A T O R. Provincia di Torino. Tecnologie per la valorizzazione energetica dei rifiuti urbani ed assimilabili. la pirolisi lenta a bassa temperatura

Transcript

1 A T O R Provincia di Torino Tecnologie per la valorizzazione energetica dei rifiuti urbani ed assimilabili 30 giugno 2008 la pirolisi lenta a bassa temperatura Dott. Ing. Alberto Mauri Consorzio I.CO.M. MILANO - TECNOCENTRO

2 ~1,8-2,5:1 COMBUSTIONE COMBUSTIBILE richiesta aria stechiometrica - 1:1 ~0,5-0,7:1 GASSIFICAZIONE difetto eccesso 0 PIROLISI Processi Termochimici ARIA

3 Temperatura C Curva di devolatilizzazione del CDR Curva di devolatilizzazione del CDR 1000

4 Processi interni Recupero RIFIUTI ESSICCAMENTO PIROLISI O DISTILLAZIONE SECCA IDROCARBURI LEGGERI CATRAME GAS GASSIFICAZIONE Energia termica COMBUSTIONE C 100 C 200 C C C Reattore di Pirolisi-gassificazione

5 a) controcorrente b) equicorrente Reattore statico

6 Reattore a letto fluido

7 Reattore a letto fluido circolante

8 Rifiuti, Biomassa CICLO OTTO MOTOGENERATORE A GAS PIROLISI GASSIFICAZIONE Syngas,Tar, Polveri DEPURAZIONE SYNGAS CICLO BRAYTON TURBOGAS ENERGIA ELETTRICA CICLO RANKINE Ceneri CALDAIA,TURBO- VAPORE η Recupero Energetico

9 Aria di combustione Condensatore Camino con centralina di monitoraggio Turboalternatore Trituratore Calce Caldaia Ammoniaca Spray dryer Scrubber Reattivi Filtro gas C Fosse dei rifiuti Reattore di pirolisi Ferro Classificato Camera di Magnete combustione ceneri Filtro a maniche Acqua di lavaggio al riciclo Silo fango Inerti Silo coke combustione PIROLISI-GASSIFICAZIONE RIFIUTI A BASSA TEMPERATURA E CICLO RANKINE

10 TRASFORMAZIONE DI UN COMBUSTIBILE IN UNO PIU PREGIATO FLESSIBILITA DI UTILIZZO DEL SYNGAS PRODOTTO, CON RESE ENERGETICHE ELEVATE QUANTITA DI FUMI DI COMBUSTIONE INFERIORI SCORIE E CENERI PRODOTTE MENO INQUINANTI FUMI MENO INQUINATI DA NANOPARTICELLE, VAPORI DI SALI E METALLI,, NO X RIDOTTO SPORCAMENTO DEL CIRCUITO FUMI; COSTI DI MANUTENZIONE INFERIORI PREVENZIONE DI FORMAZIONE DI FURANI E DIOSSINE NEI FUMI, TRAMITE AGGIUNTA DI CALCE NEL REATTORE POSSIBILITA DI TRATTAMENTO DI MATERIALI MOLTO ETEROGENEI GRANDE AFFIDABILITA NEL CASO DI PIROLISI LENTA E SOLIDITA DELLE ESPERIENZE VANTAGGI E BENEFICI DELLA PIROLISI-GASSIFICAZIONE

11 Resa energetica Flessibilità Quantità fumi Grado inquinamento fumi e scorie Affidabilità Solidità sperimentale Costi di manutenzione Diossine e Furani VANTAGGI E BENEFICI DELLA PIROLISI-GASSIFICAZIONE

12

13 IMPIANTO DI PIROLISI DI BURGAU

14 Dati Caratteristici del Bacino di Smaltimento e dei Rifiuti Smaltiti nell Impianto di Burgau Bacino di utenza Distretto Regionale di Günzburg Estensione 762 km 2 Numero di abitanti Data inizio attività 1986 Quantità di rifiuti smaltiti Ton/a Tipo di rifiuti smaltiti rifiuti domestici ( T/a) rifiuti industriali (3.000 T/a) rifiuti ingombranti fanghi di depurazione al 30% di secco (5.000 T/a) Potere calorifico dei rifiuti kj/kg medio Composizione media 25% umidità 30% incombustibile 45% organico

15 Dati Tecnici dell'impianto Preparazione del rifiuto Numero di trituratori 2 Reattori Rotativi Numero di reattori 2 Portata 3 t/h cadauno Velocità di rotazione 1,5 g/min. Dimensioni reattore 2,2 m Φ x 22 m Materiale AC 66 Camera di Combustione Temperatura gas combusti Quantità gas combusti C m3/h Sfruttamento dell'energia Temperatura gas in caldaia 850 C Temperatura gas uscita caldaia 400 C Potenza elettrica generata 2,2 MW Caratteristiche del vapore 300 C / 27 bar Fornitura di acqua calda a serre agricole per tutto l'anno.

16 Dati Caratteristici dei Fumi Esausti Inquinante (misurato in continuo) Valore limite riferito (mg/m 3 ) Valore medio annuo (*) (mg/m 3 ) Polveri 10 1,8 Acido cloridrico - HCl 10 5,5 Anidride solforosa SO ,0 Inquinante Valore limite (mg/m 3 ) Valore misurato (*) (mg/m 3 ) Valore misurato/ valore limite (%) C tot. 20 1,6 8 Cadmio/Tallio 0,05 0,0006 1,2 Mercurio 0,05 0, Diossine/furani 0,1 ng/m 3 0,0013 ng/m 3 1,3 (*) I valori sono normalizzati a 0 C, mbar e 11 % O 2.

17 Dati Caratteristici dei Residui di Pirolisi (Pyrocoke) Quantità di residui Aspetto/colore Odore Densità (a secco) Frazione < 6,7 mm Potere calorifico Composizione media Pyrocoke Al 2 O 3 11% SiO 2 39% CaO 7% FeO 5% Carbonio 26% Anioni (solfati, carbonati, ecc.) 10% kg/t di rifiuto nero inodore 0,6 kg/l 21% peso kj/kg

18 SETTORE PIROLISI -VISTA AEREA

19 PIROLIZZATORE A TAMBURO ROTANTE

20 EDIFICIO PRODUZIONE ENERGETICA

21 CENTRALE DI HAMM-UENTROP STOCCAGGIO RIFIUTI TRITURATI

22 Dati Caratteristici dell Impianto di Hamm-Uentrop Data inizio attività 2001 Quantità di rifiuti smaltiti Tipo di rifiuti smaltiti Potere calorifico medio Composizione media Ton/a Combustibili da Raccolta Differenziata plastiche leggere (30%) frazioni leggere da R.D. (15%) frazione RSU da selez. mecc. (30%) scarti combustibili industriali (10%) vari da attività commerciali (15%) kj/kg 13% umidità 61% materia volatile 26% incombustibile

23 Dati Tecnici dell'impianto Preparazione del rifiuto Numero di trituratori 3 Reattori Rotativi Numero di reattori 2 Portata 6,65 t/h cadauno Velocità di rotazione 1,5 g/min. Dimensioni reattore 2,8 m Φ x 20 m Tempo di permanenza 90 min Temperatura fumi in camicia 750 C Prodotti del Processo Pyrogas Pyrocoke Metalli ferrosi Metalli non ferrosi Inerti (vetri e ceramiche) kg/h (pci=25 MJ/kg) kg/h (pci=12 MJ/kg) 350 kg/h 250 kg/h 170 kg/h

24 Output Rifiuti ad alto pci 240,7 GJ/h 89,2 % Pirolisi Pyrogas 232,8 GJ/h 86,3 % Combustibile a generazione di energia Pyrocoke 28,3 GJ/h 10,5 % 28 MWe Fuel gas 29,2 GJ/h 10,8 % Fumi caldi 5,1 GJ/h 1,8 % Perdite 3,7 GJ/h 1,4 % Energia termica a recupero BILANCIO DI ENERGIA DELL IMPIANTO

25 ALIMENTAZIONE

26 SETTORE PIROLISI - VISTA AEREA

27 REATTORE

28 INTERNO REATTORE

29 USCITA PYROCOKE

30 Caso nazionale: Centrale di termovalorizzazione di biomassa Printer-Tecnocentro Dati tecnici: Data inizio attività: 2004 Combustibile primario: Biomassa residuale Portata nominale: t/a al 25% di umidità Potenza installata: circa 4 MWe Ore annue di funzionamento: 7500 h/a Costi di investimento: 1. Impianto produttivo: : 8 M M 2. Impianti ausiliari e accessori: : 2.5 M M 3. Terreno + OO CC: : 1.0 M M COSTI DI ESERCIZIO (PERSONALE) E MANUTENZIONE: Personale: 0.56 M /am Manutenzione: 0.22 M /am Totale investimento Circa 11.5 M M 3.00 M /MWeM

31 IMPIANTO DI TERNI -TECNOCENTRO

32 REATTORE DI PIROLISI

33 LAVAGGIO PYROGAS