Tecnologie Ambientali

L' impianto preso in considerazione (sito in Olanda, report operativo ed economico pubblicati su Wageningen Journal of Life Sciences n.57 nel 2010) produce elettricità e calore tramite la digestione di un carico misto composto da residui alimentari, rifiuti domestici organici, scarti di macellazione, scarti di allevamento, scarti agricoli e sfalci. La carica massima presa in esame é quella nominale per cui l' impianto é autorizzato ad operare: 67.000 tonnellate/anno equivalenti a circa 191 tonnellate/giorno (é stato preso in considerazione un anno medio lavorativo di 350 giorni al netto delle fermate di
manutenzione ordinaria). 

Il carico viene alimentato in continuo in 2 vasche da 600 m3 dove staziona per circa 7 giorni per poi essere introdotto in una vasca da 1800 m3 in cui rimane fino a 40 giorni a circa 40-45°C. Entrambe le fasi di digestione a tiepido sono effettuate in vasche chiuse senza sfiato, scaldate tramite un sistema di tubi disposti nelle pareti perimetrali della vasca e nel pavimento. Il carico é mantenuto in continuo stato di miscelazione tramite un sistema di pale.
La fase gas (Biogas nella figura) che si sviluppa equivale a una massa di 1000 tonnellate anno di solido (poco più di 3 tonnellate di solido al giorno) e viene bruciata in una Unità Termico-Elettrica (UTE nella figura) per generare elettricità e calore. L' energia prodotta viene venduta al prezzo di 7 euroCents/KWh alla rete per le utenze delle città circostanti. Il calore viene in parte riutilizzato nel processo in parte disperso ma può essere immesso in sistemi di teleriscaldamento per le città circostanti.
Il prodotto solido (Digestato nella figura) rappresenta la quasi totalità del sistema di lavorazione, circa 66.000 tonnellate annue equivalenti a 188 tonnellate/giorno. Questo prodotto viene fatto decantare (Decanter nella figura) e ne vengono ricavate due flussi: 1) la frazione fissa (FF nella figura) con contenuto del 20% di prodotto secco 2) la frazione umida poltigliosa contenente quasi tutta l' acqua.
La frazione fissa FF viene essiccata utilizzando parte del calore prodotto, quindi a costo zero, e portata a uno stato di secchezza dell' 80% costituendo 8000 tonnellate annue (22 al giorno) di prodotto pronto per la vendita in genere come fertilizzante.
La frazione poltigliosa viene mandata ad Ultrafiltrazione (UF nella figura) e successivamente ad Osmosi inversa (OI nella figura) dalla quale abbiamo ancora 2 flussi:

1) la parte solida ultra filtrata e compatta che torna al digestore (non costituendo quindi rifiuto)

2) acqua ultra filtrata che può essere immessa in scarico fognario bianco, utilizzata per irrigazione, o per ogni altro scopo diverso dalle attività umane e potabile. La quantità d' acqua recuperata é di circa 34.000 tonnellate annue (97 tonnellate al giorno).

Vantaggi derivanti da un impianto di questo tipo:

 

• produzione di energia elettrica rinnovabile e pulita a emissioni quasi zero

• produzione di fertilizzante e arricchente per il terreno per cui é possibile la vendita all' ingrosso o al dettaglio

• possibilità di utilizza del solido residuo in eventuale eccesso per bonifiche, risanamento del territorio, etc

• recupero di una enorme quantità di acqua che rende possibile il risparmio di acqua potabile destinata normalmente ad altri utilizzi

• produzione di calore da utilizzare nel teleriscaldamento delle zone circostanti

• occupazione di un discreto numero di persone nelle varie mansioni

 

 

Svantaggi derivanti da un impianto di questo tipo:

 

• alto incremento di traffico nella zona (e di inquinamento da emissioni di camion) se il carico di alimentazione non proviene da zone attigue o comunque vicine e se il trasporto avviene su gomma

• emissioni in atmosfera a causa del bruciatore di biogas, anche se in limitatissima quantità e di basso contenuto inquinante

• possibilità di fuoriuscite di odori fastidiosi 

 

 

Possibili migliorie:

 

• Anzi che produrre energia e calore tramite bruciatore si può produrre una maggiore quantità di energia utilizzando il biogas per azionare turbine. Si evitano così emissioni in atmosfera.

• Facendo fermentare nel digestore a una temperatura leggermente più alta (55°C) aumenta la quota di gas prodotto da utilizzare per produrre energia e diminuisce il residuo solido, con conseguente minor produzione di frazione secca da vendere e minore gettito d' acqua in fogna o a scopo irriguo. E' possibile scegliere se produrre più o meno biogas, soldil e acqua, a seconda della richiesta e ai prezzi di mercato.

• Dotando i digestori di un sistema di vuoto diretto verso una torre di quench (abbattimento) alimentata con una minima parte dell' acqua estratta si evita ogni emissione in atmosfera eliminando anche il cattivo odore

 

 

Qualche numero:

spese:

• l' impianto riceve l' alimentazione pagando 3,8 euro per ogni tonnellata di carico (costo previsto giornaliero di 191 * 3,8 = 725 ; costo previsto annuale = 67.000 * 3,8 = 254.000 euro)

• l' impianto spende 166.000 euro annuali per il personale

• l' impianto spende all' anno 220.00 euro in manutenzione ordinaria

• l' impianto spende circa 38.000 euro per interrare o trattare la parte di solido residua e non venduta o riutilizzata

• l' impianto spende circa 35.000 euro annuali come 'tassa' per l' acqua mandata a fogna

• l' impianto spende circa 15.000 euro annuali per i trasporti e la movimentazione

totale costi dichiarati: circa 730.000 euro

 

ricavi:

• l' impianto guadagna in totale 0,07 cents/kwh * 15000000 kwh = 1.050.000 euro annuali dalla vendita di energia

• il ricavo dal fertilizzante non é dichiarato

totale ricavi dichiarati: circa 1.000.000 di euro

 

 

possibili altri guadagni provengono da:

 

• vendita del fertilizzante

• vendita dell' acqua

• vendita della quota di calore ceduta a terzi