Compost e Biogas da frazioni organiche dei rifiuti urbani L esperienza di ETRA spa. Walter Giacetti

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Giorgia Coco
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1 Convegno MatER Maggio 2013 TECNOLOGIE E TENDENZE PER IL RECUPERO DA RIFIUTI Sala dei Teatini - via Scalabrini 9 - Piacenza Compost e Biogas da frazioni organiche dei rifiuti urbani L esperienza di ETRA spa Walter Giacetti Responsabile Pianificazione Strategica Ricerca & Sviluppo Membro Comitato Tecnico

2 Produzione di Compost e Biogas in Italia t/anno rifiuto organico compostaggio Digestione Anaerobica + compostaggio COMPOST QUALITA 54,3 mln Nmc/anno BIOGAS

3 Tipologie di rifiuto trattate in impianti di compostaggio (2010) ~80% provenienti dalla RD Totale matrici organiche trattate 4,16 mln t. (raddoppio in meno di 10 anni 2010 vs %) Ammendanti compostati prodotti ~ 1,2 mln t

4 Digestione Anaerobica da RU in Italia 21 impianti operativi; di cui 10 hanno trattato più di t/a di rifiuto Nel 2010, sono state trattate circa t. di biorifiuto quasi completamente costituite da FORSU Non risultano impianti che trattino rifiuto proveniente da TMB Si sono prodotti 54,3 mln di Nmc di biogas (95 Nmc/t) Molti impianti realizzano l integrazione della digestione anaerobica com il compostaggio Source:rapporto ISPRA 2012 dati 2010

5 DA integrata con un impianto di Compostaggio Aerobico ha un duplice obiettivo: Produrre biogas Energia Elettrica e Termica Produrre Compost di qualità ACM liberamente commercializzabile ai sensi del D.Lgs 75/2010

6 The compost quality is a Product if in compliance with Fertlisers Regulation since 1998 AMMENDANTE COMPOSTATO Last update of Fertilisers Law: D.Lgs.75/10

7 COMPOST QUALITY, ACM: Limit values D.LGS 75/2010 Parameter u.m. Limits Na mg/kg dm Declaration for ACV Cd mg/kg dm < 1,5 Cr VI mg/kg dm < 0,5 Hg mg/kg dm < 1,5 Ni mg/kg dm < 100 Pb mg/kg dm < 140 Cu mg/kg dm < 230 Zn mg/kg dm < 500 Ta mg/kg dm < 2 Salmonella MPN Absent in 25 g f.m. Escherichia coli UFC/g < 1000 Plastic+glass+metals (Ø > 2 % s.s. < 0,5 mm) Stones (Ø > 5 mm) % s.s. < 5 Germination index % >60

8 CIC Product Certification The Certification is a useful instrument to monitor the quality standards achieved, moreover it is useful both for the producer of quality compost and for the consumer who can verify the quality of the compost used. Its purpose is to improve safety, transparency and quality of compost production. Compost users will more easily be able to identify suitable composts for their required applications. Since 2003

9 Il marchio di qualità CIC nel 2012

10 CODIGESTIONE ANAEROBICA e POST COMPOSTAGGIO di MATRICI SELEZIONATE DI RIFIUTI URBANI Matrici organiche da rifiuto: - agroindustria, zootecnia - ottenute dalle RD - fanghi depurazione civile DA Fanghi di digestione Biogas - energia termica - energia elettrica La produzione di energia ottenuta dalla DA ( kwh/t.) compensa ampiamente i consumi di energia di un compostaggio aerobico (9-60 kwh/t.) Fase liquida Fase solida TRATTAM. REFLUI depurazione La trasformazione del digestato in ACM evita i costi conseguenti all allontanamento e trattamento presso terzi COMPOSTAGGIO Compost (ACM)

11 Impianti di digestione anaerobica di rifiuti urbani operativi in Italia di capacità superiore a t/a (aggiornamento, marzo 2011) Località Regione Tipo di RU trattato Quantità complessive trattabili (t/a) Bassano del Grappa Veneto FORSU FORSU fanghi verde Camposampiero Veneto FORSU FORSU fanghi liq: 7000 altri rifiuti liq. Connotazione tecnologica Dry, mesofilo Wet, termofilo Potenza elettrica installata (kw) Este Veneto FORSU Wet, mesofilo Lozzo Atesino Veneto FORSU *** Wet, mesofilo Isola della Scala Veneto FORSU * FORSU Wet 250 Treviso Veneto FORSU 3.000** FORSU Wet, mesofilo Villa Bartolomea Veneto FORSU FORSU altro Semi-dry, mesofilo Lana Trentino A.A. FORSU Wet, mesofilo 870 Montello Lombardia FORSU FORSU Wet, termofilo Castelleone Lombardia FORSU FORSU reflui zoot agroind. 600 insilato mais Villanova del Sillaro Lombardia FORSU Wet, mesofilo FORSU Semi-dry, termofilo Voghera Lombardia FORSU FORSU Wet, mesofillo 240 Casal Cermelli Piemonte FORSU FORSU + scarti alimentari Wet Pinerolo Piemonte FORSU Fossano Piemonte FORSU FORSU Semi-dry, termofilo FORSU fanghi Wet termofilo Cesena Emilia Romagna FORSU FORSU Dry, mesofilo Villacidro Sardegna FORSU FORSU Wet,mesofilo 600 Salerno Campania FORSU FORSU Wet

12 Un impianto di digestione o codigestione della frazione organica dei RU deve prevedere almeno le seguenti sezioni: 1. Pretrattamento della FORSU e preparazione Ingestati 2. Digestione Anaerobica e depurazione del biogas 3. Disidratazione dei Digestati 4. Post Compostaggio aerobico del digestato solido 5. Depurazione dei Digestati liquidi* 6. Recupero energetico e produzione di energia elettrica 7. Recupero del calore Le sezioni 6 e 7 possono essere omesse in caso di utilizzo alternativo del biogas (conversione a biometano) Le sezioni 4 e 5 possono essere ubicate anche in altro sito ma si deve tenere conto dell incidenza (elevata) dei costi di trasporto * Alcune tecnologie prevedono l autoevaporazionel del digestato liquido a sfruttando l esotermial del processo di compostaggio aerobico

13 Caratteristiche dell integrazione DA + Compostaggio - miglioramento del bilancio energetico dell impianto con produzione di energia rinnovabile; - migliore capacità di controllo ed a costi minori delle emissioni; - minore impegno di superficie a parità di rifiuto trattato; - riduzione dell emissione di CO2 in atmosfera (bilancio nullo o positivo); - omogeneità di flussi (di digestato) in ingresso alla fase aerobica e organicazione dell azoto contenuto nel digestato - garanzia di riduzione degli organismi patogeni grazie al doppio passaggio termico; - riduzione del fabbisogno di strutturante ligno-cellulosico rispetto al solo trattamento aerobico - maggiore costo di investimento - maggiore complessità tecnologica

14 Biogas ed energia producibile in Italia dalla conversione della matrici organiche presenti nei RU FORSU BIOGAS METANO ENERGIA ELETTRICA Pe Lorda Netta Funzion. installabile t/anno m3/t t. q. m 3 /anno % m 3 /anno kwh/anno Rend. kwh/anno ore/anno MW % % % % ~700 mln Nmc/anno CH4 ~2.500 Gwh ~330 Mwe

16 I servizi di Etra per i Comuni Etra nasce il 1 gennaio 2006 dall aggregazione dei gestori del servizio idrico integrato attivi nelle province di Vicenza e Padova. Etra è una multiutility a proprietà totalmente pubblica. Servizio idrico integrato ab. serviti mc/anno erogati Gestione rifiuti urbani oltre ab. Serviti, ~ ton/anno RU raccolti Trattamento delle frazioni Organiche in 3 impianti (Vigonza-aerobico, Camposampiero e Bassano-anaerobici) circa ton di matrici organiche trattate

17 Camposampiero PD Wet Termofilo Bistadio Linde IMPIANTI ETRA di DA Bassano del Grappa VI Dry Mesofilo Monostadio Valorgà Avviato nel 2005 è costituito da 1 digestore con volume di m 3 lordi, l impianto è adiacente ad un impianto di depurazione di reflui urbani con capacità di A.E. Avviato nel 2003 è costituito da 3 digestori con volume totale di m 3 lordi con annesso un impianto di compostaggio aerobico. La frazione liquida viene inviata al vicino depuratore tramite condotta dedicata.

18 Impianto DA ad Secco Ubicazione (Bassano - VI) Avviato nel 2003 è costituito da 3 digestori con annesso un impianto di compostaggio per il trattamento della frazione solida del digestato

19 BIOFILTRO CAPANNONE COMPOSTAGGIO CAPANNONE METANIZZAZIONE DIGESTORI ANAEROBICI CAPANNONE PRETRATTAMENTI TORCIA SCARICO MEZZI

20 BIOFILTRO DIGESTORI ANAEROBICI TORCIA CAPANNONE COMPOSTAGGIO CAPANNONE PRETRATTAMENTI LOCALI MOTORI

21 Nel reattore il flusso di materia è circolare ed è assicurato dal ricircolo del biogas Ogni reattore è riempito per circa l 80% del volume con il rifiuto da digerire il resto è disponibile per il biogas e funge da gasometro

22 Digestore di Bassano del Grappa (VI): schema di processo semplificato FORSU PRETRATTAMENTO VAGLIATURA DEFERRIZZAZIONE Scarti di preselezione VERDE TRITURATO UTILIZZO BIOGAS Energia elettrica Energia termica Digestori Anaerobici Solfato D ammonio VERDE TRITURATO Ammendante DEPURATORE Frazione liquida CENTRIFUGA In agricoltura Acqua Frazione solida COMPOSTAGGIO Scarti di raffinazione Superf.

23 BILANCIO SS - DIGESTORE + COMPOSTAGGIO in out 100% biogas 55% in digestato 45% digestato liquido 9% out 100% digestato solido 36% perdite 5% + compost grezzo 45% strutturante legnoso 15% 51% 51%

25 LINEA GAS Sistema di Sicurezza Torcie di emergenza (Potenzialità m3/h) Filtri Desolforatori Scambiatore valvola a 3 vie Nuovo Gasometro? Soffianti DIGESTORI Produzione Media stimata: m3/die (Picco di produzione: m3/h) RETE ELETTRICA Motore M1 (Biogas consumato 300 m3/h) A pieno regime: 535 Kwh Motore M2 (Biogas consumato 390 m3/h) A pieno regime: 715 Kwh Motore M3 (Biogas consumato 390 m3/h) A pieno regime: 715 Kwh

26 BILANCIO ENERGIA - DIGESTORE + COMPOSTAGGIO P=2,1 MWe 10,2 GWh

27 Energia (kwh) e Biogas (Nmc) lordi specifici (per ton di p.f.) prodotti nei digestori di Bassano e Camposampiero Produzione Energia Produzione Biogas Camposampiero ad umido/bistadio/termofilo Bassano a secco/monostadio/mesofilo I sem Kwh/ton pf Camposampiero Kwh/ton pf Bassano Nmc/ton pf Camposampiero Nmc/ton pf Bassano

28 Impianti di Camposampiero e Bassano: prestazioni a confronto (medie anni ) 50,0% 45,0% 40,0% 35,0% 30,0% 25,0% 20,0% 15,0% 10,0% 5,0% 0,0% Tasso di autoconsumo energetico % Bassano Camposampiero Scarti % pf/pf

29 Contatti Etra - Pianificazione Strategica Ricerca & Sviluppo Tel Fax w.giacetti@etraspa.it Grazie per l attenzionel

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