Biometano e bioenergie tra sostenibilità e risparmio energetico

Sostenibilità e risparmio energetico: ottimizzare il processo di upgrading monitorando i VOC nei sistemi di abbattimento a carboni attivi

Riccardo Boarelli - Pollution

- Monitoraggio on-line dei VOC - Risultati Analitici Preliminari - Ottimizzazione del processo di upgrading - Connettività e supporto Remoto con servizio Cloud: Pollution Guardian - Versione portatile per Service e Laboratori - Conclusioni

Monitoraggio on-line dei VOC

- I filtri a carboni attivi (CA) sono il metodo più diffuso per eliminare le impurezze dal biogas prima di inviarlo alla fase di upgrading a biometano. Non esiste un modo semplice per capire quando i filtri cominciano a saturare, riducendo la loro capacità di rimuovere i VOC (e non solo)

- Se i carboni attivi non rimuovono le impurezze (H2S e VOC principalmente) dal biogas si corre il rischio di imbattersi in molti problemi. A seconda del processo di upgrading scelto, i problemi posso essere diversi. Alcuni sistemi le rilasciano in atmosfera con intuibili problemi di ricadute odorigene, con altri possono arrivare inalterate nel biometano con problemi relativi alle specifiche di qualità. In tutti i casi comunque alterano il buon funzionamento dell'impianto

- Studi eseguiti da Hera e Italgas hanno mostrato che alcuni VOC (terpeni e chetoni, ma non solo) hanno un effetto negativo sulla odorizzabilità del biometano. Ciò ha generato nel 2018, la UNI TR 11722.

- A prescindere dal sistema di upgrading selezionato, la rimozione dei VOC e il conseguente costo di dei CA rimane un problema rilevante.

Risultati Analitici Preliminari
VOC più significativi presenti nel biogas (da analisi di laboratorio)

- Acetone quando presente, è il primo segnale di problemi all'interno del digestore anaerobico, in particolare legati alla salute dei batteri

- MEK (2-butanone) particolarmente importante se il sistema di upgrading è a membrane

- Alcoli anche se abbastanza solubili in acqua, possono superare i primi sistemi di abbattimento e arrivare ai CA sempre presenti nel biogas agricolo

- Aromatici e terpeni sono i composti con la concentrazione maggiore (fino 2000 ppm) nel biogas problematici per il loro forte impatto odoroso:
- Styrene
- Benzene
- Cumene
- alfa & beta pinene
- Limonene
- p-Cymene

Inficon Micro GC è stato comparato con un GC da laboratorio, dando gli stessi risultati. Il cromatogramma mostra l'analisi dei VOC con concentrazioni variabili tra 10 (benzene) e 140 ppm (acetone).

Ottimizzazione del processo di upgrading

- High flow (fast loop): del campione fresco flussa continuamente attraverso le linee di campionamento grazie a una pompa a membrana dedicata. Il campione viene reintrodotto nella tubazione per evitare perdite di metano in atmosfera.

- Low flow: la parte interna del sistema di campionamento presenta una valvola multiposizione che collega in sequenza le linee di campionamento al Micro GC. L'umidità e le impurità sono separate dal flusso di campione da un filtro e da una pompa peristaltica per lo spurgo dell'acqua di condensa.

In allegato, è possibile scaricare il pdf completo dell'atto.