Il biogas: da rifiuto a risorsa Il sistema di gestione della discarica AMIAT di Basse di Stura di Torino

Transcript

1 Workshop di approfondimento tecnico su: Recupero del Metano da Discarica per i mercati energetici Rimini, 7 novembre 2006 Il biogas: da rifiuto a risorsa Il sistema di gestione della discarica AMIAT di Basse di Stura di Torino Ing. Fabrizio Bonnardel Dirigente Gestione discarica e Progettazione Nuovi Impianti

2 La discarica di Basse di Stura L IMPIANTO DI GESTIONE DEL BIOGAS L EFFICIENZA DI CAPTAZIONE L ENERGIA RECUPERATA IL BILANCIO DELLE EMISSIONI Azienda Multiservizi Igiene Ambientale Torino L AMIAT S.p.A. gestisce da 35 anni i servizi di raccolta e smaltimento rifiuti della città di Torino. Nel 2005 la percentuale di R.D. di Torino è stata pari al 35,3%. Nella discarica di Basse di Stura vengono smaltiti i rifiuti indifferenziati di Torino e di 50 comuni dell area metropolitana.

3 Basse di Stura sanitary landfill Bacino servito nel 2005 Served area Azienda Comuni Abitanti Company Municipalit ies Inhabitants Bacino servito dalla Discarica Basse di Stura Anno 2005 AMIAT s.p.a. - Torino 1 (Torino) SETA Settimo (To) COVAR 14 Carignano (To) TOTALE

4 Superficie occupata Total area Volumetria complessiva Total capacity Altezza media dal piano di campagna Height Profondità media Depth Anno inizio attività Opening year Anno di chiusura Closing year Discarica Basse di Stura Basse di Stura landfill Discarica esaurita Old landfill Discarica nuova New landfill Totale Total m m m m m m 3 30 m 4 m metà anni mid-70 s 1983 previsto dicembre 2009 forecast December 2009 Rifiuti conferiti alla discarica Basse di Stura nel 2005 (tonn) Amount of waste disposed in Basse di Stura landfill (2005) (tons) Torino Turin Altri Other Totale Total Rifiuti urbani (R.U.) Municipal solid waste (M.S.W.) Rifiuti speciali assimilabili (R.S.A.) Industrial waste Fanghi da depurazione acque Sewage treatment sludge Totale Total Il Sistema di Gestione Ambientale L Amiat ha manifestato la volontà di ridurre progressivamente l impatto che le proprie attività possono provocare sull ambiente, aderendo fin dal 1996 ad un sistema di gestione ambientale. Certificazione UNI Anno 2000

5 LA DISCARICA DI BASSE DI STURA L impianto di gestione del biogas L EFFICIENZA DI CAPTAZIONE L ENERGIA RECUPERATA IL BILANCIO DELLE EMISSIONI LA GESTIONE DEL BIOGAS L obiettivo primario di AMIAT nella gestione della discarica è rappresentato dalla riduzione degli impatti ambientali derivanti dall attività di smaltimento. Il sistema di gestione del biogas con lo sviluppo di un impianto di recupero energetico è finalizzato interamente a minimizzare gli impatti connessi con le emissioni del gas di discarica.

6 La struttura impiantistica A) Rete di captazione (o di drenaggio) B) Rete di estrazione forzata B.1) rete di trasporto B.2) stazioni di aspirazione (soffianti) B.3) stazioni di analisi e controllo C) Impianti di combustione D) Impianti di vettoriamento ed utilizzo dell energia recuperata La struttura impiantistica Reti ausiliarie: - elettrica di alimentazione - pneumatica di azionamento - telecontrollo - scarico condense - alimentazione integrativa con metano di rete

7

8

9 La rete di trasporto La rete di trasporto SP8 SP9 SP7 SP10 A11 AN3 AN4 A10 AN5 AN1 AN2 SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 SP6 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 TR14 A15 A13 A12 A14 C1 C2 C3 C4 CS17 CS6 CS13 CP11 CP8 CS11 CS10 CP9 A16 CS12 CP10 CS14 A18 CS8 CS9 A17 CP7 A19 CS7 CP5 CP13 CP12 CS15 CS16 CP14 CS4 CP4 CS5 CP3 CP2 CS3 CS2 CP1 CS19 CS18 CP16 CP15 CP17 CS20 CS1 CP6 A20 A21 A22 A23 A24 A25 A26 A27 A28 A40 A29 A39 A30 A31 A38 A32 A37 A33 A34 A35 A36

10 Le stazioni di aspirazione Le stazioni di aspirazione Capacità aspirazione Nm 3 /h a fronte di una portata massima di Biogas prodotto di circa Nm 3 /h 10 stazioni di estrazione forzata 18 soffianti da 1500 m 3 /h 2 soffianti da 2000 m 3 /h 4 stazioni con estrazione centralizzata 4 soffianti da 1500 m 3 /h 1 soffiante da 2000 m 3 /h

11 Le torce ad alta temperatura Per garantire in ogni situazione la completa termodistruzione di tutto il biogas captato sono installate 5 torce con una capacità complessiva di Nm 3 /h.

12 IL RECUPERO ENERGETICO DEL BIOGAS Da oltre 20 anni AMIAT utilizza il biogas della discarica di Basse di Stura per scopi energetici. AMIAT ha costantemente seguito lo sviluppo tecnologico, aggiornando e potenziando la centrale recupero energetico, che oggi produce energia elettrica per circa utenze domestiche e energia termica per tutta la sede aziendale di Via Germagnano. La Centrale elettrica a biogas EVOLUZIONE DELL POTENZA INSTALLATA MW MW previsti

13 La Centrale elettrica a biogas LA SITUAZIONE OGGI Impianto da 5,5 MW costituito da motori alternativi a ciclo otto; energia ceduta alla rete pubblica, valorizzata a tariffa CIP6 Nuovo impianto da 8,5 MW costituito da 6 gruppi Jenbacher JGS 420; energia ceduta alla rete pubblica con Certificati Verdi Motori per produzione energia elettrica Anno UTILIZZO Motore DEL BIOGAS Potenza elettrica kw 2000 Caterpillar 3516-SI TA Caterpillar 3516-SI TA Caterpillar 3516-SI TA Caterpillar 3516-SI TA Deutz TBG 620 V16 K Jenbacher JGS Jenbacher JGS Jenbacher JGS Jenbacher JGS Jenbacher JGS Jenbacher JGS TOTALE

14 Il nuovo impianto 6 motori da 1416 kw Il nuovo impianto Gruppo di alimentazione biogas

15 Il nuovo impianto Stadio depurazione biogas Il nuovo impianto Rendimento elettrico 42% Container motore e quadri

16 Il nuovo impianto Particolare Gruppo flessibilità nell utilizzo di biogas a ridotto potere calorifico carburazione magra per controllo NOx Il nuovo impianto Postcombustori rigenerativi NOx 403,8 mg/nm 3 < 450 limite di legge CO 167,3 mg/nm 3 < 500 limite di legge C.O.T. 8,9 mg/nm 3 < 150 limite di legge Valori max riscontrati nella campagna analisi fumi del 6/10/2004

17 Motori per produzione energia elettrica GLI SVILUPPI Nel 2007 è prevista l installazione di un nuovo impianto da MW costituito da 4 gruppi. Disponibilità impiantistiche Nm3/h Anno Biogas estraibile Impianti Recupero Energetico Capacità di combustione complessiva

18 Recupero calore per teleriscaldamento MOTORE JENBACHER JGS 420 MOTORE JENBACHER JGS 420 SCAMBIATORE SCAMBIATORE SOTTOSTAZIONE UTENZE CALDAIE Potenza resa 3800 kw Recupero calore per teleriscaldamento della sede aziendale IMPIANTO DI PRODUZIONE ENERGIA TUBAZIONI TLR (~500 metri) CENTRALE TERMICA SARDIGNA MUNICIPALE (A.S.L.) STRADA SARDIGNA SEDE AMIAT VIA GERMAGNANO 50

19 Sistema di telecontrollo impianti 19

20 LA DISCARICA DI BASSE DI STURA L IMPIANTO DI GESTIONE DEL BIOGAS L efficienza di captazione L ENERGIA RECUPERATA IL BILANCIO DELLE EMISSIONI Rifiuti smaltiti tonn previsione

21 Il biogas prodotto milioni Nm3 previsione Il modello di produzione per la stima del biogas prodotto dai rifiuti conferiti è stato tarato con una tesi di laurea presso il Politecnico di Torino Tesi di laurea Produzione di biogas da una discarica di Rifiuti Solidi Urbani - Applicazione di modelli previsionali e validazione su campo" Dicembre Relatore prof. Giuseppe Genon, Candidato Fabio Caminiti- Politecnico di Torino, Facoltà di Ingegneria, Corso di Laurea in Ingegneria per l'ambiente e il Territorio. Il biogas captato Nm biogas prodotto captato disperso Il primo obiettivo di AMIAT è di massimizzare la quantità del biogas captato e combusto.

22 L efficienza di captazione: gli standard internazionali COLLECTION EFFICIENCY operating cell 35% ADEME FR temporary covered cell 65% ADEME FR final clay covered cell 85% ADEME FR + EA UK geomembrane final covered 90% ADEME FR ADEME: Agence de l Environnement ed de la Maitrise de l Energie - France EA: Environmental Agency - UK 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% L efficienza di captazione di Basse di Stura: confronto con gli standard geomembrane final covered cell final clay covered cell temporary covered cell operating cell

23 LA DISCARICA DI BASSE DI STURA L IMPIANTO DI GESTIONE DEL BIOGAS L EFFICIENZA DI CAPTAZIONE L energia recuperata IL BILANCIO DELLE EMISSIONI Il recupero energetico Il primo obiettivo di AMIAT è di massimizzare la quantità del biogas captato e combusto. Il secondo obiettivo è di sfruttare nel modo migliore il biogas captato, massimizzando il recupero energetico, compatibilmente con l assolvimento del primo obiettivo.

24 Produzione di energia elettrica GWh prodotti GWh previsti A seguito dei potenziamenti realizzati nel 2000 e nel 2004 si sono registrati sensibili incrementi nella produzione di energia elettrica Utenze domestiche servite Recupero del calore TEP Con la realizzazione del teleriscaldamento, dal 2006 l impianto assicura l autonomia energetica per il riscaldamento invernale e la produzione di acqua calda sanitaria dell intera sede aziendale di via Germagnano (uffici, spogliatoi, officine, magazzini, laboratorio, ecc.).

25 Risparmio energetico complessivo TEP PRODOTTE TEP

26 LA DISCARICA DI BASSE DI STURA L IMPIANTO DI GESTIONE DEL BIOGAS L EFFICIENZA DI CAPTAZIONE L ENERGIA RECUPERATA Il bilancio delle emissioni La riduzione delle emissioni in atmosfera L utilizzo di una fonte di energia pulita come il Biogas comporta una drastica riduzione delle emissioni in atmosfera di gas climalteranti. riduzione dell'effetto serra L aspirazione forzata del Biogas ne previene la liberazione in atmosfera. La trasformazione in energia evita la produzione di un analoga quantità di energia da combustibili fossili tradizionali.

27 Emissioni in atmosfera Discarica senza captazione biogas t eq CO 2 (anno 2005) RSU Con captazione biogas senza recupero energetico t eq CO 2 (anno 2005) T O R C I A Emissioni in atmosfera Con captazione biogas e con recupero energetico Impianto di captazione Il biogas captato viene utilizzato come combustibile per motori endotermici che producono energia elettrica; l esubero è combusto in torcia t eq CO 2 (anno 2005) ~ T O R C I A abbattimento del 75%

28 fattore di riduzione delle emissioni CO 2 equivalenti (LFG=50%CH 4) 100% 90% 80% fattore di riduzione 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% efficienza di captazione con termodistruzione con recupero energetico anno 2004 anno 2005 anno 2006 EMISSIONI EVITATE di tonn CO 2 equivalenti tonn CO2 equiv 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

29 Azienda Multiservizi Igiene Ambientale Torino L impegno dell AMIAT per le tematiche ambientali e per lo sviluppo sostenibile, si accompagna alla consapevolezza che ambiente ed energia costituiscono un binomio inscindibile. In linea con l accordo di Kyoto AMIAT si impegna nel contenimento degli sprechi energetici e nella ricerca di modi puliti per produrre energia.