- Caso di studio
- Presso un impianto di trattamento dell'ente idrico Scheldestromen nei Paesi Bassi è in uso una pompa peristaltica Bredel per il trasferimento di fanghi addensati
- La precedente pompa monovite difettosa e costosa è stata sostituita da una pompa peristaltica Bredel
- I fanghi vengono utilizzati per la produzione di biogas e trasformati in digestato solido da utilizzare come fertilizzante
La pompa monovite difettosa dell'impianto di trattamento delle acque dell’ente idrico Scheldestromen in Zelanda è stata sostituita da una pompa peristaltica Bredel
La pompa peristaltica Bredel si è dimostrata perfetta per il trasferimento di fanghi addensati nella produzione di biogas da parte dell'ente idrico Scheldestromen (Waterschap Scheldestromen) nei Paesi Bassi.
Presso l'impianto di trattamento delle acque dell'ente idrico Scheldestromen a Terneuzen (Zelanda), una pompa peristaltica Bredel 65 provvede al trasferimento di fanghi addensati con polimeri dal 6 all'8% in serbatoi per la fermentazione.
La precedente pompa monovite per il trasferimento dei fanghi si stava dimostrando troppo costosa, di breve durata e con soli due mesi e mezzo di vita utile media per lo statore e il rotore e conseguenti lunghi tempi di fermo per la manutenzione.
Dimitry Loof, Responsabile della pianificazione attività presso l'ente idrico Scheldestromen, spiega: "La decisione di sostituire le pompe si è basata sul rapporto costi-benefici e sulla durata ridotta della pompa monovite. Volevamo prolungare le vita utile della pompa per questa applicazione."
Nell’arco di tre mesi, la capacità della pompa monovite continuava a scendere. In questo modo, l'ente idrico Scheldestromen doveva accelerare la pompa monovite per garantire la stessa portata. Quando la pompa funzionava ai limiti dell’intervallo operativo, l'ente idrico Scheldestromen non era più in grado di assorbire le fluttuazioni che si generavano nel corso del processo, causando così guasti e ritardi nel flusso generale di trattamento dei fanghi.
Costi minori grazie a una durata più lunga
La pompa monovite subiva un'elevata usura a statore e rotore a causa della presenza di sabbia, il che a sua volta determinava la perdita di pressione e la riduzione della capacità. La sostituzione di statore e rotore costava all'ente idrico Scheldestromen 3000 euro (IVA esclusa), oltre al tempo necessario al personale per eseguire la manutenzione della pompa.
L'ente idrico Scheldestromen doveva sostituire lo statore e il rotore della pompa monovite tre o quattro volte all'anno.
Gertjan Dijkers, Operatore di processo presso l'ente idrico Scheldestromen, racconta: "I problemi della pompa monovite erano causati in gran parte dalla sabbia e dalle dimensioni troppo piccole del tubo di mandata. Il tubo di mandata presentava una resistenza relativamente elevata. Ciò era dovuto in parte alla lunga distanza, al numero di curve con angolo a 90° nel tubo e alla sezione piuttosto ridotta del tubo di mandata (100 mm). Questo, abbinato al contenuto di sostanza secca compreso fra il 6% e l'8% (fanghi e sabbia) faceva sì che la pompa subisse un'elevata contropressione. In questo modo la pompa si usurava rapidamente."
A causa del funzionamento irregolare della pompa monovite, l'ente idrico Scheldestromen non aveva certezze che la pompa riuscisse a trattare tutti i fanghi in arrivo dagli impianti di trattamento.
Alla ricerca di una pompa con prestazioni migliori e una durata più lunga, l'ente idrico Scheldestromen è entrato in contatto con Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS) per valutare l’uso delle pompe peristaltiche Bredel come soluzione al problema. Viene contattato anche un altro fornitore di pompe peristaltiche, un produttore di pompe a lobi e pompe monovite.
Gertjan Dijkers, Operatore di processo presso l'ente idrico Scheldestromen, racconta: "L'obiettivo era riuscire a utilizzare la pompa per almeno tre mesi alla portata necessaria. Abbiamo constatato che una pompa peristaltica Bredel funziona per oltre tre mesi prima che la sua capacità inizi a scendere. Il vantaggio più grande è che la pompa peristaltica svolge a perfezione il compito previsto per oltre tre mesi."
“Con la pompa Bredel possiamo trattare sostanza più secca sull'ispessitore a nastro e persino erogare una portata maggiore all'ispessitore a nastro. Con la pompa Bredel non abbiamo bisogno di utilizzare una sostanza meno secca, possiamo continuare a lavorare con una percentuale più alta, il che è sicuramente vantaggioso.”
Le pompe peristaltiche Bredel non dispongono di parti rotanti che possono ostruirsi o usurarsi per la sabbia, riducendo così notevolmente i costi di manutenzione e manodopera. Oltre ai costi, la pompa peristaltica Bredel apporta vantaggi in termini di ergonomia. Infatti, non c'è stato bisogno per l'ente idrico Scheldestromen di aumentare il diametro delle tubazioni, che si intasavano troppo con la pompa monovite. L'accessibilità della pompa è di gran lunga migliore nel caso della pompa Bredel e, data la sua capacità di aspirazione, è collocata al piano terra.
L'ente idrico Scheldestromen ha calcolato un ritorno dell'investimento nella pompa Bredel in quattro anni e un notevole risparmio sui costi di manutenzione rispetto alla pompa monovite precedente.
Stando ai dati dell'ente idrico Scheldestromen, i costi annuali di manutenzione e manodopera della pompa monovite (media calcolata su sei anni) ammontavano a 9420 euro. L'ente idrico Scheldestromen ha calcolato un risparmio del 42% nei costi annui di manutenzione in quattro anni grazie alla pompa peristaltica Bredel rispetto alla pompa monovite precedente. Un ulteriore vantaggio per l'ente idrico Scheldestromen è che la sostituzione del tubo flessibile della pompa può essere effettuato ora da un singolo operatore, senza assistenza da parte di un altro collega.
Ed Zorg, Responsabile vendite settore industriale per WMFTS nei Paesi Bassi, spiega: "L'ente idrico Scheldestromen ha scelto la pompa Bredel per una serie di ragioni. Le altre opzioni non risolvevano il problema. La pompa a lobi faceva difficoltà a erogare pressioni alte superiori ai 4 bar e i componenti si usuravano. L'altro produttore di pompe peristaltiche non disponeva di una pompa della taglia giusta per quest’applicazione come configurazione di prova.
"Un altro motivo importante per cui la scelta dell'ente idrico Scheldestromen è ricaduta su di noi è stato il rapporto che siamo riusciti a instaurare. Siamo stati in grado di fornire in tempi brevi, dal nostro stabilimento Bredel, un esemplare di pompa che hanno potuto testare e poi successivamente abbiamo apportato alcune migliorie prima della consegna. La collaborazione e il rapido riscontro nel fornire la pompa dimostrativa sono risultati fondamentali."
Produzione di biogas
Il biogas prodotto dai fanghi fermentati viene bruciato dalla centrale di cogenerazione dell'impianto di trattamento. Di conseguenza, l'80% dell'impianto di trattamento è alimentato da elettricità autoprodotta. I fanghi fermentati vengono trattati in modo da ottenere digestato solido e quindi bruciati. Poiché la pompa peristaltica Bredel riesce a pompare fanghi più addensati rispetto a una pompa monovite, l'ente idrico Scheldestromen è in grado di produrre una maggiore quantità di biogas.
Dimitry Loof, Responsabile della pianificazione attività presso l'ente idrico Scheldestromen, spiega: "In caso di problemi con la pompa monovite, eravamo costretti a rallentare il processo di addensamento scendendo al di sotto del 5% di sostanza secca, rischiando di compromettere l’intero processo. Pompando una sostanza troppo poco secca nel serbatoio di fermentazione, il tempo di permanenza nel serbatoio di fermentazione era più breve. Lo scopo è scomporre le sostanze organiche quanto più possibile e ciò richiede un tempo di permanenza più lungo. Lo svantaggio di un tempo di permanenza più breve in fase di fermentazione è anche una ridotta produzione di biogas. In più, a causa della limitata affidabilità operativa della pompa monovite, i costi di manutenzione erano superiori alla norma.
"Con la pompa Bredel possiamo trattare sostanza più secca sull'ispessitore a nastro e persino erogare una portata maggiore all'ispessitore a nastro.
"Con la pompa Bredel non abbiamo bisogno di utilizzare una sostanza meno secca, possiamo continuare a lavorare con una percentuale più alta, il che è sicuramente vantaggioso. Quando si immette nel serbatoio di fermentazione una sostanza più secca, la fermentazione risulta migliore. Quanta più acqua si immette nel serbatoio di fermentazione, tanto più questo andrà riscaldato. Quanto più è secca la materia secca, tanto minore sarà la quantità di acqua da riscaldare. Ciò si traduce in minori costi energetici per il riscaldamento del serbatoio di fermentazione. In estate questo problema non sussiste, mentre durante l'inverno si riesce a risparmiare molta energia in quanto il fabbisogno di calore è inferiore e ciò è indubbiamente un vantaggio."
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