Realizzazione di un impianto di digestione anerobica e compostaggio nell alta Val d Agri Quadro generale, opportunità, scelte tecniche e fattibilità

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1 Realizzazione di un impianto di digestione anerobica e compostaggio nell alta Val d Agri Quadro generale, opportunità, scelte tecniche e fattibilità 26 ottobre 2015 Attalea

2 Indice dell intervento Trattamento e smaltimento della frazione organica dei rifiuti solidi Considerazioni generali Gli effluenti zootecnici Trattamento di codigestione e postcompostaggio Proposta per un impianto per l Alta Val d Agri Domande e chiarimenti

3 La produzione di rifiuti urbani pone da tempo una complessa sfida alla ricerca di soluzioni di smaltimento e recupero che siano al contempo sostenibili dal punto di vista ambientale e concretamente realizzabili in termini tecnici ed economici. Nel 2013 i rifiuti urbani prodotti in Italia sono stati 30 milioni di t (ISPRA, 2014) pari a 500 kg/anno per abitante circa. Una importante quota di questo materiale (dal 30 al 40%) è data da rifiuti organici che, se adeguatamente separati, possono essere recuperati, valorizzati e restituiti agli ambienti naturali da cui hanno tratto origine. Da questo materiale possono derivare energia elettrica, calore e fertilizzanti. E inoltre possibile ridurre i costi del trattamenti dei rifiuti e contenere le emissioni di gas ad effetto serra.

4 La raccolta differenziata La raccolta differenziata è la suddivisione dei rifiuti in gruppi omogenei che possano subire un unico trattamento di recupero. La mancata raccolta differenziata fa sì che oggi oltre 12 milioni di tonnellate di rifiuti organici siano conferiti, a costi sempre più elevati, in discarica o trattati in termovalorizzatori o, ancora, siano trasferiti per il loro smaltimento all estero. Presupposto per un efficace valorizzazione della FORSU è che la raccolta sia condotta con cura limitando la presenza di materiali estranei ed indesiderati. La raccolta differenziata non ha ancora raggiunto i valori di diffusione che la normativa richiede. A fronte dell obiettivo di una raccolta differenziata di almeno il 65% a fine 2012, larga parte delle regioni italiane si attesta su valori inferiori o molto inferiori. La raccolta differenziata è comunque cresciuta, pur con ritmi diversi, in tutte le regioni ed è passata dai 179 kg/ab. del 2009 a 206 kg/ab. del 2013.

5 Una raccolta differenziata efficiente e razionale richiede un forte coinvolgimento della popolazione e delle istituzioni, una pianificazione avanzata dei sistemi di raccolta e la realizzazione di impianti di trattamento moderni attrezzati per gestire tutte le fasi del recupero di energia e materia. La frazione organica rappresenta la componente più rilevante dei rifiuti urbani nella raccolta differenziata (oltre il 40% del totale nel 2013), ma il numero di impianti in grado di trattarla è ancora insufficiente. Come viene trattata la FORSU oggi? La maggior parte degli impianti affrontano unicamente il compostaggio e solo pochi il recupero energetico mediante digestione anaerobica. Il trattamento della FORSU è un costo

6 Gli effluenti zootecnici Ogni anno milioni di tonnellate di effluenti zootecnici (liquami e letame) vengono avviati ad impianti di digestione anerobica per produrre energia, eliminare gli odori, ridurre i volumi, produrre ammendanti, contenere l impatto ambientale della zootecnia intensiva. Oggi sono attivi in Italia oltre 1000 impianti, 5000 in Germania. La potenza media è di 500 kw. La tecnologia della digestione anaerobica è molto sviluppata e avanzata (ed è diventata più economica). Il settore gode di strumenti di incentivazione.

7 E possibile un trattamento comune per FORSU, sottoprodotti agricoli ed effluenti zootecnici? E possibile, non solo: questo approccio è oggi individuato quale Migliore Tecnica Disponibile (MTD) o Best Available Technology (BAT) per il trattamento della FORSU e dei reflui zootecnici. L approccio è relativamente recente in Europa e molto recente in Italia perché ha richiesto che venissero superati problemi tecnici, ma soprattutto normativi. Vantaggi il minor impatto dovuto agli odori, che in un processo chiuso vengono notevolmente limitati; la minore quantita di superficie occupata per unita di tonnellate trattate a confronto del solo compostaggio; la riduzione della quantita di massa da trattare in fase di compostaggio, a parita di materiale in ingresso; una maggiore efficienza di recupero in termini sia di materia (produzione di compost dal digestato) sia di energia (biogas prodotto); un minore impatto ambientale del sistema a confronto del solo compostaggio.

8 Il Compost, prodotto finale del processo è: per l azienda agricola: un fertilizzante organico stabilizzato biologicamente, con buona dotazione di elementi nutritivi, ricco di sostanze umiche, di pezzatura definita, igienicamente sicuro, esente da semi vitali di infestanti per la legge: - un ammendante (D.Lgs. 75/ All. 2) ammendante compostato misto ACM-Ammendante compostato misto ammendante compostato verde ACV-Ammendante compostato verde ammendante torboso composto ATC-Ammendante compostato con tora - componente per substrati di coltivazione (ACM e ACV All. 4) - matrice per concimi organo-minerali (ACV All. 5)

9 Produrre energia e compost per l agricoltura e l ambiente Il processo di trattamento dei rifiuti organici e dei residui del settore agroalimentare proposto si compone di 2 fasi la digestione anaerobica il compostaggio. Reflui zootecnici LA DIGESTIONE ANAEROBICA Energia termica

10 La digestione anerobica è un processo che, recuperando il biogas che si libera durante la fermentazione del materiale organico tenuto in un contenitore (il fermentatore o digestore) per 2-4 settimane in assenza di ossigeno (anaerobiosi), consente di produrre energia elettrica e calore. Il biogas è una miscela di metano (55-60%) e CO2. Il digestato è una frazione semiliquida che prima del compostaggio, viene trattata per ridurne il contenuto in acqua. IL COMPOSTRAGGIO Il processo di compostaggio è un processo aerobico e viene fatto seguire alla digestione anerobica. Si compone di queste fasi: ossidazione nella quale si ha l'igienizzazione della massa: è questa la fase attiva e più intensa (T=55 C) caratterizzata da processi di degradazione delle componenti organiche più facilmente degradabili, maturazione, durante la quale il prodotto si stabilizza arricchendosi di molecole umiche: si tratta della fase con processi di trasformazione della sostanza organica con formazione di sostanze umiche (T=5-45 C). finisaggio aerobico, processo che consente l organicazione dell azoto, l abbattimento della fito-tossicità residua, l umificazione della componente organica e una ulteriore riduzione della carica microbica potenzialmente patogena.

11 Il compost non produce odori molesti, è simile per consistenza ad una terra vegetale e contiene elementi nutritivi in grado di essere utilizzati da colture e vegetazione in genere. Il compost di qualità può essere sottoposto a certificazione. Questo prodotto può essere restituito all agricoltura, o utilizzato nel giardinaggio, nelle serre, nei ripristini ambientali, ecc. Il digestato inoltre subisce un processo di stabilizzazione che rende più breve la fase di compostaggio e maturazione e il compost prodotto ha qualità superiore a quello tradizionale

12 Raccolta differenziata Pretrattamento FORSU Cogenerazione (CHP) Digestione anerobica Produzione energia elettrica FORSU Compostaggio Produzione calore Produzione compost Altre matrici organiche pure e reflui zootecnici

13 Il progetto GREENWASTE Quali sono gli obiettivi? Il progetto sviluppa tre tematiche: l implementazione di una efficiente raccolta differenziata dei rifiuti solidi urbani ed in particolare di quella della frazione organica (FORSU) mediante ritiro porta a porta, il trattamento dei reflui (liquami e letame) degli allevamenti zootecnici per ridurre i costi per gli allevamenti locali, ricavarne energia e contenere il loro impatto sull ambiente, sviluppare uno studio di fattibilità per un impianto che possa raccogliere tutti i residui organici provenienti dai residenti, dalle attività agricole e agroalimentari e destinarli ad uno sbocco di recupero complessivo.

14 REFLUI ZOOTECNICI Capi allevati in Basilicata: Capi allevati in Provincia di PZ: Capi allevati GAL Akiris: da latte 2795 da carne 7328 (stalla con 50+ capi) Bovini da latte: Vacche in lattazione o in asciutta 49% Manze 33% Vitelli 18% Bovini da carne: 25% allevato in stalla Produzione di reflui: t/anno Si stima che possano essere conferiti il 50% dei reflui

15 Altri materiali organici Sansa vergine di olive Produzione: q.li/anno Disponibilità: 2830 q.li anno Stagionalità Dalla olivicoltura ci interessa anche la possiilità di utilizzare il materiale legnoso derivante dalle potature (in quanto privo di contaminanti) quale strutturante per la produzione del compost

16 Scarti lavorazione delle carni Produzione SOA2 e SOA3: 13 t/anno (Macellerie) Disponibilità 10% scarti lavorazione capo Macelli (frazione stomacale) Scarti organici vegetali da lavorazioni Vinacce? Siero di latte? Scarti vegetali t Molini? [Colture dedicate]?

17 L alimentazione del digestore (la dieta) Conferiemento Produzione di biogas t m 3 FORSU 5000 t Liquami bovini t Liquame suino 8000 t Sanse 280 t Residui organici animali 50 t 5130 Residui organici vegetali 2500 t

18 Impianti che utilizzano lo stesso processo Impianto Lana (BZ) t FORSU + effluenti Impianto Castelleone (CR) t/a FORSU reflui zootecnici altri materiali organici

19 Alimentazione del digestore Produzione di biogas: m 3 /anno Potenza elettrica 500 kw Produzione di energia elettrica kwh/a Produzione di energia termica kw//h Autoconsumo Impianto digestione anerobica 7-11% - Pompe, avvio digestore Impianto compostaggio: 40-50% - Essicazione e movimentazione - Rivoltamento cumuli Rendimento: 32% (circa) Energia elettrica disponibile kwh/a Calore 50% Ulteriori residui di processo (digestione) grigliato sabbia 275 t 320 t

20 Alimentazione del digestore Il pretrattamento della FORSU è un elemento cruciale del processo in quanto consente l allontamentento dei materiali indesiderati che potrebbero ostacolare la digestione anaerobica e inquinare il compost. Questo processo è attuato mediante selezione idromeccanica in 2 fasi: Fase 1 Wastepulper : al rifiuto è addizionata acqua e il materiale è lavorato da coltelli. Il processo separa - una parte pesante per sedimentazione, - una leggera per flottazione e - una intermedia ricca di sostanze organiche scarsamente solubili. La Fase 2 è dedicata all allontamento della sabbia e impurità minori

21 Bilancio di massa DA + compostaggio Compostaggio Ingresso kg kg FORSU + altri mat.org Strutturante Tot. biom. Ingresso Ossigeno Biomassa + ossigeno) Uscita Compost prodotto Acqua separata CO2 11 biogas Scarti di lavorazione (materiali non compostabili) Massa uscita Massa restante

22 Che aspetto avrà l impianto? Accettazione e pretrattamento FORSU Digestore anaerobico Plug flow Motore+alternatore Biofiltro (100 m 2 ), 3500 m 3 /h Stoccaggio compost e insacchettamento Compostaggio La superficie impegnata sarà di circa 2 ha

23 Motore CHP Compostaggio Digestore CSTR Biofiltri Pretrattamento FORSU Ricevimento

24 E sicura? L impianto non fa altro che sfruttare processi che avvengono normalmente in natura. Semplicemente, i processi sono qui regolati in modo da renderli più veloci ed efficaci e ridurre gli effetti indesiderati nell area circostante. Ci saranno rischi per la salute? Il materiale in ingresso viene mantenuto costantemente controllato il compost in uscita è stato sottoposto a due trattamenti termici che lo rendono sicuro e utilizzabile da chiunque. La qualità del compost sarà certificata. Ci saranno rischi per l ambiente? I processi che si sviluppano all interno dell impianto sono processi naturali. L area è comunque impermeabilizzata e tenuta sotto controllo. Le emissioni del motore sono, indicativamente, quelle di motori diesel di uguale potenza Ci saranno odori molesti nella zona? L emissione di odori molesti è l aspetto giustamente più temuto nel caso di impianto di compostaggio (la digestione anerobica non produce odori, al contrario li riduce o elimina). Per questo motivo la fase di compostaggio avviene in un locale chiuso ermeticamente (in depressione) e l aria in uscita è purificata mediante scrubber (lavaggio con acqua) e mediante biofiltri.

25 Come verrà scelta la zona dell impianto? L area ottimale verrà individuata in modo tale da essere baricentrica rispetto ai comuni che conferisocno materiale, facilmente raggiungibile dai mezzi di trasporto: verranno considerati I vincoli per quanto rigaurda la protezione dei suoli, delle acque e del paesaggio. Ci sarà rumore? Il rumore è dato dalle macchine che lavorano la FORSU all ingresso dalle pompe che servono l impianto di digestione anerobica, dai mezzi che spostano materiali in ingresso e in uscita. Tutte le fonti saranno schermate e le emissioni sonore tenute sotto controllo.

26 Che vantaggi ne avrò come cittadino? Il primo vantaggio, poco visibile ma importante, che avranno tutti I cittadini è una maggiore cura e attenzione per l ambiente che li circond. Più concretamente però è atteso un vantaggio economico fin d ora documentabile. I I costi di smaltimento dei RSU caleranno e questo si ripercuoterà favorevolmente sulla bolletta. Che vantaggi ne avrò come agricoltore/allevatore? Il conferimento dei reflui zootecnici consentirà di ridurre considervolmente gli spandimenti. Andrà valutato da ogni Azienda se non sia però più opportuno mantenere comunque un livello di restituzione al suolo delle sostanze nutritive allontanate. Le modalità di distribuzionje del compost dovranno essere oggetto di una specifica analisi. Quali sono I costi? L impianto allo studio è economicamente impegantivo, ma avrà quale ritorno la cessione dell energia elettrica alla rete, come pure del calore e la vendita del compost. Vanno però considerate ache le spese evitate tra cui il mancato conferimento in discarica o ad altro impianto, la riduzione delle emissioni di gas serra. Vi sarà nuova occupazione.

27 Quale elemento di tutto il processo è il più critico? L aspettò decisivo che segna il successo o meno della proposta sarà la qualità della raccolta differenziata dei rifiuti e, in particolare, la qualità della raccolta della quota di materiali organici. Infatti, se la FORSU è inquinata da vetri, pezzi di plastica, materiali inadeguati (batterie, oli d auto, solventi, vernici, ecc.), il compost sarà di scarsa qualità e non potrà ricevere la certificazione a cui si ambisce. Il compost di scarsa qualità è di più difficile collocazione e pertanto potrà essere richiesto agli agricoltori/allevatori di ritirare quote più elevate di quanto conferito. Ma si tratterà di materiale non sempre ottimale con le conseguenze immaginabili. Parte del materiale troverà dunque impiego solo lontano dall impianto. I vantaggi economici si assottiglieranno o cesseranno. Quindi: l impegno dovrà essere generale per avere la migliore qualità dei materiaii in ingresso e in uscita. Questo è possibile con una buona organizzazione della raccolta differenziata, del ritiro dei materiali, ma soprattutto con una attenta selezione nelle cucine di casa e negli altri luoghi di produzione.

28 Grazie per l attenzione!