COGENERAZIONE A BIOGAS

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1 COGENERAZIONE A BIOGAS Aspetti ambientali L evoluzione del biogas per un agricoltura più sostenibile BOLOGNA, 6 Luglio 2011 INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 1

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8 DISTRIBUTORE GENERALE PER L ITALIA INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 8

9 Concetti generali e terminologia INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 9

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15 Gruppo di cogenerazione componenti costruttivi INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 15

16 Cogeneratore gruppo elettrogeno motore ciclo Otto a miscela magra alternatore sincrono trifase sistema raffreddamento emergenza radiatori singoli, a doppio pacco quadristica elettrica quadro comando e controllo quadro parallelo rete INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 16

17 Cogeneratore container insonorizzato container setti ventilazione locale l quadri linea gas di scarico silenziatore gas di scarico catalizzatore ossidante sistema recupero calore (cogenerazione) scambiatore a piastre su circuito raffreddamento motore scambiatore a fascio tubiero su gas di scarico INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 17

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20 Composizione chimica biogas INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 20

21 Composizione chimica biogas - CH 4 determina il potere calorifico - H 2 - Idrogeno - C n H m (n>1) idrocarburi a catena, instabili, causano detonazione - CO 2 + N 2 (gas inerti) Determinazione numero di metano da parte del motorista NM 0 miscela detonante (molto H 2 ) NM 100 miscela non-detonante (CH 4 100%) INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 21

22 Composizione chimica biogas -H 2 S (acido solfidrico) nella combustione si genera SO 2 + H 2 O che possono combinarsi in H 2 SO 3 H 2 SO 4 (acido solforoso-ico) - attenzione a condense acide! INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 22

23 Biogas = emissioni inquinanti? INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 23

24 Decreto Legislativo 3 aprile 2006, n. 152 "Norme in materia ambientale Parte V, allegato X, sezione 6 biogas come combustibile soggetto alle disposizioni dello stesso allegato solo qualora provenga dalla fermentazione anaerobica metanogenica di sostanze organiche non costituite da rifiuti. In particolare non deve essere prodotto da discariche, fanghi, liquami e altri rifiuti a matrice organica. Il biogas derivante dai rifiuti può essere utilizzato con le modalità e alle condizioni previste dalla normativa sui rifiuti. INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 24

25 Decreto Legislativo 3 aprile 2006, n. 152 "Norme in materia ambientale Parte V, allegato X, sezione 6 INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 25

26 Parte V del D. Lgs. 152/2006: limiti di emissione (valori medi orari) per motori a combustione interna alimentati a biogas Potenza termica complessiva installata [MW] Ossigeno 5% affluente anidro 3 MW > 3MW Carbonio organico totale COT [mg/nm 3 ] Monossido di carbonio CO [mg/nm3] Ossidi di azoto NOx [mg/nm3] Composti inorganici del Cloro sotto forma di gas o vapori come HCl [mg/nm3] INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 26

27 Alla ricerca di soluzioni per il rispetto delle limiti imposti INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 27

28 Trattamenti di depurazione PRIMA dell utilizzo del biogas FILTRAZIONE Passaggio del biogas estratto attraverso ghiaia e sabbia in appositi spazi ove si depositano i solidi in sospensione (grassi, schiume, particolato) INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 28

29 Trattamenti di depurazione PRIMA dell utilizzo del biogas DESOLFORAZIONE Abbattimento della parte di H2S, può essere effettuata: a umido in torri di lavaggio (scrubber) con soluzioni prima basiche (fase 1) e acide (fase 2) oppure con acqua a elevata pressione a secco trattamento chimico con sostanze adsorbenti (ossidi di ferro) oppure con carboni attivi biofiltri organismi degradanti i composti solforati INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 29

30 Trattamenti di depurazione PRIMA dell utilizzo del biogas RIMOZIONE CO2 Talvolta operata per aumentare il tenore di metano in biogas poveri, può essere effettuata con assorbimento della CO2 in acqua e successivo strippaggio per rilascio in atmosfera membrane semipermeabili che trattengono CH4 e lasciano passare CO2 INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 30

31 Trattamenti di depurazione PRIMA dell utilizzo del biogas DEUMIDIFICAZIONE Necessaria per evitare la condensazione dell umidità di cui il biogas è saturo nelle tubazioni del cogeneratore, si opera attraverso trappole idrauliche per segregazione per gravità cicloni con separazione per forza centrifuga frigoriferi con condensazione per abbattimento della temperatura e parziale separazione di altre sostanze nocive volatili INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 31

32 Trattamenti di depurazione DURANTE l utilizzo del biogas ABBATTIMENTO EMISSIONI INQUINANTI - NOx NO x controllo diretto attraverso settaggi motore max 250 mg/nm 3 (attraverso una combustione a miscela magra si abbassa la temperatura di combustione riducendo la formazione di No x ) INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 32

33 Trattamenti di depurazione DURANTE l utilizzo del biogas ABBATTIMENTO EMISSIONI INQUINANTI - CO Attraverso reazione catalitica con opportuno catalizzatore 3 allo scarico del motore (da CO a CO 2 ) max 300 mg/nm 3 In alternativa ricorso a postcombustore INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 33

34 Trattamenti di depurazione DURANTE l utilizzo del biogas ABBATTIMENTO EMISSIONI INQUINANTI - COT COT Carbonio Organico Totale è una misura della quantità di carbonio legato in un composto organico e comprende: COV composti organici volatili: idrocarburi metanici con eventuale presenza di ossigeno e cloro Particelle di carbonio elementare Idrocarburi pesanti adsorbiti sul materiale particolato INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 34

35 Trattamenti di depurazione DURANTE l utilizzo del biogas ABBATTIMENTO EMISSIONI INQUINANTI - COT Il COT è diviso in due parti: NON METANICA METANICA Incombusti il loro valore dipende d da: Miscela Velocità di combustione Geometria cilindro INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 35

36 Postcombustore Per il rispetto dei valori espressi dalla presente normativa è necessario fare ricorso a un postcombustore. Processo di ossidazione degli inquinanti avviene con scambio di calore su elementi ceramici e in camera di combustione finale con cessione del calore prodotto agli elementi ceramici stessi Consumo di combustibile quasi nullo in funzione dei contenuti da trattare INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 36

37 Postcombustore INTERGEN Divisione energia di IML Impianti s.r.l. - via garcía lorca lomagna (lecco) - 37

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