Trattamento acque anaerobico e produzione di biogas: trasformare uno scarto in valore

Cos’è il trattamento acque anaerobico?

Le tecnologie di trattamento acque anaerobico offrono due vantaggi nella gestione delle acque reflue: costituiscono un trattamento efficace e producono biogas, una fonte di energia rinnovabile. 

Durante il processo di trattamento anaerobico delle acque reflue, dei microrganismi degradano la materia organica in assenza di ossigeno, un compito svolto da microrganismi anaerobici. Questi organismi consumano gli inquinanti organici, trasformandoli in metano (CH₄), anidride carbonica (CO₂) e biomassa. A differenza dei processi aerobici, che richiedono ossigeno, il trattamento anaerobico non solo è più efficiente dal punto di vista energetico, ma produce anche una minore quantità di fanghi. 

Inoltre, l'applicazione di tecnologie anaerobiche consente di recuperare il metano generato durante il trattamento delle acque reflue per compensare il consumo di gas naturale dell’impianto. Questo può aiutare le aziende a raggiungere i loro obiettivi di riduzione delle emissioni di gas serra, riducendo, inoltre, il loro impatto ambientale e promuovendo operazioni sostenibili. 

Dal punto di vista delle spese operative (OPEX), i sistemi anaerobici rappresentano un’opzione più economica rispetto alla controparte aerobica. Questo vantaggio economico deriva dall’eliminazione della fase di aerazione, che riduce la domanda energetica del processo di trattamento delle acque reflue, e dalla riduzione della produzione dei fanghi, che può rappresentare un costo significativo. 

Applicazioni nell’industria del Food & Beverage

Le acque reflue nell’industria del Food & Beverage possono contenere una gamma differenziata di contaminanti, ma spesso si tratta di composti organici che si generano dai materiali lavorati. Questa caratteristica rende spesso vantaggioso il trattamento biologico delle acque reflue e, in molti casi, il trattamento anaerobico. 

Veolia Water Technologies dispone di varie tecnologie di trattamento acque anaerobico per l’industria del Food & Beverage, tra cui  Biobulk CSTR, Memthane®, Biothane® Advanced UASB e le tecnologie Biobed® Advanced EGSB.

Queste soluzioni sono tutte caratterizzate da un ingombro ridotto, un basso consumo energetico e la generazione di notevoli quantità di biogas che può essere utilizzato come fonte di energia rinnovabile. 

Vediamo di seguito qualche dettaglio in più sulle tecnologie sopra citate.

• Il reattore Biobed® Advanced Expanded Granular Sludge Bed (EGSB) è un reattore per il trattamento anaerobico delle acque reflue che converte in modo efficace i contaminanti organici (COD) in biogas all’interno di un’atmosfera priva di ossigeno. Nel processo anaerobico, i batteri formano dei granuli che si depositano per creare un’alta concentrazione di biomassa nel reattore. Questo design brevettato gestisce alti tassi di carico volumetrico mantenendo un'elevata efficienza di trattamento, ed è ideale per applicazioni con vincoli di spazio.
• La tecnologia Biothane® Advanced Upflow Anaerobic Sludge Bed (UASB) si distingue come scelta ottimale per gli ambienti con un tasso di carico di domanda chimica di ossigeno (COD) compreso tra 8 e 14 kg COD/m3 al giorno. Questa soluzione innovativa è particolarmente adatta per gli impianti con restrizioni in altezza o in cui una configurazione rettangolare in cemento è preferibile in base alle circostanze locali.
• Memthane® è un bioreattore a membrana anaerobico (AnMBR) che eccelle nel massimizzare la produzione di energia rinnovabile mentre fornisce allo stesso tempo un effluente di alta qualità adatto al riuso o allo scarico diretto nel sistema fognario. Questa tecnologia è particolarmente efficiente nella gestione dei flussi ad alta resistenza e ad alto contenuto di solidi, provenienti da industrie come distillerie, caseifici, produzione di bioetanolo e varie altre strutture di lavorazioni agroalimentari.
• La tecnologia Biobulk™ Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) si presenta come un metodo affidabile e consolidato, promettendo una resilienza notevole ai solidi, ai grassi e alla materia organica concentrata. Questo lo rende una soluzione particolarmente adatta a trattare gli effluenti provenienti dalle attività di lavorazione di latticini, carne e patate.  

Conclusione

Il trattamento acque anaerobico e la produzione di biogas trasformano l’approccio nei confronti della gestione delle acque reflue da un problema di smaltimento a una fonte di energia rinnovabile e di nutrienti. Questa tecnologia sostenibile non solo affronta l’inquinamento ambientale, ma contribuisce anche alla sicurezza energetica e all’economia circolare. Man mano che la ricerca continua e la tecnologia avanza, ci si aspetta che l’efficienza e l’applicabilità di questi processi si espandano, offrendo soluzioni promettenti per le sfide globali relative ai rifiuti e all’energia. 

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