Riduzione delle temperature di scarico degli impianti di trattamento delle acque reflue industriali – Concept di utilizzo del calore in eccesso

Situazione di partenza

Nella produzione industriale, i prodotti vengono generalmente fabbricati con materie prime utilizzando acqua ed energia esterna. Oltre ai materiali residui e di scarto, di solito si generano acqua usata e quantità non insignificanti di energia in eccesso sotto forma di calore residuo.

Oltre al riutilizzo immediato dell'energia termica all'interno del processo di produzione e/o allo scarico diretto dall'impianto tramite impianti di raffreddamento separati, come le torri di raffreddamento, anche quantità maggiori di calore vengono scaricate attraverso le acque reflue.

Esempio di progetto nel nord della Germania
Esempio di progetto nel nord della Germania

Maggiori requisiti di qualità dello scarico

Soprattutto nel caso di impianti industriali con scarico diretto in acque riceventi di piccole e medie dimensioni, i requisiti di qualità dello scarico vengono gradualmente inaspriti per effetto dei requisiti della Direttiva Quadro sulle Acque dell'UE. Attualmente ciò riguarda molto spesso i valori limite per il tenore di fosfati, ma sempre più spesso anche le temperature di scarico.

Spesso si distingue persino tra scarichi estivi e scarichi invernali per tenere conto delle fluttuazioni naturali di temperatura delle acque superficiali. Ciò pone grandi sfide per gli scarichi industriali, soprattutto nei mesi invernali, poiché le acque reflue hanno temperature elevate durante tutto l'anno a causa dei processi di produzione.

Possibilità di impiego: recupero energetico dalle acque reflue HUBER

Idealmente, il raffreddamento necessario delle acque reflue viene eseguito in modo tale che l'energia termica estratta possa essere recuperata in modo redditizio e non vada persa. Purtroppo, tuttavia, raramente è possibile un utilizzo diretto delle acque reflue perché:

  1. le acque reflue sono raramente pulite;
  2. il livello di temperatura è relativamente basso.

Combinando in modo specifico lo scambiatore di calore HUBER RoWin con una pompa di calore appositamente progettata, HUBER offre numerose possibilità di combinare la riduzione delle temperature di mandata richiesta per la protezione dell'ambiente con il riutilizzo del calore rigenerativo. Ogni applicazione viene collaudata e concettualizzata separatamente.

Due scambiatori di calore HUBER RoWin 14 installati in parallelo durante la messa in servizio.
Due scambiatori di calore HUBER RoWin 14 installati in parallelo durante la messa in servizio.

Il cuore di ogni impianto è lo scambiatore di calore HUBER RoWin che, grazie al suo sistema di pulizia automatizzato, può funzionare senza problemi in continuo con acque reflue contenenti solidi e grassi. Ciò consente anche di trasferire lo scarico di energia nell'area di ingresso dell'impianto di trattamento delle acque reflue interno, dove prevalgono generalmente condizioni di temperatura più favorevoli/più elevate. Gli scambiatori di calore HUBER possono essere utilizzati come unità singole o di gruppo in collegamento parallelo o in serie.

A seconda delle temperature presenti nelle acque reflue, del loro volume e delle temperature target per lo scarico e il riutilizzo interno, è possibile realizzare diversi concept di utilizzo dell'energia. Ad esempio, in futuro e già oggi, è possibile: riscaldare gli edifici degli impianti (soprattutto in inverno), preriscaldare l'acqua di risciacquo e lavaggio, riscaldare i processi di produzione, preriscaldare i fermentatori o gli ingressi del fermentatore.

In ogni caso, l'apporto di energia primaria per questi processi viene ridotto. In questo modo, si contribuisce in modo significativo alla conservazione delle risorse e, allo stesso tempo, alla protezione delle acque naturali di superficie.