POLLINA e BIOMETANO: IL FUTURO E OGGI

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1 POLLINA e BIOMETANO: IL FUTURO E OGGI Ravenna 26 settembre 2012 Austep SpA Via Mecenate, 76/ Milano Tel Fax [email protected]

2 AUSTEP opera dal 1995 con uno staff altamente qualificato di ingegneri, processisti, project manager e impiantisti interni e/o esterni con un approccio fullservice. L ingegneria di processo è supportata dalla divisione interna R&S, impegnata nella ricerca e nello sviluppo di nuove tecnologie, in collaborazione con alcune fra le migliori Università Europee. Grazie al proprio Know-how, alla continua ricerca e sviluppo di nuove tecnologie e alla presenza di validi ingegneri di processo e partner internazionali, Austep è in grado di rispondere con professionalità a qualsiasi esigenza dei propri clienti. AUSTEP è certificata ISO 9001:2008 e opera in regime di qualità.

3 SERVIZI AUSTEP cura l intera realizzazione dell impianto, a partire dallo studio con prove pilota, stesura del progetto preliminare per la richiesta autorizzativa, progettazione esecutiva, realizzazione e gestione. Ci facciamo carico di predisporre per il cliente tutte le pratiche autorizzative per ottenere i certificati verdi. La nostra assistenza postvendita garantisce al cliente l efficiente gestione dell impianto nel tempo.

4 CAMBIAMENTI NEL MONDO DEL BIOGAS LEGISLAZIONE e NUOVE FORME DI INCENTIVAZIONE D.M. 6 luglio 2012 Procedure applicative contenenti regolamenti per le procedure d asta e per le procedure di iscrizione ai registri 24 agosto 2012 Art. 4 comma 3 lettera c del D.M. 6 luglio 2012 obbligo di iscrizione a registro per impianti sopra i 100 kw di potenza Art. 8 comma 4 del D.M. 6 luglio 2012: determinazione della tariffa incentivante in base alla tipologia di impianto: a) Prodotti di origine biologica; b) Sottoprodotti di origine biologica di cui alla tabella 1-A; c) Rifiuti per i quali la frazione biodegradabile è determinata forfettariamente con le modalità di cui all Allegato 2; d) Rifiuti non provenienti da raccolta differenziata diversi da quelli di cui alla lettera c (da valutare alimentabilità ad impianto biogas)

5 CAMBIAMENTI NEL MONDO DEL BIOGAS LE NUOVE TARIFFE Tipologia a) prodotti di origine biologica Potenza Tariffa base Durata incentivante anni 1<P <P <P <P P b) sottoprodotti di origine biologica di cui alla tabella 1-A, e rifiuti diversi da quelli di cui alla lettera c) 1<P <P <P <P P c) rifiuitiper i quali la frazione biodegradabile è riconosciuta forfettariamente ai sensi dell'allegato 2 1<P <P P

6 CAMBIAMENTI NEL MONDO DEL BIOGAS I PREMI Art. 8 comma 8 lettere a) e c) del D.M. 6 luglio 2012 Premio per Cogenerazione ad Alto Rendimento: + 40 /MWh per gli impianti alimentati a prodotti di origine biologica (lettera a comma 4 Art. 8) + 10 /MWh per gli altri impianti Art. 26 commi 1) 2) e 3) del D.M. 6 luglio 2012 Premi per il recupero e/o rimozione dell azoto allo scopo di produrre fertilizzanti: + 30 /MWh recupero 60 % azoto in ingresso come fertilizzante + 20 /MWh recupero 30 % azoto in ingresso come fertilizzante + 15 /MWh rimozione 40 % azoto in ingresso A seconda delle percentuale recuperata e/o rimossa + altri adempimenti descritti nell articolo.

7 CAMBIAMENTI NEL MONDO DEL BIOGAS I NUOVI IMPIANTI BIOGAS Impianti di dimensioni minori in termini di potenza installata: Fino a 100 kwh accesso diretto senza iscrizione a registro Fino a 300 kwh tariffa incentivante più elevata da 301 a 600 kwh buon rapporto tra investimento e ricavo anche se la tariffa incentivante è più bassa Alimentazione di sottoprodotti - tipologie di cui alla lettera b) comma 4 Art. 8 del D.M. 6 luglio Tariffa incentivante più elevata. Impianti biogas ed applicazioni con sfruttamento del calore prodotto dal cogeneratore per cogenerazione ad alto rendimento Impianto biogas ed applicazioni che prevedano recupero e/o rimozione dell azoto come fertilizzante

8 QUALI BIOMASSE? Biomasse agricole insilate Sottoprodotti dell industria agroalimentare ed agrozootecnica: scarti di macellazione e lavorazione carne, deiezioni da allevamento Pollina Sanse Vinacce Etc. Rifiuti organici industriali (ad es. da fermentazione farmaceutica) Fanghi di depurazione primari e biologici FORSU: Frazione Organica Rifiuti Solidi Urbani

9 ALCUNI SOTTOPRODOTTI

10 FECCE E VINACCE MACELLAZIONE BOVINA: CONTENUTO RUMINALE MACELLAZIONE BOVINA e SUINA: SANGUE

11 MACELLAZIONE SUINA: PACCHI INTESTINALI MACELLAZIONE BOVINA E SUINA: GRASSI MACELLAZIONE CUNICOLA: SCARTI DI CATEGORIA 3 E LETAME

12 BIOGAS DA POLLINA: UN CASO AZIENDALE

13 SCARTI: TIPOLOGIA E PRETRATTAMENTI POLLINA La digestione anaerobica della pollina risultata di particolare interesse data l elevato potenziale energetico della matrice. Tuttavia esistono una serie di problematiche che devono essere affrontate. L elevata quantità di sostanze inerti rende necessaria la presenza di una fase di pulizia e rimozione di piume, sabbia e segatura. L alto contenuto di azoto, se alimentato tal quale, inibirebbe lo sviluppo batterico. Esso deve essere ridotto attraverso la presenza di un pretrattamento dedicato alla rimozione dell azoto con la formazione di un sale, recuperato all interno della filiera di produzione di concimi. Il trattamento della frazione liquida del digestato permette di ottenere un effluente avente caratteristiche conformi allo scarico in corpo idrico superficiale.

14 Bioener : Partner commerciale e finanziario e gestore degli impianti Austep: Partner tecnico e di processo myhenergy HANNO SVILUPPATO myhenergy : un processo innovativo per il trattamento della pollina e della lettiera avicola, tramite digestione anaerobica, per la produzione combinata di energia e calore, completo di recupero delle sostanze nutritive (AZOTO) come fertilizzante. La tecnologia sviluppata da Bioener e Austep prevede: Pre-trattamento della pollina, al fine di renderla compatibile all alimentazione in un impianto biogas; Produzione di biogas ad alta concentrazione in metano; Massima flessibilità dell alimentazione pollina fino al 100 % Produzione di energia elettrica e termica tramite cogenerazione ad alto rendimento Recupero dell azoto sotto forma di fertilizzante

15 IMPIANTO BIOGAS CON VALORIZZAZIONE ENERGETICA DI DEIEZIONI AVICOLE E BIOMASSE AGRICOLE, COMPLETO DI SISTEMA DI RECUPERO/ RIMOZIONE DELL AZOTO. POTENZIALITÀ: 999 KWH E. BENEFICI SOLUZIONE TECNICA Completa integrazione con le attività dell azienda avicola; Nessuno smaltimento della pollina; Riduzione dei costi di gestione per il partner agricolo; Due fasi di trattamento dell azoto; Recupero di azoto come fertilizzante; Biogas e produzione di energia elettrica e termica

16 LA RICETTA DI ALIMENTAZIONE L impianto è stato dimensionato al fine di trattare, in condizioni di regime, in esercizio continuo, per 24 h/d per 7 giorni alla settimana, le seguenti matrici: Piano di alimentazione: Sub-strato Valore % Pollina da ovaiole 63,0 % Biomasse agricole 27,5 % Liquame Suino 9,5 %

17 CARATTERISTICHE PRINCIPALI DELLA MATRICE Pollina da ovaiole PARAMETRO UNITA' DI MISURA VALORE DI PROGETTO % sostanza secca (ST) % sostanza volatile (SV) Concentrazione COD % 22,2 % 20,0 g COD / kg T.Q. 189,0 COD specifico g COD / g ST 0,85 Concentrazione g N TOT / N TOT kg T.Q. 11,95

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19 PRETRATTAMENTO DELLA POLLINA La pollina viene caricata giornalmente in una tramoggia di carico e subisce un processo di vagliatura per la rimozione delle piume. Una volta vagliata viene alimentata al sistema Hen-pulper. Nel sistema HenPulper avviene la preparazione della miscela organica da alimentare ai digestori primari; si produce una purea omogenea e con pezzatura di pochi millimetri facilmente digeribile dai microrganismi anaerobici. Tale preparazione del substrato è fondamentale per garantire le migliori condizioni di attività della biomassa anaerobica e massimizzare la produzione di biogas.

20 DIGESTIONE ANAEROBICA La fase di fermentazione avviene in digestori a singolo stadio del tipo completamente miscelato, operanti in parallelo o singolarmente, completi di: Termostatazione con scambiatore di calore esterno Copertura in cemento e sistema di miscelazione AQUAMIX Fondo conico Digestore a freddo DIGESTORE ANAEROBICO DIGESTORE A FREDDO

21 DIGESTIONE ANAEROBICA Il sistema di riscaldamento con scambiatore di calore esterno : Risolve i problemi nel lungo periodo di incrostazioni interne Evitare gli shock termici alla biomassa Massimizzare il riscaldamento della miscela. Scambiatore di calore Scambiatore di calore Scambiatori di calore e Digestori

22 LAVAGGIO BIOGAS Il biogas è una miscela gassosa composta prevalentemente da metano (60/70%) e anidride carbonica, e contenente anche acido solfidrico (H 2 S) ed una piccola quantità di idrogeno. Il lavaggio del biogas viene condotto tramite scrubber di lavaggio esterni al digestore anaerobico. I vantaggi di questo sistema sono: Maggiore sicurezza. Controllo continuo della qualità del biogas. Elevata efficienza di rimozione anche al variare della concentrazione dell acido solfidrico.

23 SEPARAZIONE DEL DIGESTATO: FRAZIONE LIQUIDA

24 ESSICCAMENTO DELLA FRAZIONE SOLIDA DEL DIGESTATO Una parte della frazione solida separata in uscita dal sistema di separazione solido/liquida viene stoccata temporaneamente all interno della trincea dalla quale sarà periodicamente prelevata trasportata per mezzo di pala gommata alla successiva fase di essiccamento. L essiccamento avviene in modo sequenziale con l obiettivo di diminuire il volume della matrice disidrata che sarà caratterizzata da una concentrazione di sostanza secca nell intorno del 70% e poi rivenduto come fertilizzante.

25 BIOGAS ED ENERGIA Il BIOGAS prodotto è inviato al gruppo di COGENERAZIONE Nel gruppo di cogenerazione viene prodotta energia elettrica e termica.

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28 BIOMETANO: LA VISION BIOGAS UPGRADING: DAL BIOGAS AL BIOMETANO

29 DAL BIOGAS AL BIOMETANO Il biometano è un gas che contiene prevalentemente metano (CH 4 ) ed è prodotto da una fonte rinnovabile. Il biometano deriva infatti dal biogas sottoposto a processo di purificazione e upgrading (rimozione dell anidride carbonica) sino a raggiungere la qualità del gas naturale. Per tale motivo il biometano può essere immesso nella rete del gas, dopo un opportuna compressione e deodorizzazione o essere utilizzato come combustibile per autrazione.

30 UPGRADING DAL BIOGAS AL BIOMETANO La soluzione proposta è una soluzione containerizzata per l upgrading del biogas. Non sono necessarie né colonne né acqua né additivi. Una fase di compressione combinata con una configurazione a membrane purificano il biogas fino al 99%. Il biometano può essere utilizzato per l immissione in rete o compresso a 250 bar per essere utilizzato come carburante per auto. La separazione su membrana è basata sulla diffusione di CO 2 attraverso una pellicola polimerica. Il metano diffonde ad un tasso molto più lento con il risultato di un gas ricco di metano all'uscita del membrana. le membrane sono in forma di fascio di fibre cave rivestite con il polimero e raggruppate in moduli. All'interno del modulo il biogas è suddiviso in CO 2 e CH4 che sono ulteriormente trattati utilizzando un multi-step di configurazione a membrana. Ciò si traduce in un flusso di metano quasi puro con 1-3% di CO 2.

31 UPGRADING IMPIANTI BIOGAS LO SCHEMA 500 Nm3/h 50 Nm3/h C Bombole 250 bar

32 BIOMASSE DIGESTIONE ANAEROBIC A PURIFICAZIONE BIOGAS

33 Adsorbimento a pressione oscillante (PSA) Lavaggio ad acqua sotto pressione (PWS) Lavaggio chimico (MEA, DMEA) Lavaggio fisico con solventi organici Metodi attuali di separazione a membrane Metodio AUSTEP di separazione a membrane Necessità di purificazione Sì NO NO NO NO NO preventiva Pressione NESSUNA operativa bar PRESSIONE 4-7 Perdite di metano - % Contenuto di metano nel BM - % Efficienza totale 6-10% <2% <0.1% 2-4% <2% >96% >96% >96% >96% 89.5% >97% 91% 94% 90% 78% >95% Consumo di energia elettrica kwh/nm 3 Richiesta di calore - C Capacità di controllo rispetto al carico nominale NO NO 160 C C NO NO ±10-15% % % % %

34 Grazie per l attenzione. Ing. Roberto Fiume Sales and Marketing Manager