La discarica di Basse di Stura Il biogas: da rifiuto a risorsa Il sistema di gestione della discarica AMIAT di Basse di Stura di Torino L IMPIANTO DI GESTIONE DEL BIOGAS L EFFICIENZA DI CAPTAZIONE L ENERGIA RECUPERATA IL BILANCIO DELLE EMISSIONI Ing. Fabrizio Bonnardel Dirigente Discarica, Produzione Energia e Impianto di Compostaggio Azienda Multiservizi Igiene Ambientale Torino Basse di Stura sanitary landfill L AMIAT S.p.A. gestisce da 35 anni i servizi di raccolta e smaltimento rifiuti della città di Torino. Nel 28 la percentuale di R.D. di Torino è stata pari al 4,7%. Nella discarica di Basse di Stura vengono smaltiti i rifiuti indifferenziati di Torino e di 5 comuni dell area metropolitana. Bacino servito dalla Discarica Basse di Stura Anno 26 Basse di Stura sanitary landfill Bacino servito nel 28 Served area Azienda Comuni Company Municipa lities Abitanti Inhabitants Superficie occupata Total area Volumetria complessiva Total capacity Altezza media dal piano di campagna Height Profondità media Depth Anno inizio attività Opening year Anno di chiusura Closing year Discarica Basse di Stura Basse di Stura landfill Discarica esaurita Discarica nuova Totale Old landfill New landfill Total 23. m 2 66. m 2 89. m 2 4.. m 3 19.7. m 3 23.7. m 3 5 m 4 m metà anni 7 1983 mid-7 s 1983 previsto dicembre 29 forecast December 29 AMIAT s.p.a. - Torino SETA - Settimo T.se COVAR 14 Carignano 1 95.29 31 251.583 19 251.946 Rifiuti conferiti alla discarica Basse di Stura nel 28 (tonn) Amount of waste disposed in Basse di Stura landfill (28) (tons) Torino Altri Totale Turin Other Total Rifiuti urbani (R.U.) 34.968 72.856 377.824 Municipal solid waste (M.S.W.) Rifiuti speciali assimilabili (R.S.A.) 9.54 73.36 82.81 Industrial waste Fanghi da depurazione acque 79.289 79.289 Sewage treatment sludge Totale 393.761 146.162 539.923 Total TOTALE 51 1.48.738 1
Il Sistema di Gestione Ambientale L Amiat ha manifestato la volontà di ridurre progressivamente l impatto che le proprie attività possono provocare sull ambiente, aderendo fin dal 1996 ad un sistema di gestione ambientale. LA DISCARICA DI BASSE DI STURA L impianto di gestione del biogas L EFFICIENZA DI CAPTAZIONE Certificazione UNI 141 Anno 2 L ENERGIA RECUPERATA IL BILANCIO DELLE EMISSIONI LA GESTIONE DEL BIOGAS L obiettivo primario di AMIAT nella gestione della discarica è rappresentato dalla riduzione degli impatti ambientali derivanti dall attività di smaltimento. Il sistema di gestione del biogas con lo sviluppo di un impianto di recupero energetico è finalizzato interamente a minimizzare gli impatti connessi con le emissioni del gas di discarica. La struttura impiantistica A) Rete di captazione (o di drenaggio) B) Rete di estrazione forzata B.1) rete di trasporto B.2) stazioni di aspirazione (soffianti) B.3) stazioni di analisi e controllo C) Impianti di combustione D) Impianti di vettoriamento ed utilizzo dell energia recuperata La struttura impiantistica Reti ausiliarie: - elettrica di alimentazione - pneumatica di azionamento - telecontrollo - scarico condense - alimentazione integrativa con metano di rete 2
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La rete di trasporto SP4 SP5 SP3 A6 A5 A7 A8 AN SP6 2 A4 CP15 AN 1 CS17 A9 CS18 CP14 SP2 3 AN CP16 A1 CS16 SP7 CP12 CP11 A2 A2 CS1 9 CP13 4 AN 1 A1 A3 CP17 CS15 CS2 CS14 CS1 CP1 1 CP1 5 AN 2 A2 5 A3 A34 SP8 CS13 TR14 A36 CS12 CS2 CS3 CP7 CS8 CP5 A33 A23 A18 CS11 CP6 CS7 CS1 CS6 A19 CP4 CS9 CP8 CP9 A16 A17 CP2 CS5 A15 A14 CS4 A37 CP3 A32 A24 A12 A13 SP1 A38 A31 A25 C4 SP9 C1 C3 A26 A3 A4 A39 C2 A29 A27 A28 SP1 Le stazioni di aspirazione Le stazioni di aspirazione Capacità aspirazione 45. Nm3/h a fronte di una portata massima di Biogas prodotto di circa 12.5 Nm3/h 14 stazioni di estrazione forzata 22 soffianti da 15 m3/h 2 soffianti da 2 m3/h 4 stazioni con estrazione centralizzata 4 soffianti da 15 m3/h 1 soffiante da 2 m3/h Le torce ad alta temperatura Per garantire in ogni situazione la completa termodistruzione di tutto il biogas captato sono installate 5 torce con una capacità complessiva di 9.5 Nm3/h. 4
La Centrale elettrica a biogas IL RECUPERO ENERGETICO DEL BIOGAS EVOLUZIONE DELLA POTENZA INSTALLATA Da oltre 2 anni AMIAT utilizza il biogas della discarica di Basse di Stura per scopi energetici. AMIAT ha costantemente seguito lo sviluppo tecnologico, aggiornando e potenziando la centrale recupero energetico, che oggi produce energia elettrica per circa 4. utenze domestiche e energia termica per tutta la sede aziendale di Via Germagnano. 18 16 14 12 1 8 6 4 2 2 22 24 26 28 21 212 214 216 218 22 222 224 MW MW previsti 18. Disponibilità impiantistiche La Centrale elettrica a biogas Installazione Dismissione Motore Portata biogas nominale Nm 3 /h Potenza elettrica nominale kw Nome impianto 16. 1994 3/9/22 Caterpillar 3512-SI TA 45 6 Nm3/h 14. 12. 1. 8. 1996 9/9/24 Deutz TBG 62 V12 K 55 94 2 31/3/28 21 prevista 29 n. 4 Caterpillar 3516- SI TA 7 4 = 2.8 1.147 4 = 4.588 CIP6 Deutz TBG 62 V16 K 65 1.15 CIP6 6. 24 n. 6 Jenbacher 42 725 6 = 4.35 1.416 6 = 8.496 IAFR 968 4. 2. 27-28 n. 4 Jenbacher 42 725 4 = 2.9 1.415 4 = 5.66 IAFR 2619 2 25 21 215 22 Anno Biogas estraibile Impianti Recupero Energetico Capacità di combustione complessiva TOTALE AL 31/12/8 7.9 15.36 L impianto IAFR 968 L impianto IAFR 968 6 motori da 1416 kw Gruppo di alimentazione biogas 5
L impianto IAFR 968 L impianto IAFR 968 Stadio depurazione biogas Rendimento elettrico 42% Container motore e quadri L impianto IAFR 968 L impianto IAFR 968 Particolare Gruppo Postcombustori rigenerativi flessibilità nell utilizzo di biogas a ridotto potere calorifico carburazione magra per controllo NOx NOx 43,8 mg/nm 3 < 45 limite di legge CO 167,3 mg/nm 3 < 5 limite di legge C.O.T. 8,9 mg/nm 3 < 15 limite di legge Valori max riscontrati nella campagna analisi fumi del 6/1/24 Recupero calore per teleriscaldamento MOTORE JENBACHER JGS 42 MOTORE JENBACHER JGS 42 Recupero calore per teleriscaldamento della sede aziendale IMPIANTO DI PRODUZIONE ENERGIA SCAMBIATORE SCAMBIATORE TUBAZIONI TLR (~5 metri) CENTRALE TERMICA SARDIGNA MUNICIPALE (A.S. L.) STRADA SARDIGNA SOTTOSTAZIONE UTENZE SEDE AMIAT VIA GERMAGNANO 5 CALDAIE Potenza resa 38 kw 6
Sistema di telecontrollo impianti LA DISCARICA DI BASSE DI STURA L IMPIANTO DI GESTIONE DEL BIOGAS L efficienza di captazione L ENERGIA RECUPERATA IL BILANCIO DELLE EMISSIONI Rifiuti smaltiti 1.. 9. 8. 7. 6. 5. 4. 3. 2. 1. 1984 1987 199 1993 1996 1999 22 25 28 tonn previsione Il biogas prodotto 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1984 1989 1994 1999 24 29 214 219 224 229 234 239 milioni Nm3 previsione Il modello di produzione per la stima del biogas prodotto dai rifiuti conferiti è stato tarato con una tesi di laurea presso il Politecnico di Torino Tesi di laurea Produzione di biogas da una discarica di Rifiuti Solidi Urbani - Applicazione di modelli previsionali e validazione su campo" Dicembre 21 - Relatore prof. Giuseppe Genon, Candidato Fabio Caminiti- Politecnico di Torino, Facoltà di Ingegneria, Corso di Laurea in Ingegneria per l'ambiente e il Territorio. 12.. 1.. Il biogas captato L efficienza di captazione: gli standard internazionali Nm 3 8.. 6.. 4.. 2.. 2 21 22 23 24 25 26 27 28 biogas prodotto captato disperso COLLECTION EFFICIENCY operating cell 35% ADEME FR temporary covered cell 65% ADEME FR final clay covered cell 85% ADEME FR + EA UK geomembrane final covered cell 9% ADEME FR Il primo obiettivo di AMIAT è di massimizzare la quantità del biogas captato e combusto. ADEME: Agence de l Environnement ed de la Maitrise de l Energie - France EA: Environmental Agency - UK 7
1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% L efficienza di captazione di Basse di Stura (con lotti in coltivazione): confronto con gli standard % 2 22 24 26 28 geomembrane final covered cell final clay covered cell temporary covered cell operating cell LA DISCARICA DI BASSE DI STURA L IMPIANTO DI GESTIONE DEL BIOGAS L EFFICIENZA DI CAPTAZIONE L energia recuperata IL BILANCIO DELLE EMISSIONI Il recupero energetico Produzione di energia elettrica Il primo obiettivo di AMIAT è di massimizzare la quantità del biogas captato e combusto. Il secondo obiettivo è di sfruttare nel modo migliore il biogas captato, massimizzando il recupero energetico, compatibilmente con l assolvimento del primo obiettivo. 1 8 6 4 2 1999 22 25 28 211 214 217 22 223 GWh prodotti GWh previsti 6 A seguito dei potenziamenti realizzati nel 2 e nel 24 si sono registrati sensibili incrementi nella produzione di energia elettrica Utenze domestiche servite 4 2 1999 23 27 211 215 219 223 Recupero del calore Risparmio energetico complessivo 6 TEP PRODOTTE 5 4 3 2 1 TEP 25 2 26 27 28 29 Con la realizzazione del teleriscaldamento, dal 26 l impianto assicura l autonomia energetica per il riscaldamento invernale e la produzione di acqua calda sanitaria dell intera sede aziendale di via Germagnano (uffici, spogliatoi, officine, magazzini, laboratorio, ecc.). 15 1 5 1999 22 25 28 211 214 217 22 223 TEP 8
Il bilancio energetico di AMIAT - anno 28 Consumi energetici 6.649 TEP 25. 36% 2. 15. TEP 1. 18% 5. Energia prodotta Energia consumata 46% autotrazione impianti sedi La riduzione delle emissioni in atmosfera LA DISCARICA DI BASSE DI STURA L IMPIANTO DI GESTIONE DEL BIOGAS L EFFICIENZA DI CAPTAZIONE L ENERGIA RECUPERATA Il bilancio delle emissioni L utilizzo di una fonte di energia pulita come il Biogas comporta una drastica riduzione delle emissioni in atmosfera di gas climalteranti. riduzione dell'effetto serra L aspirazione forzata del Biogas ne previene la liberazione in atmosfera. La trasformazione in energia evita la produzione di un analoga quantità di energia da combustibili fossili tradizionali. Emissioni in atmosfera Discarica senza captazione biogas 721. t eq CO 2 (anno 28) Emissioni in atmosfera Con captazione biogas e con recupero energetico Impianto di captazione RSU 26. t eq CO 2 (anno 28) Con captazione biogas senza recupero energetico T O R C I A Il biogas captato viene utilizzato come combustibile per motori endotermici che producono energia elettrica; l esubero è combusto in torcia. 143. t eq CO 2 ~ T O R C I A abbattimento (anno 28) del 8% 9
fattore di riduzione delle emissioni CO2 equivalenti (LFG=5%CH4) EMISSIONI EVITATE di tonn CO 2 equivalenti fattore di riduzione - 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % % 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 1% efficienza di captazione con termodistruzione con recupero energetico anno 24 anno 25 anno 27 anno 28 7. 6. 5. 4. 3. 2. 1. 2 22 24 26 28 tonn CO2 equiv 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % 2 21 22 23 24 25 26 27 28 Azienda Multiservizi Igiene Ambientale Torino L impegno dell AMIAT per le tematiche ambientali e per lo sviluppo sostenibile, si accompagna alla consapevolezza che ambiente ed energia costituiscono un binomio inscindibile. In linea con l accordo di Kyoto AMIAT si impegna nel contenimento degli sprechi energetici e nella ricerca di modi puliti per produrre energia. Sito di Basse di Stura AMIAT s.p.a. TORINO 1