Convegno MatER 15-16 Maggio 2013
TECNOLOGIE E TENDENZE PER IL RECUPERO DA RIFIUTI
Sala dei Teatini - via Scalabrini 9 - Piacenza
Compost e Biogas da frazioni organiche
dei rifiuti urbani
L’esperienza di ETRA spa
Walter Giacetti
Responsabile Pianificazione Strategica
Ricerca & Sviluppo
Membro Comitato Tecnico
Produzione di Compost e Biogas in Italia 2010
4.160.000 t/anno
rifiuto organico
compostaggio
1.200.000
COMPOST QUALITA’
Digestione Anaerobica + compostaggio
54,3 mln Nmc/anno
BIOGAS
Tipologie di rifiuto trattate in impianti di compostaggio (2010)
~80%
provenienti
dalla RD
Totale matrici organiche trattate 4,16 mln t. (raddoppio in meno di 10
anni 2010 vs 2009 + 13%)
Ammendanti compostati prodotti ~ 1,2 mln t
Digestione Anaerobica da RU in Italia
•21 impianti operativi; di cui
10 hanno trattato più di
10.000 t/a di rifiuto
•Nel 2010, sono state trattate
circa 570.000 t. di biorifiuto
quasi completamente costituite
da FORSU
• Non risultano impianti che
trattino rifiuto proveniente da
TMB
• Si sono prodotti 54,3 mln di
Nmc di biogas (95 Nmc/t)
•Molti impianti realizzano l’integrazione della
digestione anaerobica com il compostaggio
Source:rapporto ISPRA 2012 dati 2010
DA integrata con un impianto di Compostaggio Aerobico
ha un duplice obiettivo:
Produrre biogas
Termica
Energia Elettrica e
Produrre Compost di qualità ACM
liberamente commercializzabile ai sensi del
D.Lgs 75/2010
The compost quality is a Product if
in compliance with Fertlisers
Regulation since 1998
AMMENDANTE COMPOSTATO
Last update of Fertilisers Law:
D.Lgs.75/10
COMPOST QUALITY, ACM:
Limit values D.LGS 75/2010
Parameter
u.m.
Limits
Na
mg/kg dm
Declaration for
ACV
Cd
mg/kg dm
< 1,5
Cr VI
mg/kg dm
< 0,5
Hg
mg/kg dm
< 1,5
Ni
mg/kg dm
< 100
Pb
mg/kg dm
< 140
Cu
mg/kg dm
< 230
Zn
mg/kg dm
< 500
Ta
mg/kg dm
<2
Salmonella
MPN
Absent in 25 g f.m.
Escherichia coli
UFC/g
< 1000
% s.s.
< 0,5
Plastic+glass+metals (Ø > 2
mm)
Stones (Ø > 5 mm)
% s.s.
<5
Germination index
%
>60
CIC Product Certification
The Certification is a useful instrument to monitor the quality standards
achieved, moreover it is useful both for the producer of quality compost
and for the consumer who can verify the quality of the compost used.
Its purpose is to improve safety, transparency and quality of compost
production. Compost users will more easily be able to identify suitable
composts for their required applications.
Since 2003
• Il marchio di
qualità CIC nel
2012
CODIGESTIONE ANAEROBICA e POST
COMPOSTAGGIO di MATRICI SELEZIONATE DI
RIFIUTI URBANI
Matrici organiche da
rifiuto:
Biogas
- agroindustria, zootecnia
DA
- energia termica
- ottenute dalle RD
- energia elettrica
- fanghi depurazione civile
Fanghi di digestione
Fase
liquida
TRATTAM.
REFLUI
depurazione
La produzione di energia ottenuta
dalla DA (100-300 kwh/t.) compensa
ampiamente i consumi di energia di
un compostaggio aerobico (9-60
kwh/t.)
Fase solida
La trasformazione
del digestato in
ACM evita i costi
conseguenti
all’allontanamento
e trattamento
presso terzi
COMPOSTAGGIO
Compost (ACM)
Impianti di digestione anaerobica di rifiuti urbani operativi in Italia di capacità
superiore a 3.000 t/a (aggiornamento, marzo 2011)
Località
Bassano del Grappa
Camposampiero
Este
Lozzo Atesino
Isola della Scala
Treviso
Villa Bartolomea
Lana
Montello
Castelleone
Regione
Tipo di RU
trattato
Veneto
FORSU
Veneto
FORSU
Veneto
Veneto
Veneto
Veneto
Veneto
FORSU
FORSU
FORSU
FORSU
FORSU
Trentino A.A.
Lombardia
Lombardia
FORSU
FORSU
FORSU
Villanova del Sillaro
Lombardia
Voghera
Lombardia
Casal Cermelli
Pinerolo
Piemonte
Piemonte
Fossano
Piemonte
FORSU
Emilia Romagna
Sardegna
Campania
FORSU
FORSU
FORSU
Cesena
Villacidro
Salerno
FORSU
Quantità complessive trattabili
(t/a)
36.000 FORSU
4.500 fanghi
12.000 verde
16.000 FORSU
18.000 fanghi liq:
7000 altri rifiuti liq.
300.000
76.000***
70.000* FORSU
3.000** FORSU
25.000 FORSU
11.000 altro
15.000
180.000 FORSU
20.000 FORSU
73.000 reflui zoot.
6.000 agroind.
600 insilato mais
Connotazione tecnologica
Potenza elettrica
installata (kW)
2.100
Dry, mesofilo
980
Wet, termofilo
Wet, mesofilo
Wet, mesofilo
Wet
Wet, mesofilo
Semi-dry, mesofilo
Wet, mesofilo
Wet, termofilo
4.000
1.500
250
1.600
960
870
7.900
1.670
Wet, mesofilo
1.000
30.000 FORSU
Semi-dry, termofilo
FORSU
23.000 FORSU
Wet, mesofillo
240
FORSU
FORSU
30.000 FORSU + scarti alimentari
Wet
50.000 FORSU
Semi-dry, termofilo
1.000
3.300
27.000 FORSU
5.000 fanghi
30.000 FORSU
40.000 FORSU
23.000 FORSU
Wet termofilo
Dry, mesofilo
Wet,mesofilo
Wet
1.000
1.000
600
500
Un impianto di digestione o codigestione
della frazione organica dei RU deve
prevedere almeno le seguenti sezioni:
1.
Pretrattamento della FORSU e preparazione Ingestati
2.
Digestione Anaerobica e depurazione del biogas
3.
Disidratazione dei Digestati
4.
Post Compostaggio aerobico del digestato solido
5.
Depurazione dei Digestati liquidi*
6.
Recupero energetico e produzione di energia elettrica
7.
Recupero del calore
Le sezioni 6 e 7 possono essere omesse in caso di utilizzo alternativo del
biogas (conversione a biometano)
Le sezioni 4 e 5 possono essere ubicate anche in altro sito ma si deve
tenere conto dell’incidenza (elevata) dei costi di trasporto
* Alcune tecnologie prevedono l’autoevaporazione del digestato liquido a
sfruttando l’esotermia del processo di compostaggio aerobico
Caratteristiche dell’integrazione DA +
Compostaggio
-
miglioramento del bilancio energetico dell’impianto con produzione di
energia rinnovabile;
-
migliore capacità di controllo ed a costi minori delle emissioni;
-
minore impegno di superficie a parità di rifiuto trattato;
-
riduzione dell’emissione di CO2 in atmosfera (bilancio nullo o
positivo);
-
omogeneità di flussi (di digestato) in ingresso alla fase aerobica e
organicazione dell’azoto contenuto nel digestato
-
garanzia di riduzione degli organismi patogeni grazie al doppio
passaggio termico;
-
riduzione del fabbisogno di strutturante ligno-cellulosico rispetto al
solo trattamento aerobico
-
maggiore costo di investimento
-
maggiore complessità tecnologica
Biogas ed energia producibile in Italia dalla
conversione della matrici organiche presenti nei RU
FORSU
t/anno
BIOGAS
METANO
m3/t t. q.
m3/anno
%
m3/anno
90
130
90
130
196.470.000
283.790.000
900.000.000
1.300.000.000
60
60
60
60
117.882.000
170.274.000
540.000.000
780.000.000
ENERGIA ELETTRICA
Lorda
Netta
kWh/anno
Rend.
kWh/anno
Funzion.
ore/anno
Pe
installabile
MW
7800
7800
7800
7800
57
82
260
375
2009
2.183.000
2.183.000
10.000.000
2020 10.000.000
~700 mln
Nmc/anno CH4
1.164.674.160
1.682.307.120
5.335.200.000
7.706.400.000
38%
38%
38%
38%
442.576.808
639.276.706
2.027.376.000
2.928.432.000
~2.500 Gwh
~330 Mwe
I servizi di Etra per i Comuni
Etra nasce il 1° gennaio 2006
dall’aggregazione dei gestori del
servizio idrico integrato attivi nelle
province di Vicenza e Padova.
Etra è una multiutility a proprietà
totalmente pubblica.
Servizio idrico integrato 575.000 ab. serviti
64.000.000 mc/anno erogati
Gestione rifiuti urbani oltre 520.000 ab.
Serviti, ~ 210.000 ton/anno RU raccolti
Trattamento delle frazioni Organiche
in 3 impianti (Vigonza-aerobico, Camposampiero e
Bassano-anaerobici) circa 100.000 ton di matrici
organiche trattate
IMPIANTI ETRA di DA
Camposampiero – PD
Bassano del Grappa – VI
Wet Termofilo Bistadio Linde
Dry – Mesofilo Monostadio Valorgà
Avviato nel 2005 è costituito da 1
digestore con volume di 3.300 m3
lordi, l’impianto è adiacente ad un
impianto di depurazione di reflui
urbani con capacità di 35.000 A.E.
Avviato nel 2003 è costituito da 3
digestori con volume totale di 7.200
m3 lordi con annesso un impianto di
compostaggio aerobico. La frazione
liquida viene inviata al vicino
depuratore tramite condotta dedicata.
Impianto DA ad Secco
Ubicazione (Bassano - VI)
Avviato nel 2003 è costituito da 3 digestori con annesso un impianto di
compostaggio per il trattamento della frazione solida del digestato
CAPANNONE
COMPOSTAGGIO
BIOFILTRO
CAPANNONE
METANIZZAZIONE
DIGESTORI
ANAEROBICI
CAPANNONE
PRETRATTAMENTI
TORCIA
SCARICO MEZZI
BIOFILTRO
DIGESTORI
ANAEROBICI
TORCIA
CAPANNONE
COMPOSTAGGIO
CAPANNONE
PRETRATTAMENTI
LOCALI MOTORI
Nel reattore il flusso di materia è
circolare ed è assicurato dal ricircolo
del biogas
Ogni reattore è riempito per circa
l’80% del volume con il rifiuto da
digerire il resto è disponibile per il
biogas e funge da gasometro
Digestore di Bassano del Grappa (VI): schema di processo semplificato
PRETRATTAMENTO
FORSU
Scarti di
preselezione
VAGLIATURA
DEFERRIZZAZIONE
UTILIZZO
VERDE
TRITURATO
Energia elettrica
BIOGAS
Energia termica
Digestori
Anaerobici
Solfato
D’ammonio
VERDE
TRITURATO
Ammendante
In agricoltura
DEPURATORE
Acqua
Superf.
Frazione
liquida
CENTRIFUGA
Frazione
solida
COMPOSTAGGIO
Scarti di
raffinazione
BILANCIO SS - DIGESTORE + COMPOSTAGGIO
in
out
100% biogas
55%
digestato
in
45% digestato liquido
100% digestato solido
9%
36%
+
strutturante
legnoso
15%
51%
out
perdite
5%
compost
grezzo
45%
51%
LINEA GAS
Sistema di Sicurezza
Torcie di emergenza
(Potenzialità 1.500 m3/h)
Filtri
Desolforatori
Nuovo
Scambiatore
valvola
a 3 vie
Gasometro ?
Soffianti
Motore M1
(Biogas consumato 300 m3/h)
A pieno regime: 535 Kwh
DIGESTORI
Produzione Media stimata: 15.000 m3/die
(Picco di produzione: 1.250 m3/h)
RETE ELETTRICA
Motore M2
(Biogas consumato 390 m3/h)
A pieno regime: 715 Kwh
Motore M3
(Biogas consumato 390 m3/h)
A pieno regime: 715 Kwh
BILANCIO ENERGIA - DIGESTORE + COMPOSTAGGIO
P=2,1 MWe
10,2 GWh
Energia (kwh) e Biogas (Nmc) lordi specifici (per ton di p.f.)
prodotti nei digestori di Bassano e Camposampiero
300
275
Produzione Energia
Kwh/ton pf
Camposampiero
250
Kwh/ton pf
Bassano
225
200
Nmc/ton pf
Camposampiero
175
150
Produzione Biogas
125
20
12
Is
em
20
11
20
10
20
09
20
08
20
07
100
•
Camposampiero ad umido/bistadio/termofilo
•
Bassano a secco/monostadio/mesofilo
Nmc/ton pf
Bassano
Impianti di Camposampiero e Bassano:
prestazioni a confronto (m edie anni 2007-2009)
50,0%
Bassano
45,0%
Camposampiero
40,0%
35,0%
30,0%
25,0%
20,0%
15,0%
10,0%
5,0%
0,0%
Tasso di autoconsumo
energetico %
Scarti % pf/pf
Contatti
Etra - Pianificazione Strategica
Ricerca & Sviluppo
Tel. 049 8098825
Fax 049 8098001
e-mail: [email protected]
http://www.etraspa.it
Grazie per l’attenzione