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Digestione anaerobica a secco in reattori
amBiogas® e
stabilizzazione aerobica del digestato in biocelle amBiocell®.
Ambientalia è da sempre impegnata nello sviluppo di soluzioni
tecnologiche a servizio dell’Ambiente. Nel settore del trattamento
biologico dei rifiuti ha messo a punto dapprima un sistema per la
biostabilizzazione dl rifiuto residuo destinato alla collocazione
finale in discarica (ambiSystem) e, successivamente, una tecnologia
per la gestione della fase intensiva del processo di compostaggio in
biocelle aerate (amBiocell). Entrambe le soluzioni permettono il
raggiungimento di elevati standard qualitativi dei prodotti ottenuti,
rispettivamente il biostabilizzato da discarica e gli ammendanti
compostati.
Ambientalia ha voluto fare un passo ulteriore, precorrendo quelli che
sarebbero poi diventati gli orientamenti del settore: infatti la
conversione dei rifiuti in fertilizzanti attraverso processi biologici
rimane un’operazione di alta valenza ambientale, ma gli elevati
consumi energetici che il trattamento comporta sono sempre meno
sostenibili. Gli sforzi devono pertanto concentrarsi sulla possibilità
di sfruttamento energetico delle biomasse e dei rifiuti, operazione
che diventa propedeutica e non alternativa alla successiva conversione
in ammendanti. Solo in questo modo il percorso virtuoso si chiude: i
rifiuti organici diventano una risorsa energetica ed agronomica, con
un conto economico in attivo.
Da queste considerazioni è nata amBiogas, la tecnologia Ambientalia
per la digestione anaerobica di biomasse e rifiuti organici e la
cogenerazione di energia elettrica e termica, applicata in sinergia
con amBiocell, la tecnica di compostaggio aerobico utilizzata per la
conversione in compost del digestato che residua dai processi
anaerobici.
AMBIOGAS®, IL NUOVO DIGESTORE A SECCO.
AmBiogas è una tecnologia ideata, sviluppata e brevettata da
Ambientalia S.r.l. per la digestione anaerobica a secco di
rifiuti e biomasse.
La tecnica della “dry digestion”, basata su processi di
fermentazione di matrici solide, con contenuti di sostanza
secca fino al 50%, ha degli indubbi vantaggi di ordine tecnico
rispetto alla tradizionale digestione ad umido (s.s. massima
10%) in quanto consente di evitare la diluizione dei materiali
avviati a processo con grandi quantità di acqua, con
conseguente notevole riduzione dei volumi di digestato da
smaltire. Inoltre la gestione di un digestato solido è molto
meno problematica ed onerosa rispetto a quella di un prodotto
liquido.
Da evidenziare poi che la digestione a secco viene condotta in
batterie di reattori anziché in un unico digestore di grandi
dimensioni e ciò consente una maggiore flessibilità operativa
e scongiura il rischio del blocco totale della produzione di
energia in caso di interruzioni del processo biologico.
Il digestore anaerobico a secco amBiogas messo a punto da
Ambientalia è contraddistinto da importanti peculiarità che lo
differenziano da altre soluzioni simili (reattori a modulo
parallelepipedo a carico frontale).
L’alimentazione dei reattori di questo tipo viene effettuata
con pale meccaniche attraverso un’apertura frontale e ciò
comporta altezze dei reattori aumentate di circa 1,5 – 2,0 m
rispetto all’altezza utile per consentire lo svuotamento del
materiale dalla benna. Questo spazio crea un vuoto tra il
materiale ed il soffitto pari a circa un terzo del volume
totale del modulo. Come è noto, il calore e l’umidità
fuoriuscenti dalla massa salgono verso l’alto nello spazio
vuoto e per ovviare a questa dispersione occorre utilizzare
maggiore energia per mantenere la massa a temperature mesofile
(circa 36°C).
Nel digestore amBiogas ciò viene evitato grazie ad un
controsoffitto mobile: durante il caricamento e lo svuotamento
esso viene elevato all’altezza necessaria per permettere
all’operatore di entrare con i mezzi meccanici; durante il
processo viene abbassato creando un plenum di circa 300-500 mm
tra il soffitto stesso ed il materiale depositato nel
reattore.
Utilizzando la tecnologia dei reattori a modulo orizzontale le
fasi più critiche per gli operatori sono il carico e lo
scarico dei materiali, effettuati mediante pale meccaniche, a
causa dell’intensa produzione di vapore acqueo e di emissioni
odorigene da parte delle masse in trasformazione. I digestori
amBiogas sono dotati di un sistema di aspirazione dell’aria di
processo in grado di creare e mantenere al loro interno
condizioni ambientali idonee all’ingresso degli operatori.
Queste ed altre soluzioni rendono il digestore amBiogas un
sistema unico ed altamente innovativo.
Descrizione del reattore
Il digestore a secco amBiogas è costituito da un modulo
parallelepipedo avente le seguenti dimensioni: larghezza utile
max 9 metri, lunghezza utile max 35 metri, altezza interna
struttura in C.A. 5,5 metri, altezza al controsoffitto 5,3
metri. La struttura è realizzata in cemento armato trattato
con resine per garantire la tenuta di gas e integrata con
pannelli in materiale isolante per un’elevata coibentazione.
All’interno sono annegati i riscaldatori costituiti da tubi in
PE con barriera antiossidante, alimentati ad acqua calda per
il riscaldamento della massa. Il portellone frontale è di tipo
basculante con apertura verso l’alto mediante pistoni
pneumatici, realizzato in pannello sandwich in acciaio INOX
AISI 304, coibentato internamente e la cui tenuta di gas è
garantita da una guarnizione gonfiabile. Il sistema di
chiusura si avvale di catenacci pneumatici con blocco di
sicurezza, il cui sblocco può esser comandato esclusivamente
dal software di gestione ambiControl®
Il digestore è dotato (a richiesta) di un controsoffitto mobile per mezzo di
cilindri pneumatici, realizzato in materiale plastico a tenuta
d’aria. Lungo tutto il perimetro del modulo, in corrispondenza
della “battuta” del controsoffitto in posizione abbassata,
sono fissate apposite chiusure in materiale sintetico che
garantiscono la tenuta della temperatura e dell’umidità.
Durante le operazioni di carico e scarico il controsoffitto
(quando previsto) viene elevato in modo da agevolare l’azione della pala
meccanica. Nel corso del processo anaerobico esso viene
abbassato lasciando un’intercapedine tra lo stesso e la
biomassa.
Per massimizzare il volume utile e nel contempo proteggere il
portellone dalla spinta del materiale caricato è stata
predisposta una paratia di contenimento che viene
chiusa nelle ultime fasi di carico.
Il sistema di raccolta dei percolati emessi dalle masse a
processo è costituito da pozzetti grigliati con tubazione
di scarico, ove i reflui confluiscono grazie alla pendenza
conferita al pavimento del reattore, e da una vasca di prima
raccolta interrata. Per garantire la tenuta di gas si utilizza
il sistema a “guardia idraulica”, ossia l’immersione della
tubazione di scarico nel pozzetto di prima raccolta e da
questa inviato tramite pompe alla vasca di stoccaggio
principale. Il
percolato all’interno delle vasche di stoccaggio è mantenuto a
temperatura costante, controllata tramite software.
Il digestore è dotato di un sistema di aspersione a pioggia
fine mediante ugelli anti intasamento, alimentato con il
percolato prelevato dalle vasche di stoccaggio mediante
apposita pompa, preventivamente riscaldato mediante
scambiatore alimentato dal cogeneratore. La distribuzione del
percolato sulla biomassa ha una duplice funzione: di inoculo
microbico e di mantenimento della temperatura mesofila.
Come già accennato, il digestore è inoltre provvisto di un
sistema di areazione forzata che consente l’aspirazione
dell’aria all’interno del reattore per aspirare le emissioni
gassose maleodoranti nelle fasi di riempimento e di
svuotamento. Una valvola motorizzata a tenuta di gas è posta
tra la condotta principale di aspirazione ed il condotto di
ripresa dal reattore. L’aria aspirata verrà avviata al
biofiltro per la sua purificazione.
Ogni reattore è dotato di un sistema di aspirazione autonomo
per essere completamente indipendente.
AmBiogas è costituito da moduli di
larghezza variabile, che si possono integrare nell’ambiente
circostante perché facili da tinteggiare.
Portellone frontale. |
Guarnizione gonfiabile per
tenuta stagna. |
Schermata del software
ambiControl |
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Ambientalia, biocella aerobica per la stabilizzazione del digestato >
Presentazione AmBiogas (PDF) |
