Produzione di energia verde: Incremento della vita operativa dei futuri impianti di fermentazione mediante la tecnologia di misura "in loco".

La Axpo Kompogas AG produce energia e biofertilizzanti dai rifiuti organici in oltre 75 impianti di fermentazione nel mondo. Al fine di incrementare la vita operativa dei suoi impianti di biogas, questa società svizzera ha deciso di utilizzare una soluzione con la tecnologia di misura HBM. Ma come installare sicuramente e permanentemente i sensori nell'ambiente umido ed aggressivo dei fermentatori? La soluzione fu offerta da un processo sviluppato dalla HBM per le applicazioni 'offshore' in mare aperto.

Dall'economia delle risorse dei rifiuti: Questa è la strada principale per il successo sostenibile in un era di crescente consapevolezza ambientale e di efficienza. Un ruolo importante in questo concetto è svolto dagli impianti di fermentazione che producono biogas e - quindi, energia utilizzabile - dai rifiuti organici gli avanzi di cibo od i composti di giardinaggio.

Con più di 20 anni di esperienza in questo settore ed oltre 75 impianti in esercizio in tutto il mondo, la società svizzera Axpo Kompogas è uno degli operatori leader e sviluppatori di progetti in questo ramo di attività. La Axpo Kompogas gestisce direttamente 16 impianti di fermentazione in Svizzera e, con società partner, ne gestisce altri nove. Questi impianti hanno fermentato complessivamente più di 184.000 tonnellate di rifiuti biologici durante il 2010. La produzione netta di energia elettrica è stata di 22 milioni di kilowattora.

Incremento della vita operativa degli impianti di fermentazione.

Negli impianti di fermentazione si usano delle pale in rotazione continua per far circolare la biomassa.

Al fine di ottimizzare la vita operativa dei propri impianti ed ottenere informazioni dettagliate sulle possibili deformazioni delle pale, la Axpo Kompogas decise di installare una completa soluzione di tecnologia di misura e monitoraggio nel suo impianto di fermentazione nella città svizzera di Chavornay, nel cantone di Vaud. Gli ingegneri della Axpo Kompogas speravano anche di ottenere conoscenze più approfondite sulle varie forze agenti sulle attrezzature dell'impianto.

Installazione di estensimetri direttamente sull'agitatore

Gli estensimetri applicati direttamente sulle pale dell'agitatore, rileveranno i carichi, i sovraccarichi e le deformazioni. La tecnologia di misura è realmente "in loco", cioè direttamente dove si svolge l'azione. Ciò consente di verificare i calcoli e le simulazioni precedentemente implementati, e di indicare ed implementare miglioramenti strutturali per gli impianti futuri, basati sulle effettive sollecitazioni che si rilevano.

Tuttavia, le condizioni ambientali nel fermentatore pongono una sfida particolare per l'installazione degli estensimetri. Le pale, e perciò i punti di misura per gli estensimetri ed il relativo cablaggio, sono situati direttamente nella biomassa, un ambiente costantemente umido ed aggressivo. Ciò significa: i punti di misura ed i cavi devono essere assolutamente resistenti alla biomassa ed all'umidità.

Vista interna del fermentatore con le pale rotanti

Data la difficoltà del compito, la Axpo Kompogas decise per una completa soluzione HBM: estensimetri, sistema di acquisizione dati e software di valutazione - insieme alla installazione della tecnologia di misura in loco, effettuata direttamente dagli esperti tecnici dei servizi HBM.

Estensimetri applicati alla pala

Gli esperti HBM installarono gli estensimetri direttamente sulle pale dell'agitatore, garantendo che i punti di misura fossero protetti in modo professionale e permanente mediante uno speciale rivestimento multistrato. In questo caso, essi sfruttarono il know-how HBM, esclusivo al mondo, acquisito durante l'installazione degli estensimetri sugli impianti offshore di energia eolica, ove la tecnologia di misura doveva essere installata ed adeguatamente sigillata in locazioni situate fino a 30 metri di profondità in acqua di mare.

Sistema di amplificatori di misura SoMat eDAQlite

Il sistema di amplificatori "HBM SoMat eDAQlite" qui utilizzato, che fu montato direttamente in testa all'albero, può effettivamente sviluppare tutte le sue particolari potenzialità. Il SoMat eDAQlite non solo è piccolo, ma può essere anche usato in condizioni ambientali estreme. I dati di misura elaborati vengono salvati nell'eDAQlite e (se necessario) sono compressi. Essi possono essere letti dal PC con il software di elaborazione HBM catman® e, se occorre, mediante la interfaccia Ethernet. Con questa soluzione di monitoraggio, i tecnici della Axpo Kompogas hanno accesso in qualsiasi momento ai dati di misura.

Amplificatore HBM SoMat eDAQlite installato direttamente sull'albero del fermentatore

Per la Axpo Kompogas era importante avere come partner la HBM per la completa soluzione di tecnologia di misura. Con questa soluzione completa, la Axpo Kompogas era in grado di mettere in funzione il sistema di misura operativo - con la minima necessità di addestramento e perfettamente progettata per le dure condizioni nel fermentatore. La HBM assunse la responsabilità dell'intero progetto della catena di misura, garantendone il completamento nel tempo previsto in cui il fermentatore doveva passare l'accettazione.

Sicurezza grazie alla diagnosi precoce dei danni

La sicurezza grazie alla diagnosi precoce dei danni - un vantaggio non solo per la Axpo Kompogas. Questi sistemi di monitoraggio offrono cospicui vantaggi economici in numerose applicazioni. Con questa soluzione completa, la HBM offre una soluzione "chiavi in mano" fino al completamento dell'installazione su richiesta, anche per condizioni di esercizio estreme.

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