestione dei fanghi. A questo punto, attraverso analisi svolte nel nostro laboratorio interno o presso partner esterni certificati, ci occupiamo della caratterizzazione dei materiali in uscita.

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