Essiccazione solare dei fanghi di depurazione secondo il processo HUBER SRT

In un nuovo impianto per il trattamento dei fanghi a Bayreuth viene disidratato ed essiccato il fango di 300.000 AE - in modo completamente automatizzato, sfruttando il calore perduto e con trattamento dell’aria di scarico. Il progetto dell'impianto di HUBER SE, proposto dalla ditta costruttrice dell'impianto KG Nellingen alla fine del 2013 nell'ambito di un bando, ha convinto lo studio di ingegneria Miller e la città, sia da un punto di vista tecnico che economico. L'impianto mostra ciò che è tecnicamente possibile e come dovrebbe essere teoricamente la struttura dell'impianto per garantire un funzionamento semplice, tenere in considerazione le condizioni locali e offrire sicurezza riguardo all'aria di scarico.

Dalla disidratazione all’essiccatore

I fanghi secondari con un contenuto di sostanza secca compreso tra 2,5 e 3,5 % vengono disidratati da due centrifughe e trasportati automaticamente nell'essiccatore solare mediante coclee di trasporto. Il residuo secco viene misurato automaticamente mediante una sonda, in modo da poter regolare in maniera ottimale il consumo di polimeri e la prestazione di disidratazione. Le successive coclee di trasporto vengono controllare mediante un convertitore di frequenza in modo che l'usura, con la prestazione di trasporto scelta, sia la minore possibile. Il gestore può anche impostare contemporaneamente diverse portate delle centrifughe e delle coclee di trasporto.

In una serra in vetro tipo Venlo, il pannello di fango pressato viene distribuito in modo uniforme su cinque linee diverse. Il rendimento sulle superfici dell'essiccatore si basa su un principio altamente ridondante. In caso di guasto di una o più linee, la centralina di comando interviene automaticamente, in modo che venga trattato dalle linee rimanenti. In caso di necessità, il fango disidratato può anche essere trasferito direttamente in un container.

Dal pannello di fango pressato al granulato secco

Dal punto di carico, la tecnologia di HUBER rivolta e trasporta il fango attraverso la serra; contemporaneamente il fango cede umidità all’aria, fino a diventare (una volta raggiunto l’estremo opposto della corsia) un granulato costituito da granuli secchi e rotondi. La particolarità della tecnologia di HUBER è l'esclusiva attrezzatura di rivoltamento: La macchina rivoltatrice SOLSTICE® HUBER viene mossa mediante una doppia paletta fresatrice che ruota in modo costante. trasformando il fango in granuli rotondi e compatti e allo stesso tempo favorendone un intenso contatto con l’aria.

La doppia paletta tuttavia può anche essere utilizzata per il trattamento mirato del fango, in questo caso la macchina rivoltatrice SOLSTICE® HUBER raccoglie il fango in una delle due palette e posiziona in orizzontale l’attrezzatura per il rivoltamento. In questo modo la macchina rivoltatrice di HUBER non solo rimescola il fango secco con quello bagnato, ma il carico e lo scarico del fango possono anche avvenire sullo stesso lato dell’essiccatore, come avviene a Bayreuth.

Il rivoltamento del fango è predisposto in modo da trattare il 99 % della superficie coperta dal fango. La doppia paletta fresatrice si avvicina ai muri di delimitazione in modo da raccogliere praticamente ogni minima quantità di fango anche negli angoli. Le palette di rivoltamento vengono azionate da potenti motori che consentono di rivoltare fino a 1000 m³ di fango all’ora. Nell’area di ingresso, dove il fango è ancora molto umido e in caso di insufficiente trattamento del fango depositato in corsia potrebbe generarsi un effetto compost, la tecnologia sviluppata da HUBER è in grado di rivoltare il fango attivo ricco di materia organica ogni 15 minuti, diminuendo così l’effetto compost indesiderato.

Questo trattamento intensivo e completo del fango depositato in corsia favorisce la sottrazione dell’acqua contenuta, rende il fango più lavorabile mediante mezzi meccanici, riduce le emissioni di odori e garantisce un prodotto finale perfettamente secco e stabile - un granulato secco scorrevole e facile da lavorare.

Essiccazione del fango grazie a vento e calore

Sopra la corsia è installata una serie di batterie di riscaldamento che introducono nel processo di essiccazione il calore perduto proveniente da un impianto biogas vicino. La serra è dotata di un apposito sistema di scarico dell’acqua di condensa, in modo da ridurre la riumidificazione del fango. Le batterie di riscaldamento sono in acciaio zincato, per prevenire la corrosione. Allo stesso tempo, le batterie di riscaldamento sono dimensionare in modo tale da poter produrre la quantità di calore desiderata anche in caso di imbrattamento.

Inoltre, sopra alla corsia sono disposti anche dei ventilatori Mediante i ventilatori l’aria secca e calda viene soffiata sopra alla superficie dell’essiccatore e condotta attraverso la serra. Per tale operazione vengono utilizzati ventilatori a velocità variabile; a seconda della regolazione desiderata, i ventilatori possono ruotare molto rapidamente e generare una forte turbolenza dell’aria sulla superficie delle corsie oppure ruotare a velocità inferiore, per una maggiore efficienza energetica.

Una volta che l’aria satura a causa dell’umidità del fango raggiunge il lato di carico dell’essiccatore viene espulsa da quest’ultimo attraverso un sistema di trattamento dell’aria di scarico. L’impianto di lavaggio a doppio stadio viene assemblato e accuratamente testato in fabbrica, in modo che poi sia solo necessario installarlo in cantiere. In questo modo è possibile realizzare tutti i sistemi di tenuta con la garanzia di massima qualità. L’aria viene convogliata attraverso l’impianto di lavaggio con flusso tangenziale, in modo da ridurre le perdite di pressione a causa del trattamento dell’aria di scarico e consentendo allo stesso tempo un ridotto consumo di corrente.

Il granulato secco viene raccolto, stoccato e rapidamente asportato per il successivo trasporto

Mediante coclee interrate, il granulato secco viene trasferito verso un elevatore a tazze che trasporta il fango in un silo a fondo piatto. Un'altezza ridotta del deposito di fango è vantaggiosa durante lo stoccaggio perché vengono ridotti i processi di riscaldamento del fango. Da quest’ultimo il fango viene asportato rapidamente. Per tale operazione il granulato può essere scaricato in modalità scoperta, mediante lo scivolo, ad esempio in un autocarro con cassone ribaltabile, oppure in modalità coperta, in un camion silo. Il silo a fondo piatto è posizionato su celle di pesatura che consentono, da un lato, di controllare il livello di riempimento e dall’altro di garantire che il veicolo per il trasporto non venga sovraccaricato.
 

Prospettive e bilanci

Da alcune settimane il fango generato viene convogliato mediante il nuovo impianto per il trattamento dei fanghi. La tecnologia meccanica ed elettrotecnica è raccolta in modo compatto su un lato dell'essiccatore. Tutti i componenti dell'impianto sono di altissima qualità e dimensionati per durare a lungo. Con gli impianti per il trattamento dei fanghi di depurazione, la città Bayreuth ha optato per una soluzione ecologica e ha risolto a lungo termine il problema dello smaltimento dei fanghi.

Dati tecnici di dimensionamento:

• 8.940 m³/a  di fanghi secondari dopo la disidratazione (28%SS)
• 3.340 m³/a  di fanghi secondari dopo l’essiccazione solare (75%SS)
• 5.600 m³/a  acqua evaporata (incl. sfruttamento del calore residuo dell’impianto biogas)
• 4.970 m³/a  acqua evaporata (senza sfruttamento del calore residuo dell’impianto biogas)
• Senza sfruttamento del calore residuo dell’impianto biogas e funzionando unicamente mediante energia solare è possibile ottenere un contenuto in secco, dopo l’essiccazione, pari al 63%.

Utilizzo delle superfici:

• 7.000 m² per la serra in vetro tipo Venlo con trattamento aria di scarico integrato
• 300 m² su 2 piani per l’edificio con i macchinari per la disidratazione, il laboratorio chimico, la stazione di consegna dell’energia termica, il serbatoio di stoccaggio del granulato secco e la sala controllo e comandi