Il progetto SEBE e le attività del CRPA: risultati del monitoraggio di cinque impianti di biogas Nicola Labartino C.R.P.A.

Transcript

1 2 a GIORNATA NAZIONALE SUL BIOMETANO Biogas e biometano in Italia e in Europa: i progetti europei SEBE e GreenGasGrids Il progetto SEBE e le attività del CRPA: risultati del monitoraggio di cinque impianti di biogas Nicola Labartino C.R.P.A. Convegno Nazionale Progetto SEBE 10 maggio 2013

2 SEBE : Sustenible and Innovative European Biogas Environment (Ambiente Sostenibile e Innovativo per il Biogas in Europa) OBIETTIVO aumentare la quota di energia rinnovabile prodotta a partire dal biogas Parte del Programma europeo CENTRAL EUROPE ( finanziato dall Unione Europea

3 I Paesi del Central Europe Austria Germania Ungheria Polonia Repubblica Ceca Italia Romania Slovacchia Slovenia

4 I partner di SEBE Il progetto vede coinvolti CRPA di Reggio Emilia e Environment Park di Torino insieme ad altri 12 partner provenienti dal settore pubblico e privato di Austria, Slovenia, Polonia, Slovacchia, Germania, Repubblica Ceca e Ungheria

5 SEBE: le azioni del CRPA Monitoraggio di impianti di biogas; Giornate dimostrative negli impianti monitorati; Corsi di formazione, seminari, pubblicazioni sul biogas; Sul sito http//sebe.crpa.it : un servizio di supporto tecnico-informativo sulla produzione di biogas da biomasse agro-zootecniche.

6 Target groups Esperti del settore biogas Persone non specializzate con interessi verso il settore biogas Comunità locali Imprenditori locali e nazionali del settore agricolo Imprenditori del settore energetico Esponenti del governo locale Esponenti del governo nazionale Organizzazioni non governative Stakeholders in generale

7 CRPA nel periodo del progetto ha svolto 4 corsi sul biogas con circa 500 partecipanti totali 23 marzo 2011: corso a Medicina, vicino Bologna. 20 maggio 2011: corso a Ferrara 15 dicembre 2011: corso a Reggio Emilia 08 marzo 2012: corso a Piacenza

8 CRPA nel periodo del progetto ha svolto 6 demo days all'interno di impianti di biogas con circa altri 500 partecipanti totali 11 novembre 2010 Az. Persiceto Bioenergia S. G. In Persiceto (Bologna) 6 aprile 2011 Azienda Antonio Molinella (Bologna) 7 ottobre 2011 Az. Cooperativa CAT a Correggio (Reggio Emilia) 15 dicembre 2011 Az. Pedrotti a Reggio Emilia 08 marzo 2012 Az. AL.BE.RO. Vigolzone (Piacenza). 19 giugno 2012 Az. Persiceto Bioenergia S. G. In Persiceto (Bologna) (con una dimostrazione sull'uso del biometano per autotrazione)

9 I Centri di Competenza e Conoscenza CKC (Competence Knowledge Centre) CRPA ed Environment Park hanno costituito insieme un 'Centro di Competenza e Conoscenza', azione prevista nel progetto SEBE per creare un supporto di prima consulenza a stakeholder del biogas. I due enti gestiscono le richieste in modo autonomo, ma si scambiano competenze ed eventuali collaborazioni. CRPA ha ricevuto molte richieste di prima consulenza anche da parte di portatori di interesse fuori regione Emilia Romagna e fuori nazione

10 Impianti monitorati: Impianto n.1 Anno di avvio operatività: 2010 Luogo: Correggio (RE) Substrati alimentati: insilati di mais, sorgo e triticale, liquame bovino, pollina,sottoprodotti dell'agroindustria di origine vegetale (graspi d'uva, scarti barbabietola...) Temperatura di processo: circa 41 C Tipologia digestori: CSTR Volume totale dei digestori: 8200m 3 (2 x 2500 primari + 1 x 3200 secondario) Volume di stoccaggio: 2 x 4400 m 3 di cui una miscelata e coperta Tempo di ritenzione idraulica: circa 100 giorni Cogeneratori: 2 Deutz con una potenza installata di 500 kw e ognuno Potenza totale installata: 1000 kw e

11 Impianto n.1 L'impianto di digestione anaerobica è di proprietà di una cooperativa costituita da 27 aziende agricole (circa 1200 ha in totale) e 5 cantine vinicole. La superficie agricola totale di tutti i soci della cooperativa e delle cantine è superiore a 5000 ha. Il digestato in uscita dall'impianto viene separato con un separatore a compressione elicoidale, sia la frazione solida che liquida sono utilizzate sui terreni dei soci. Molti dei soci della cooperativa lavoravano nel settore saccarifero e hanno potuto continuare la loro attività agricola riconvertendo parte dei terreni con la produzione di colture dedicate per uso energetico.

12 Impianto n. 1 : i substrati caricati

13 Impianto n. 1 : dati produttivi (1): manutenzione motori (2): manutenzione motori

14 Impianto n. 1 : dati produttivi, l'autoconsumo

15 Impianti monitorati: Impianto n.2 Anno di entrata in operatività: 2009 luogo: San Giovanni in Persiceto (BO) Substrati alimentati: insilato di mais, insilato di triticale, sottoprodotti vegetali dell'agro-industria Temperatura di processo: termofilia circa 55 C Volume digestori: due primari di 1250 m 3 e due secondari di 3000 m 3 Volume gasometro: 2 gasometri di 1500 m 3 posti sui digestori scondari Cogeneratori: 4 IVECO AIFO modello 8291 SRG. Potenza elettrica installata: 1320 kw e all'inizio del monitoraggio, ora 990 kwe (con depotenziamento dei motori)

16 Impianto n.2 Impianto di digestione anaerobica che funziona prevalentemente ad insilati di mais e triticale e sottoprodotti dell'agroindustria. L'azienda utilizza circa 425 ha, inoltre ritira sottoprodotti dell'agroindustria. Dal giugno 2012 i cogeneratori sono stati depotenziati in modo da avere una potenza elettrica istallata totale di 1000 kwe e permettere così all'azienda di poter accedere alla tariffa omnicomprensiva di 280 /MWh. Il digestato prodotto viene sottoposto a separazione solido/liquido. La parte chiarificata viene stoccata in apposite vasche, mentre la parte solida viene avviata a compostaggio. Il compostaggio avviene in corsia chiusa provvista di rivoltatore orizzontale; il tutto è posto sotto una tettoia sulla quale è installato un impianto fotovoltaico dalla potenza nominale di 100 kw el. Le arie esauste del processo di compostaggio vengono convogliate ad un biofiltro. La frazione liquida del digestato e quella solida compostata vengono avviate ad utilizzo agronomico. Parte del biogas prodotto viene avviato ad un impianto dimostrativo/sperimentale per la purificazione del biogas a biometano e il suo utilizzo per autotrazione.

17 Impianto n. 2 : i substrati caricati

18 Impianto n. 2 : dati produttivi (1): depotenziamento dei motori (2): cambio dei generatori

19 Impianti monitorati: Impianto n.3 Anno di entrata in operatività: 2009 Luogo: Molinella (BO) Substrati alimentati: liquame e letame bovino aziendale, insilato di mais, insilati vari, sottoprodotti dell'agroindustria di origine vegetale Temperatura di processo: circa 40 C Tipo di reattori: CSTR Volume dei digestori : 2 x 1900 m 3 Volume postdigestore : 4700 m 3 Tempo di ritenzione idraulica: giorni Cogeneratore: Jenbacher mod. JGS 320 Potenza elettrica installata: 995 kw e

20 Impianto n.3 L'azienda utilizza circa 300 ha per produrre gli insilati e per ridistribuire il digestato. L'allevamento bovino aziendale è costituito da circa 500 vacche produttive oltre ai capi necessari per la rimonta. Il digestato prodotto viene sottoposto a separazione solido/liquido (separatore a compressione elicoidale) per poi essere utilizzato secondo le buone pratiche agricole per la fertilizzazione dei terreni aziendali. Il calore prodotto viene utilizzato oltre che per il riscaldamento dei digestori e della casa adiacente, anche per riscaldare l'aria utilizzata per l essiccazione del fieno. L'essiccatoio delle rotoballe è del tipo a flusso contrapposto.

21 Impianto n. 3 : i substrati caricati

22 Impianto n. 3 : dati produttivi (1): manutenzione motore (2): montaggio estrusore

23 Impianti monitorati: Impianto n.4 Cogeneratore: n. 2 Jenbacher Potenza elettrica installata: 2 x 1425 kwe Tempo di ritenzione idraulica (HRT): circa 100 giorni Anno di operatività: 2009 Luogo: Medicina (BO) Substrati alimentati: insilato di mais e triticale, sottoprodotti dell' agro-industria sia animali che vegetali Temperatura di processo:termofilia circa 55 C Volume totale dei digestori: m 3 (2x2,900 m x 5,600 m 3 ) Tipologia digestori: CSTR Volume stoccaggio coperto : 4700 m 3

24 Impianto n.4 L'impianto è alimentato con biomasse dedicate autoprodotte e con sottoprodotti vegetali ed animali (per un breve periodo) reperiti sul mercato. I primi due digestori lavorano in parallelo, mentre il terzo, più grande, funziona sia da post digestore che da digestore primario per quelle frazioni organiche che hanno bisogno di tempi di ritenzione idraulica inferiori. L'impianto è dotato di sistema di pastorizzazione per poter ritirare sottoprodotti animali di categoria 3. Il digestato, separato nelle due frazioni liquida e solida (due separatori a compressione elicoidale), viene utilizzato su oltre 400 ha aziendali (tra proprietà ed affitto).

25 Impianto n. 4 : i substrati caricati

26 Impianto n. 4 : dati produttivi

27 Impianti monitorati: Impianto n.5 Anno di operatività: 2011 Luogo: Formigine (MO)- Italy Substrati alimentati: insilato di mais, farina di mais di scarto, liquami suini addensati, frazione solida da vaglio Temperatura processo: mesofilia, circa 40 C Volume totale digestori: 5,400 m 3 (2x2,700 m 3 ) Tipologia digestore: CSTR Cogeneratore: n. 1 Jenbacher Potenza elettrica installata: 625 kwe Tempo di ritenzione idraulica (HRT): circa 60 giorni

28 Impianto n. 5 L'impianto è inserito all'interno di un allevamento suinicolo all'ingrasso. I capi mediamente presenti sono circa per un peso vivo totale di oltre t. I liquami dell'allevamento avviati al digestore anaerobico vengono prima addensati per mezzo di un flottatore per aumentare la quantità di SV/m3 di liquame e aumentare così il COV. Il calore recuperato dal cogeneratore viene utilizzato per riscaldare le salette che ospitano i suinetti di circa 7 kg nella fase di svezzamento. Il digestato prodotto, nella due frazioni solida e liquida, viene distribuito sui circa 300 ha aziendali.

29 Conclusioni Dal monitoraggio effettuato emerge la grande flessibilità della digestione anaerobica: può sfruttare diverse matrici, valorizzando scarti con la produzione di energia può essere inserita in differenti tipologie aziendali si possono installare impianti di differenti dimensioni (il quinto impianto monitorato è più piccolo, inserito in un allevamento suinicolo) Si può sfruttare la digestione anaerobica anche per la produzione di calore e/o di biometano

30 2 a GIORNATA NAZIONALE SUL BIOMETANO Biogas e biometano in Italia e in Europa: i progetti europei SEBE e GreenGasGrids Grazie n.labartino@crpa.it http//sebe.crpa.it Convegno Nazionale Progetto SEBE 10 maggio 2013