La digestione anaerobica dei rifiuti urbani: rassegna delle tecnologie impiantistiche europee e trend evolutivi

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1 La digestione anaerobica dei rifiuti urbani: rassegna delle tecnologie impiantistiche europee e trend evolutivi Alberto Confalonieri Gruppo di Studio sul Compostaggio e la Gestione Integrata dei Rifiuti Scuola Agraria del Parco di Monza

2 I rifiuti organici non certo la migliore matrice per fare biogas Media delle rese medie di Biogas m3/t tq Fanghi civili Fanghi agroindustr iali Reflui zootecnici FORSU Scarti animali Serie Tipologia di matrice Scarti vegetali - agroindustr Scarti vegetali - colturali Amidacee Colture dedicate&p Oleaginose e proteice Colture

3 Obiettivo: analisi di un approccio integrato alla gestione dei rifiuti urbani Diffusione degli impianti di digestione dei rifiuti urbani in Europa Distribuzione delle tecnologie rispetto alle principali caratteristiche dei processi Driver e fattori limitanti nel nostro Paese

4 Censimento degli impianti in Europa Aggiornamento a fine 28 di un indagine preesistente condotta in collaborazione con Università dell Insubria Condizioni di inclusione degli impianti: Trattamento di almeno 3. t/a di rifiuti Trattamento rifiuti urbani per almeno il 1% della capacità complessiva Impianti attualmente operativi

5 Schema di flusso generico Substrati PREPARAZIONE DEGLI INGESTATI: ELIMINAZIONE DEGLI INDESIDERATI, DILUIZIONE, MACINAZIONE DIGESTIONE ANAEROBICA

6 Schema di flusso generico Substrati % Solidi totali Regime termico DIGESTIONE ANAEROBICA Numero di stadi Modalità di agitazione del digestore Modalità di alimentazione del digestore

7 Censimento degli impianti operativi in Europa Numero di Paesi con presenza impianti Impianti operativi rispondenti ai criteri di selezione Impianti <3 t/a o con RU<1% del totale Capacità impianti di digestione RSU Capacità impianti di digestione FORSU Capacità impianti a FORSU + altre matrici Capacità impianti a RSU+FORSU + altro t/a t/a t/a t/a

8 Capacità operative: ripartizione per Stati 32,2% 5,7% 6,% 3,4% 8,5% Finlandia Polonia UK Portogallo Norvegia Svezia Svizzera Belgio Austria Olanda Francia Danimarca Italia Spagna Germania

9 Censimento degli impianti in Europa Tipologia matrici trattate FORSU FORSU + altro RSU RSU + FORSU RSU + fanghi Impianti che trattano RSU + FORSU + altro TOTALE Impianti operativi

10 Censimento degli impianti in Europa: regime termico e contenuto di solidi Wet Semi-Dry Dry n.d. TOT FORSU RSU FORSU RSU FORSU RSU FORSU RSU FORSU RSU Mesofilo Meso/Termo 1 1 Termo Meso+Termo n.d TOT

11 Censimento degli impianti in Europa Impianti bifasici poco rappresentati: 7% secondo studio De Baere 12% secondo studio Scuola Agraria

12 Resa di produzione del biogas Informazioni disponibili non complete Elevata dispersione dei dati rilevati Per FORSU, media 67 Nm 3 /ton Filtrando gli impianti termofili 79Nm 3 /ton Filtrando gli impianti dry 86 Nm 3 /ton Per RSU, media (calcolata) 5-8 Nm 3 /ton

13 A proposito di digestato Un rifiuto: Relativamente stabile ad elevato tenore di umidità Ad elevata concentrazione di azoto ammoniacale

14 A proposito di azoto Digestate org/inorg N along the trials mg/kg S.S. c.ca 5% NTK 6-13 g/kg s.s Norg NH3 mg/kg N-NH4 NH4 3-1 g/kg s. Nel compost: NTK c.ca 2 g/kg s.s. N-NH4 NH4 <4 g/kg s.s.

15 A proposito di digestato Un rifiuto: Relativamente stabile ad elevato tenore di umidità Ad elevata concentrazione di azoto ammoniacale Dal contento in patogeni da verificare Opportunità di post-trattamento!!! trattamento!!!

16 Schema di flusso generico Substrati DIGESTIONE ANAEROBICA Biogas Digestato SEPARAZIONE COMPOSTAGGIO Solido Liquido DEPUR

17 Gestione del digestato negli impianti censiti Dati disponibili su una settantina di impianti in 14 dei 15 Paesi considerati In 63 casi il digestato (o la fase solida) viene compostato per tempi più o meno lunghi La fase liquida viene avviata a depurazione o fertirrigazione

18 La digestione anaerobica in Italia Una decina di impianti esistenti, per circa 7. ton FORSU trattate nel 27 (dati ISPRA) Numerose iniziative in fase di definizione Il pretrattamento del rifiuto è il passaggio chiave per garantire l operativitl operatività del digestore: : progressiva conversione dei digestori alimentati a RSU (Bassano( del Grappa, Cà del Bue, Villacidro, ) La qualità della raccolta differenziata è un fattore imprescindibile

19 Sull approccio impiantistico Le scelte impiantistiche devono essere funzionali alle condizioni locali: Spazi disponibili Costi di investimento degli impianti Costo degli smaltimenti e opportunità di una loro valorizzazione Valorizzazione dell energia energia elettrica prodotta Possibilità di integrazione con impianti di depurazione, smaltimento scarti e compostaggio Opportunità per il teleriscaldamento Disponibilità di strutturante

20 Esempio di Schema di Flusso Scuola Agraria del Parco di Monza Forsu Fanghi Verde arti Vagliatura H2O Pulper scart Sottovaglio Digestione Anaerobica Biogas arti Digestato rutturante Solido Separazione Liquido Ricircolo arti Compostaggio Compost Depurazione

21 Forsu 5. t/a Impianto termofilo, monofasico, semidry arti. t/a %) Vagliatura Sottovaglio 35. t/a H2O Digestione Anaerobica Digestato Biogas 7.. m3/a 14 mc/ton t.q. rutturante Solido Separazione Liquido Circa il 6% del C digerito Ricircolo arti Compostaggio Compost 14% della FORSU 7 t/a Depurazione 9. t/a 1,8 volte la FORSU in ingresso

22 Inserimento ambientale Footprint generalmente contenuto rispetto al compostaggio Emissioni gassose: Minori impatti attesi dalla fase anaerobica (fondamentali gli aspetti gestionali) Attenzione alle emissioni di metano e ammoniaca (precursore di polveri ultrafini e N 2 O) nel corso della fase aerobica Aspetti igienico-sanitari sanitari,, meritevoli di approfondimento

23 Grazie Alberto Confalonieri