Per ottenere un‘essiccazione ottimale in contesti in cui occorra elasticità d’utilizzo, l’impianto opera in modalità Batch.
Questo procedimento può essere adattato ottimamente all’umidità del fango. I fanghi umidi, dopo essere stati accumulati in apposita sezione, vengono caricati su pala gommata per riempire le serre, immediatamente dopo lo svuotamento degli impianti al termine del processo di essiccamento del precedente carico. E’ il gestore a scegliere il momento in cui effettuare le operazioni, in funzione del grado di secco voluto e/o in funzione dell’esigenza di provvedere al trattamento di nuovo materiale.
Si possono trattare fanghi con un contenuto di massa secca dal 2% al 40%.
Il processo in modalità Batch è sostenuto dal c.d. “maialino elettrico” (electric mole: brevetto esclusivo THERMO SYSTEM) che si muove autonomamente, si orienta sull’area di asciugatura utilizzando sensori a ultrasuoni e rivolta incessantemente il materiale.
Per un’efficace, uniforme essiccazione, è fondamentale che il fango nella camera di essiccazione sia uniformemente distribuito e periodicamente rovesciato, miscelato e ventilato. Al rivoltamento del materiale provvede il “maialino elettrico”, un brevetto Thermo-System che rappresenta una soluzione non solo intelligente, ma anche estremamente pratica ed economica.
Il robot è realizzato in acciaio inossidabile e ha dato prova di funzionare efficacemente e durevolmente, indipendentemente dal tipo di fango trattato.
Il robot trova il suo percorso nella camera di essiccazione con l’aiuto di sensori a ultrasuoni, e lavora in tutta l’area in modo completamente automatico – giorno dopo giorno, settimana dopo settimana, anno dopo anno …
Il “maialino” è robusto e può essere facilmente estratto dalla camera di essiccazione: ciò significa massima facilità di manutenzione e possibilità di temporanea sostituzione in ogni momento.
Il maialino elettrico viene avviato in modo completamente automatico tramite i comandi dell’impianto di essiccazione da 1 a 30 volte al giorno, a seconda della configurazione dell’impianto e delle condizioni di essiccamento, per 20-60 minuti alla volta.
Attraverso la miscelazione e l’aerazione ottimali dei fanghi in essiccamento, la velocità di essiccazione è massimizzata e l’insorgere di odori dai potenziali processi di degradazione anaerobica è ridotto al minimo.
Per garantire un’asciugatura uniforme e costante del fango e il distacco degli strati umidi al contorno dalla superficie del fango, la velocità del flusso d’aria, alternata ciclicamente e la direzione dello stesso sono generati e controllati da un sofisticato sistema di automazione. A tale scopo, i ventilatori di ricircolo a velocità controllata sono montati su unità girevoli sincronizzate (MoviVents). Il sistema MoviVent, brevettato e completamente automatico, assicura che il flusso d’aria venga uniformemente soffiato con una elevata velocità di flusso sulla superficie del fango in essiccazione. Tutti i ventilatori utilizzati nell’impianto di essiccazione solare sono ventilatori di tipo assiale a velocità controllata, altamente efficienti e silenziosi. I motori, l’alloggiamento, i cuscinetti e i connettori sono protetti contro l’umidità e la corrosione. Con ciò, è possibile garantire un funzionamento per molti anni senza guasti, anche se essi operano in un’atmosfera particolarmente umida e corrosiva.

Sistema di automazione e controllo del clima nella serra

L’intero impianto di essiccazione solare nonché l’alimentazione di tutte le utenze elettriche vengono governati da un’unità di controllo centrale. I quadri elettrici vengono installati in un locale adiacente alla serra.
Per prevenire incidenti, l’impianto è monitorato da uno specifico sistema di sicurezza . Esso comprende:
- Arresto di sicurezza collegato al terminale del sistema di miscelazione mobile che impedisce il funzionamento della macchina durante l’accesso all’impianto (sensore di sicurezza senza contatto)
- Il riavvio dell’operazione di miscelazione non è possibile finché tutte le aperture di accesso non sono chiuse e il riavvio è confermato manualmente
Il consumo di energia elettrica, legato principalmente alla automazione del sistema di essiccamento e ai presidi ambientali, è compreso tra 20 e 30 kWh per tonnellata di acqua evaporata, valore che è inferiore di tre volte al consumo medio degli essiccatori termici presenti sul mercato.
Ciò riduce l’emissione di anidride carbonica in condizioni di clima moderato, come quello riscontrabile nel contesto della Regione Toscana, a meno di 24 kg di CO2 per tonnellata metrica di acqua evaporata. Questo valore inoltre è inferiore al 15% della complessiva CO2 generalmente emessa per tonnellata di acqua evaporata da essiccatori termici convenzionali.
Scopo del sistema di essiccamento solare è quello di produrre un ambiente ottimale (serra) per trasferire al prodotto da essiccare (fango) più calore di quello che sarebbe disponibile nelle condizioni ambientali naturali. In questo modo viene incrementata la velocità di evaporazione dell’acqua dal fango, diminuendo al contempo l’umidità relativa dell’aria di processo (con aumento della capacità di trasporto dell’acqua con l’aria). Nell’essiccamento solare, l’umidità presente nel fango viene quindi evaporata grazie all’aria calda riscaldata dall’ energia proveniente dal sole; in questo modo, rispetto ad altri sistemi di essiccamento, l’utilizzo di energie non rinnovabili è ridotto al minimo e cioè principalmente alla gestione dei presidi ambientali del sistema serra.
Nelle tradizionali tecnologie di essiccamento, la quota più importante nei costi vivi di gestione è legata al costo di produzione dell’energia termica. Nell’essiccamento solare puro, l’energia termica è fornita dal sole, e quindi gratuita. I limiti di applicazione sono essenzialmente legati alla superficie disponibile.
L’essiccamento solare dei fanghi previsto nella presente proposta avviene in modo molto efficace in quanto la tecnologia di essiccamento solare THERMO-SYSTEM soddisfa i seguenti principali criteri che sono alla base di un corretto ed efficiente sistema:
- produce la massima velocità di evaporazione ottimizzando la conversione dell’energia solare in energia termica, con conseguente riscaldamento del fango e dell’aria sovrastante
- gestisce l’umidità relativa dell’aria interna alla serra provvedendo, quando necessario, al ricambio dell’aria mediante il controllo della ventilazione
- movimenta in modo ottimale il letto di fango all’interno della serra per aumentare il più possibile la zona di contatto tra il fango stesso e l’aria di processo. Se la movimentazione è eseguita in modo corretto, non solo si ottiene il massimo essiccamento, ma si previene la formazione di zone anaerobiche all’interno del letto di fango e quindi non si producono odori molesti.
- ottiene un fango essiccato particolarmente adatto al suo successivo impiego in impianti di compostaggio. Tale risultato è principalmente legato alla totale stabilizzazione del rifiuto, di tipo irreversibile, nonché alla sua completa pastorizzazione.