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Soluzioni Waste-to-Energy

Fluence può aiutarti a trasformare gli scarti in una risorsa con tecnologie convenienti e sostenibili

In passato, le industrie che producevano effluenti con un elevato carico organico di solito lo scaricavano come acque reflue. Ora con la digestione anaerobica è possibile trovare valore in ciò che una volta era sprecato. Perché scegliere le tecnologie Waste-to-energy (WtE) di Fluence? I vantaggi includono:

  • Produzione in loco di energia rinnovabile sotto forma di biogas, che riduce l'impronta di carbonio di un'azienda
  • Accesso a forme di incentivi, come TEE
  • Valorizzazione di prodotti che altrimenti avrebbero un valore modesto o addirittura il loro smaltimento costituirebbe un costo per l’azienda
  • Produzione di un digestato adatto per uso agricolo
  • Riduzione significativa della quantità di fanghi prodotti: fino al 70% in meno rispetto a un flottatore con un purificatore aerobico

Le soluzioni WtE: valore aggiunto per le industrie

Ogni cliente è diverso e, di conseguenza, i sottoprodotti e gli effluenti che producono hanno caratteristiche diverse. Prima di progettare un impianto, analizziamo i sottoprodotti nel nostro laboratorio per determinare la loro capacità di produrre biogas. Gli ingegneri di Fluence valutano quindi la soluzione ottimale in termini aziendali, calcolando i costi di capitale, la riduzioni dei costi operativi e il ritorno sull'investimento.

Ecco alcuni esempi di processi di trattamento progettati per diversi settori.

Lavorazione di carne o pesce
WtE Treatment Process for Meat and Fish Processing

Le acque reflue derivanti dalle operazioni di lavorazione della carne o del pesce possono essere altamente contaminate dalla domanda biochimica di ossigeno (DBO), azoto e grasso, olio e lubrificanti. Fluence offre soluzioni per garantire il rispetto dei limiti di scarico, che producono basse quantità di fanghi e che recuperano la massima energia. Uno schema del trattamento comune consiste nel pretrattamento DAF, seguito da nitro-denitro per scaricare l'acqua trattata e un digestore anaerobico per produrre biogas.

Guarda il caso studio di una delle maggiori aziende avicole in Italia, la quale si è trovata a dover aumentare la produzione e diminuire i costi allo stesso tempo. Si è rivolta a Fluence per l’upgrade dell’impianto esistente di trattamento acque reflue con un sistema waste-to-energy. Fluence ha rinnovato l’impianto, costruito e avviato il digestore anaerobico e il sistema nitro-denitro durante la normale attività dello stabilimento!

Caseifici
WtE Treatment Process for Dairy Processing

L'industria lattiero-casearia si trova ad affrontare problemi non indifferenti quando si tratta dello smaltimento di molti sottoprodotti, tra cui siero di latte, scotta, latticello e acque di lavorazione del formaggio e permeati di UF (in caso di produzione di WPC). Con le nostre soluzioni convenienti, acque reflue e sottoprodotti che hanno un basso valore o che devono essere smaltiti secondo limiti di legge, possono creare valore aggiunto attraverso la generazione di biogas in un digestore anaerobico.

Per avere un’idea più concreta di come la digestione anaerobica può creare valore aggiunto, guarda questo esempio di un caseificio in Italia. Quando l’azienda ha avuto la necessità di smaltire la scotta in eccesso, Fluence ha aggiunto la digestione anaerobica all’esistente sistema di trattamento acque reflue, adattando anche l’impianto ad un incremento di produzione futuro. L’impianto ora produce biogas utilizzato dallo stabilimento stesso, oltre che digestato liquido, un eccellente fertilizzante organico.

Industrie della trasformazione della frutta, bevande e pasticceria
WtE Treatment Process for Candid Fruit Wastewater

Le acque reflue dell'industria dolciaria sono solitamente ricche di grassi e zuccheri, il che la rende un buon candidato per il trattamento anaerobico (la parte zuccherina, nonché il reattore a circolazione forzata esterna (EFC), la parte grassa con un digestore CSTR).

Quando un produttore italiano di dessert ha voluto costruire un impianto di trattamento delle acque reflue potenziato con tecnologia waste-to-energy, si è rivolto a Fluence per una soluzione sostenibile. Fluence ha creato un sistema ibrido con un reattore EFC e un digestore CSTR, con conseguente riduzione del COD da 9.600 mg/L a meno di 80 mg/L e azoto da 115 mg/L a meno di 10 mg/L. I fanghi solidi sono stati ridotti del 70%.

Birrifici
WtE Treatment Process for Brewing

L'industria della birra produce molti prodotti di scarto che possono produrre biogas, inclusi rifiuti liquidi, fanghi, cereali esauriti e lieviti esausti.

Fluence offre diverse soluzioni per le fabbriche di birra per aiutare a ridurre i fanghi e produrre energia rinnovabile sotto forma di biogas. Uno schema di processo tipico comprende un reattore a serbatoio agitato continuo (CSTR) per trattare i fanghi primari e il lievito esausto e un reattore a circolazione forzata esterna (EFC) per trattare le acque reflue. Entrambi i digestori producono energia termica ed elettrica per il processo di produzione stesso.

Cartiere
WtE Treatment Process for Paper and Pulp Processing


Quando una cartiera in Italia ha avuto problemi a rispettare gli standard di scarico degli effluenti, Fluence ha progettato e costruito l’ampliamento dell’impianto esistente con il suo reattore EFC in meno di cinque mesi, riutilizzando alcune delle attrezzature esistenti per risparmiare sulle spese in conto capitale. Da quando il nuovo processo è stato avviato, l'impianto ha ridotto il volume di rifiuti di fanghi di 8 tonnellate al giorno e il suo consumo di energia di 8.000 chilowattora al giorno. Le modifiche hanno infine ridotto anche le spese operative della struttura.
Indipendentemente dall'industria, grazie alla sua lunga esperienza, Fluence può progettare soluzioni personalizzate per diversi tipi di biomassa. Fluence ha progettato con successo sistemi di trattamento Waste-to-Energy per acque reflue ad alto carico organico da aziende che vanno dagli impianti chimici agli impianti di processamento del pesce.

Quali sono le soluzioni Waste-to-Energy?

Per garantire la sostenibilità a lungo termine delle risorse, le soluzioni waste-to-energy trattano le acque reflue e producono energia, convertendo in una risorsa preziosaciò che altrimenti verrebbe scartato come rifiuto. Fluence offre a una vasta gamma di settori, soluzioni convenienti e a ciclo chiuso per smaltire acque reflue e fanghi producendo energia rinnovabile.

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Tecnologie Waste-to-Energy in primo piano

I nostri ingegneri hanno sviluppato alcune delle tecnologie Waste-to-Energy più efficienti e convenienti sul mercato. Ecco alcune delle nostre ultime innovazioni Waste-to-Energy.

Il trattamento Waste-to-Energy è personalizzato per soddisfare esigenze specifiche

Fluence offre tecnologie che possono essere utilizzate da sole o in tandem per operare in modo indipendente o integrare un sistema di trattamento delle acque reflue esistente.

  • Digestore Anaerobico a Fango Granulare EFC (External Forced Circulation): in questo processo anaerobico, il ricircolo della biomassa avviene con concentrazione attraverso le membrane UF. EFC è adatto per l'uso in birrifici e impianti di trasformazione della frutta, e nell'industria della carta.
  • Digestione anaerobica con membrane (AnMBR): per substrati con basso COD (<20.000 mg/L), quando la tecnologia dei fanghi granulari non è applicabile, è possibile utilizzare la tecnologia AnMBR, una combinazione di digestione anaerobica e tecnologia di bioreattori a membrana. AnMBR concentra il digestato senza l'uso di addensanti, centrifughe o flottatori ad aria disciolta (DAF). I solidi del digestato, che contengono la biomassa attiva, vengono concentrati e mantenuti all'interno del digestore mentre la parte liquida, che contiene COD residuo e sostanze potenzialmente inibenti come ammoniaca e cloruri, viene continuamente allontanata dal digestore. Questa parte liquida non ha praticamente solidi sospesi. L'uso di un bioreattore con membrane MBR massimizza l'efficacia del processo anaerobico con un ingombro minimo.
  • Digestore Anaerobico CSTR (Continuous Flow Stirred Tank Reactor): questo processo prevede una miscelazione completa senza ricircolo dell'effluente. È ideale per le industrie di lavorazione del pesce e della carne, le acque reflue del bestiame e i fanghi in eccesso derivanti dal trattamento biologico.
  • Digestione anaerobica con concentrazione di fanghi: Digestore a miscelazione completa nella quale la quantità di fango anaerobico attivo viene aumentata tramite un sistema di concentrazione e riciclo dello stesso. Per fanghi o reflui con un COD compreso tra 30.000 e 150.000 mg/l.
  • Desolforazione del biogas: il biogas prodotto dal processo di trattamento anaerobico può essere ricco di idrogeno solforato, che deve essere rimosso prima di poter utilizzare il biogas poiché è dannoso per i cogeneratori e le caldaie. Gli ingegneri di Fluence hanno sviluppato un'esclusiva tecnologia di desolforazione del biogas che non utilizza i metodi comuni per soffiare aria nella cupola del digestore o pulire il biogas con una soluzione di soda caustica. Utilizza invece un processo sinergico che prevede la rimozione a umido dell'idrogeno solforato unito all'auto-rigenerazione della soluzione di lavaggio. Ciò riduce significativamente il consumo di reagenti e, successivamente, i costi operativi. La nostra soluzione è la più conveniente sul mercato.

I trattamenti aerobici si uniscono ai processi anaerobici per una soluzione completa

Le soluzioni Fluence ti aiutano a rimuovere i composti azotati per soddisfare i limiti di scarico.

  • Sistema di nitrificazione-denitrificazione: la digestione anaerobica converte gran parte del carbonio organico della biomassa in biogas ma lascia il contenuto di azoto invariato. Al fine di soddisfare i limiti di scarico per l'azoto, Fluence ha sviluppato un processo unico di nitrificazione-denitrificazione che non richiede l'aggiunta di una fonte di carbonio organico. Il processo utilizza batteri autotrofi per convertire l'azoto del digestato in azoto gassoso senza l'uso di sostanze chimiche e senza generare sottoprodotti, consentendo al cliente di rispettare in modo affidabile i limiti di scarico dell'azoto.
  • Ossidazione biologica: questo trattamento aerobico biologico delle acque reflue avviene in una vasca in cui viene insufflata aria. Nel serbatoio, le colonie di microrganismi aerobici (fanghi attivi) consumano ossigeno e contaminanti nelle acque reflue (COD, azoto e fosforo). Spesso l'ossidazione biologica viene utilizzata con nitrificazione-denitrificazione.
  • Nitrosazione: Fluence ha anche sviluppato un processo proprietario di nitrosazione-denitrosazione che può essere utilizzato in caso di acque reflue con COD residuo residuo e/o elevato carico di ammoniaca (ad esempio, frazione liquida di digestati). La nitrosazione converte parzialmente l'ammoniaca in azoto gassoso utilizzando solo due terzi dell'energia richiesta dalla nitrificazione-denitrificazione, ed è tre volte più veloce (in altre parole, i volumi richiesti sono 3 volte inferiori).

I processi preparano l'effluente per il trattamento WtE

Le soluzioni Fluence rimuovono grasso e solidi prima della digestione anaerobica e aiutano nella gestione dei fanghi.

  • Dissolved Air Flotation (DAF): DAF è un processo di chiarificazione utilizzato per la separazione di solidi, grasso e oli. Il vantaggio dei sistemi DAF risiede nella capacità di trattare una vasta gamma di solidi sospesi (grassi, olio, grasso) in acqua con un alto tasso di rimozione dei solidi. Sono anche usati per l'ispessimento dei fanghi delle acque reflue. Il DAF è particolarmente indicato per gli effluenti per la lavorazione di carne, pollame e pesce, l'industria lattiero-casearia e altre industrie alimentari, nonché per raffinerie o cartiere.
  • Flocculazione e sedimentazione: il processo è composto da tre fasi: coagulazione, flocculazione e sedimentazione.
    • Coagulazione è un'operazione che aggrega solidi e oli sospesi colloidali nelle acque reflue, convertendoli da liquidi a solidi mediante l'aggiunta di sostanze chimiche specifiche (cloruro di ferro, cloruro di alluminio, ecc.)
    • Flocculazione è un'operazione che unisce le particelle coagulate in flocculi, che si depositano come sedimenti più rapidamente rispetto alle particelle più piccole. Il processo si svolge con l'aggiunta di polielettroliti organici (molecole polimeriche con unità di elettroliti).
    • Sedimentazione avviene in serbatoi chiamati chiarificatori, in cui la velocità verso l'alto dell'acqua è inferiore alla velocità di sedimentazione delle particelle. Le particelle si depositano sul fondo del chiarificatore, mentre l'acqua chiarificata trabocca dall'alto.

Perché scegliere Fluence?

Soluzioni ingegneristiche personalizzate

Ogni cliente ha esigenze diverse e a volte una soluzione standard non basta. Fluence offre soluzioni su misura per soddisfare le esigenze dei clienti, inclusi vincoli di spazio, necessità di aggiornamenti imprevisti e limiti di scarico dell'acqua più rigorosi. Fluence progetta, ingegnerizza e costruisce impianti di trattamento waste-to-energy e delle acque reflue con tecnologie proprietarie e uno staff esperto.

Smart Products

Quando il tempo è limitato, a volte la soluzione migliore è una tecnologia pre-ingegnerizzata conveniente. Fluence offre una vasta gamma di sistemi preingegnerizzati e preassemblati che possono essere installati e funzionanti in tempi record. Esempi sono sistemi DAF, chiarificatori e sistemi di potabilizzazione.

Aftermarket e Service

Fluence non abbandona i propri clienti dopo l'acquisto. Offriamo supporto ai processi post-vendita nonché assistenza agli impianti municipali e industriali esistenti, come gli impianti di ozonizzazione e potabilizzazione.

Se la tua azienda produce un effluente con un elevato carico organico, contatta gli esperti di Fluence per ulteriori informazioni su come acquisire valore dai rifiuti.

Waste-to-Energy Case Studies

Waste-to-energy for fish processing plant

La tecnologia Waste-to-Energy aiuta le aziende di trasformazione del pesce a risparmiare sui costi operativi

Un impianto di lavorazione del pesce in Ecuador voleva aumentare la produzione e migliorare il suo impianto di trattamento delle acque reflue. Fluence ha introdotto la tecnologia waste-to-energy nel trattamento esistente, migliorando la qualità degli effluenti, riducendo i rifiuti monouso e risparmiando migliaia di costi energetici, il tutto senza interrompere le operazioni.
Sustainable Wastewater Solutions for Biochemical Plant

Soluzioni sostenibili per un impianto biochimico italiano

Quando un impianto biochimico italiano ha acquistato un impianto dismesso esistente per ristrutturarlo, si è rivolto a Fluence per progettare e implementare soluzioni sostenibili per le sue esigenze di trattamento delle acque e delle acque reflue. In appena un anno, Fluence progettò e costruì tre treni di trattamento per il trattamento delle acque, il trattamento delle acque reflue e waste-to-energy.

Caseificio utilizza il siero di latte per alimentare l'impianto biogas

Un impianto di trasformazione casearia in Italia aveva bisogno di un modo per smaltire il siero di latte, un sottoprodotto della sua produzione di formaggio. L'impianto di trattamento delle acque reflue della struttura non era in grado di smaltirlo e di rispettare le normative ambientali. Fluence ha aggiunto la digestione anaerobica all’impianto, rispettando i limiti di scarico e creando energia per lo stabilimento, senza interrompere la produzione.

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