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francesco1966.
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Recupero energetico biogas da discarica
Le discariche, ed in particolare gli impianti destinati allo smaltimento dei rifiuti urbani, costituiscono una fonte rilevante di metano. Nonostante le norme vigenti (D. Lgs. 22/97 e successive modifiche ed integrazioni) prevedano una drastica riduzione del ricorso alla discarica in tempi abbastanza brevi, è ragionevole pensare che notevoli quantità di rifiuti saranno ancora conferiti, seppure sotto forma di frazioni più o meno stabilizzate e ridotte nella componente organica, in queste tipologie di impianti, che rappresentano la modalità di smaltimento finale ancora largamente prevalente nel nostro paese.
Il biogas è il prodotto gassoso della fermentazione anaerobica metanogenica della sostanza organica. Si tratta di una miscela composta da metano, anidride carbonica, ossigeno, azoto e impurità (fluoruri, solfuri, silicati, ammoniaca). Ossigeno e azoto non sono tuttavia generati dalla degradazione bensì dall'infiltrazione di aria all'interno dei rifiuti. L'idrogeno invece può prodursi solo immediatamente dopo il deposito dei rifiuti e per un periodo di tempo molto limitato.
Fasi di produzione del biogas:
fase aerobica transitoria, avviene grazie alla presenza di ossigeno, comporta un aumento della mineralizzazione delle sostanze organiche, con produzione di anidride carbonica ed acqua; è costituita da una rapida degradazione dei rifiuti che si compie in un periodo variabile da alcune ore a qualche giorno in funzione della profondità degli strati e del loro grado di compattazione;
fase anaerobica: suddivisa in una prima fase acida ed in una seconda metanigena che
subentra una volta esaurito l’ossigeno presente, è una trasformazione più lenta ed incompleta, che comporta in ultima analisi produzione di anidride carbonica e metano.
PERCHE’ RECUPERARE IL BIOGAS DALLE DISCARICHE?
La captazione ed il trattamento del biogas in discarica è importante per due ordini di ragioni:
le emissioni di biogas dalle discariche contribuiscono in maniera rilevante all’effetto serra, per il contenuto in anidride carbonica e soprattutto in metano presenti; al proposito, non è inutile ricordare che il metano ha un’attività serra valutabile in 21 volte quella dell’anidride carbonica;
permette di eliminare impatti dannosi sull’ambiente e sulle popolazioni. Il biogas ed i suoi effetti rappresentano la fonte di pressione maggiormente sentita da parte delle popolazioni che vivono nelle vicinanze degli impianti. Gli effetti del rilascio di biogas nell’ambiente si manifestano sotto forma di emissioni di odori, danni alla vegetazione, e anche pericoli di incendi ed esplosioni.
Se la percentuale di metano nel biogas è superiore al 50%, è possibile utilizzare quest’ultimo per produrre energia elettrica, o termica, o entrambe (cogenerazione), quando naturalmente i flussi di biogas captati siano quantitativamente sufficienti a giustificare gli investimenti per la costruzione degli impianti.
CONVENIENZA ECONOMICA DEL PROCESSO
Dal punto di vista economico il recupero di energia dal biogas è abbastanza redditizio. L’investimento è dell’ordine di 800-1500 euro/kW di potenza installata a seconda della taglia, che di solito è modesta (quasi sempre inferiore a 5 MW, spesso da 500 kW a 1 MW). Per fare un esempio, una città di provincia con 100 mila abitanti è possibile che in venti anni abbia con i suoi rifiuti comportato il riempimento di una discarica da un milione di tonnellate. Tale discarica, in piena produzione di biogas, è in grado di produrre gas per generare dai 6 agli 8 GWh/a (che valgono attorno agli 800 mila euro/anno a fronte di costi di esercizio per 200mila) con un motogeneratore da 1 MW (che richiede circa 1 milione e mezzo di euro di investimento).
Il beneficio ambientale è equivalente ad aver rimosso dalla circolazione 5.000 automobili o aver piantato 32 chilometri quadrati di nuovo bosco.
Man mano che la taglia degli impianti cresce, la complessità impiantistica e le soluzioni tecnologiche diventano più impegnative, rendendo necessarie procedure di esercizio e manutenzione più sofisticate ed il supporto di specialisti, ma aumenta anche la redditività.
ESPERIENZE DI RECUPERO DI ENERGIA DA BIOGAS IN PROVINCIA DI VERONA: LA DISCARICA DI PESCANTINA
La discarica di Pescantina rappresenta il più rilevante sito di smaltimento di rifiuti urbani e speciali assimilabili in Provincia di Verona..
Attualmente l’impianto, che ha preso l’avvio nel 1987, occupa una volumetria pari a circa 3.400.000 di metri cubi; ad oggi sono in fase di coltivazione i quattro lotti dell’ampliamento della discarica, che hanno preso l’avvio nel 1999
Mentre in precedenza il biogas estratto dalla massa dei rifiuti veniva bruciato in due torce, in occasione dell’ampliamento della discarica è stato progettato e realizzato un impianto per il recupero energetico del biogas, autorizzato nel 2000 dal Ministero per l’Industria, il Commercio e l’Artigianato, che deve operare secondo le condizioni prescritte dal D.M. 5/2/1998 sul recupero dei rifiuti non pericolosi.
L’impianto, alimentato con il biogas prodotto dalla discarica, è costituito da tre motori a combustione interna a ciclo otto Jenbacher, della potenza termica complessiva immessa con il combustibile di 6.740 kW ed elettrica di circa 2.600 kW, ed è destinato alla produzione di energia elettrica, poi ceduta interamente all’ENEL mediante collegamento in parallelo con la rete. I motori sono equipaggiati con il sistema CL.AIR, un termorettore per l’abbattimento degli inquinanti presenti nei gas di scarico che consente il rispetto dei limiti previsti dal D.M. 5/2/98.
In caso di fermo dell’impianto entrano in funzione le due torce ad alta efficienza preesistenti in discarica. .
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