FANGHI DI DEPURAZIONE: L ESPERIENZA SMAT

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Giuseppa Sassi
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1 ESPERIENZE INNOVATIVE IN ITALIA SUGLI ASPETTI DEPURATIVI: UN FOCUS SUI FANGHI Bologna, 22 ottobre 2014 FANGHI DI DEPURAZIONE: L ESPERIENZA SMAT Ing. Marco ACRI Direttore Generale SOCIETÀ METROPOLITANA ACQUE TORINO S.p.A.

2 Il servizio Idrico Integrato SMAT è Gestore del Servizio Idrico Integrato sul territorio della Provincia di Torino 2,2 milioni ab. serviti 77 impianti di potabilizzazione km rete di acquedotto 290 Comuni serviti 189 milioni di m 3 acqua erogata/anno 6106 km 2 territorio 3 milioni ab. eq. trattati 410 fra piccoli e grandi impianti di depurazione 8150 km rete fognaria 366 milioni di m 3 acqua reflua trattata/anno

I fanghi di depurazione in SMAT Depuratori gestiti dal Gruppo SMAT Categoria (a.e.) numero a.e. trattati < 2.000 355 130.000 2.000 200.

3 I fanghi di depurazione in SMAT Depuratori gestiti dal Gruppo SMAT Categoria (a.e.) numero a.e. trattati < Castiglione T.se TOTALE Totale fanghi prodotti (2013): ton (tal quale) ton (sostanza secca)

4 Trattamento fanghi Centralizzazione I fanghi prodotti nei piccoli impianti, dopo ispessimento, vengono trasportati (via autobotte) nei grandi impianti dotati di efficienti linee fanghi. VANTAGGI: Miglior efficienza del trattamento (disidratazione) e quindi abbattimento dei costi di smaltimento (minori volumi) Minori costi di trattamento (economia di scala) Possibilità di recupero energetico se l impianto di destinazione è dotato di digestione anaerobica.

Digestione anaerobica dei fanghi Stabilizzazione OBIETTIVI: Stabilizzazione dei fanghi Diminuzione di sostanza organica presente nei fanghi Produzione di biogas per recupero energetico

5 Digestione anaerobica dei fanghi Stabilizzazione OBIETTIVI: Stabilizzazione dei fanghi Diminuzione di sostanza organica presente nei fanghi Produzione di biogas per recupero energetico Pre-ispessimento Prima del loro invio a digestione anaerobica i fanghi vengono ispessiti a gravità congiuntamente o separatamente (i fanghi di supero vengono trattati con polielettroliti cationici in sospensione) con l obiettivo di ridurre l energia termica necessaria per il loro riscaldamento 6 digestori anaerobici da m3 cad m3/d di fanghi digeriti Nm3/d di biogas (60% CH4) prodotto

Recupero energetico OBIETTIVI: Produzione di energia elettrica per l autoconsumo Certificati Verdi Recupero di energia termica: o riscaldamento fanghi per digestione o macchine ad assorbimento per

6 Recupero energetico OBIETTIVI: Produzione di energia elettrica per l autoconsumo Certificati Verdi Recupero di energia termica: o riscaldamento fanghi per digestione o macchine ad assorbimento per deumidificazione biogas o Riscaldamento ambienti di lavoro Trigenerazione 4 motori a gas a combustione interna Potenza elettrica totale: 5,6 MW Recupero termico da fumi olio e acqua di raffreddamento Rendimento elettrico: 41% Rendimento termico: circa 45% Scambiatori e macchine ad assorbimento Produzione 2013: MWh elettrici

Differenziazione Disidratazione OBIETTIVI: Riduzione del quantitativo di acqua dei fanghi Riduzione dei costi di smaltimento Recupero di materia FILTROPRESSATURA Previo condizionamento con latte di

7 Differenziazione Disidratazione OBIETTIVI: Riduzione del quantitativo di acqua dei fanghi Riduzione dei costi di smaltimento Recupero di materia FILTROPRESSATURA Previo condizionamento con latte di calce e cloruro ferrico; (potenzialità 180,000 t/anno) CENTRIFUGAZIONE Previo condizionamento con polielettrolita; 4 unità (potenzialità 135,000 t/anno) ESSICCAMENTO 2 a pale di tipo indiretto a olio diatermico Filtropressati tenore di secco 38-40% (Calce come CaO: 35% Fe: 5%) (rif a s.s.) Centrifugati tenore di secco 26-29% Essiccati tenore di secco 90%

Impianto di essiccamento fanghi Riduzione dei volumi 2 linee gemelle con essiccatori a pale (essiccamento indiretto), funzionanti ad olio diatermico (220 C) passante attraverso la camicia e le pale

8 Impianto di essiccamento fanghi Riduzione dei volumi 2 linee gemelle con essiccatori a pale (essiccamento indiretto), funzionanti ad olio diatermico (220 C) passante attraverso la camicia e le pale cave dell essiccatore. - Alimentazione: 5 t/h fanghi centrifugati (26% ST) - Tenore secco in uscita: >90% ST - Capacità evaporativa: 3,5 t/h H2O - Tempo di permanenza: 7 h - Potenza termica: 2600 kw (caldaie a gas naturale) RECUPERO TERMICO: - Le fumane (vapore + polveri) sono inviate alla sezione di recupero termico: - Ciclone per separazione polveri - Condensatore ad assorbimento (a pioggia) con recupero dell energia termica trasferita alla rete di teleriscaldamento interna

9 Destinazione dei fanghi Da rifiuto a prodotto FILTROPRESSATI Discarica Ripristino ambientale (es. cave) Messa in riserva CENTRIFUGATI Smaltimento diretto in agricoltura Compostaggio ESSICCATI Compostaggio, messa in riserva Cementifici Centrali a carbone (Germania)

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 [euro/ton ss] Costi di disidratazione e smaltimento Disidratazione Ammortamento impianti Reattivi per condizionamento Energia elettrica Energia termica Personale

10 [euro/ton ss] Costi di disidratazione e smaltimento Disidratazione Ammortamento impianti Reattivi per condizionamento Energia elettrica Energia termica Personale Manutenzione Smaltimento/Recupero Carico + Trasporto + Recupero Costo smaltimento sul secco Essiccato Filtropressato Centrifugato [euro/ton di mercato sul tal quale] CENTRIFUGATI: 90 /ton ss 230 /ton ss 320 /ton ss FILTROPRESSATI : 160 /ton ss 330 /ton ss 490 /ton ss ESSICCATI: 260 /ton ss 60 /ton ss 320 /ton ss

Gestione produzione e smaltimento Capacità di stoccaggio interna e presso lo smaltitore Impatto odorigeno Diversi fattori influenzano le

11 Gestione produzione e smaltimento Capacità di stoccaggio interna e presso lo smaltitore Impatto odorigeno Diversi fattori influenzano le scelte gestionali Stagionalità degli smaltimenti (agricoltura) Problemi Fermo impianto interno Fermo impianto smaltitore Trasporti Qualità dei fanghi

Costi a bilancio e situazione del mercato 150.000 100.000 Costi di smaltimento -42% in 3 anni Fanghi prodotti [ton TQ] -10% 101.963 111.266-28% -10% 83.

12 Costi a bilancio e situazione del mercato Costi di smaltimento -42% in 3 anni Fanghi prodotti [ton TQ] -10% % -10% SITUAZIONE ATTUALE DEL MERCATO FILTROPRESSATI /ton CENTRIFUGATI /ton ESSICCATI /ton

13 Trattamenti termici Incenerimento in forni da cemento Barcellona 20 /ton Incenerimento congiunto con RSU (problemi legati al forno a griglia) Trattamenti termici in un impianto dedicato Incenerimento Gassificazione Pirolisi INCENERIMENTO SU LETTO FLUIDO A PRESSIONE ATMOSFERICA

Trattamento termico dedicato L incenerimento su letto fluido a pressione atmosferica è una tecnologia ben consolidata (larga diffusione sul territorio europeo) In seguito alla caratterizzazione quali

14 Trattamento termico dedicato L incenerimento su letto fluido a pressione atmosferica è una tecnologia ben consolidata (larga diffusione sul territorio europeo) In seguito alla caratterizzazione quali quantitativa effettuata è stato predisposto uno schema impiantistico, sono state definite le caratteristiche tecniche dell impianto e ne è stata effettuata una valutazione economica In relazione ai risultati ottenuti, in particolare dal punto di vista dell analisi economica, emerge che, rispetto agli attuali costi di smaltimento dei fanghi fuori dal territorio nazionale, i costi di investimento e di gestione del trattamento termico di incenerimento risultano più elevati

15 Trattamento termico dedicato Schema dell impianto proposto

16 Trattamento termico dedicato Linea di depurazione fumi Precipitatore elettrostatico (rimozione delle polveri); Assorbimento ad umido (rimozione dei gas acidi); Filtro a maniche con processo di assorbimento mediante iniezione di carbone attivo (per la rimozione delle polveri, dei metalli pesanti e dei gas acidi residui) Risultati di test svolti

17 Trattamento termico dedicato Valutazione economica Impianto 1 linea costo di smaltimento /t Impianto 2 linee costo di smaltimento /t

18 ESPERIENZE INNOVATIVE IN ITALIA SUGLI ASPETTI DEPURATIVI: UN FOCUS SUI FANGHI Bologna, 22 ottobre 2014 GRAZIE PER L ATTENZIONE Ing. Marco ACRI Direttore Generale SOCIETÀ METROPOLITANA ACQUE TORINO S.p.A.

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