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Che cosa è dietro il settore del fangoso fiume in fievole del Regno Unito?

La generazione di energia dalla digestione anaerobica dei fanghi di depurazione ha raggiunto 888 GWh, secondo il 2016 Digest delle statistiche energetiche del Regno Unito - un aumento di oltre 25 per cento da 2011. Eppure nello stesso periodo la capacità teorica MWe installata è cresciuta di appena il 9%. In che modo l'energia generata è aumentata così drasticamente e la tendenza per i miglioramenti dell'efficienza è destinata a continuare?

Uno dei più grandi cambiamenti è l'uso del trattamento termico ad alta temperatura, dei fanghi. Ciò rende il fango più biodegradabile e consente di raddoppiare le velocità di carico ai digestori anaerobici, offrendo una maggiore resa di gas. Un altro vantaggio è che il fango finale del digestore è privo di agenti patogeni e può essere facilmente disidratato, con il risultato di un prodotto finale più prezioso per l'applicazione del terreno.

Attualmente, la maggior parte dei fanghi di depurazione viene trattata dalle autorità idriche nei propri grandi centri di trattamento centralizzati, che prelevano i fanghi disidratati dalle loro piccole opere di trattamento satellitare. I liquami grezzi possono costituire fino all'99 per cento di acqua e i processi di trattamento delle acque reflue via satellite rimuovono quest'acqua e addensano il fango prima della disidratazione a un contenuto di sostanza secca (ds%) compreso tra 18-35 per cento. L'asciugatura riduce il volume dei fanghi e, a sua volta, i costi di trasporto del trasferimento verso i centri di trattamento più grandi.

Tuttavia, la tendenza delle compagnie idriche a trattare solo i propri fanghi è destinata a cambiare in seguito al rapporto Water 2020, pubblicato dal regolatore Ofwat. Il regolatore spera di incoraggiare i mercati tra gli operatori al fine di spostare i fanghi da un'azienda dove è costoso da trattare, a uno più economico. La modellazione di Ofwat suggerisce che se le modifiche proposte fossero implementate, circa il 30 per cento di tutti i fanghi potrebbe spostarsi tra diverse compagnie idriche.

Mentre l'ottimizzazione del processo, le economie di scala e la deregolamentazione giocheranno un ruolo nel continuo aumento della generazione di energia da parte dell'industria idrica, è importante non trascurare l'importanza della corretta selezione delle apparecchiature. Le pompe, in particolare, sono vitali per il continuo successo del settore idrico e selezionare la giusta pompa per il lavoro darà il massimo ritorno sull'investimento.

È preferibile ridurre al minimo l'uso di energia delle apparecchiature, le pompe PC si confrontano bene con altre tecnologie di pompaggio, con la loro capacità di mantenere il flusso, anche con pressioni variabili e viscosità variabili dei fanghi, che è particolarmente importante quando si alimentano gli scambiatori di calore per garantire il calore più efficiente trasferimento per riscaldare il fango.

I pacchetti su misura spesso offrono la soluzione migliore: le pompe integrative con apparecchiature complementari, come silos speciali dal fondo vivo, sistemi di iniezione a strato limite e tecnologia di miscelazione posteriore, insieme a sistemi di controllo intelligenti, miglioreranno l'affidabilità, le prestazioni e l'efficienza dei costi. Le pompe per fanghi sono grandi, quindi è fondamentale che siano efficienti nell'uso e che abbiano parti accessibili per facilitare la manutenzione quando richiesto.

Nuove strutture ottimizzate da Anglian Water

Anglian Water ha installato centri di ricezione dei fanghi e generazione di energia avanzata mediante idrolisi termica in tre punti. Hanno selezionato le pompe SEEPEX a cavità progressiva (PC) poiché sono in grado di gestire prodotti a bassa e alta viscosità, possono pompare fanghi con ds% fino a 45% e non sono ostacolati da particelle solide. Inoltre, hanno buone capacità di pressione di scarico che consentono il pompaggio a lunga distanza e vantano caratteristiche di flusso non pulsanti. Anche le pompe a tramoggia aperta per il trasferimento di solidi elevati e le pompe per il trasferimento di liquidi fanno parte del pacchetto.

Una visita a un impianto di trattamento dei fanghi esistente ha dimostrato come sia possibile ottenere la rimozione dei trasportatori in alcune parti del processo utilizzando pompe personalizzate montate direttamente sulle uscite del silo, che potrebbero reimmettere la torta di fanghi con il liquido di diluizione al ds% richiesto. I controlli integrati collegano l'aggiunta di liquidi e le pompe del silo di miscelazione posteriore per garantire una miscelazione ottimizzata. Oltre ai minori costi di capitale, i costi operativi sono stati ridotti iniettando costantemente piccole quantità di liquido all'uscita della pompa, riducendo le perdite per attrito e la pressione operativa ed estendendo gli intervalli di manutenzione.

Thames Water aggiorna la tecnologia esistente

Thames Water STW di Reading mirava a ridurre i costi di trasporto dei fanghi aumentando il d% di fango disidratato da 22 a 25 per cento. Tuttavia, le pompe a pistone che trasferivano il fango costituivano una limitazione a causa delle frequenti esigenze di manutenzione e delle elevate pressioni generate, nonché dei loro elevati costi operativi e di manutenzione e del flusso fortemente pulsante. Inoltre, avevano azionamenti idraulici e assorbivano la potenza assorbita di 31 kW.

In confronto, le pompe a cavità progressiva producono basse pulsazioni che generano una pressione inferiore nelle tubazioni e possono essere ulteriormente ridotte mediante iniezione a strati limite. Le pompe PC hanno costi operativi e di manutenzione inferiori e in questo caso hanno assorbito la potenza assorbita di 18 kW - una riduzione di 40 per cento.

Thames Water ha sostituito le pompe a pistone con le pompe SEEPEX PC. Il progetto SEEPEX ha gestito l'installazione, collaborando con gli appaltatori approvati di Thames Water per fornire un sistema chiavi in ​​mano. Le nuove pompe trasferiscono fanghi di ds% più elevati con una minore richiesta di energia, riducendo anche la pressione del sistema, consentendo il declassamento delle tubazioni e delle valvole.

Le pompe sono state utilizzate per oltre due anni e non hanno richiesto interventi di manutenzione, offrendo una tripletta di riduzione dei costi: minori costi di smaltimento dei fanghi, minore consumo di energia e costi di manutenzione ridotti.

Process Industry Informer

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