I prodotti di Eaton ci hanno inizialmente convinto da un punto di vista tecnico ma Eaton si è rivelato un partner strategico durante i tempi difficili dovuti alla pandemia da coronavirus. Siamo molto soddisfatti della nostra collaborazione e pensiamo di essere in una buona posizione per rispondere alla crescente richiesta per i nostri prodotti.
Background
L'acqua non è un prodotto di scarto. La storia di successo di FlexBio Technologie GmbH (FlexBio), con sede a Einbeck, è costruita su questa convinzione. Il concetto di reattore ad alte prestazioni per il trattamento biologico delle acque reflue contaminate dal materiale organico di industrie, commercio e agricoltura è stato sviluppato presso l'Università di scienze applicate HAWK di Göttingen. Premiata con il "Biogas Innovation Award 2014", FlexBio fu fondata come società sussidiaria dell'università nello stesso anno. Il primo impianto per il trattamento delle acque reflue è stato messo in funzione con successo nel 2016. Seguirono altri progetti, non solo da parte del settore agricolo, ma anche dall'industria alimentare e delle bevande, dalla lavorazione e industria delle carni.
Oltre agli impianti per il trattamento delle acque reflue modulari, il portafoglio di prodotti dell'azienda ora include sistemi di post-trattamento come la tecnologia del biogas, gli impianti di fermentazione dei rifiuti e le soluzioni per il trattamento dell'acqua. FlexBio supporta i propri clienti in questo contesto dall'identificazione di potenziale e requisiti, e dalla progettazione di produzione e approvazione, alla costruzione dell'impianto come appaltatore generale e documentazione e messa in servizio conforme alle normative. Inoltre, l'azienda offre un servizio approfondito e pacchetti di manutenzione.
Gli impianti per il trattamento delle acque reflue convenzionali, come quelli usati nel settore pubblico, richiedono molta energia per la ventilazione. Allo stesso tempo, l'energia immagazzinata nelle acque reflue sotto forma di inquinamento organico viene persa: circa il 50 percento come emissioni di CO₂ nell'ambiente e circa il 50 percento nei fanghi di supero, costosi da smaltire. A confronto, il processo anaerobico di pre-trattamento e aerobico di post-trattamento di FlexBio fa sì che il 90 percento dei contaminanti organici venga convertito in biogas utilizzabile con un contenuto di metano che varia dal 60 al 90 percento. Di norma, rimane meno del dieci percento di fanghi di supero. Il processo di FlexBio richiede solo un decimo di energia rispetto a un impianto per il trattamento delle acque reflue convenzionale; inoltre, genera notevolmente più energia in forma di biogas di quanta ne consuma.
La sfida più grande durante lo sviluppo del sistema era creare una soluzione compatta per il trattamento delle acque reflue che potesse essere flessibile e adattata in maniera modulare alle necessità dei vari clienti delle diverse industrie, facilmente estensibile in qualsiasi momento, e conveniente anche per le aziende più piccole. "Le piccole e medie imprese in particolare non hanno ancora avuto la possibilità di usare una tecnologia per il trattamento delle acqua reflue come la nostra", spiega Waldemar Ganagin, amministratore delegato per la tecnologia presso FlexBio. "Con i nostri sistemi, volevamo rivolgerci a questo pubblico fin da subito. Ciò significa che l'investimento nei nostri sistemi deve avere risultati dopo un periodo che varia da due a cinque anni".
Allo stesso tempo, i sistemi devono essere facilmente estensibili e scalabili per rispondere alle necessità delle aziende più grandi. Devono crescere con l'azienda. Ad esempio, il team di FlexBio ha avuto l'idea di costruire i sistemi all'interno di contenitori standard ISO (20 o 40 piedi), che sono ugualmente adatti all'installazione all'interno o all'esterno. Era quindi necessario integrare il cuore del sistema, ossia il controllore con tutta la tecnologia del quadro, nel contenitore. Nella ricerca della corretta tecnologia per l'automazione, l'azienda ha trovato Eaton.
"Eaton ha subito attirato il nostro interesse", ricorda Fabian Pape, responsabile dell'automazione dei processi/IT presso FlexBio. "Con particolare riguardo al controllo e alla programmazione, ci siamo concentrati su criteri quali rapporto qualità-prezzo, flessibilità e facilità d'uso. In più, volevamo un partner che offrisse un modello trasparente in termini di software e relativa manutenzione".
FlexBio aveva inizialmente scelto un HMI PLC dalla XV famiglia di prodotti. Tuttavia, con l'ingresso sul mercato del controllore XC300, Pape ha cambiato subito idea. Ha visto un grande vantaggio nella programmazione usando CODESYS, che semplifica la comunicazione tra controllore diversi e tra i produttori. "Dal nostro punto di vista, anche le varie interfacce integrate nel XC300 sono ottime", sottolinea Pape. "La tecnologia per le acque reflue, in particolare, richiede sensori estesi e complessi. Una sfida da affrontare è la selezione limitata di produttori per determinati parametri di misurazione, che spesso supportano solo un ristretto numero di protocolli, anch'essi diversi. XC300 ci permette di essere molto flessibili e di risparmiare denaro e spazio per unità di interfaccia aggiuntive". Un altro punto che considera decisivo a favore della soluzione di Eaton è la forma compatta.
Con il sistema XN300 I/O e il touchpanel XV300, XC300 permette a FlexBio di implementare un’automazione snella ma potente. Nella sua versione completa, XC300 è già dotato di tre Ethernet e due interfacce CAN, un host USB, un'interfaccia RS485 e quattro canali di ingresso/uscita con la propria alimentazione. Si può impostare il livello di campo del controllore in maniera modulare e ultrasottile usando i moduli digitali, analogici e tecnologici del sistema XN e si può adattare ed estendere per adeguarsi alle esigenze del cliente. In questo modo, FlexBio può misurare e controllare in modo efficiente tutti i parametri necessari, ad esempio la portata, il valore pH, la qualità del gas, la temperatura, il livello o la pressione del gas. A seconda della disponibilità o della qualità del gas, XC300 accende e spegne i carichi come una centrale termoelettrica a blocco o un razzo di emergenza.
In termini di apparecchiature, la gamma dei prodotti Eaton include relè di sicurezza, partenze motore dei contattori e i convertitori di frequenza per le pompe di controllo o i compressori di gas, ad esempio.
Per i software di visualizzazione, l'azienda di ingegneria ambientale ha scelto il software Galileo. "Il software è semplice da usare", dice Pape, "e questo è un grande punto a favore. Anche senza possedere nozioni di programmazione, possiamo creare in modo semplice e veloce interfacce utente di alta qualità oppure possiamo adattare le interfacce esistenti alle necessità del cliente". Inoltre, anche i controller di altri produttori possono essere integrati semplicemente nell'ambiente Eaton. "Se il cliente ha bisogno di un controllore diverso, non dobbiamo creare una nuova visualizzazione". La visualizzazione web e la funzionalità HTML5 sono componenti integrali di Galileo e permettono agli utenti di effettuare l'accesso convenientemente e la manutenzione da remoto ovunque, da qualsiasi dispositivo, da un PC, un tablet oppure uno smartphone. Sia FlexBio che la maggior parte degli operatori usano questa opzione.
Il risultato - Sostenibile, modulare, estensibile
Basandosi sul modulo principale per l'impianto per il trattamento delle acqua reflue a elevate prestazioni, FlexBio è in grado di gestire anche i requisiti più complessi. Dal separatore solido all'impianto per il trattamento delle acqua reflue, FlexBio è in grado di fornire stoccaggio e gestione di gas, impianti di produzione combinata di calore ed energia oltre al trattamento anaerobico per le acque reflue. Un esempio tipico è il birrificio Rittmayer Hallerndorf, che produce una quantità significativa di acque reflue. Usando un serbatoio di miscelazione e bilanciamento e il trattamento anaerobico per le acque reflue di FlexBio, le acque reflue di produzione vengono pretrattare per raggiungere un livello di contaminazione simile a quello derivante dalle abitazioni. Il biogas ottenuto dal trattamento per le acque reflue viene convertito in calore ed elettricità nell'impianto di produzione combinata di calore ed energia, che vengono poi reimmessi nella produzione del birrificio. In questo modo, il sistema contribuisce significativamente al miglioramento del bilancio economico: l'azienda risparmia annualmente circa 137000 kg di CO₂ e genera 150000 kWh di energia elettrica e 450000 kWh di energia termica. È possibile ridurre il carico organico delle acque reflue ripulito durante il processo dell'80%, raggiungendo così il livello di acque reflue di un'abitazione comune.
Gli operatori traggono vantaggio dalla possibilità di estendere i sistemi FlexBio in qualsiasi momento. Infatti, ogni contenitore è dotato di armadio elettrico e unità di controllo (slave), ma una sola unità contiene il controller master e il touchpanel XV300. Grazie alla tecnologia con Eaton e a un ampio portafoglio di prodotti, FlexBio è in grado di rispondere velocemente e facilmente ai requisiti e alle modifiche richieste dai clienti. Questo può essere dovuto al fatto che uno stabilimento di tanto in tanto fa richieste più complesse sul sistema di gestione del motore, oppure la soluzione di cablaggio intelligente SmartWire-DT offre all'utente vantaggi specifici.
"Eaton ci ha ascoltati, supportati e consigliati fin dall’inizio", spiega Ganagin, "con Eaton al nostro fianco come partner strategico, ci sentiamo ben attrezzati per rispondere alla crescente domanda per i nostri sistemi a lungo temine". Con capacità produttive di 500 impianti all'anno, l'azienda è orientata alla crescita. Al momento, i partner stanno collaborando su una nuova tecnologia: una soluzione cloud avanzata.
Un altro importante fattore era la disponibilità a stock dei prodotti Eaton da rivenditori di materiale elettrico: FlexBio acquista i dispositivi tramite Sonepar, che gestisce tre grandi magazzini industriali oltre a quelli locali in Germania e di solito effettua le consegne entro 24 ore.
Invia e-mail
