L'ultrasò millora el tractament de fangs de clavegueram

El tractament per ultrasò, que implica la introducció d’onades sonores d’alta intensitat en un medi de fang, és una de les diverses tecnologies que promouen la hidròlisi durant el tractament dels fangs.

El principi bàsic es basa en la destrucció de les cèl·lules bacterianes i en la degradació de les substàncies orgàniques. Les cèl·lules bacterianes alliberen el seu contingut, que llavors està disponible per al consum d'altres espècies, mentre que les matèries orgàniques es descomponen en petites fraccions fàcilment biodegradables.

Quan s'aplica un camp d'ultrasons a un medi líquid, es formen bombolles minúscules durant el procés de cavitació. Aquestes bombolles de cavitació implosionen sota forces extremes de temperatura i pressió. La força de les implosions de bombolles trenca les partícules de fang quan s’aplica en el tractament de fangs d’aigües residuals. Els efectes varien segons la intensitat del camp ultrasònic.

A intensitats més baixes, els organismes filamentosos són sacsejats i / o destruïts de la superfície de les partícules de fangs, ajudant així la solució de fangs. A mesura que augmenta la intensitat, la distribució de la mida de partícula i la càrrega superficial de les partícules de fangs es modifiquen. Els materials polimèrics extracel·lulars són alliberats i, juntament amb la distribució de la mida i la càrrega modificats, milloren les característiques de deshidratació del fang de depuradora en un procés conegut com a "biofloculació". Aquest procés permet millorar el fang a l’aigua, alhora que té un consum de polielectròlit inferior.

Si augmenta el nivell d’ecografia, el material –incloent-hi els enzims exocel·lars– s’ha agut de la superfície de les partícules de fangs. Aquest material catalitza les reaccions d’hidròlisi biològica i millora les velocitats de reacció biokinètica. En conseqüència, la tecnologia d'ultrasons millora la destrucció de sòlids volàtils, que augmenta la producció de biogàs i redueix la producció de sòlids durant la digestió anaeròbia i redueix la producció de sòlids durant el tractament de fangs activats.

Finalment, al més alt nivell d'insonació, les partícules de fangs són completament destruïdes i el seu contingut alliberat per al consum d'altres espècies. El material refractari també es divideix en fraccions biodegradables més petites. Aquest procés millora tant la producció de biogàs durant la digestió anaeròbia com l'eliminació de nutrients biològics durant el tractament de fangs activats. Això s’ha demostrat a gran escala amb millores de més del 80% respecte al fòsfor i del 90% respecte a l’eliminació d’amoníac.

L’ecografia funciona bé amb residus i fangs amb grans quantitats de material refractari i / o matèria cel·lular, com ara els fluxos de fangs de residus activats. Aquests corrents es poden degradar fàcilment durant la digestió anaeròbia.

La tecnologia s'ha utilitzat amb èxit a gran escala a Europa continental durant diversos anys amb 14 plantes en funcionament, però les dades recents de dues plantes de tractament a gran escala a Alemanya van documentar resultats impressionants.

El tractament per ultrasons dels fangs secundaris d'aigües residuals va millorar la destrucció de sòlids volàtils en digestors anaeròbics en una mitjana del 50%, que va augmentar la producció de biogàs en un 45% en una planta de tractament d'aigües residuals a Süd, Alemanya. El flux d’alimentació del digestor anaeròbic en aquest lloc és ara un fang secundari del 100%. A més, el rendiment de deshidratació es va millorar en cinc punts percentuals mentre es feia servir un 11% menys de polímers.

La destrucció de sòlids volàtils va augmentar del 50% al 62% en una planta de tractament de fangs mitjançant tecnologia d'ultrasons a Wallerfangen, Alemanya. Aquí, el flux d’alimentació és una barreja de fangs primaris i secundaris en una proporció de 35:65. A més, la producció de biogàs va augmentar en una mitjana aproximada del 25%. A la planta de deshidratació, el contingut de sòlids de la coca es va incrementar fins a set punts percentuals (una millora de> 40%) des de la premsa de cinturó malgrat utilitzar un 33% menys de polímer. El rendiment de deshidratació va millorar del 17% al 24% de sòlids secs. Junts, la millora de la deshidratació i la destrucció de sòlids volàtils va suposar un 30% menys de pastís de fangs que van deixar les obres.