Filtri mobili e fissi nel mercato del biogas

La tecnologia del carbone attivo è ampiamente accettata come un efficace trattamento di filtrazione nei mercati del biogas e del biometano. Tuttavia, i vantaggi dei filtri mobili rispetto ai filtri fissi sono meno conosciuti.

 

Il ruolo della filtrazione a carbone attivo nella purificazione del biogas e del biometano

La filtrazione a carbone attivo è ampiamente utilizzata nelle industrie del biogas e del biometano per rimuovere i contaminanti pericolosi e dannosi dal biogas e dai gas di scarico.

Ad esempio, può rimuovere l'idrogeno solforato (H₂S) e i composti organici volatili (COV) come i silossani e i terpeni per evitare di danneggiare le attrezzature utilizzate a valle per la generazione di calore e combustione o durante il processo di trasformazione del biogas in biometano.

 

Sfide tipiche con i filtri fissi

Molti impianti di biogas, in particolare in Francia, sono di piccola scala: ad esempio quelli costruiti in siti agricoli per convertire i sottoprodotti agricoli in energia verde.

La produzione di biogas può essere una linea secondaria per questi operatori piuttosto che il loro obiettivo principale. Prima di fare un investimento importante in un sistema di filtrazione fisso progettato per durare 15 anni o più, dovrebbero considerare i seguenti problemi comuni e i costi nascosti associati.

Dimensioni errate: I filtri fissi sono dimensionati prima che un impianto di biogas abbia iniziato la produzione, con calcoli basati su installazioni simili esistenti. Se si rivelano errati, è difficile regolare un filtro fisso.

Modifica dei parametri: In progetti lunghi, criteri come le portate possono cambiare nel tempo, il che significa che il filtro fisso non è più adatto allo scopo.

Cambiare la materia prima: La composizione dei materiali organici utilizzati per la digestione anaerobica (AD) potrebbe anche cambiare, influenzando gli inquinanti che richiedono il trattamento in termini di concentrazione e flusso di massa, Per esempio, se un gruppo di agricoltori installa un comune digestore anaerobico, l'aggiunta successiva di un membro può alterare la materia prima.

Inquinanti inaspettati: Non è sempre possibile prevedere quali contaminanti saranno rilevati in un flusso di biogas. Gli operatori degli impianti di biogas su piccola scala potrebbero non sapere come affrontare gli inquinanti imprevisti e potrebbe non essere possibile adattare i filtri fissi.

Hotspot: Gli hotspot possono formarsi nel letto del filtro. Quando durante lo svuotamento dei filtri fissi si entra in contatto con ossigeno, si ha rischio di incendio. Anche se tali problemi sono rari, la loro probabilità aumenta se i filtri fissi vengono svuotati da personale non qualificato e senza le opportune precauzioni di sicurezza.

Polvere e rifiuti pericolosi: Il processo di svuotamento e riempimento di un filtro fisso provoca polvere. Questa è dannosa per la salute e richiede specifiche precauzioni operative e dispositivi di protezione personale. Il carbone esausto può diventare pericoloso in funzione delle soglie delle diverse molecole. DESOTEC ha un team dedicato che può rispondere alle domande sulla polvere e sui rifiuti pericolosi.

Stoccaggio del carbonio esausto: Oggi, alcuni produttori di biogas stanno ancora stoccando il carbone esausto come rifiuto in grandi sacchi nel cortile senza alcuna precauzione di sicurezza aggiuntiva per la salute e l'ambiente. I rifiuti delle applicazioni di biogas possono essere pericolosi, specialmente se contengono grandi quantità di zolfo.

Smaltimento del carbone esausto: Nei prossimi anni i regolamenti sui rifiuti e le modalita’ di smaltimento saranno più severe. I produttori di biogas devono ottenere la certificazione che stanno trasportando e smaltendo il carbone esausto in modo sicuro.

Problemi di manutenzione: I filtri fissi richiedono una manutenzione regolare per assicurare un'efficienza a lungo termine. In caso contrario, il filtro può essere corroso per esempio dall'H₂S o dall'umidità.

Se si intasano, la loro efficienza si abbassa: la caduta di pressione aumenta e sarà necessaria più energia per spingere il gas attraverso il filtro, aumentando i costi.

Tempi morti: Durante lo svuotamento, la ricarica e la manutenzione dei filtri fissi, la produzione di biogas deve cessare, causando una perdita di profitti ed un danno all'ambiente. Lo svuotamento di un filtro richiede il noleggio di un camion per aspirare il contenuto, il che può richiedere circa un giorno. Bisogna anche rispettare le precauzioni di sicurezza, il che aggiunge altro tempo.

 

Vantaggi delle soluzioni mobili di filtrazione DESOTEC

DESOTEC offre una soluzione completa basata sulla filtrazione mobile a carbone attivo. Questo comprende non solo le unità di filtraggio ed il carbone, ma anche l'esperienza e la consulenza ingegneristica, i servizi di scambio, la manutenzione e la gestione dei rifiuti.

Le soluzioni DESOTEC hanno i seguenti vantaggi rispetto ai filtri fissi per i produttori di biogas.

Dimensionamento

Il sistema DESOTEC è modulare, il che lo rende facile da ottimizzare. Se i calcoli iniziali di progettazione prima delle operazioni si rivelano inesatti, qualunque sia la ragione, o se i processi cambiano nel tempo, è semplice cambiare il filtro con uno di dimensione diversa, aggiungere più filtri mobili in serie o in parallelo, o rimuovere un filtro.

Contaminanti

Gli ingegneri di DESOTEC hanno una grande competenza ed esperienza nel trattare una vasta gamma di inquinanti. Quando viene rilevata una molecola inaspettata, possono consigliare come affrontarla, adattando per esempio la configurazione dei filtri o cambiando il tipo di carbone all'interno del filtro.

Sostituzione del filtro

La sostituzione di un filtro mobile richiede circa un'ora, riducendo al minimo i tempi di inattività. 

Risoluzione dei problemi

Con i filtri fissi, i clienti possono avere difficoltà in caso di problemi. Con i filtri mobili, i tecnici di DESOTEC indagano in modo reattivo 24 ore su 24, 7 giorni su 7 e raccomandano soluzioni adeguate per mantenere una produzione di biogas efficace.

Manutenzione e ammodernamento

Dopo la sostituzione, ispezioniamo tutti i filtri mobili per potenziali segni di corrosione e intasamento, ed effettuiamo riparazioni e pulizia dove necessario.

Aggiorniamo costantemente la nostra tecnologia, per esempio sostituendo le unità filtranti in acciaio inossidabile con quelle in polietilene per determinate circostanze. I nostri clienti possono essere sicuri di ottenere la tecnologia più recente.

Trattamento dei rifiuti

DESOTEC trasporta le unità filtranti mobili chiuse in modo sicuro nei nostri impianti, eliminando i problemi di polvere dai siti dei clienti. I tecnici DESOTEC sono completamente addestrati ed equipaggiati per gestire i rifiuti pericolosi in modo sicuro. Ci occupiamo anche di tutte le pratiche burocratiche, rimanendo sempre al passo con i cambiamenti delle normative.

Stoccaggio dei rifiuti

I rifiuti di carbone vengono riportati alle strutture DESOTEC dove vengono campionati ed analizzati per scoprire il contenuto e le possibilità di rittivazione. I rifiuti pericolosi sono immagazzinati in condizioni accuratamente controllate.

Sostenibilità

Invece di smaltire il carbone esausto siamo in grado di riattivarne gran parte nelle nostre strutture all'avanguardia in Belgio per restituirlo in uso ai clienti riducendo i costi.

I contaminanti sono completamente distrutti in linea con la legislazione nazionale ed europea.

DESOTEC ricerca costantemente modi per migliorare ulteriormente la sostenibilità sviluppando , ad esempio, nuovi tipi di carbone da risorse rinnovabili. Lavoriamo anche con i clienti su come ottimizzare il loro sistema per ridurre il consumo di carbone.

Dimensionamento dei filtri mobili

Gli ingegneri di DESOTEC lavorano con i clienti per assicurare che i filtri mobili siano dimensionati correttamente.

Ci occorrono informazioni sulla portata probabile o esistente nell'impianto e sul tipo di inquinanti previsti. Non solo i parametri dei gas sono fondamentali, ma anche le condizioni di funzionamento: la temperatura, la pressione, la concentrazione di ossigeno e l'umidità.

Chiediamo anche ai clienti come e con che cadenza intendono monitorare il proprio processo. Gli impianti più grandi potrebbero investire in un riscontro giornaliero online, mentre quelli più piccoli potrebbero misurare le emissioni solo una volta al mese.

L'ingombro a terra dei filtri mobili DESOTEC è minimo; fattore determinante per i siti dove lo spazio è limitato.

 

3 esempi di filtri mobili in azione - casi di studio

1. In un impianto di trattamento delle acque reflue sono stati installati due filtri fissi, ciascuno contenente due tonnellate di carbone attivo per gestire una portata di 300 m³/h.

La contaminazione reale era da quattro a cinque volte superiore a quanto previsto; i filtri fissi decisamente sottodimensionati dovevano essere svuotati e riempiti ogni mese.

L'azienda ha ora installato un grande filtro mobile DESOTEC per bypassare i filtri fissi con sostituzione ogni nove o dieci mesi. I costi operativi sono diminuiti del 25%.

2. Un filtro fisso in una discarica si è intasato, riducendo la quantità di carbone che poteva contenere del 30% e facendo aumentare la caduta di pressione. Un filtro mobile DESOTEC è stato installato a monte per rimuovere la maggior parte dell'inquinamento.

3. Un filtro fisso in un impianto di biometano installato in un sito agricolo si è rivelato più sensibile ai VOC di quanto si pensasse inizialmente, richiedendo molta più manutenzione. Un filtro mobile DESOTEC è stato aggiunto per ridurre i livelli di VOC in conformità con quanto previsto inizialmente.

 

La nostra analisi ERRC

Abbiamo recentemente condotto un'analisi Eliminate-Reduce-Raise-Create (ERRC) ed abbiamo scoperto che la nostra soluzione ha molti vantaggi:

Elimina

Evita al cliente i costi di gestione in loco, i costi di trattamento dei rifiuti, i servizi extra come lo svuotamento dei filtri, lo stoccaggio e lo smaltimento dei rifiuti ed i servizi extra e gli investimenti iniziali.

Riduce

Riduce drasticamente i costi di proprietà ed i rischi del progetto.

Aumenta

Supporta la produzione limitando i tempi morti, la flessibilità per adattarsi alle circostanze mutevoli, la sicurezza ed aumenta naturalmente i ricavi.

Crea

Il filtro mobile crea un ciclo chiuso e rafforza la sostenibilità.

 

Contatta DESOTEC

Il team di ingegneri di DESOTEC è disponibile e desideroso di discutere come i filtri mobili potrebbero funzionare nel vostro impianto di biogas o biometano. Contattateci oggi stesso.

 

 

Negli stabilimenti DESOTEC, tutto il carbone esausto viene analizzato in modo da poter adottare le giuste misure per la manipolazione e lo svuotamento dei filtri mobili.

Il carbone esausto che soddisfa i criteri d’accettazione di DESOTEC può essere riattivato. Ciò significa che tutte le molecole che sono state adsorbite sul carbone attivo presso il sito dei clienti vengono desorbite all'interno dei forni di riattivazione di DESOTEC. Questi contaminanti vengono poi distrutti completamente in conformità alla legislazione nazionale ed europea, da un impianto di incenerimento e neutralizzazione. L'intero impianto e le sue emissioni sono sotto continuo monitoraggio da remoto, garantendo che dal camino si veda uscire solo innocuo vapore acqueo.

Nel caso in cui il carbone easusto non soddisfi i nostri criteri d’accettazione, viene inviato allo smaltimento esterno specializzato.