Relazione tecnico-descrittiva impianto biogas in trigenerazione

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2 Relazione tecnico-descrittiva impianto biogas in trigenerazione L Azienda Agricola La Falchetta ha perseguito nel corso degli anni, dal 1977 ad oggi, una filosofia tesa a valorizzare il territorio, proponendo un attività caratterizzata da alti standard produttivi, secondo le più moderne tecnologie: è proprio come potenziamento di questa visione che viene progettato e realizzato l impianto biogas ad alto rendimento. La localizzazione dell azienda e, quindi, dell impianto hanno subito richiamato l attenzione su un aspetto di fondamentale importanza: l integrazione e l armonia con l ambiente circostante, il basso impatto visivo in un contesto paesaggistico riconosciuto come Sito di interesse comunitario, qual è il Parco REGIONALE della Mandria. Da qui, la duplice scelta di evitare il ricorso ai vari general contractor presenti sul mercato, con l intento di progettare l impianto sulla base delle reali necessità aziendali, per avvalersi, invece, del supporto della 4U Engeneering, società di ingegneria di Torino, che ne ha curato la progettazione e la successiva direzione lavori. L impianto è stato progettato e realizzato secondo le specifiche caratteristiche dell azienda, con l obiettivo di essere alimentato in autosufficienza. La produzione del biogas, infatti, si basa sul processo di digestione anaerobica cui sono sottoposte le biomasse, cosiddette fermentescibili: la produzione aziendale è in grado di fornire completamente i prodotti destinati all alimentazione dell impianto, privilegiando l utilizzo di sottoprodotti zootecnici (per il 60% della ricetta di alimentazione), insieme ad insilati di mais e triticale, coltivati nei terreni aziendali. Questa perfetta integrazione, tra i flussi in ingresso all impianto e quelli di scarto, aumenta l efficienza complessiva del sistema di gestione aziendale. I lavori di scavo sono iniziati nel febbraio del 2010 ed è stato possibile effettuare

3 l'avviamento del motore nel novembre dello stesso anno, in totale accordo con quanto previsto nel programma del lavori di cantiere. Il processo di digestione anerobica si compie all interno di tre fermentatori in cemento armato, in cui i batteri metanigeni producono il biogas come risultato della loro azione di decomposizione della materia prima: le vasche sono di forma circolare e completamente interrate rispetto al piano di campagna, per rispondere all esigenza di ridurre al minimo l impatto visivo: al loro interno, l installazione di opportuni agitatori consente di avere un processo biochimico omogeneo e completo, grazie ad un oculato dimensionamento della vasche stesse. Altre due vasche, entrambe a pianta rettangolare ed anch esse interrate, completano la sezione dedicata al trattamento del substrato: una ha la funzione di prevasca, l altra è finalizzata allo stoccaggio ed accumulo del digestato finale dopo essere trattato mediante opportuno sistema di separazione solido-liquido. Il caricamento della biomassa avviene grazie ad un apposito sistema a coclee che attinge da una trincea di carico per riversare la biomassa nel fermentatore primario, mentre un idoneo sistema di smistamento e travaso, garantisce il collegamento tra i vari bacini. Si può certamente affermare che la progettazione della linea di fermentazione è stata realizzata seguendo due linee guida fondamentali: l'efficienza del processo di fermentazioene e l'integrazione armonica dell'impianto nel contesto paesaggistico circostante, di cui l'interramento delle vasche e la scelta cromatica del gasometro e del container del motore ne rendono testimonianza. Il biogas prodotto è accumulato all interno di un gasometro, installato in corrispondenza del piano di campagna a copertura dell ultimo fermentatore della catena di digestione: la sua struttura è verde integrata nel contesto naturale circostante. La valorizzazione del biogas si compie attraverso l utilizzo in un motore a combustione interna, per la produzione combinata di energia elettrica ed energia termica. Infatti, attraverso idonei scambiatori di calore è possibile

4 recuperare e sfruttare quello prodotto dal funzionamento del motore: circa il 10 % viene utilizzato per mantenere costante la temperatura nei fermentatori ed il resto per il condizionamento non solo invernale, ma anche estivo dei fabbricati dell'azienda, quali uffici amministrativi ed abitazioni. Il recupero totale del cascame termico dell'impianto, in modalità trigenerativa, incrementa l'efficienza dell'intero sistema di produzione e valorizzazione del biogas che, non solo risulta energeticamente (energia termica ed elettrica) autosufficiente, ma è anche in grado di fornire l'energia necessaria richiesta per il condizionamento dei fabbricati annessi all'azienda, posti in un raggio massimo di 500 metri. Si noti che la produzione di energia elettrica e, quindi, termica risulta quantitativamente significativa: il motore funziona a potenza nominale, 625 kw elettrici immessi nella rete elettrica nazionale, per circa 8700 ore all'anno con una produzione complessiva di kwh elettrici ed in energia termica. Il digestato viene separato e completamente riutilizzato dall'azienda per lo spargimento nei campi: questo processo consente di ridurre l'uso di concimi chimici poichè il prodotto della fermentazione è ricco di sostanze nutrienti. Nonostante l'azienda possieda terreni a sufficienza per spandere il doppio del digestato ricavato dall'impianto (la legislazione vigente pone il limite allo spandimento di 340 kg di azoto per ettaro), nell'anno 2013 ha avviato una collaborazione internazionale che vede come partners la società 4U Engineering (che ha curato la progettazione e direzione dei lavori dell'impianto), la società israeliana di ingegneria Triple-T, specializzata nel trattamento delle acque reflue, e La Falchetta appunto. L'obiettivo di questa partnership è quello di sviluppare una tecnologia brevettata e già funzionante in Israele che consenta di abbattere il carico azotato contenuto nel digestato, prodotto dalla digestione anaerobica, eliminando così uno dei maggiori ostacoli alla diffusione degli impianti biogas nelle regioni in

5 cui la presenza di terreni ad elevato contenuto di nitrati, ne impedisce lo spandimento nei campi. Attualmente, presso La Falchetta è presenta un impianto pilota per sperimentare la tecnologia di cui sopra per poterla poi immettere sul mercato. A sottolineare il successo delle scelte aziendali de La Falchetta sono anche i diversi riconoscimenti che l'azienda ha ottenuto in questi anni. L'impianto biogas si è aggiudicato il Primo Premio Bio Energy Italy Best Practises 2011 alla fiera Bio Energy di Cremona, sotto l'egida di Cremona Fiere, Legambiente, Chimica Verde BIONET, ANI, DLG, in quanto impianto dimensionato sulle risorse aziendali e sull'uso prevalente di residui zootecnici/colture dedicate di vari cereali con attenzione ai metodi di coltivazione e trigenerazione (elettricità, calore e raffrescamento); utilizzo del digestato per sostituire la concimazione chimica con attenzione all'impatto ambientale e paesaggistico dell'impianto. L'impianto si è aggiudicato, inoltre, il Premio Sviluppo Sostenibile nel settore Energia alla Fiera Ecomondo di Rimini nel 2011, sotto l'egida di Fondazione per lo Sviluppo Sostenibile ed Ecomondo.