Analisi del fabbisogno

Seminario di presentazione dei risultati del Progetto
STABULUM
Sistema integrato di TrattAmento di reflui BUfalini,
voLto al recUpero idrico ed al risparMio energetico
(DRD n. 773 del 28/12/2010)
Obiettivi e sviluppo del Progetto STABULUM
Prof. Francesco Pirozzi
Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale
Università degli Studi di Napoli Federico II
Eboli (SA), Sala Convegni dell’Azienda Improsta
6 Giugno 2014
STABULUM
Sistema integrato di TrattAmento di reflui BUfalini, voLto al recUpero idrico ed
al risparMio energetico (DRD n. 773 del 28/12/2010)
OBIETTIVI SPECIFICI (PAR. 3.1 DEL BANDO)
c) migliorare le performance ambientali, di sicurezza sul lavoro, igiene e
benessere animale nelle micro, piccole e medie imprese;
h) favorire le iniziative volte all'introduzione di innovazioni di processo e di
prodotto, che riducono l'impatto ambientale delle colture protette, ed al
risparmio idrico ed energetico;
1) Analisi del fabbisogno;
3) Composizione dell’ATS;
5) Attività di laboratorio;
7) Scale-up dell’impianto;
2) Vantaggi dello sfruttamento del refluo;
4) Impianto STABULUM;
6) Attività di campo;
8) Gestione e monitoraggio dell’impianto.
Analisi del fabbisogno
1-600
numero di allevamenti
1-400
1-200
1-000
800
600
400
200
0
allevamenti bufalini
allevamenti misti
Analisi del fabbisogno
1-000
900
800
numero di allevamenti
700
600
500
400
300
200
100
0
allevamenti bufalini
allevamenti misti
Capi bufalini
Analisi del fabbisogno
200-000
180-000
160-000
140-000
120-000
100-000
80-000
60-000
40-000
20-000
0
Provincia
Analisi del fabbisogno
1-800
numero di allevamenti
1-600
1-400
1-200
1-000
800
600
400
200
0
2005
2006
2007
2008
2009
allevamenti bufalini
2010
2011
2012
allevamenti misti
2013
2014
Analisi del fabbisogno
250
numero di capi
200
150
100
50
0
2005
2006
2007
2008
2009
Anno
2010
2011
2012
2013
2014
Analisi del fabbisogno
Provincia di Salerno
Provincia di Salerno
100-000
600
90-000
500
70-000
400
60-000
300
Capi bufalini
Allevamenti
80-000
200
100
50-000
40-000
30-000
20-000
10-000
0
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
0
2002
Anno
Allevamenti bufalini
2012
Allevamenti misti
2003
2004
2005
2006
2007
Anno
2008
2009
2010
2011
2012
Analisi del fabbisogno
1-600
1-400
250
1-200
1-000
n° allevamenti
Capi per allevamento
200
800
150 600
400
100 200
0
50
0
Regione
Allevamenti bufalini
Regione Allevamenti misti
Analisi del fabbisogno
Analisi del fabbisogno
Analisi del fabbisogno
Resa in biogas di substrati agro-zootecnici
Resa biogas Nm3/t (SV)
Resa biogas Nm3/t tal quale
Tenore di CH4 (%)
liquame bovino
250-400
20-30
55-60
letame bovino
350-450
60-75
55-60
liquame bufalino
250-350
25
55-60
letame bufalino
240-400
50
55-60
liquame suino
400-450
15-20
60-65
insilato di mais
600-680
190-210
52
insilato di sorgo
500-560
140-160
52
insilato di triticale
550-650
170-200
53
insilato di erba
500-550
130-140
52
siero di latte
670
30
58
buccette di pomodoro
350
80
55
polpa di patate
580
100
52
Tipologia di Substrato organico
Allevamento
Agricoltura
Agroindustria
Da 1 m3 di biogas possono essere prodotti circa 2 kW di energia elettrica e circa 3 kW di energia termica
Tariffa Base
Fonte rinnovabile
Tipologia di alimentazione impianto
Prodotti di origine biologica
Biogas
Rifiuti indifferenziati con frazione biodegradabile
valutabile non forfettariamente
Rifiuti indifferenziati con frazione biodegradabile
valutabile forfettariamente
Prodotti di origine biologica
Biomasse
Rifiuti indifferenziati con frazione biodegradabile
valutabile non forfettariamente
Rifiuti indifferenziati con frazione biodegradabile
valutabile forfettariamente
Potenza
Tb
kW
€/kWh
1<P≤300
0,180
300<P≤600
0,160
600<P≤1000
0,140
1000<P≤5000
0,104
P>5000
0,091
1<P≤300
0,236
300<P≤600
0,206
600<P≤1000
0,178
1000<P≤5000
0,125
P>5000
0,101
1<P≤1000
0,216
1000<P≤5000
0,109
P>5000
0,085
1<P≤300
0,229
300<P≤1000
0,180
1000<P≤5000
0,133
P>5000
0,122
1<P≤300
0,257
300<P≤1000
0,201
1000<P≤5000
0,161
P>5000
0,145
1<P≤1000
0,174
P>5000
0,125
Composizione dell’ATS
CAPOFILA
Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale (DICEA)
dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, nel quale, a
partire dal 1 gennaio 2013, è confluito il Dipartimento di
Ingegneria Idraulica, Geotecnica e Ambientale (DIGA)
Produttore primario
Azienda Agricola Colangelo Davide
Industria di commercializzazione/trasformazione
Cooperativa ElettroMeccanica Sud (CEMS)
Azienda Agricola Colangelo Davide
Impianto STABULUM
Limiti Decreto Ministero dell’Ambiente 185/2003
Parametro
Concentrazione
Parametro
Concentrazione
pH
6.5 - 9.5
H2S (mg/l)
1
Sar
10
Solfiti
0.5
Materiali grossolani (mg/l)
Assenti
Solfati
500
Solidi sospesi totali (mg/l)
10
Fosforo totale (mg/l)
2
BOD5 (mg/l)
20
Azoto totale (mg/l)
15
COD (mg/l)
100
Azoto ammonicale (mg/l)
2
Al (mg/l)
1
Conducibilità elettirca
0.6
As (mg/l)
0.02
Cianuri totali (mg/l)
0.05
Ba (mg/l)
10
Tetrracloroetilene, tricloroetilene (mg/l)
0.01
B (mg/l)
Cd (mg/l)
Cr totale (mg/l)
Cr VI (mg/l)
Fe (mg/l)
Mn (mg/l)
Hg (mg/l)
Ni (mg/l)
Pb (mg/l)
Cu (mg/l)
Se (mg/l)
Sn (mg/l)
Zn (mg/l)
Tallio
Vanadio
Cloro attivo libero (mg/l)
Cloruri (mg/l)
Fluoruri (mg/l)
1
0.005
0.1
0.005
2
0.2
0.001
0.2
0.1
1
0.01
3
0.5
0.1
0.1
0.2
250
1.5
Pentacloro Fenolo (mg/l
Aldeidi totali (mg/l
Solventi organici aromatici totali (mg/l)
Grassi e oli animali e vegetali (mg/l)
Solventi organici azotati totali (mg/l)
Solventi clorurati totali (mg/l)
Tensioattivi totali (mg/l)
Pesticidi clorurati (mg/l)
Pesticidi fosforati (mg/l)
Altri Pesticidi totali (mg/l)
Tensioattivi totali (mg/l)
Fenoli totali (mg/l)
Trialometani (mg/l)
Benzene (mg/l)
Benzo(a)pirene (mg/l)
Salmonella
Escherichia coli (UFC/100 cc)
0.003
0.5
0.01
10
0.01
0.04
0.5
0.02
0.0001
0.05
0.5
0.1
0.03
0.001
0.00001
Assente
100 (max)
Impianto STABULUM
Impianto STABULUM
Impianto STABULUM
Impianto STABULUM
Impianto STABULUM
Sostanza organica complessa
disintegrazione
Carboidrati – Proteine - Lipidi
idrolisi
Amminoacidi Acidi
grassi Monosaccaridi
acidogenesi
Acidi organici
acetogenesi
Acetato
H2,CO2
metanogenesi
CH4, CO2
CH4
Impianto STABULUM
Impianto STABULUM
(dato 2010)
Impianto STABULUM
• Impianto STABULUM
IMPIANTO TRADIZIONALE A FANGHI ATTIVI
Fase biologica
Sedimentazione
secondaria
La biomassa è separata dalla corrente idrica nella
fase di sedimentazione, sfruttando l’azione della
gravità, ed è in parte ricircolata nella fase biologica
• Impianto STABULUM
IMPIANTO TRADIZIONALE A FANGHI ATTIVI
Fase biologica
Sedimentazione
secondaria
La biomassa è separata dalla corrente idrica nella
fase di sedimentazione, sfruttando l’azione della
gravità, ed è in parte ricircolata nella fase biologica
• Impianto STABULUM
Unità di filtrazione
PERMEATO
La miscela aerata subisce un’azione di filtrazione
nelle unità biologiche, che consente di migliorare le
caratteristiche dell’effluente e di assicurare una più
elevata concentrazione della biomassa
Impianto STABULUM
Impianto STABULUM
Membrana
Forza motrice:
PRESSIONE (TMP)
POTENZIALE ELETTRICO
TEMPERATURA
GRADIENTE DI
CONCENTRAZIONE
COMBINAZIONE DI
DIVERSE FORZE MOTRICI
Impianto STABULUM
Impianto STABULUM
Filtrazione del permeato
La filtrazione avviene grazie al gradiente di
pressione che si crea fra l’interno e l’esterno
della fibra cava
Il permeato viene convogliato all’interno della
fibra e raccolto in testa al modulo
Permeato
Impianto STABULUM
Controlavaggio
Si effettua un controlavaggio con un flusso di
aria o permeato in direzione opposta a quella
di filtrazione per ridurre problemi di fouling
AriaPermeato
Impianto STABULUM
Grazie per l’attenzione !
Francesco Pirozzi
Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale (DICEA)
Università degli Studi di Napoli Federico II
Via Claudio 21 – 80125 – Napoli
Tel. 081 7683440 - Fax 081 5938344
[email protected]
www.stabulum.it
www.iat.unina.it

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