Descripció breu

La tecnologia d’ultrasons aplica ones acústiques d’alta freqüència (habitualment 20–40 kHz) sobre el fang, generant fenòmens de cavitació. El col·lapse de microbombolles provoca elevades forces de cisalla i microimpactes que trenquen flòculs i parets cel·lulars microbianes. 

Aquest pretractament produeix: 

  • reducció de mida de partícula 
  • desfloculació del fang 
  • solubilització de matèria orgànica 
  • alliberament de nutrients 
  • augment de transferència de matèria 

L’objectiu principal és modificar les propietats fisicoquímiques del fang per millorar processos de tractament i valorització posteriors..

El procés AirPrex recupera el fòsfor present en corrents líquids del tractament de fangs mitjançant la precipitació controlada d’estruvita (fosfat d’amoni i magnesi). El procés consisteix en l’addició de magnesi i el control del pH per afavorir la cristal·lització del fòsfor en forma d’estruvita, que es pot separar i utilitzar com a fertilitzant.

Identificació
Nom de la tecnologia
Tractament ultrasons
Tipus
Tecnologia emergent-consolidada
Estat de desenvolupament
Estat de desenvolupament: Industrial
Procés / sector d’aplicació principa
Pretractament i desintegració de fangs en EDAR per millorar la digestió anaeròbia
Fangs aplicables
Tipologies de fang
  • Fang biològic secundari 
  • Fang mixt primari-secundari 
  • Fang granular aerobi 
  • Fang espessit 
Requisits mínims del fang
  • Fang líquid o espessit 
  • Bona bombejabilitat 
  • Contingut moderat de sòlids 
  • Homogeneïtzació prèvia recomanable
Objectiu principal

Millorar la digestió anaeròbia i incrementar la producció de biogàs mitjançant la solubilització de la matèria orgànica i la ruptura cel·lular dels fangs. 

 

Productes obtinguts
  • Fang solubilitzat 
  • Increment de DQO soluble 
  • Àcids grassos volàtils (AGV) 
  • Sobrenedant ric en nutrients 
  • Increment de producció de biogàs/metà 
Aspectes claus
Avantatges principals
  • Reducció de mida de partícula 
  • Ruptura cel·lular i desfloculació 
  • Increment de matèria orgànica soluble 
  • Millora de transferència de matèria 
  • Facilita tractaments posteriors 
  • Tecnologia modular i adaptable 
  • Pot reduir volum final de fang 
  • Pot millorar processos de separació sòlid-líquid 
Limitacions principals
  • Consum elèctric elevat 
  • Cost operacional alt 
  • Rendiment dependent del tipus de fang 
  • Possibles problemes de desgast dels equips 
  • Pot afectar negativament la deshidratabilitat si hi ha sobretractament 

Necessitat d’optimització energètica

Cost aproximat
Mig-Baix
Proveïdors / actors
Fonts i referències:
  • Impact of ultrasonication on sludge characteristics: Aerobic granular sludge versus waste activated sludge Sadiye Kosar a,*, Amr Mustafa Abdelrahman a, Oguz Orhun Teber a,b, Hale Ozgun a,b, Mustafa Evren Ersahin 
  • A review on the dewaterability of bio-sludge and ultrasound pretreatment ,Xuan Yin,  Pingfang Han, Xiaoping Lu *, Yanru Wang 
  • Ultrasonic pretreatment of sludge: A review. Sridhar Pilli a, Puspendu Bhunia b, Song Yan a, R.J. LeBlanc c, R.D. Tyagi a,*, R.Y. Surampalli 
  • Enhancing hydrochar production and mitigating heavy metal risks in sewage sludge: The role of ultrasonic pretreatment in hydrothermal carbonization Chenyu Wang a, Weibo Sun a, Chao He b, Xiaolong Ling a, Xiaojun Zuo a,*, Wen-Da Oh c, Chaoyue Wu d,*, Houhu Zhang d 
  • Dewaterability of waste activated sludge with ultrasound Conditioning. Xin Feng a, Jinchuan Deng b, Hengyi Lei a,*, Tao Bai a, Qingjuan Fan a, Zhaoxu Li a 
  • Ultrasound Applications in Wastewater Sludge Pretreatment: A Review. Samir Kumar Khanal , David Grewell , Shihwu Sung & J. (Hans) van Leeuwen 

Casos d'èxit

Casos d'exit que hem tingut amb el Fang de depuradora urbana digerit