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Sistema de ultrasonidos de alto rendimiento BIOSONATOR

Aumento de la eficiencia en las plantas de tratamiento de aguas residuales, las plantas de biogás y la industria

El uso de los sistemas ultrasónicos de alto rendimiento SONOTRONIC BIOSONATOR aumenta la eficiencia y el rendimiento de los materiales digeridos en el tratamiento de biosólidos. Gracias a su diseño modular, están disponibles para casi todos los tamaños de planta. La eficiencia económica de las plantas para el tratamiento de aguas residuales o para la producción de biogás que puede utilizarse con fines energéticos mejora considerablemente gracias al tratamiento por ultrasonidos de los biosólidos sin contaminar el medio ambiente.

El BIOSONATOR es una unidad autónoma para el tratamiento de lodos de depuradora o biomasa con ultrasonidos

En el sistema de ultrasonidos de alto rendimiento de SONOTRONIC, la biomasa es sonicada con ultrasonidos en el rango de frecuencia de 20 kHz y una intensidad acústica muy alta. Esto provoca los efectos más potentes, como la desintegración celular, la desinfección, la descomposición de los polímeros y la liberación de enzimas. La cámara de reacción está optimizada para conseguir un campo de cavitación homogéneo en todo el espacio por el que pasa el flujo.

La mayor ventaja en comparación con otros procesos: De todas las tecnologías de sistemas disponibles en el mercado para la desintegración con ultrasonidos, solo el sistema de ultrasonidos de alto rendimiento BIOSONATOR es capaz de generar una cavitación dura. Esto significa que la biomasa se expone directamente a los ultrasonidos. Los sistemas de la competencia solamente hacen vibrar el exterior de la cuba, de forma similar a un baño de limpieza por ultrasonidos. 

 

 

¿Cómo funciona el sistema de ultrasonidos de alto rendimiento BIOSONATOR?

El sistema de ultrasonidos en sí consta de un recipiente reactor y, en la mayoría de los casos, de cinco generadores de ultrasonidos que producen la energía para las cinco unidades oscilantes. Como transmisores de ultrasonidos, las unidades oscilantes transfieren la energía a los biosólidos que pasan. 

La biomasa se divide primero en sus aglomerados y luego se descompone en otras estructuras más pequeñas. Posteriormente, son más biodisponibles, lo que da lugar a una mayor rotación de la producción en el proceso de fermentación biológica posterior. Lo que la naturaleza suele necesitar de 30 a 40 días para, por ejemplo, en las plantas de biogás, el sistema de ultrasonidos de alto rendimiento lo consigue en unos pocos segundos.

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  1. Entrada
    Entrada de los biosólidos a través de una bomba aguas arriba del espesador (depuradora). Alimentación de los biosólidos a través de una bomba aguas arriba del fermentador como bypass (planta de biogás).
  2. Transductores ultrasónicos
    Generación del campo de cavitación en el biosólido mediante varios transductores ultrasónicos (unidad oscilante = sonotrodo, booster, convertidor) con 20 kHz.
  3. Campo de cavitación
    Desdoblamiento de las células orgánicas, bacterias y hongos en los biosólidos por las altas fuerzas de cizallamiento. Liberación del contenido celular.
  4. Paso
    Paso en forma de bucle de los biosólidos a través del reactor de ultrasonidos para que cada flóculo sea sonicado y pase por el campo de cavitación. Descarga de gas y aire hacia arriba.
  5. Salida
    Descarga de los biosólidos sonicados en la torre de digestión (planta de tratamiento de aguas residuales). 
    Devolución de los biosólidos sonicados al fermentador (planta de biogás).

Digestión de la biomasa por cavitación

Solo la cavitación dura rompe los aglomerados de biomasa e intensifica la fermentación. En el sistema de ultrasonidos de alto rendimiento de SONOTRONIC, la biomasa es sonicada con ultrasonidos en el rango de frecuencia de 20 kHz y con intensidades acústicas entre 25 y 50 W/cm². La cavitación de vapor de agua dura inducida por esta conduce a la disolución de los aglomerados de biomasa y a la desintegración de las células de biomasa incluso con tiempos de sonicación muy cortos, de solo unos segundos. 

Véase también Desintegración por ultrasonidos

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Ventajas

  • Alta eficiencia por fuerzas de cavitación debido a tecnología de alta energía por ultrasonidos
  • Cavitación homogénea en el espacio completo
  • Caudales con el módulo estándar:
    • Fangos espesados de aprox. 30 m3/día
    • Reducción de suspensiones concentradas de materiales sólidos por más de 30 m3/día
  • Bajo consumo de energía
  • Alta seguridad de funcionamiento
  • No se necesita agentes químicos que afecten el medioambiente
  • Desgaste reducido
  • Bajos gastos de inversión
  • Enlace sencillo en sistemas existentes mediante:
    • Modelo compacto
    • Tecnología sencilla de conexión (conexiones estandarizadas de tubos o de mangueras)
    • Interfaz con sistemas de bombeo convencionales
    • Carácter modular
  • Alta efectividad económica:
    • Reducción del tiempo de putrefacción (por hasta 60%)
    • Reducción del fango residual (por hasta 30 %)
    • Reducción de los gastos de una instalación de tratamiento de aguas residuales en el tratamientos de fangos por aprox. 50%
    • Incremento de la producción de biogás en la instalación de biogás por hasta 50 %

Aplicaciones

  • Tratamiento de biosólidos en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales e industriales (desintegración de lodos de depuradora)
  • Tratamiento de biosólidos en plantas de biogás
  • Desintegración por ultrasonidos en la industria: desinfección de aguas de proceso y residuales

Proceso

  • Ultrasonido

 

Premio a la innovación del Estado de Baden-Württemberg

Urkunden Verleihung Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg – Dr.-Rudolf-Eberle-Preis 2007 Wirtschaftsminister Ernst Pfister, Ingo Nagel, Dieter Nagel, Heribert Rohrbeck und Regierungsvizepräsident Josef Kreuzberger (v.l.n.r.)
Ministro de Economía Ernst Pfister, Ingo Nagel, Dieter Nagel, Heribert Rohrbeck y Vicepresidente del Gobierno Josef Kreuzberger (de izquierda a derecha)

El innovador sistema de ultrasonidos de alto rendimiento BIOSONATOR fue galardonado con el Premio a la Innovación de la Federación de Industrias Alemanas (categoría Tecnología Medioambiental) en 2006 y con el Premio a la Innovación del Estado de Baden-Württemberg (Premio Dr.-Rudolf-Eberle) en 2007.

Documentación premio a la innovación: Reactor ultrasónico para el tratamiento de biosólidos

Artículo de prensa Premio a la innovación

 

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