Cavitazione
Area di applicazione - purificazione dell'acqua

Depurazione dell'acqua

La cavitazione è una soluzione all'avanguardia per il trattamento delle acque, grazie al suo elevato livello di rispetto ambientale e alla compatibilità con altri processi. Può migliorare l'efficienza della riduzione degli inquinanti fino al 70%, senza alcun additivo chimico.

La depurazione dell'acqua mediante cavitazione si basa su processi fisico-chimici che si verificano quando le bolle di cavitazione collassano. In loco si generano pressioni e temperature estremamente elevate, con conseguenti effetti di degradazione termica e ossidazione. Le forze di taglio, le onde d'urto e i radicali reattivi generati durante la cavitazione hanno un effetto disinfettante.

Integrato nei sistemi di trattamento dell'acqua, il modulo in linea RAPTECH CaviFlow® offre una soluzione plug & play innovativa ed efficace per una depurazione sostenibile dell'acqua:

Degradazione ossidativa degli inquinanti organici e trattamento dei fanghi
Distruzione delle strutture cellulari di batteri, virus e alghe
Destabilizzazione di oli emulsionati, microplastiche o particelle colloidali
Il pretrattamento supportato dalla cavitazione supporta l'efficienza dei processi a valle
Aumento dell'efficienza dell'aerazione

I campi di applicazione tipici del trattamento delle acque basato sulla cavitazione sono gli impianti di trattamento delle acque reflue municipali, le acque reflue industriali, la sterilizzazione delle acque di processo e la disinfezione delle piscine. Nell'industria petrolifera e del gas, la cavitazione viene utilizzata per rimuovere il petrolio o trattare le acque reflue delle raffinerie.

Vantaggi della depurazione dell'acqua con il modulo CaviFlow® in linea

Efficienza dei costi

Efficace degradazione degli inquinanti

Senza additivi chimici

Più efficiente dei processi convenzionali

+70%

Miglioramento del

Degradazione degli inquinanti attraverso la cavitazione

+30%

Più efficiente a confronto

ai metodi convenzionali

Aree di applicazione

Impianti di trattamento delle acque reflue
Impianti di trattamento delle acque reflue
Processo industriale e acque reflue
Processo tecnico e acque reflue
Acque reflue e di processo commerciali
Acque di processo agricole
Acqua di servizio e di processo
Acqua di raffreddamento e di caldaia
Trattamento dei fanghi
Riciclaggio dell'acqua
Disinfezione
Trattamento dell'acqua potabile
Trattamento delle acque reflue
Servizi idrici comunali
Piscine

Moduli CaviFlow

Integrazione negli impianti di trattamento delle acque

La cavitazione nel modulo in linea CaviFlow® sfrutta gli effetti fisici in modo estremamente efficiente, richiede poche infrastrutture, funziona rapidamente e può essere integrata in modo poco ingombrante: è quindi una soluzione particolarmente compatta ed efficiente dal punto di vista energetico nel trattamento delle acque.

Reattori compatti grazie alle elevate velocità di reazione

Le condizioni estreme durante il collasso delle bolle di cavitazione portano a reazioni molto rapide. Gli inquinanti vengono attaccati in frazioni di secondo. Ciò consente di progettare reattori compatti con tempi di permanenza brevi, ideali per applicazioni mobili o poco ingombranti.

Utilizzo dell'energia di flusso esistente

Soprattutto nel caso della cavitazione idrodinamica (ad esempio con ugelli Venturi o rotori cavitanti), l'energia di flusso del sistema può essere utilizzata o fornita dalle pompe esistenti. Rispetto ad altri processi di ossidazione avanzata (AOP), il requisito energetico specifico è basso.

Scalabilità e modularità

I sistemi di cavitazione sono modulari e possono essere facilmente scalati per applicazioni su larga scala. La semplice integrazione nei sistemi di tubazioni esistenti riduce al minimo i requisiti di spazio.

Moduli CaviFlow

Integrazione negli impianti di trattamento delle acque

Condizioni fisiche estreme

Il modulo in linea CaviFlow® è particolarmente efficace nell'abbattere gli inquinanti durante la depurazione dell'acqua, poiché il collasso delle bolle di cavitazione genera temperature fino a 5.000 °C, pressioni di diverse centinaia di bar, onde d'urto e forti micro-turbolenze. Queste condizioni fisiche estreme innescano processi altamente reattivi, direttamente nell'acqua.

Formazione di specie altamente reattive (radicali)

La decomposizione termica dell'acqua (H₂O) e dell'ossigeno durante il collasso da cavitazione produce anche radicali chimici come i radicali idrossile (OH), il perossido di idrogeno (H₂O₂), gli anioni superossido (O₂) e l'ozono (O₃). Questi radicali sono estremamente reattivi e attaccano immediatamente gli inquinanti: scindono i legami C-H, C=C e altri legami organici in molecole più piccole, spesso innocue.

Attacchi fisici e chimici simultanei

Oltre agli attacchi chimici dei radicali, hanno effetto anche la miscelazione ultrarapida con forze di taglio e microgetti, che distruggono le pareti cellulari dei microrganismi, e le onde d'urto, che frantumano particelle, emulsioni o biofilm. Questa combinazione garantisce che gli inquinanti non vengano solo degradati chimicamente, ma anche destabilizzati o desorbiti fisicamente.

Moduli CaviFlow

Integrazione negli impianti di trattamento delle acque

La cavitazione con il modulo in linea CaviFlow® migliora l'efficienza dell'aerazione nel trattamento delle acque. Grazie all'elevata dinamica del campo di cavitazione, il contatto tra aria (o ossigeno puro) e acqua viene notevolmente intensificato. Rispetto ai sistemi di aerazione esistenti, è possibile ridurre il fabbisogno energetico mantenendo le stesse prestazioni: un vantaggio importante, soprattutto per i processi ad alta intensità energetica.

Aumento della velocità di trasferimento dell'ossigeno attraverso le microbolle di gas

Il collasso delle bolle di cavitazione produce bolle secondarie molto più piccole delle bolle d'aria iniettate in modo tradizionale. Hanno una superficie specifica maggiore, salgono più lentamente, cioè rimangono più a lungo e si dissolvono in modo più efficiente nell'acqua. Ciò comporta un apporto di ossigeno significativamente migliore rispetto ai sistemi di aerazione a bolle grosse.

Miscelazione intensa a livello micro

La cavitazione genera una forte micro-turbolenza e forze di taglio che favoriscono una distribuzione uniforme dell'ossigeno in tutto il reattore. I microrganismi dei fanghi attivi sono così meglio alimentati e richiedono proporzionalmente meno ossigeno per lo stesso effetto di degradazione. Ciò ottimizza ulteriormente il consumo di ossigeno.

Riduzione del fabbisogno energetico totale

Con l'aumento dell'apporto di ossigeno per unità di energia, è possibile ridurre la potenza della soffiante necessaria (ad esempio per l'aria compressa) o far funzionare in modo più efficiente i sistemi di ventilazione esistenti. In molte applicazioni, il fabbisogno energetico specifico (kWh/kg di O₂) diminuisce significativamente.

Moduli CaviFlow

Integrazione negli impianti di trattamento delle acque

Moduli CaviFlow

Integrazione negli impianti di trattamento delle acque

La cavitazione con il modulo in linea CaviFlow® aumenta l'efficienza delle fasi di depurazione biologica o fisico-chimica, il che significa che l'aerazione o la filtrazione a valle, ad esempio, richiedono meno energia. Anche il dosaggio degli additivi può essere ridotto o evitato del tutto. Inoltre, la cavitazione può essere utilizzata come processo continuo. Ciò consente una riduzione costante e controllata degli inquinanti, anche in presenza di concentrazioni variabili di alimento.

Plug & Play con CaviFlow

La tecnologia di cavitazione RAPTECH può essere facilmente implementata come parte del trattamento secondario nei sistemi di trattamento delle acque utilizzando i moduli in linea CaviFlow® sviluppati internamente - e senza elevati costi di investimento. I moduli CaviFlow® sono adatti per essere integrati in qualsiasi sezione tra l'aerazione e la disinfezione.

CaviFlow® | Uso immediato

I moduli in linea CaviFlow® possono essere rapidamente implementati negli impianti di trattamento delle acque reflue esistenti in modo plug & play e facile da pulire. Dotati di connessione flangiata o filettata, possono essere utilizzati immediatamente. I moduli rimangono efficaci anche quando vengono utilizzati per acque reflue contenenti impurità e solventi organici. Questo perché al loro interno non ci sono parti in movimento.