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28. novembre 2017

Digestione dei fanghi di depurazione

Valutazione di provvedimenti per l'ottimizzazione delle risorse sull'IDA Chiasso

Gli impianti di depurazione delle acque (IDA) puntano sempre a migliorare lo sfruttamento delle risorse esistenti ottimizzando costantemente la qualità della depurazione. Un elemento centrale è qui svolto dal trattamento anaerobico dei fanghi nelle fosse di fermentazione.
Roger König, Marco Mattogno, Pamela Principi, 

Nel 2014 sono stati prodotti in svizzera circa 1100 GWh di energia elettrica dal biogas, di cui il 52% (573 GWh) proveniente da impianti di depurazione. Questa notevole quantità dimostra che l'ottimizzazione delle attuali torri di digestione presenti negli IDA ha un effetto positivo sulla produzione di biogas e costituisce una misura a sostegno dell'auspicata svolta energetica.

L'impianto di depurazione del Consorzio Depurazione Acque Chiasso e Dintorni (CDACD) gestisce un impianto di digestione anaerobica convenzionale, nel quale il fango attivato e il fango primario ispessiti vengono convertiti in biogas. Con questo procedimento l'IDA Chiasso copre il 59% del proprio fabbisogno energetico, generando inoltre un eccesso di calore di 241 MWh all'anno. In futuro sarà tuttavia necessario ottimizzare lo smaltimento del fango digerito; per tale motivo si è preso in considerazione il trattamento preliminare del substrato così come varie modifiche nella modalità operativa.

Una possibile tecnologia di pretrattamento alternativa sottoposta a sperimentazione sono stati, oltre all'idrolisi termica (70°C), un trattamento enzimatico e il trattamento agli ultrasuoni. Lo studio ha dimostrato che tre dei quattro metodi applicati per il trattamento preliminare dei fanghi consentono di incrementare la produzione di biogas:

-        nell'idrolisi termica dei fanghi primari a 60 °C per 7 ore è possibile aumentare del 7% il contenuto totale di solidi nel fango digerito e incrementare del 6% la produzione di gas.

-        Aggiungendo un prodotto enzimatico si osserva una riduzione notevole della concentrazione totale di solidi (-1%), con un aumento della produzione di biogas dell'8%.

-        Con il trattamento agli ultrasuoni applicato al substrato si è ottenuto un aumento dei solidi totali nel fango digerito dell'1%, mentre la produzione di biogas è rimasta pressoché costante (+2%).

 

 

Solo aumentando la temperatura d'esercizio da 37 °C a 42 °C è possibile ottenere una riduzione del 14,5% all'anno del contenuto totale di solidi nel fango digerito, ma la produzione di biogas (Nm3 di biogas per ogni m3 di fanghi digeriti) diminuisce dell'8%.

I metodi di ottimizzazione dell'esercizio e pretrattamento esaminati in laboratorio hanno mostrato che l'idrolisi termica dei fanghi primari, l'ottimizzazione mediante aggiunta di enzimi idrolitici e il trattamento dei fanghi di supero possono avere un effetto economicamente positivo sull'esercizio dell'IDA Chiasso. Ciò nonostante si dovrebbe nei singoli casi tenere conto dei costi di manutenzione e dell'infrastruttura

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