CONVEGNO. Centro Ricerche Produzioni Animali C.R.P.A. S.p.A.

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1 CONVEGNO Rifiuti: le ricerche industriali applicate, per una gestione sostenibile e per il raggiungimento degli obiettivi nazionali ed EU a seguito delle innovazioni normative e tecnologiche della cavitazione idrodinamica in Mirco Garuti, Claudio Fabbri, Sergio Piccinini Centro Ricerche Produzioni Animali CRPA Marco Soldo Three-ES 7 novembre 2014 Sala Ravezzi 2 Hall Sud Centro Ricerche Produzioni Animali C.R.P.A. S.p.A.

2 Tecniche di pretrattamento Obiettivi Riduzione dei costi e maggiore flessibilità della DA riduzione/ottimizzazione nell uso di biomasse approvvigionamento di sottoprodotti agro-industriali (paglia, sanse, etc ) abbassamento dei costi di gestione dell impianto ottimizzazione della miscelazione miglioramento globale del processo fermentativo

3 Tecniche di pretrattamento Obiettivi Effetto del pretrattamento sulle biomasse a) substrato senza pretrattamento b) incremento nella velocità di produzione di biogas c) aumento nella quantitàdi biogas prodotto d) incremento della velocità di produzione e della quantità di biogas Adattamento da Montgomery et al. (2014) IEA Task 37 Technical Brochure.

4 Tecniche di pretrattamento Panoramica -Meccanico -Termico -Disintegrazione elettrocinetica -Acido -Basico - Microbiologico - Enzimatico - Estrusione - Steam Explosion - Termochimico - Ultrasuoni -Cavitazione idrodinamica

5 Come valutare i pretrattamenti Informazioni ottenute COD,sCOD test in batch viscosità, granulometria test in continuo impianto pilota Tempo e investimento nella sperimentazione scala reale

6 Cavitazione idrodinamica controllata Pilli et al.(2011), Ultrasonics Sonochemistry Lehne et al. (2001) Water Science and Technology, 43(1) Three-ES S.r.l.

7 Principali soluzioni impiantistiche Installazione in ricircolo BIOMASSE IN INGRESSO Installazione al carico CAVITAZION E BIOMASSE SOLIDE IN INGRESSO CAVITAZION E digestato chiarificato Installazione in linea (tra due digestori) BIOMASSE IN INGRESSO CAVITAZION E

8 Sperimentazione in laboratorio Test BMP in batch Aumento della resa in metano Incremento nella cinetica di produzione + 14,6% + 22,4%

9 Monitoraggio in scala reale Installazione in ricircolo 860 kwe Perchè? 610 kwe 860 kwe Difficoltànell aumentare il COV BioSPR Problemi di miscelazione (strati flottanti) Tr biospr=schockwave Power Reactor, Tr=Trituratore, = pompa centralizzata

10 Monitoraggio in scala reale Analisi granulometrica del digestato Granulometrie utilizzate (mm) > 5,0 3,15<F<5,0 2,0< F <3,15 1,0< F <2,0 0,5< F < 1,0 0,3< F < 0,5 0,3< F < 0,1 < 0,1 A Ingresso 14,15% 6,89% + 7,26% 3,47% 9,21% 6,52% 3,77% 5,45% 57,44% B SPR 256 kj/kgst 1,97% 3,95% 7,43% 8,88% 7,11% 4,36% 5,74% 60,56% C SPR 396 kj/kgst 1,47% 1,83% 5,99% 10,24% 6,92% 5,01% 5,96% 62,59% D SPR 496 kj/kgst 1,01% 2,54% 3,74% 12,18% 5,93% 4,61% 6,46% 63,54% E SPR 620 kj/kgst 2,56% 0,53% 2,03% 6,61% 8,65% 8,11% 4,77% 6,31% 62,99% +

11 Monitoraggio in scala reale Viscosità del digestato (42 C) Triturato re

12 Conclusioni e prospettive future Conclusioni effetti migliorativi sull efficienza di digestione di biomasse pretrattate pretrattamento del digestato con cavitazione, abbinato a triturazione, può ridurre ulteriormente la dimensione delle particelle solide diminuzione della viscosità del digestato dopo trattamento miglioramento della miscelazione possibilitàdi incrementare il COV su digestore primario fino a 8,5 kgsv/m 3 /giorno autoconsumi elettrici dell impianto globalmente < 9,5%

13 Conclusioni e prospettive future Prospettive future Approfondire analisi sugli autoconsumi elettrici Esplorare utilizzo di sottoprodotti Valutare la cavitazione una installazione al carico Ulteriori studi in corso

14 CONVEGNO Rifiuti: le ricerche industriali applicate, per una gestione sostenibile e per il raggiungimento degli obiettivi nazionali ed EU a seguito delle innovazioni normative e tecnologiche Grazie per l attenzionel Mirco Garuti m.garuti@crpa.it 7 novembre 2014 Sala Ravezzi 2 Hall Sud Centro Ricerche Produzioni Animali C.R.P.A. S.p.A.