Weber Entec GmbH & Co. KG

En varios años de cooperación con el Instituto Fraunhofer IKTS, Weber Ultrasonics ha desarrollado un proceso para la desintegración de lodos de depuradora que es superior a los procesos actualmente disponibles en aspectos técnicos decisivos y, por lo tanto, se puede utilizar de forma más universal y, sobre todo, más rentable y eficiente energéticamente. El enfoque de los científicos del Instituto Fraunhofer, probado a lo largo de muchos años de investigación básica, y la amplia y dilatada experiencia industrial de Weber Ultrasonics GmbH han desembocado finalmente en un proceso que ya está disponible como producto industrial comercializable.

VENTAJAS PARA LAS DEPURADORAS DE AGUAS RESIDUALES

• Reducción de las masas de lodos digeridos a eliminar hasta en un 15 % (reducción de los costes de eliminación)
• Aumento del rendimiento de biogás hasta en un 25 % (generación de energía térmica y eléctrica)
• Mejora del resultado de deshidratación en hasta un 12 % (reducción de los costes de eliminación)
• Reducción de la necesidad de polímeros hasta en un 15
• Reducción del volumen del digestor (relevante para nuevos diseños o digestores sobrecargados)
• Destrucción y reducción de microorganismos filamentosos Mejora de la sedimentación de lodos en el clarificador secundario
• Minimización de los problemas de formación de espuma en el digestor
• Reducción del exceso de producción de lodos (relevante para la estabilización de lodos aeróbicos, reducción de los costes de eliminación)
• Mejora de la capacidad de desnitrificación, producción de fuentes internas de hidrógeno (ahorro de costes por reducción de fuentes externas de C)

PLANTAS DE BIOGÁS:

La tecnología de ultrasonidos trata el sustrato que ya se ha llenado y mezclado en el digestor. La planta de desintegración por ultrasonidos trata una corriente parcial del sustrato ya fermentado procedente del fermentador principal. En primer lugar, el material se bombea a un macerador, que sirve de trampa de piedras y tritura previamente los aglomerados del fermentador. De este modo se evita la obstrucción de la bomba. A partir de ahí, el líquido entra en las unidades ultrasónicas, el Biopush, una célula de flujo sin atascos. La potencia de entrada de 2.000 vatios cada una garantiza la cavitación. Se generan temperaturas extremadamente altas, de hasta 5000 °C, y presiones muy elevadas, de hasta 1000 bar, durante un breve espacio de tiempo, lo que provoca elevadas fuerzas de cizallamiento. El tratamiento por ultrasonidos tiene un efecto positivo en varios puntos del proceso de fermentación. Al romper el sustrato, se acelera el proceso de degradación, que se ve favorecido además por la activación de exoenzimas. Ambas conducen a una mejora del grado de degradación del sustrato. Como resultado, aumenta significativamente la producción de biogás y se ahorra sustrato. Además, la viscosidad se reduce de forma sostenible, lo que a su vez ahorra energía de la bomba y el agitador y resuelve los problemas de la capa flotante.

VENTAJAS PARA LAS PLANTAS DE BIOGÁS

• Aumento del rendimiento de biogás hasta un 25
• Aumento del grado de degradación hasta un 25
• Mismo rendimiento con reducción de la alimentación de sustrato hasta un 15
• Reducción del tiempo de fermentación del 8 al 15%
• Reducción de la demanda de energía propia hasta un 15%
• Reducción del potencial de gas residual - Mayor eficiencia del sustrato
• Reducción del tiempo de residencia - Aumento de la carga espacial

AMPTS son las siglas de Automated Methane Potential Test System (sistema automatizado de prueba del potencial de metano). Esta unidad de ensayo permite registrar y evaluar de forma automatizada los flujos volumétricos de gas resultantes de la degradación anaeróbica de una amplia gama de sustratos. Con poco esfuerzo de laboratorio, se puede medir la producción de gas y la tasa de degradación y evaluar y determinar parámetros de funcionamiento esenciales como el tiempo de residencia, el tipo de sustratos utilizados, la proporción de mezcla de los sustratos y la preparación del sustrato.

El AMPTS II se basa en los fundamentos de los sistemas convencionales de determinación del potencial de gas. Los elementos del fermentador de laboratorio y la fijación de CO2 se complementan con la medición en línea del caudal volumétrico y la adquisición y evaluación automatizadas de datos.

VENTAJAS:

• Reducción de la carga de trabajo y del tiempo necesario gracias al proceso automatizado
• Registro en línea y evaluación en tiempo real de toda la producción y cinética del biometano
• Medición integrada de presión + temperatura y normalización de los valores medidos
• Interfaz de usuario de fácil manejo para la visualización de los datos actuales
• Alta densidad de datos para determinar los parámetros de la cinética del proceso
• Software basado en web mediante servidor integrado
• Acceso y control desde cualquier PC, independientemente de su ubicación
• Datos disponibles para su posterior procesamiento en formato estandarizado (excel, csv)
• Mantenimiento sencillo y reducido
• La actual solución de sistema líder del mercado

En una prueba de larga duración realizada en una de las dos plantas de biogás paralelas de Jena (700 kW) en el periodo comprendido entre octubre de 2011 y septiembre de 2012, Weber Entec demostró la eficiencia de la planta. El operador de la BGA había solicitado al "Landesanstalt für Landwirtschaft Thüringen" y al "Thüringer Ministerium für Landwirtschaft, Forsten, Umwelt und Naturschutz" que acompañaran la prueba como "experto" independiente, por así decirlo. Se encargó a la empresa Eurofins el análisis necesario para demostrar el aumento de eficiencia en función de los parámetros pertinentes. El informe final, de 14 páginas, puede consultarse o descargarse en cualquier momento en el sitio web de Weber Entec. El informe detalla los cambios en la alimentación del sustrato y adopta una visión holística de la influencia de la tecnología en el funcionamiento de BGA Jena. El informe final certifica un aumento de la eficiencia de más del 11% para la planta y un ahorro neto de más de 50.000 euros para BGA Jena durante el periodo de prueba - autosuficiencia energética y mantenimiento ya descontados. Tras el éxito de la prueba, la segunda línea se ha equipado también con la tecnología de ultrasonidos.

El estudio mencionado confirma que los costes de amortización, consumo eléctrico y mantenimiento de un sistema de este tipo son muy inferiores al rendimiento adicional.

También se realizó una prueba similar en Italia, certificada por la Universidad de Milán (Politécnico de Milán). Aquí se midió un aumento del rendimiento del 13,4%.