Procedura di Verifica di Assoggettabilità a VIA (Screening) Parte Seconda D. Lgs. n. 152/06 e s.m.i. L.R. n. 9/99 e s.m.i.

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1 PROGETTO DI INCREMENTO DELLA CAPACITÀ PRODUTTIVA DELLO STABILIMENTO DI LAVORAZIONE E TRASFORMAZIONE DI PRODOTTI ALIMENTARI E PRODUZIONE DI ENERGIA DA FONTI RINNOVABILI MEDIANTE DIGESTIONE ANAEROBICA Progetto Preliminare Procedura di Verifica di Assoggettabilità a VIA (Screening) Parte Seconda D. Lgs. n. 152/06 e s.m.i. L.R. n. 9/99 e s.m.i. Settembre 2011

2 SOMMARIO 1 PREMESSA INCREMENTO DELLA CAPACITÀ DI PRODUZIONE DELLO STABILIMENTO MOTIVAZIONI DELL INTERVENTO VARIAZIONI DELLA CAPACITÀ PRODUTTIVA NEGLI ANNI OTTIMIZZAZIONE DEI CICLI PRODUTTIVI INSTALLAZIONE DEL DIGESTORE ANAEROBICO PREMESSA INQUADRAMENTO MODIFICHE PROPOSTE DESCRIZIONE DEL PROCESSO DI DIGESTIONE ANAEROBICA Alimentazione impianto e miscelazione Dosaggio dei chemicals Fase di digestione Trattamento gas Cogenerazione Trattamento digestato Schema a blocchi dell impianto CONSUMI/RIDUZIONI E BILANCI Flussi principali / Portate ingresso / uscita al/dal digestore Consumo chemicals e materie prime Riduzione consumi chemicals Bilancio idrico al depuratore Bilancio di COD al depuratore Bilancio di SST al depuratore e solfati allo scarico Bilancio di energia elettrica Bilancio rifiuti Traffico Emissioni in atmosfera BENEFICI AMBIENTALI ATTESI Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 2 di 24

3 ELENCO ALLEGATI Allegato 1: Impianto di produzione di energia elettrica da combustione biogas Tavola 1: PLANIMETRIA GENERALE STABILIMENTO Allegato 2: Impianto di produzione di energia elettrica da combustione biogas Tavola 2: RETE SCARICHI IDRICI Allegato 3: Impianto di produzione di energia elettrica da combustione biogas Tavola 3: EMISSIONI IN ATMOSFERA Allegato 4: Impianto di produzione di energia elettrica da combustione biogas Tavola 4: VISTE IMPIANTO Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 3 di 24

4 1 PREMESSA Unigrà S.p.A., attiva dal 1972, esercisce lo stabilimento di lavorazione e trasformazione di prodotti alimentari (oli e grassi di origine animale e vegetale) e la connessa discarica per rifiuti non pericolosi prodotti in proprio, siti in Comune di, Via Gardizza n. 9, in virtù del provvedimento di Autorizzazione Integrata Ambientale (AIA) n. 585 del 24/12/2009, rilasciato dalla Provincia di Ravenna quale modifica non sostanziale del provvedimento di AIA n. 668 del 15/10/2007, successivamente modificato con provvedimento della Provincia di Ravenna n del 15/07/2011. In area adiacente a quella dello Stabilimento, Unigrà gestisce la Centrale di generazione di energia elettrica alimentata a biomasse in virtù del provvedimento di AIA n. 682, rilasciato dalla Provincia di Ravenna in data 28/11/2006, come modificato con Provvedimento della Provincia di Ravenna n del 11/05/2011. Unigrà intende ora apportare modifiche impiantistiche e gestionali allo stabilimento, descritte nel Progetto cui il presente Studio si riferisce, sinteticamente riassumibili in: razionalizzazione ed ottimizzazione dei cicli produttivi al fine di conseguire un incremento della capacità produttiva che consenta una produzione pari a circa tonnellate/giorno di prodotti lavorati; installazione di un impianto di digestione anaerobica di materiale non costituente rifiuto derivante dal ciclo produttivo dello stabilimento alimentare per la produzione di biogas con cui alimentare un motore endotermico per la produzione di energia elettrica e termica (in assetto cogenerativo) da fonti rinnovabili, con potenza elettrica pari a 999 KWe. Nello stabilimento Unigrà di lavorazione e trasformazione di prodotti alimentari sono svolte attualmente le seguenti attività, anche con riferimento alla suddivisione tra attività IPPC e non riportate nel provvedimento di AIA n.585 del 24/12/2009: Impianto di produzione, lavorazione e trasformazione di oli e grassi vegetali e animali; Discarica aziendale per rifiuti non pericolosi prodotti in proprio, avente una capacità di abbancamento totale pari a circa tonnellate di rifiuti; Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 4 di 24

5 Centrale termoelettrica composta da 2 linee di cogenerazione, entrambe alimentate a metano e costituite da turbogas con relative unità a recupero di calore con postcombustione, per una potenza termica nominale complessivamente installata pari a 48 MWt; Impianto trattamento acque reflue in grado di depurare circa 120 m 3 /h di acque reflue sia industriali che domestiche unitamente ad acque meteoriche di dilavamento, composto da una sezione di trattamento chimico-fisico, previa eventuale disoleazione, e da una sezione di trattamento biologico a fanghi attivi con fase preliminare di denitrificazione, oltre ad una linea di trattamento fanghi mediante ispessimento e centrifugazione; Servizi generali quali uffici, servizi e spogliatoi, pesa, laboratorio analisi, officine di manutenzione meccanica-elettrica. Di seguito si riporta una descrizione dei due interventi previsti. Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 5 di 24

6 2 INCREMENTO DELLA CAPACITÀ DI PRODUZIONE DELLO STABILIMENTO Il primo intervento previsto, come anticipato in Premessa, si sostanzia nell incremento della capacità produttiva dello Stabilimento di produzione, lavorazione e trasformazione di prodotti alimentari. 2.1 MOTIVAZIONI DELL INTERVENTO L aumento della capacità produttiva è legato: alle modifiche impiantistiche effettuate negli ultimi anni; all ottimizzazione ed al miglioramento dell efficienza dei processi dello stabilimento. In particolare quest ultimo fattore ha reso possibile la massimizzazione della produttività dell impianto che dovrebbe essere ulteriormente incrementata entro il Le esigenze commerciali hanno reso infatti necessaria l adozione di interventi per permettere: la produzione di un numero maggiore di tipologie di prodotti con minori costi; la tracciabilità dei lotti di produzione; la prevenzione di contaminazioni sui prodotti. Questo ha comportato l attuazione di interventi finalizzati al risparmio energetico, alla riduzione degli scarti ed alla creazione di linee dedicate a specifici prodotti. Gli interventi in questione sono consistiti nella realizzazione di nuovi impianti e nell ottimizzazione e revamping di impianti esistenti. Gli interventi di ottimizzazione e revamping, in particolare, hanno permesso a linee di produzione esistenti di raggiungere le prestazioni degli impianti nuovi e di conseguenza di poter beneficiare di linee dedicate per specifici prodotti. Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 6 di 24

7 2.2 VARIAZIONI DELLA CAPACITÀ PRODUTTIVA NEGLI ANNI Il trend della capacità produttiva dello stabilimento evidenzia un graduale aumento dalle circa 900 tonnellate/giorno del 2004 alle circa attuali sino a prevedere il raggiungimento di un valore di circa tonnellate/giorno nel Si precisa che il valore è basato su un periodo di funzionamento di 8000 ore all anno. 2.3 OTTIMIZZAZIONE DEI CICLI PRODUTTIVI Si elencano qui di seguito i principali interventi che hanno influenzato e continuano ad influenzare l incremento della capacità produttiva dell impianto e la stessa effettiva produzione. A. Nuovi impianti installati area raffineria, tra cui: nuova torre di deodorazione; nuovo impianto di frazionamento; nuovo impianto di decolorazione. Questi nuovi impianti di ampia capacità produttiva grazie a installazioni di recupero energetico permettono di lavorare ad alta efficienza senza richiedere un aumento di apporto energetico sia termico che elettrico. In particolare il nuovo frazionamento basato su concetti nuovi e più performanti rispetto al vecchio permette di raddoppiare la capacità produttiva senza prevedere nuove installazioni energetiche (caldaie). Il tutto è necessario per far fronte alla diminuzione di oli idrogenati, demonizzati nell alimentare per la presenza di trans isomeri. B. Ottimizzazioni e revamping area raffineria, tra cui: Riattivazione vecchio impianto di raffinazione continua prima fermato per installazione nuova torre di deodorazione ora rivisitato per recupero energetico con nuovi sistemi ad alta efficienza termica ed elettrica simili in tutto a quelli della nuova torre di deodorazione. Questo intervento permette di aumentare la capacità Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 7 di 24

8 produttiva di raffinazione almeno del doppio senza richiedere incrementi nelle installazioni termiche (caldaie), né elettriche. Installazione di sistemi Ice condensing sul vecchio impianto di raffinazione che sostituiscono quelli a termocompressore con riduzione dello spreco di vapore ed acqua. Installazione di circuiti chiusi di sistemi di raffreddamento sul vecchio impianto di raffinazione per razionalizzare consumi di acque senza incremento fonti di prelievo. Introduzione di doppio demister sul vecchio impianto di raffinazione al fine di una migliorata perfomance qualitativa. C. Sostituzione impianti installati aree margarina / cioccolata, attraverso: l installazione nelle linee produttive delle margarine, panna e del cioccolato di macchine più performanti al posto delle vecchie e ormai superate che hanno permesso l incremento di produzione nelle stesse linee; l installazione nelle linee di cui al punto precedente di nuovi sistemi automatici di controllo e pesatura centralizzati e quindi razionalizzazione delle linee di confezionamento che ha determinato significative riduzioni degli scarti di produzione. Il risultato della combinazione di tutti questi interventi ha già permesso una maggiorata capacità produttiva, questa però si prevede che sia davvero effettiva quando lo sfruttamento delle linee sarà completo grazie anche all ottimizzazione dei turni di lavorazione. A prova di quanto suesposto si presentano i dati relativi alle quantità prodotte nel 2004 e nel 2010 e quelle che si prevede di produrre nel Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 8 di 24

9 PRODOTTI VALORI CAPACITA EFFETTIVA 2004 [t/anno] VALORI REALI 2004 [t/anno] VALORI REALI 2010 [t/anno] Oli e grassi animali e vegetali rinfusa Margarine e grassi confezionati Cioccolato e surrogato Prodotti UHT Mix e Miglioratori per panificazione e pasticceria e creme a freddo TOTALE VALORI PREVISIONALI 2012 [t/anno] Come si può vedere si evidenzia un significativo incremento di produzione principalmente collegato all aumento di oli e grassi raffinati ed oli frazionati raffinati ed in secondo luogo margarine e cioccolato. Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 9 di 24

10 3 INSTALLAZIONE DEL DIGESTORE ANAEROBICO 3.1 PREMESSA All interno del ciclo produttivo dello stabilimento alimentare di Unigrà sono stati individuati una serie di residui di produzione caratterizzati da una concentrazione significativa di materiale organico. Attualmente tali correnti vengono trattate e valorizzate come sottoprodotti. Nel corso dell ultimo anno si è valutato la possibilità di trattarli mediante digestione anaerobica al fine di ottenere biogas che, utilizzato come combustibile in un motore endotermico, porti in definitiva alla produzione di energia elettrica. Tale progetto genera una serie di vantaggi tecnici gestionali ed economici tali da suggerirne la realizzazione. Un tale sistema di trattamento dei residui di produzione provenienti dai vari reparti costituisce una possibilità di incremento e razionalizzazione del ciclo produttivo, una sua complessiva semplificazione e costituisce in definitiva una valorizzazione del prodotto residuo stesso. Inoltre la produzione di energia elettrica con biomasse di origine vegetale comporta un bilancio di CO 2 migliorativo rispetto ai combustibili fossili visto che l anidride carbonica emessa nella fase di combustione viene compensata da quella assorbita dalla pianta durante la sua fase vitale, mentre l anidride carbonica emessa nelle altre fasi di produzione della biomassa (per es.coltivazione) è comunque piuttosto limitata. Quindi la produzione di energia elettrica con biomassa vegetale ha un ruolo positivo nell ambito delle problematiche del cambiamento climatico e si configura come una forma di produzione di energia pulita al contrario di quanto avviene con le fonti energetiche fossili. Questo discorso è ancora più vero nel caso delle biomasse di scarto (sottoprodotti) in quanto le emissioni serra da associarsi alla produzione di questi materiali sono sostanzialmente nulle in quanto questi residui originano durante processi produttivi mirati alla produzione di altri prodotti e a tali prodotti sono da collegarsi le emissioni. Per verificare la reale fattibilità del progetto è stato utilizzato un impianto pilota che riproduceva in piccolo l impianto finale. Le caratteristiche principali dell impianto pilota e le modalità di gestione dello stesso sono state le medesime di quello che si intende costruire. In particolare l impianto pilota è stato alimentato con le medesime tipologie di materiali che si intende utilizzare nell impianto finale. Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 10 di 24

11 Durante il funzionamento dell impianto pilota si sono raccolti dati sui vari flussi in gioco nel processo e sulle loro caratteristiche sia quantitative che qualitative (per es. quantitativi di biogas prodotto, composizione del biogas in termini qualitativi etc.). 3.2 INQUADRAMENTO MODIFICHE PROPOSTE Il progetto in questione prevede la realizzazione di un impianto di digestione anaerobica e l installazione di un gruppo di cogenerazione mediante motore endotermico in grado di utilizzare il biogas come combustibile e di produrre energia elettrica. L impianto di digestione viene alimentato mediante residui dell attività aziendali ancora ricchi di sostanza grassa, opportunamente diluiti con acque reflui provenienti dai reparti produttivi e ricche di elementi nutritivi (Fosforo e Azoto). Il processo di digestione prevede il passaggio dei materiali sopraindicati in apposito impianto in condizioni di ph e temperatura controllati e mantenute costanti. In tali condizioni si sviluppa una specifica flora batterica che, nutrendosi del substrato organico presente, da come risultato finale una corrente di biogas. Il biogas successivamente va ad alimentare un motore endotermico utilizzato per la produzione di energia elettrica ed acqua calda da destinare ad utenze dello stabilimento (cogenerazione). Le utenze previste cui destinare l acqua calda sono costituite in primo luogo dal digestore anaerobico, che necessita di essere mantenuto a temperatura costante, mentre la frazione residua potrà essere utilizzata per altri usi, quali ad esempio riscaldamento dei parchi serbatoi più vicini dello stabilimento Unigrà, che necessitano di essere riscaldati per mantenere l olio contenuto in fase liquida. In uscita dall impianto di digestione si originano come residui materiali fangosi (digestato) che vengono trattati in impianto di disidratazione al fine di ridurre il volume della parte solida che andrà smaltita come rifiuto (discarica) mentre il liquido viene avviato al depuratore acque. I servizi ausiliari necessari al funzionamento dall impianto sono forniti dagli impianti tecnici già esistenti di supporto allo stabilimento alimentare di Conselice. Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 11 di 24

12 3.3 DESCRIZIONE DEL PROCESSO DI DIGESTIONE ANAEROBICA Alimentazione impianto e miscelazione L impianto di digestione verrà alimentato con i seguenti materiali: 1. Acidi grassi saponificati in soluzione acquosa derivanti dal processo di neutralizzazione per via chimica degli oli, d ora in avanti indicati anche come paste saponose; 2. Materia grassa derivante dal processo di decolorazione dell olio supportata su argilla montmorillonitica (Terre decoloranti); 3. Materia grassa derivante dal lavaggio di serbatoi di stoccaggio oli alimentari; 4. Grassi separati flottazione delle acque provenienti dal processo produttivo prima dell avvio al depuratore (vasche degrassatrici); 5. Reflui derivanti dai processi di produzione alimentare (produzione margarine, panne, UHT, cioccolato, ). I primi quattro punti dell elenco precedente costituiscono residui dei cicli produttivi ricchi di materiale grasso, mentre i reflui verranno utilizzati per la diluizione dei suddetti residui. La destinazione attuale delle correnti sopra riportate è la seguente: 1. Dagli acidi grassi saponificati, previa acidificazione a caldo con acido solforico, si ottiene un prodotto utilizzabile nell industria dei detergenti; 2. La materia grassa supportata su argilla montmorillonitica (Terre decoloranti) viene attualmente dislocata nella discarica interna; 3. La materia grassa derivante dal lavaggio di serbatoi di stoccaggio oli viene oggi venduta all industria dei detergenti; 4. I grassi flottati, analogamente alla materia grassa del lavaggio serbatoi, sono venduti all industria dei detergenti; 5. I reflui dai cicli produttivi sono inviati al depuratore acque reflue aziendale. Le terre decoloranti provengono dal processo di decolorazione nel quale, durante la fase di raffinazione degli oli, vengono eliminati la maggior parte dei pigmenti ancora presenti negli oli e nei Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 12 di 24

13 grassi. Durante questa operazione gli oli ed i grassi vengono trattati all interno di un recipiente mantenuto sottovuoto con terre e carboni attivati capaci di adsorbire le sostanze pigmentanti. Gli oli, dopo la loro miscelazione con le terre decoloranti (argille) devono essere separati da queste, risultato raggiunto mediante filtrazione delle terre adsorbenti. Le terre esauste contengono ancora una frazione residua di olio che viene in parte estratto mediante un flusso di vapore. L efficacia del processo di estrazione dipende dalle modalità di insufflazione del vapore. L alimentazione dell impianto di digestione avverrà in automatico tramite un sistema di miscelazione delle correnti liquide, accumulate in apposito serbatoio polmone, e la corrente solida, costituita dalle terre decoloranti esauste, caricate una volta al giorno in apposita tramoggia di dosaggio che viene poi azionata in automatico. Il serbatoio polmone, opportunamente agitato, svolge la funzione di miscelare, omogeneizzare e riscaldare le correnti in ingresso. Esso rende possibile anche il corretto controllo della composizione dei flussi. Il successivo trasferimento dei materiali al digestore avviene mediante pompa azionata in automatico che introduce le masse nello strato intermedio della vasca, escludendo quindi apporti indesiderati di aria dall esterno. Il quantitativo immesso è controllato dal sistema automatico di supervisione e gestione dell'impianto in base all andamento del processo di fermentazione ed alla produzione di gas. Il serbatoio polmone avrà un volume di 500 m 3, per un diametro di 8,5 m e un altezza di 9 m Dosaggio dei chemicals Il buon funzionamento del processo è assicurato mediante il mantenimento di condizioni di ph costante e garantendo continuamente la corretta presenza dei necessari elementi nutrienti (Azoto e Fosforo). A tal fine è presente una stazione di dosaggio di ciascun additivo, il cui dosaggio è stabilito, o in base a valori letti in continuo da appositi strumenti (ph) o tramite la valutazione delle analisi di laboratorio svolte con cadenza prefissata (giornaliere) per il dosaggio dell urea e dell acido fosforico nel digestore. Il dosaggio può avvenire o sulla mandata della pompa di ricircolo del reattore o al serbatoio polmone di alimentazione al reattore stesso. I reagenti sono contenuti in contenitori di plastica (taniche o serbatoi) tenuti in apposito locale. Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 13 di 24

14 E prevista la possibilità di dosare: 1. Acido cloridrico al 33% (controllo ph); 2. Soda caustica (controllo ph); 3. Acido fosforico 75% (dosaggio P); 4. Urea soluzione acquosa 33% (dosaggio N); 5. Antischiuma, da utilizzare in caso di necessità Fase di digestione La fase di digestione avviene in un serbatoio chiuso mantenuto perfettamente miscelato mediate un adeguato sistema di agitazione meccanica affinché al suo interno avvenga il processo biologico anaerobico dei materiali contenuti. Tale processo consta di una serie di reazioni biologiche portate avanti da batteri specializzati, che si selezioneranno spontaneamente in base al substrato presente. Assume un aspetto fondamentale la gestione dell impianto e il mantenimento delle corrette condizioni di sviluppo della flora batterica presente. L impianto che si andrà a realizzare prevede la realizzazione di due digestori gemelli operanti in parallelo dal volume di m 3 /cad. Si tratta di due serbatoi dal diametro di 15 m, alti 20 m. I digestori saranno equipaggiati di sistema di mescolamento, con una pompa di ricircolo liquame e con una pompa di dosaggio alimento. Il liquame in uscita verrà raccolto e convogliato alla sezione di ispessimento e disidratazione, mentre il biogas prodotto verrà convogliato alla sezione di trattamento gas Trattamento gas Il biogas in uscita dai digestori viene inviato ad un trattamento di desolforizzazione con lo scopo di eliminare l acido solfidrico eventualmente presente, anche se dai test fatti le concentrazioni di questo sono molto basse come si evidenzia nella tabella sottostante. Questo trattamento consiste nel passaggio del biogas in uno scrubber di abbattimento. Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 14 di 24

15 Il piccolo quantitativo di acqua in uscita dallo scrubber viene inviato al depuratore aziendale. Prima del trattamento di desolforizzazione si valuterà la necessità di installare un gasometro con lo scopo di assicurare un flusso costante di gas ai generatori. Inoltre verrà installata un apposita torcia catalitica Bekaert cui viene inviato il biogas in caso di mancato utilizzo al cogeneratore. Prima di essere inviato ai motori il biogas subisce infine un trattamento di essicazione, al fine di rimuovere l umidità residua. Si allega di seguito una tabella che evidenzia i test eseguiti sul biogas prodotto dall impianto pilota. Analisi del biogas (impianto pilota) Data analisi % CH 4 % CO 2 % H 2 S % H 2 % O 2 % N 2 Totale 15-ott-10 74,3 22 0,0256 0,1 0,7 2, ott-10 73,8 24,9 0, , ott-10 71,4 27,2 0,0082 0,1 0,3 1, nov-10 75,3 22 0,007 0,1 0,5 2, nov-10 70,5 29,1 0, nov-10 68,4 29,2 0, nov-10 71,8 27,6 0, dic-10 67,1 32,2 0, dic-10 66,8 32,8 0, dic-10 71,6 27,6 0,0127 0, dic-10 70,3 29 0,0148 0, dic-10 74,8 23 0,0033 0, gen-11 71,1 27 0,003 0, gen-11 71,6 26,7 0, feb-11 72,2 26,9 0,0036 0, feb-11 70,1 27,5 0,003 0, feb-11 69,2 28,4 0,006 0, mar-11 68,9 29 0, mar-11 70,1 28,8 0, mar-11 71,8 27,7 0, mar-11 73,4 25,4 0,0023 0,1 99 Media 71,2 27,3 0,0079 0,1 0,4 1,8 Il biogas prodotto risponderà quindi alle caratteristiche previste nella Parte II, Sezione 6, dell Allegato X al D. Lgs. 152/06 e s.m.i. in quanto costituito prevalentemente da metano e Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 15 di 24

16 biossido di carbonio e con un contenuto massimo di composti solforati, espressi come solfuro di idrogeno, non superiore allo 0,1% v/v. Una volta trattato il biogas viene inviato al gruppo motori per essere utilizzato come carburante per la produzione di energia elettrica Cogenerazione L impianto di cogenerazione è composto 1 motore endotermico alloggiato in un apposito locale adeguatamente coibentato e isolato. Il motore accoppiato ad un alternatore è in grado di erogare una potenza elettrica di 999 kw. Il sistema prevede il recupero del calore del fluido di raffreddamento del motore per il riscaldamento dei digestori. Il motore sarà alimentato dal biogas prodotto nei digestori e trasportato al motore mediante tubazioni in acciaio inox. Per il funzionamento a pieno regime del gruppo di cogenerazione è prevista la produzione di circa 420 Nm 3 /h di biogas. L espulsione dei prodotti della combustione avviene tramite idoneo camino verticale posto sopra il tetto del locale. Il locale verrà aerato tramite ventilazione forzata con aperture comunicanti verso l ambiente esterno. Prima dell immissione in atmosfera i fumi subiscono un opportuno trattamento di depurazione per la rimozione degli inquinanti (abbattimento monossido di carbonio). II cogeneratore viene avviato con un dispositivo automatico di start-up. L'immissione in rete é regolata da un relais a frequenza e con dispositivo di controllo di sovra- e sottocarico. I parametri di regolazione avvengono in accordo con il gestore rete. II distacco e la connessione rete sono in automatico. Una disposizione per funzionamento ad isola non é previsto. In caso di distacco rete il motore di cogenerazione si spegne automaticamente. II quadro di comando/controllo del cogeneratore è installato accanto al motore. L impianto sarà equipaggiato di una torcia di sicurezza catalitica Bekaert per la termodistruzione del gas quando non è utilizzato dai generatori elettrici Trattamento digestato I reflui effluenti dal digestore vengono inviati ad un trattamento di separazione solido liquido mediante dissabbiatori a coclea. Il liquido in uscita viene inviato all impianto di trattamento reflui Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 16 di 24

17 aziendale. La parte solida subisce un successivo trattamento di ispessimento mediante centrifugazione. La frazione solida risultante dall ispessimento (centrifugazione) viene inviata allo smaltimento presso la discarica interna, mentre la parte liquida viene convogliata al depuratore aziendale. Il fango così trattato avrà una tenore di sostanza secca pari a circa il 50 %, mentre il restante è costituito da umidità residua difficilmente eliminabile per via meccanica. Il rifiuto risultante è assolutamente non combustibile Schema a blocchi dell impianto Materia grassa su terre decoloranti, da lavaggio serbatoi e flottazione, paste saponose, reflui Serbatoio alimentazione Dosaggio Chemicals Digestione anaerobica Disidratazione fanghi (miscelazione, decantazione, flottazione e centrifugazione) Scarichi idrici Rifiuti (fanghi ispessiti) Desolforizzazione Emissioni in condizioni di emergenza (torcia e sfiato di sicurezza) Essicazione biogas Scarichi idrici Combustione in motori endotermici Emissioni in atmosfera (camino) Energia elettrica Acqua calda per riscaldamento serbatoi olio, digestore Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 17 di 24

18 Dati di potenza elettrica impianto: 999 kw Dati di produzione di biogas: m 3 /giorno e m 3 /anno Dati di produzione di energia: kwh/giorno e kwh/anno Dati di recupero di energia da fumi ed acque di raffreddamento: kcal/h 3.4 CONSUMI/RIDUZIONI E BILANCI Flussi principali / Portate ingresso / uscita al/dal digestore Portata di alimento totale (miscela solido/liquido): 11 m 3 /h Refluo a depuratore (circa uguale a frazione liquida della miscela): 10 m 3 /h Digestato disidratato: 775 kg/h kg/ giorno t/anno Produzione Biogas: 420 Nm 3 /h Nm 3 /anno Consumo chemicals e materie prime Di seguito si elencano i chemicals che si prevede utilizzare nel processo e i rispettivi consumi previsti: Soda caustica al 50% (NaOH): 300 t/anno Urea in soluzione al 33 %: 300 t/anno Acido cloridrico al 33% (HCl): < 10 t/anno Acido fosforico al 75% (H 3 PO 4 ): < 10 t/anno Di seguito si riportano invece i materiali inviati in alimentazione al digestore con i rispettivi quantitativi consumati annualmente: Terre decoloranti: t/anno Acidi grassi saponificati (paste saponose): t/anno con l 8% di contenuto di acidi grassi Materia grassa da lavaggio serbatoi oli: tonnellate / anno Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 18 di 24

19 Grassi separati per flottazione: tonnellate/anno Reflui derivanti dai processi di produzione alimentare: circa tonnellate/anno L impianto di digestione anaerobica sarà autosufficiente dal punto di vista del fabbisogno idrico in quanto l acqua necessaria al processo verrà fornita mediante i reflui di diluizione Riduzione consumi chemicals L introduzione del digestore comporta alcuni risparmi nel consumo di chemicals conseguibili al depuratore e in raffineria: in particolare si evidenzia come si potrà ridurre la produzione di oleine chimiche in quanto le paste saponose, prima del loro trattamento con acido solforico e successiva formazione delle oleine chimiche, vengono intercettate ed inviate direttamente all impianto di digestione consentendo la drastica riduzione quindi sia di utilizzo di acido solforico che di produzione di oleine chimiche. Le oleine chimiche trovano infatti attualmente una fase di mercato piuttosto difficile, pertanto si prevede che il processo di trattamento con acido solforico potrà essere svolto su circa il 30% del prodotto in fase di paste saponose, rendendo disponibile il restante flusso per l alimentazione al digestore. Inoltre si ridurrà il consumo di reagenti di depurazione come la calce idrata ed il latte di calce in quanto le acque, precedentemente estratte dalle paste saponose ed inviate al depuratore, nella nuova configurazione verranno lasciate all interno delle paste ed inviate con le stesse all impianto di digestione. Si precisa che le acque inviate precedentemente al depuratore e provenienti dal processo di neutralizzazione chimica sono quelle che richiedono attualmente l uso di reagenti come la calce idrata ed il latte di calce a causa della presenza in esse di acido solforico, il che rende necessario l utilizzo di un reagente che alzi il ph verso ad un livello maggiormente alcalino. La riduzione dei consumi è quindi stimabile in: Acido Solforico: Calce Idrata: Latte di Calce: t/anno t/anno t/anno Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 19 di 24

20 3.4.4 Bilancio idrico al depuratore Il bilancio idrico al depuratore risulta invariato rispetto allo stato attuale, in quanto la portata di alimento al digestore deriva da correnti che attualmente affluiscono al depuratore. Gli unici consumi incrementali da segnalare, con conseguente scarico al depuratore, sono quelli relativi ai lavaggi per interventi di pulizia saltuaria dei piazzali, comunque trascurabili ai fini del bilancio idrico complessivo Bilancio di COD al depuratore Alcune correnti di acque reflue dello stabilimento, attualmente inviate all impianto di depurazione dello stabilimento, verranno usate per alimentare l impianto di digestione e diluire le terre decoloranti in ingresso al medesimo impianto. Esse hanno valori di COD indicativamente pari a circa mg/l. In uscita dall impianto di digestione si originerà un nuovo refluo che avrà un valore di COD pari a circa mg/l. Questo refluo verrà destinato all impianto di depurazione esistente. Come indicato al punto precedente, i quantitativi di reflui in gioco tra la situazione attuale e quella futura sono i medesimi, in altre parole i metri cubi di acque reflue in ingresso all impianto di digestione sono gli stessi che verranno inviati al depuratore una volta usciti dall impianto di digestione e sono pari a circa 10 m 3 /h. Pertanto si otterrà una riduzione di 10 m 3 /h x ( )/1.000 = 20 kg COD /h La concentrazione di COD mediamente affluente al depuratore dallo stabilimento produttivo nella sua interezza è attualmente stimabile in mg/l. Considerando una portata media di 100 m 3 /h si ottiene un carico di COD affluente pari a: 100 x 2.000/1.000 = 200 kg COD /h. Pertanto è ipotizzabile una riduzione di carico organico al depuratore, dovuto al transito di una parte dei reflui all interno del digestore anaerobico, pari a 20/200 x 100 = 10% Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 20 di 24

21 3.4.6 Bilancio di SST al depuratore e solfati allo scarico La corrente effluente dal digestore (si prevede pari a 10 m 3 /h), dopo la fase di separazione dei solidi, viene inviata al depuratore. Si può ipotizzare che abbia una residua concentrazione di solidi sospesi sino a 1 g/l. Pertanto l apporto di solidi dato da questa corrente è stimabile in: 10 x 1 = 10 kg/h di SST circa kg/anno di SST. La riduzione di consumi di calce idrata e latte di calce precedentemente descritta porterà ad una riduzione dei solidi in depurazione per una quantità stimabile in: x 0.1 = 450 t/anno di SST. La calce idrata è infatti in polvere, mentre il latte di calce è in concentrazione pari al 10%. Cioè si ridurranno i solidi estratti dal depuratore per una aliquota pari a: = 365 t/anno di SST. Vista la riduzione di questo contributo di solidi e vista la riduzione del carico in ingresso al depuratore si prevede che la quantità di fanghi in uscita dal depuratore stesso si riduca in modo rilevante (circa il 50%). A tutto questo si aggiunge il fatto che grazie alla notevole riduzione della reazione di idrolisi del sapone con l impiego di acido solforico in quanto le paste saponose vengono utilizzate direttamente e non necessitano di trattamenti successivi le acque in uscita dalla depurazione avranno contenuti in solfati notevolmente inferiori Bilancio di energia elettrica Il consumo orario di Energia Elettrica dell impianto anaerobico è stimato in 120 kwh. La riduzione oraria di energia elettrica conseguibile in depurazione (riduzione carico organico) è dell ordine del 10% della potenza installata sulla sezione aerobica (sezione a fanghi attivi), pari a 10 kwh circa, e del 50% sulle disidratazione fango, pari a circa 15 kwh. Complessivamente ci si può attendere una riduzione di consumi elettrici pari a 25 kwh. Pertanto il bilancio di consumi di Energia Elettrica risulta negativo per circa 100 kwh. Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 21 di 24

22 Produzione energia elettrica totale: MWh/anno Consumo energia elettrica: 850 MWh/anno Portata di biogas prodotta: 420 m 3 /h Dati di recupero di energia da fumi ed acque di raffreddamento: kcal/h Bilancio rifiuti Attualmente vengono portati in discarica circa t/anno di terre decoloranti e t/anno di fanghi di depurazione. A seguito dell intervento si prevede di porre a dimora circa t/anno di digestato e circa t/anno di fanghi depurazione. L aumento del digestato, rispetto alle terre decoloranti precedentemente smaltite, è legato al fatto che questo è di consistenza umida ed in fase di conferimento risulterà più pesante. Si ricorda però che questo materiale durante la fase di coltivazione in discarica tenderà a perdere l umidità presente. Come si può riscontrare dai dati si ridurrà invece di circa il 50% il quantitativo di fanghi di depurazione da conferire nella discarica.. Il materiale complessivo quindi in ingresso in discarica dovrebbe aumentare leggermente a fronte però di un rilevante miglioramento in termini di qualità. Infatti si prevede di avere una drastica riduzione del carico organico delle tonnellate di materiale in ingresso alla discarica in quanto nel digestore si ha una forte mineralizzazione del carico originario. Dagli esiti delle analisi del digestato esitante dall impianto pilota si evince infatti un contenuto di sostanza organica pari a circa il 5%, a fronte del 25% attuale, di cui tuttavia solo circa lo 0,2 % è costituito da materia grassa residui, come desumibile da analisi interne svolte in fase di sperimentazione. Il materiale in ingresso in discarica sarà quindi più inerte rispetto al materiale in ingresso attualmente che invece contiene sostanze organiche (oli e grassi vegetali) Traffico Non vi saranno viaggi di merci in ingresso/uscita visto che i materiali che alimentano l impianto provengono dall azienda. Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 22 di 24

23 Vi sarà qualche viaggio in meno rispetto alla situazione attuale vista la prevista diminuzione di utilizzo di acido solforico, calce e latte di calce solo parzialmente compensato dall incremento dei viaggi in ingresso per la consegna dei chemicals necessari al funzionamento dell impianto. In dettaglio è così possibile stimare i flussi di traffico indotto: mancato avvio alla vendita di acidi grassi saponificati: - 70 mezzi/anno; approvvigionamento chemicals per digestore: + 20 mezzi/anno; riduzione traffico per minori consumi chemicals in stabilimento: mezzi/anno Emissioni in atmosfera La portata in uscita dall emissione relativa alla combustione del biogas è pari a 4000 Nm 3 /h. Si stima una concentrazione di inquinanti nelle emissioni del cogeneratore inferiori alle concentrazioni limite indicate nell Allegato I alla Parte V del D.Lgs 152/06, che sono pari a: 500 mg/nm 3 per gli NOx; 800 mg/nm 3 per il CO; 150 mg/nm 3 per il COT; 10 mg/nm 3 per i composti organici del cloro sotto forma di gas o vapori (come HCl). Le concentrazioni inquinanti si riferiscono ad un tenore di ossigeno nei fumi pari al 5%. I livelli emissivi sopra riportati potranno essere raggiunti grazie alle seguenti tecnologie primarie e secondarie: utilizzo di un catalizzatore ossidante per la riduzione delle emissioni di CO; utilizzo per la combustione del biogas di un sistema di miscelazione magra del motore che consente di ridurre le concentrazioni di NOx. Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 23 di 24

24 3.5 BENEFICI AMBIENTALI ATTESI 1) Si riduce drasticamente l utilizzo di acido solforico e quindi anche la presenza di solfati nell acqua di scarico. 2) Si riduce drasticamente la quantità di materiale organico (oli e grassi vegetali) conferito alla discarica interna. Si riduce altresì la quantità di materiale anidro conferito alla medesima discarica. Il fango anaerobico disidrato (ricchissimo di terre decoloranti esauste) potrebbe trovare degli sbocchi tecnologici alternativi, ma la questione deve essere ancora studiata. (In tal caso si potrebbe dismettere la discarica interna). 3) L impianto di depurazione riceve meno carico organico e soprattutto in maniera più regolare, in ogni caso ne risulta una gestione più semplice ed affidabile. 4) Si riduce l utilizzo di chemicals di circa t/anno. Settembre 2011 PROGETTO PRELIMINARE Pag. 24 di 24