Processi di generazione di energia negli impianti di trattamento delle acque reflue

I fanghi prodotti nei bacini di sedimentazione primari e secondari vengono riscaldati in un digestore fino a una temperatura compresa tra 35 °C e 40 °C. Questo processo anaerobico, che dura fino a 25 giorni, determina la decomposizione dei fanghi. I batteri anaerobici scompongono i fanghi in gas di fermentazione, acqua e sapropelite. La miscela di gas così creata contiene approssimativamente il 70% di metano e il 30% di anidride carbonica. Nell'impianto di depurazione dei gas, il metano viene estratto dall'acido solfidrico tramite una reazione chimica tra il gas e la soluzione di depurazione. Il gas viene bruciato o immagazzinato temporaneamente in un serbatoio di stoccaggio per la generazione di energia prima di essere trasportato a una centrale elettrica o introdotto in una rete del gas pubblica.

Al fine di ottimizzare la decomposizione anaerobica dei fanghi nel digestore, è essenziale che la temperatura e la pressione siano monitorate in modo affidabile. Deve essere monitorata anche la formazione della schiuma, e la sua  rimozione tramite un agitatore. Questo evita che l'impianto venga inondato di schiuma, e impedisce l'ostruzione dei tubi, aumentando allo stesso tempo la resa di gas. La qualità del gas prodotto viene analizzata per rilevare eventuali fluttuazioni del potere termico. Questo dato indica un possibile surriscaldamento nelle pompe e può essere utilizzato per regolare l'impianto di cogenerazione elettrica e termica situato a valle. La pressione e il livello di riempimento del serbatoio di stoccaggio del gas vengono monitorati per prevenire un eventuale sovraccarico del serbatoio e dei condotti, e per impedire la fuoriuscita del gas.

Poiché i digestori e i loro sistemi secondari sono essenzialmente di aree a rischio di esplosione, le barriere isolate del sistema K possono essere utilizzate come interfacce. Gli alimentatori dei trasmettitori comunicano le misurazioni del livello e della pressione nel digestore al pannello di controllo, mentre i convertitori di temperatura trasmettono valori analogici di temperatura. I convertitori di frequenza, in combinazione con sensori discreti, registrano e trasferiscono i dati del motore. Gli analizzatori di gas trasferiscono i propri risultati al pannello di controllo tramite convertitori di segnale. Le misurazioni del livello di riempimento e della pressione nel serbatoio di stoccaggio del gas vengono trasmesse in modo analogo.

La gamma del sistema K offre componenti di interfaccia per tutti i tipi di segnali e le applicazioni, dai più comuni condizionatori di segnali a componenti Ex altamente funzionali. Il Power Rail alimenta i dispositivi e fornisce un messaggio di errore collettivo. È costituito da una guida DIN con un inserto. Il montaggio su guida DIN riduce i costi di cablaggio facilitando il collegamento dei moduli. Inoltre, il sistema K dispone di numerose omologazioni internazionali, tra cui un livello massimo SIL 3 per tutti i tipi di segnale.

• L'impianto di trattamento delle acque reflue produce energia derivante  dai fanghi nel digestore. Il gas di fermentazione, un sottoprodotto del digestore, viene immagazzinato e utilizzato in vari modi.
• Valori analogici come la pressione e la temperatura nel digestore, e nel serbatoio di stoccaggio del gas, insieme ai dati di analisi del gas, vengono trasmessi al pannello di controllo mediante convertitori di segnale o alimentatori dei trasmettitori.
• La velocità di rotazione degli agitatori che rimuovono la schiuma viene monitorata da convertitori di frequenza.