Processo BEKON - fermentazione a secco Un nuovo tipo di processo per la produzione di biogas da rifiuti organici Le sedi della BEKON München Augsburg CONTENUTI Perché fermentazione a secco? Produzione di biogas con il sistema Batch Presentazione del processo BEKON Aspetti normativi ed economici Vantaggi del processo di fermentazione a secco Riepilogo BEKON Dry Fermentation key benefits System availability 100 % (since July 2003 the City of Munich enjoyed uninterrupted organic waste acceptance of 8500 tons p.a.) Electricity availability 95.5 % MSW productivity 160 – 365 KWh/t (with the use of multiple block type power stations this availablity will increase to close to 100 %) (with the use the biodegradable components of Municipal Solid Waste MSW) Agricultural productivity 120 – 1.200 KWh/t (with the use the farming products or residuals) Perché fermentazione a secco? Punto di vista economico Utilizzo di rifiuti organici ed altre biomasse Compostaggio Consumo di energia per - ventilazione raffreddamento dell’aria in uscita trattamento e purificazione dell‘aria in uscita rivoltamento della biomassa Punto di vista ecologico Riduzione delle emissioni di CO2 utilizzando la biomassa come fonte di energia Produzione di energia Digestione di biomassa da fonte rinnovabile Biodigestione di residui vegetali (sfalci da verde pubblico, residui di colture…) Utilizzo nel processo di fermentazione ad umido (p. e. codigestione con liquami): problemi con le sostanze fibrose (legno, fibre) Fermentazione in miscela liquida con aggiunta di acqua (di processo): pressatura complicata, separazione fasi necessaria Fermentazione come sostanza solida è possibile utilizzare biomasse ad elevato contenuto di sostanza secca (fino a 50%) Produzione di biogas con la fermentazione a secco BEKON Caratteristiche del sistema Batch Durante il processo di fermentazione non avviene nessuna estrazione o aggiunta di materiale nella cella di fermentazione Al contrario: funzionamento “quasi continuo” (fermentazione ad umido) estrazione e aggiunta costante di piccoli quantitativi di materiale Vantaggi del sistema Batch: nessuna necessità di miscelare nessuna necessità di rivoltare nessun utilizzo di pompe possibilità di trattare substrati ad elevato contenuto di sostanza secca. Produzione di biogas nel tempo per il sistema Batch Produzione di biogas Tempo di permanenza nella cella di fermentazione Produzione di biogas Fermenter 1 Fermenter 2 Fermenter 3 Fermenter 4 Procedimento BEKON - fermentazione a secco di biomassa con contenuto di sostanza secca superiore al 15% principio di funzionamento Modello di un impianto BEKON Portelloni a tenuta ermetica, a funzionamento idraulico Portelloni a tenuta ermetica, a funzionamento idraulico Apertura verso l‘alto per evitare rischi di collisione Portelloni con guarnizione gonfiabile Sistema di riscaldamento e controllo della temperatura Tubi di riscaldamento integrati nel pavimento e nelle pareti nessun ingombro all’interno Celle di fermentazione: costruzione di tipo modulare Impianto di Monaco: blocco di quattro celle di fermentazione Fermantatori, impianto di Monaco Ampliamento dell’impianto di Monaco Progetto attuale GEMES 20.000 tonnellate/anno Progetto attuale GEMES 20 mila tonnellate/anno Fermentazione a secco, resa di biogas equivale approssimativamente alla resa di biogas in processi di fermentazione ad umido 160 Biomethanisierung von Bioabfall (Biotonne) 140 Gas in l / kg Gärsubstrat 120 100 80 60 1/2 Bioabfall vorkompostiert 40 1/2 Bioabfall frisch 20 0 0 7 14 21 28 Versuchsdauer 35 42 in Tagen 49 56 63 70 77 84 Fermentazione a secco, produzione di biogas Biogasproduktion Gärversuch Biomüll Padua Gasertrag Nm³/t Gasproduktion in Nm³/h, normiert 50 250 45 225 40 200 eff. spez. Biogasertrag Nm³/t FM eff. Biogasproduktion Nm³/h 35 175 30 150 25 125 20 100 15 75 10 50 5 25 0 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Verweilzeit in Tagen 22 24 26 28 30 32 34 Fermentazione a secco, produzione di biogas Concetto di sicurezza sofisticato Passaggio biogas - aria extra protetto Aspirazione durante i processi di riempimento e svuotamento Cellule fotoelettriche, controllo visivo Torcia di sicurezza Controllo computerizzato del funzionamento Circuito del percolato Riscaldamento Monitoraggio del biogas Cogeneratore Aspetti normativi Prescrizioni / Leggi Nome sui rifiuti organici Quadro normativo Normativa sull’ energia da fonte rinnovabile Norme e prescrizioni sui fertilizzanti Costi di gestione di un impianto autoconsumo di energia elettrica costi di manutenzione costi del personale pochissime parti meccaniche tecnica robusta gestione e controllo computerizzato costi di gestione assicurazioni Formazione della tariffa di smaltimento dei rifiuti organici Costo del capitale Costi di gestione Rischio & Profitto Margine operativo sul trattamento EEG / Ricavi dalla produzione del calore Prezzo per il trattamento di una tonnellata di rifiuti organici Calcolo dei ricavi dal trattamento di biomassa Costo del capitale Costi di gestione Rischio & Profitto Costo della biomassa EEG / Ricavi dalla produzione del calore Ricavo minimo per tonnellata di biomassa Vantaggi del processo BEKON processo semplice, tecnica robusta trattamento non problematico di biomasse con sostanze estranee e/o inerti (legno, plastiche…) nessuno stoccaggio del digestato a differenza del caso della fermentazione ad umido basso autoconsumo di energia per il processo (inferiore al 10 %) gestione moderna con sistema di controllo computerizzato impianto compatto, grazie all’impiego di biomassa ad elevato contenuto di sostanza secca (fino a 50%) possibilità utilizzo del parco macchine già esistente flessibilità di ampliamento grazie alla costruzione modulare delle celle di fermentazione Riepilogo La tecnologia della fermentazione a secco... rispetta l’ambiente grazie alla produzione di energia rinnovabile; rappresenta un completamento degli impianti di compostaggio già esistenti; offre l’opportunità di creazione di valore per le comunità locali; è una tecnologia che richiede ridotta manutenzione; è minimamente influenzabile da sostanze estranee. Tutto ciò consente agli impianti BEKON di avere notevoli vantaggi sui costi di impianto e di gestione nei confronti dei processi di fermentazione ad umido. Grazie per l’attenzione