Date post: | 24-Aug-2018 |
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“Il biogas: da rifiuto a risorsa”“Il biogas: da rifiuto a risorsa”
Il sistema di gestione della discarica Il sistema di gestione della discarica AMIAT di Basse di Stura di TorinoAMIAT di Basse di Stura di Torino
Ing. Fabrizio BonnardelDirigente Discarica, Produzione Energia e Impianto di Compostaggio
•• La discarica di Basse di SturaLa discarica di Basse di Stura
• L’IMPIANTO DI GESTIONE DEL BIOGAS
• L’EFFICIENZA DI CAPTAZIONE
• L’ENERGIA RECUPERATA
• IL BILANCIO DELLE EMISSIONI
L’AMIAT S.p.A. gestisce da 35 anni i servizi di
raccolta e smaltimento rifiuti della città di Torino.
Nel 2008 la percentuale di R.D. di Torino è stata
pari al 40,7%.
Nella discarica di Basse di Stura vengono smaltiti i
rifiuti indifferenziati di Torino e di 50 comuni
dell’area metropolitana.
Azienda Azienda Multiservizi Multiservizi Igiene Ambientale TorinoIgiene Ambientale Torino
Basse di Stura Basse di Stura sanitary landfillsanitary landfill
Bacino servito dalla
Discarica “Basse di Stura”
Anno 2006
Bacino servito nel 2008 Served area
Azienda Company
Comuni Municipa
lities
Abitanti Inhabitants
AMIAT s.p.a. - Torino
1
905.209
SETA - Settimo T.se
31
251.583
COVAR 14 – Carignano
19
251.946
TOTALE
51
1.408.738
Basse di Stura Basse di Stura sanitary landfillsanitary landfill
Discarica Basse di Stura “Basse di Stura” landfill
Discarica esaurita Old landfill
Discarica nuova New landfill
Totale Total
Superficie occupata Total area
230.000 m2 660.000 m2 890.000 m2
Volumetria complessiva Total capacity
4.000.000 m3 19.700.000 m3 23.700.000 m3
Altezza media dal piano di campagna Height
50 m
Profondità media Depth
4 m
Anno inizio attività Opening year
metà anni ‘70 mid-70’s
1983
Anno di chiusura Closing year
1983 previsto dicembre 2009 forecast December 2009
Rifiuti conferiti alla discarica Basse di Stura nel 2008 (tonn) Amount of waste disposed in Basse di Stura landfill (2008) (tons)
Torino Turin
Altri Other
Totale Total
Rifiuti urbani (R.U.) Municipal solid waste (M.S.W.)
304.968 72.856 377.824
Rifiuti speciali assimilabili (R.S.A.) Industrial waste
9.504 73.306 82.810
Fanghi da depurazione acque Sewage treatment sludge
79.289 0 79.289
Totale Total
393.761 146.162 539.923
2
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.
Il Sistema di Gestione AmbientaleIl Sistema di Gestione Ambientale
Certificazione UNI 14001 Anno 2000
• LA DISCARICA DI BASSE DI STURA
•• L’impianto di gestione del biogasL’impianto di gestione del biogas
• L’EFFICIENZA DI CAPTAZIONE
• 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 impiantisticaLa struttura impiantistica
A) Rete di captazione (o di drenaggio)
B) Rete di estrazione forzataB.1) rete di trasportoB.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 impiantisticaLa struttura impiantistica
Reti ausiliarie:
- elettrica di alimentazione
- pneumatica di azionamento
- telecontrollo
- scarico condense
- alimentazione integrativa con metano di rete
3
4
La rete di trasportoLa rete di trasporto
SP8
SP9
SP7
SP10
A11
AN3
AN4
A10
AN5
AN1
AN2
SP1
SP2
SP3
SP4
SP5
SP6
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
TR14
A15
A13A12
A14
C1
C2
C3
C4
CS17
CS6
CS13
CP11
CP8
CS11 CS10
CP9 A16
CS12
CP10
CS14
A18
CS8
CS9
A17
CP7
A19CS7
CP5
CP13
CP12 CS15
CS16
CP14
CS4
CP4
CS5
CP3
CP2
CS3
CS2
CP1
CS19
CS18
CP16
CP15
CP17
CS20
CS1
CP6
A20
A21
A22
A23
A24
A25
A26
A27 A28
A40
A29
A39
A30
A31
A38
A32
A37
A33
A34 A35
A36
Le stazioni di aspirazioneLe stazioni di aspirazione Le stazioni di aspirazioneLe stazioni di aspirazione
Capacità aspirazioneCapacità aspirazione
14 stazioni di estrazione forzata
• 22 soffianti da 1500 m3/h
• 2 soffianti da 2000 m3/h
4 stazioni con estrazione centralizzata
• 4 soffianti da 1500 m3/h
• 1 soffiante da 2000 m3/h
45.000 Nm45.000 Nm33/h/ha fronte di una portata massima di
Biogas prodotto di circa 12.500 Nm3/h
Le torce ad alta temperaturaLe 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 9.500 Nm3/h.
5
IL RECUPERO ENERGETICO DEL BIOGAS
Da oltre 20 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 40.000 utenze domestiche e
energia termica per tutta la sede aziendale di Via
Germagnano.
La Centrale elettrica a biogasLa Centrale elettrica a biogas
EVOLUZIONE DELLA POTENZA INSTALLATA
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
2016
2018
2020
2022
2024
MW MW previsti
Disponibilità impiantisticheDisponibilità impiantistiche
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
18.000
2000 2005 2010 2015 2020
Anno
Nm3/h
Biogas estraibile Impianti Recupero Energetico Capacità di combustione complessiva
Installazione
Dismissione Motore
Portata biogas nominale Nm3/h
Potenza elettrica nominale
kW
Nome impianto
1994
30/9/2002 Caterpillar 3512-SI TA
450 600
1996
9/9/2004 Deutz TBG 620 V12 K
550 940
2000
31/3/2008 n. 4 Caterpillar 3516-SI TA
700 ×××× 4 = 2.800
1.147 ×××× 4 = 4.588
CIP6
2001
prevista 2009
Deutz TBG 620 V16 K
650 1.150
CIP6
2004
n. 6 Jenbacher 420
725 ×××× 6 = 4.350
1.416×××× 6 = 8.496
IAFR 968
2007-2008 n. 4 Jenbacher 420 725 ×××× 4 = 2.900
1.415 ×××× 4 = 5.660
IAFR 2619
TOTALE AL 31/12/08
7.900 15.306
La Centrale elettrica a biogasLa Centrale elettrica a biogas
L’impianto IAFR 968L’impianto IAFR 968
6 motori da 1416 kWGruppo di alimentazione biogas
L’impianto IAFR 968L’impianto IAFR 968
6
Stadio depurazione biogas
L’impianto IAFR 968L’impianto IAFR 968
Container motore e quadri
Rendimento elettrico 42%
L’impianto IAFR 968L’impianto IAFR 968
Particolare Gruppo
flessibilità nell’utilizzo di biogas a
ridotto potere calorifico
carburazione magra per controllo NOx
L’impianto IAFR 968L’impianto IAFR 968
Postcombustori rigenerativi
NOx 403,8 mg/Nm3 < 450 limite di legge
CO 167,3 mg/Nm3 < 500 limite di legge
C.O.T. 8,9 mg/Nm3 < 150 limite di leggeValori max riscontrati nella campagna analisi fumi del 6/10/2004
L’impianto IAFR 968L’impianto IAFR 968
Recupero calore per teleriscaldamentoRecupero calore per teleriscaldamento
MOTORE JENBACHER JGS 420
UTENZE
CALDAIE Potenza resa 3800 kW
MOTORE JENBACHER JGS 420
SCAMBIATORE SCAMBIATORE
SOTTOSTAZIONE
Recupero calore per Recupero calore per
teleriscaldamento della sede aziendaleteleriscaldamento della sede aziendale
STRADA SARDIGNA
SARDIGNA MUNICIPALE (A.S.L.)
IMPIANTO DI PRODUZIONE ENERGIA
CENTRALE TERMICA
TUBAZIONI TLR (~500 metri)
SEDE AMIAT VIA GERMAGNANO 50
7
Sistema di telecontrollo impiantiSistema di telecontrollo impianti
• LA DISCARICA DI BASSE DI STURA
• L’IMPIANTO DI GESTIONE DEL BIOGAS
•• L’efficienza di captazioneL’efficienza di captazione
• L’ENERGIA RECUPERATA
• IL BILANCIO DELLE EMISSIONI
Rifiuti smaltiti
0
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
800.000
900.000
1.000.000
1984 1987 1990 1993 1996 1999 2002 2005 2008
tonn
previsione
0102030405060708090100110120
1984 1989 1994 1999 2004 2009 2014 2019 2024 2029 2034 2039
milioni Nm3
previsione
Il biogas prodotto
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 2001 - Relatore prof. Giuseppe Genon, Candidato Fabio Caminiti- Politecnico di Torino, Facoltà di Ingegneria, Corso di Laurea in Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio.
Il biogas captato
0
20.000.000
40.000.000
60.000.000
80.000.000
100.000.000
120.000.000
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
biogas prodotto captato disperso
Nm
3
Il primo obiettivo di AMIAT è di massimizzare la quantità del biogas captato e combusto.
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 90% ADEME FR
ADEME: Agence de l’Environnement ed de la Maitrise de l’Energie - France
EA: Environmental Agency - UK
L’efficienza di captazione:
gli standard internazionali
8
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
2000 2002 2004 2006 2008
L’efficienza di captazione di Basse di Stura (con lotti in coltivazione): confronto con gli standard
geomembranefinal covered
cell
temporary covered cell
operating cell
final clay
covered cell
• LA DISCARICA DI BASSE DI STURA
• L’IMPIANTO DI GESTIONE DEL BIOGAS
• L’EFFICIENZA DI CAPTAZIONE
•• L’energia recuperataL’energia recuperata
• IL BILANCIO DELLE EMISSIONI
Il recupero energeticoIl recupero energetico
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.
Produzione di energia elettricaProduzione di energia elettrica
0
20
40
60
80
100
1999 2002 2005 2008 2011 2014 2017 2020 2023
GWh prodotti
GWh previsti
0
20000
40000
60000
1999 2003 2007 2011 2015 2019 2023
Utenze
domestiche
servite
A seguito dei potenziamenti realizzati nel 2000 e nel 2004 si sono registrati sensibili incrementi nella produzione di energia
elettrica
Recupero del caloreRecupero del calore
0
100
200
300
400
500
600
2006 2007 2008 2009
TEP
Con la realizzazione del teleriscaldamento, dal 2006 l’impianto assicura l’autonomia energetica per il riscaldamento invernale e la produzione di acqua calda sanitaria dell’intera sede aziendale di viaGermagnano (uffici, spogliatoi, officine, magazzini, laboratorio, ecc.).
0
5000
10000
15000
20000
25000
1999 2002 2005 2008 2011 2014 2017 2020 2023
TEP
Risparmio energetico complessivoRisparmio energetico complessivo
TEP PRODOTTE
9
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
TEP
Energia prodotta Energia
consumata
Il bilancio energetico di AMIAT Il bilancio energetico di AMIAT -- anno 2008anno 2008
46%
18%
36%
autotrazione impianti sedi
Consumi energeticiConsumi energetici
6.649 TEP6.649 TEP
• LA DISCARICA DI BASSE DI STURA
• L’IMPIANTO DI GESTIONE DEL BIOGAS
• L’EFFICIENZA DI CAPTAZIONE
• L’ENERGIA RECUPERATA
•• Il bilancio delle emissioniIl 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.
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.
riduzione dell'effetto serra
La riduzione delle emissioni in atmosferaLa riduzione delle emissioni in atmosfera
Emissioni in atmosferaEmissioni in atmosfera
Discarica senza captazione
biogas 721.000 teq CO2
(anno 2008)
RSU
TORCIA
Con captazione biogas senza
recupero energetico
206.000 teq CO2
(anno 2008)
Con captazione biogas e con recupero energetico
143.000 teq CO2
(anno 2008)
Il biogas captato viene utilizzato come combustibile per motori
endotermici che producono energia elettrica; l’esubero è
combusto in torcia.
~
Impianto di
captazione
TORCIA
Emissioni in atmosferaEmissioni in atmosfera
abbattimento
del 80%
10
fattore di riduzione delle emissioni CO2 equivalenti (LFG=50%CH4)
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
efficienza di captazione
fattore di riduzione -
con termodistruzione con recupero energetico anno 2004 anno 2005 anno 2007 anno 2008
EMISSIONI EVITATE di EMISSIONI EVITATE di tonntonn COCO2 2 equivalentiequivalenti
0
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
2000 2002 2004 2006 2008
tonn CO2 equiv
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
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