FANGO DENSO
Meno tempi di inattività e riduzione dei costi di manutenzione
Come Veolia Water North America ha ottimizzato il pompaggio dei fanghi densi di depurazione
Come garantire un pompaggio affidabile e continuo dei fanghi densi in un impianto di depurazione municipale quando il contenuto di gas, le lunghe linee di aspirazione e le condizioni di pressione variabili interferiscono con le operazioni? E come ridurre allo stesso tempo i costi di manutenzione? È proprio questa la sfida che Veolia Water North America, gestore del principale impianto di trattamento delle acque reflue di Wilmington, negli Stati Uniti, ha dovuto affrontare.
La soluzione è stata fornita da NETZSCH Pompe & Sistemi, lo specialista globale nella gestione di fluidi complessi. Continuate a leggere per scoprire come ridurre significativamente i costi di manutenzione e i tempi di inattività nel pompaggio di fanghi densi.
Consulenza individuale
Le sfide del pompaggio dei fanghi di depurazione densi
I fanghi densi, con una percentuale di sostanza secca compresa tra il 3 e il 4%, impongono requisiti elevati alle pompe utilizzate. Nell'impianto di Wilmington, le condizioni limite del processo erano chiaramente definite. Un contenuto di solidi dal tre al quattro per cento, una viscosità di circa 1.000 cps, pressioni di mandata fino a tre bar e una temperatura media di circa 20 °C. Allo stesso tempo, era richiesto un funzionamento continuo 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Inoltre, le lunghe linee di aspirazione del sistema di ricircolo e il contenuto di gas delle vasche di digestione rendevano difficile un funzionamento stabile. Ciò comportava regolarmente l'intrappolamento di gas nelle pompe centrifughe utilizzate, con conseguente perdita di capacità di aspirazione. Il riavvio delle unità richiede il controlavaggio dei conduttori con acqua. Si tratta di un intervento indesiderato in un processo delicato, che ha comportato uno sforzo operativo e un'ulteriore sollecitazione del sistema. I limiti di progettazione della tecnologia utilizzata erano evidenti anche nella linea di trasporto al serbatoio di digestione. Gli elevati carichi meccanici, combinati con geometrie di giunzione inadeguate e debolezze di progettazione, hanno portato a ripetuti guasti delle pompe a monovite eccentrica utilizzate. Ciò ha comportato tempi di fermo non programmati, un aumento dei costi di manutenzione e una limitata stabilità del processo.
Pompaggio di fanghi: Elevata usura e processi instabili
L'impianto di trattamento è gestito da Veolia Water North America dal 1985. Nell'ambito di un accordo operativo a lungo termine, la società è responsabile di tutti i trattamenti delle acque reflue e dei fanghi. Prima della conversione tecnica, nelle due applicazioni venivano utilizzate tecnologie di pompaggio diverse: Pompe a monovite eccentrica per il trasporto di fanghi densi e pompe centrifughe per il ricircolo dei digestori. Entrambe le pompe mostravano significative debolezze operative. Nell'area di trasporto dei fanghi densi, l'elevata deviazione angolare causata dalla progettazione, combinata con aste di accoppiamento corte, ha provocato un'usura maggiore sui giunti. Questo ha portato a frequenti guasti dei componenti di azionamento. La durata di vita è stata talvolta inferiore a un anno e in alcuni casi anche a tre mesi. Il budget annuale per la manutenzione di queste due applicazioni ammontava a circa 250.000 dollari USA. Nelle pompe centrifughe utilizzate per il ricircolo nelle vasche di digestione si verificava regolarmente la formazione di legami di gas. Le pompe perdevano l'aspirazione e dovevano essere rimesse in funzione attraverso un lungo lavoro di sfiato e controlavaggio del conduttore. Questo intervento aggiuntivo non solo appesantiva il processo, ma impegnava anche le risorse umane.
Pompaggio affidabile di fanghi di depurazione densi
Veolia ha trovato la soluzione a entrambi i problemi presso NETZSCH con la pompa a lobi TORNADO® T.Envi ®. L'obiettivo era quello di implementare una soluzione tecnologicamente robusta, in grado di resistere in modo permanente sia alle sollecitazioni meccaniche del trasporto di fanghi densi che alle condizioni di carico di gas nel sistema di ricircolo del digestore. Il sistema TORNADO® T.Envi® funziona secondo il principio dello spostamento positivo ed è autoadescante e sicuro nel funzionamento a secco. Offre basse pulsazioni, è reversibile e insensibile al contenuto di gas nel fluido. Queste proprietà sono state decisive per la stabilizzazione di entrambi i processi. Un altro vantaggio è l'innovativo design FSIP® (Full Service in Place). L'accesso frontale a tutte le parti soggette a usura consente di eseguire gli interventi di manutenzione direttamente nella condotta. Ciò ha ridotto notevolmente i tempi di inattività. Il principio di autoadescamento a spostamento positivo impedisce inoltre che il gas rimanga intrappolato nel ricircolo. Dopo l'installazione di TORNADO® pompe a lobi, non sono necessarie misure di sfiato o backflushing. Il processo funziona in modo stabile, anche con lunghe linee di aspirazione e condizioni di pressione variabili. Inoltre, il design compatto si è rivelato vantaggioso. L'ingombro ridotto rispetto alle pompe a monovite eccentrica ha consentito l'integrazione in sistemi esistenti in condizioni di spazio limitate e l'usura è stata ridotta nonostante l'elevato contenuto di solidi. Anche dopo due anni di funzionamento continuo, con il pompaggio di fanghi addensati, non è stata necessaria la sostituzione del pistone.
Dal momento della sostituzione, le pompe funzionano ininterrottamente, 24 ore su 24, 7 giorni su 7, per il trasporto dei fanghi spessi. Inoltre, il problema del legame di gas nel sistema di ricircolo del digestore è stato completamente eliminato. In quasi sei mesi, non ci sono stati fermi macchina non programmati. L'ispezione visiva delle pompe richiede circa 15 minuti e può essere effettuata senza smontaggio. Nel complesso, il prolungamento della vita utile, la riduzione dei costi di assistenza e la stabilità del controllo del processo hanno portato a una riduzione sostenibile del budget di manutenzione precedentemente elevato.
Se state lottando contro l'usura, il legame con il gas o il trasporto instabile nel vostro trattamento dei fanghi, contattate gli esperti di NETZSCH. Vi aiuteremo a progettare una soluzione affidabile ed economica per la vostra applicazione.
TORNADO® T.Envi® pompa a lobi
- Medio: Fango denso
- Capacità: da 11 a 70 m³/h
- Pressione: da 1 a 3 bar
- Velocità: da 150 a 450 rpm
- Temperatura: 20 °C
- Viscosità: Circa 1.000 cps
- Altro: 3-4 % di contenuto solido
