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Biometano da rifiuti urbani Forsu
TonissiPower & ETW, l'upgrading a Biometano con la tecnologia PSA
Stagni Sergio - Ranieri Tonissi
Sommario
La tecnologia ETW SmartCycle PSA, la tecnologia ETW per le soluzioni di upgrading a biometano
- Funzionamento dell'adsorbimento
- Case history Impianto San Zeno trattamento FORSU
Funzionamento:
L'adsorbimento è il fenomeno chimico-fisico di accumulo di una o più sostanze fluide (liquide o gassose) - adsorbato - sulla superficie di un condensato (solido o liquido) - adsorbente - attraverso la capacità delle specie chimiche (molecole, atomi o ioni) di instaurare tra loro un'interazione di tipo chimico-fisico (forze di Van der Waals o legami chimici intermolecolari) sulla superficie di separazione tra due diverse fasi.
Materiale adsorbente scelto in base affinità specifica con il soluto da adsorbire e dimensioni dei pori:
- gel di silice ? cinetico 3,4 Å
- allumina
- zeoliti
- argilla
- carbone attivo
- resine
- polimeri
Le operazioni di adsorbimento avvengono tramite cicli successivi di adsorbimento e desorbimento.
Tale fase di desorbimento, detta "rigenerazione", ha lo scopo di rinnovare la fase solida granulare, depurandola dal soluto adsorbito.
La rigenerazione può essere svolta:
- per variazione termica (thermal swing o temperature swing): aumentando la temperatura
- per variazione di pressione (pressure swing): diminuendo la pressione
La presentazione continua con disegni tecnici e schemi sul funzionamento con bassa e ala capacità legame.
Caratteristiche e benefici
Processo totalmente "a secco", robusto, affidabile, privo di consumabili, nessun rischio biologico o chimico da dispersione in ambiente
Tecnologia consolidata e affidabile in uso da oltre 40 anni nell'industria dei gas
Affidabilità funzionamento > 99% (su una base reale di 28.000 h di funzionamento per un singolo impianto)
Costi operativi estremamente ridotti, nessuna necessità di sostituzione materiale di consumo, fisici o chimici
Telecontrollo e telegestione con possibilità di automatizzare totalmente il processo e i controlli per impianti non presidiati
Potenzialità di upgrading da 250 a 10.000 Nm3/h
Flessibilità produttiva da 35 % a 110 % del potenziale nominale senza compromessi sulla qualità del prodotto
Processo produttivo in continuo
Controllo totale tempi di ciclo - principio "fisarmonica"
Controllo totale purezza biometano prodotto
Energia termica disponibile da raffreddamento compressori e trattamento off-gas
Carbonio molecolare - rigenerativo e facilmente reperibile
Impurità - assenza di accumulo nel setaccio molecolare
Carbonio molecolare - rigenerativo e facilmente reperibile
Impurità - assenza di accumulo nel setaccio molecolare
Costo significativamente basso - su totale capex < 10%
Processo - insensibile a fluttuazioni biogas ingresso
Efficiency rating A
- da 0,146 kWh / Nm3 fabbisogno Energia di processo
- da 0,168 kWh / Nm3 da biogas grezzo dal digestore a immissione in rete e trattamento off-gas risultante
- al confronto con fabbisogno energetico di tecnologie concorrenti - 0,28 ÷ 0,32 kWh / Nm3 -
- per un anno di funzionamento continuo su 500 Nm3 biogas grezzo con costo Energia 0,12 ?/kWh
- > 85.000 ? minori costi energetici da sostenere
La presentazione continua con La Case History dell'impianto San Zeno (Arezzo) trattamento FORSU
AISA IMPIANTI spa - Arezzo e 10 comuni limitrofi. Gestore dell'impianto trattamento rifiuti urbani di di San
Zeno attraverso selezione, compostaggio, incenerimento.
L'Impianto di San Zeno ha iniziato la sua attività, in modo continuativo, nel gennaio 2000 e, in generale, è possibile evidenziare in esso le seguenti linee:
1) Linea di compostaggio e di trasformazione delle potature in ammendante per l'agricoltura biologica;
2) Linea di selezione meccanica e trattamento biologico;
3) Linea di recupero energetico degli scarti delle altre linee e trattamento gas di combustione;
4) Linea di teleriscaldamento per il recupero dei cascami termici e linea
5) Linea di produzione di cippato di legno vergine.
6) Linea di digestione anaerobica con produzione di biometano e recupero della CO2 (in corso di realizzazione).
La presentazione con foto e dati illustra:
- Linea di compostaggio VERDE 70
- Linea di selezione meccanica e trattamento biologico
- Linea di recupero energetico e trattamento gas di combustione
- Linea di teleriscaldamento
- Linea di produzione di cippato
- Nuova linea di digestione anaerobica e produzione biometano
L'adsorbimento è il fenomeno chimico-fisico di accumulo di una o più sostanze fluide (liquide o gassose) - adsorbato - sulla superficie di un condensato (solido o liquido) - adsorbente - attraverso la capacità delle specie chimiche (molecole, atomi o ioni) di instaurare tra loro un'interazione di tipo chimico-fisico (forze di Van der Waals o legami chimici intermolecolari) sulla superficie di separazione tra due diverse fasi.
Materiale adsorbente scelto in base affinità specifica con il soluto da adsorbire e dimensioni dei pori:
- gel di silice ? cinetico 3,4 Å
- allumina
- zeoliti
- argilla
- carbone attivo
- resine
- polimeri
Le operazioni di adsorbimento avvengono tramite cicli successivi di adsorbimento e desorbimento.
Tale fase di desorbimento, detta "rigenerazione", ha lo scopo di rinnovare la fase solida granulare, depurandola dal soluto adsorbito.
La rigenerazione può essere svolta:
- per variazione termica (thermal swing o temperature swing): aumentando la temperatura
- per variazione di pressione (pressure swing): diminuendo la pressione
La presentazione continua con disegni tecnici e schemi sul funzionamento con bassa e ala capacità legame.
Caratteristiche e benefici
Processo totalmente "a secco", robusto, affidabile, privo di consumabili, nessun rischio biologico o chimico da dispersione in ambiente
Tecnologia consolidata e affidabile in uso da oltre 40 anni nell'industria dei gas
Affidabilità funzionamento > 99% (su una base reale di 28.000 h di funzionamento per un singolo impianto)
Costi operativi estremamente ridotti, nessuna necessità di sostituzione materiale di consumo, fisici o chimici
Telecontrollo e telegestione con possibilità di automatizzare totalmente il processo e i controlli per impianti non presidiati
Potenzialità di upgrading da 250 a 10.000 Nm3/h
Flessibilità produttiva da 35 % a 110 % del potenziale nominale senza compromessi sulla qualità del prodotto
Processo produttivo in continuo
Controllo totale tempi di ciclo - principio "fisarmonica"
Controllo totale purezza biometano prodotto
Energia termica disponibile da raffreddamento compressori e trattamento off-gas
Carbonio molecolare - rigenerativo e facilmente reperibile
Impurità - assenza di accumulo nel setaccio molecolare
Carbonio molecolare - rigenerativo e facilmente reperibile
Impurità - assenza di accumulo nel setaccio molecolare
Costo significativamente basso - su totale capex < 10%
Processo - insensibile a fluttuazioni biogas ingresso
Efficiency rating A
- da 0,146 kWh / Nm3 fabbisogno Energia di processo
- da 0,168 kWh / Nm3 da biogas grezzo dal digestore a immissione in rete e trattamento off-gas risultante
- al confronto con fabbisogno energetico di tecnologie concorrenti - 0,28 ÷ 0,32 kWh / Nm3 -
- per un anno di funzionamento continuo su 500 Nm3 biogas grezzo con costo Energia 0,12 ?/kWh
- > 85.000 ? minori costi energetici da sostenere
La presentazione continua con La Case History dell'impianto San Zeno (Arezzo) trattamento FORSU
AISA IMPIANTI spa - Arezzo e 10 comuni limitrofi. Gestore dell'impianto trattamento rifiuti urbani di di San
Zeno attraverso selezione, compostaggio, incenerimento.
L'Impianto di San Zeno ha iniziato la sua attività, in modo continuativo, nel gennaio 2000 e, in generale, è possibile evidenziare in esso le seguenti linee:
1) Linea di compostaggio e di trasformazione delle potature in ammendante per l'agricoltura biologica;
2) Linea di selezione meccanica e trattamento biologico;
3) Linea di recupero energetico degli scarti delle altre linee e trattamento gas di combustione;
4) Linea di teleriscaldamento per il recupero dei cascami termici e linea
5) Linea di produzione di cippato di legno vergine.
6) Linea di digestione anaerobica con produzione di biometano e recupero della CO2 (in corso di realizzazione).
La presentazione con foto e dati illustra:
- Linea di compostaggio VERDE 70
- Linea di selezione meccanica e trattamento biologico
- Linea di recupero energetico e trattamento gas di combustione
- Linea di teleriscaldamento
- Linea di produzione di cippato
- Nuova linea di digestione anaerobica e produzione biometano
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Fonte: mcTER Biometano-Biogas-Biomasse - Milano giugno 2022 Economia circolare e biogas per la transizione energetica
Settori: Ambiente, Analisi, abbattimento e Controllo emissioni, Biocarburanti, Bioenergia, Biogas, Biomasse, Biometano, Cogenerazione, Combustibili, Efficienza energetica industriale, Energia, GAS, Inquinamento, Rifiuti, Rinnovabili
Parole chiave: Biogas, Biomasse, Biometano, Economia circolare, Forsu, Riciclo dei rifiuti, Tecnologie di upgrading, Transizione energetica, Trattamento dei Rifiuti, Waste to Energy
