Cipro C 94 How Often To Take (Ciprofloxacin

Esperienze innovative in Italia sugli aspetti
depurativi: un focus sui fanghi.
La combustione dei fanghi di depurazione di
acque reflue urbane nell’impianto di
Termovalorizzazione di Piacenza
Ing. Claudio Mazzari
Direttore Tecnoborgo Spa
ELEMENTI TECNICI IMPIANTO
Capacità di
incenerimento
Tecnologia
 120.000 t/a
 Griglia Martin
 Due linee
di incenerimento
Potenza elettrica
lorda
 11,73 MW
Potenzialità di trattamento 7,5 t/h di rifiuti per ogni linea con PCI
(autorizzata)
medio di 2.600 Kcal/kg
Disponibilità garantita
8.000 h caldaie, 8.500 h turbina e
annua impianto
trattamento fanghi
Produzione annuale di
ca. 73.000.000 kWh
energia elettrica venduta
Resa energetica netta
ca. 610 kWh per tonnellata di rifiuti
AMBITO DI PIACENZA: ANNO 2014
POPOLAZIONE PROVINCIALE
ABITANTI
PIANO REGIONALE
RIFIUTI PRODOTTI
R.S.U.
R.S.A.U.
R.S.O.
Fanghi

RACCOLTA DIFFERENZIATA

TERMOVALORIZZAZIONE

183.000 t
288.000
Obiettivo 70%
120.000 t
DISCARICA PER NON
PERICOLOSI
Ceneri inertizz.: 2.500 t
SITO DELL’IMPIANTO
L’IMPIANTO:
SCHEMA DI FUNZIONAMENTO
L’IMPIANTO:
SCHEMA DI FUNZIONAMENTO
TRATTAMENTO FANGHI
FANGHI UMIDI
Serbatoio
tampone
Centrifughe
Essicatore
Tramoggia
intermedia
VAPORI
LEGGERI
CALCE
Messa in
contenitori
VAPORE
CONDENSATI
Elevatore
a tazze
ESSICCATORE
FANGHI UMIDI
Portata : 1010 kg/h
23/27% SS
T° : 25/30°C
VAPORI
Portata : 622 kg/h
T° : 100°C
VAPORE
Portata : 700 kg/h
P : 8/11,2 bar
T° : 180/260°C
CONDENSATI
Portata : 750 kg/h
P : 1,5 bar
T° : 170°C
FANGHI ESSICCATI
Portata : 388 kg/h
>65% SS
T° : 95/100°C
AUTORIZZAZIONE ALL’ESERCIZIO
• L’impianto può smaltire fino a 120.000 t/anno di rifiuti solidi urbani e
speciali assimilabili, al netto della raccolta differenziata, provenienti
dall’ambito della provincia di Piacenza, rifiuti sanitari, fanghi
provenienti dall’impianto di depurazione delle acque reflue di Piacenza
• Il limite di 120.000 t/anno include:
– Max 2.000 t/anno di rifiuti sanitari
– Max 3.500 t/anno, in sostanza secca, di fanghi
• Obbligo di analisi settimanale dei fanghi per la verifica dello
smaltimento in agricoltura con priorità (non obbligatoria) a questa
forma di smaltimento (di fatto, non si è mai ricorsi, attraverso
Tecnoborgo, a questa forma di smaltimento anche per la nuova
normativa più restrittiva che nel frattempo è subentrata)
Forno
Interno Griglia
Essiccatore fanghi
INTERNO ESSICCATORE
Analisi a camino
PROBLEMATICHE GESTIONALI
• Il trasferimento dei fanghi disidratati dalle centrifughe
all’essiccatore avveniva mediante pompa monovite con i
seguenti inconvenienti:
– Irregolarità nel carico dell’essiccatore con conseguente irregolarità
di essiccazione e frequenti intasamenti
– La pompa si usurava rapidamente e costringeva a frequenti arresti
del trattamento
• Un guasto all’essiccatore costringeva a lunghe fermate di
tutto l’impianto
RISULTATO:
• Non si riusciva a mantenere neppure la portata prevista di
progetto e una parte del fango doveva ancora essere
smaltita in agricoltura
•
•
•
•
•
MODIFICHE EFFETTUATE ALL’IMPIANTO FANGHI
NEL 2005
Installazione di un serbatoio di distribuzione del fango disidratato avente volume
di 10 mc (il serbatoio di alimentazione della pompa monovite previsto in origine
era inferiore ad 1 mc e non forniva garanzie di sufficiente capacità di accumulo)
Installazione di due pompe a pistone a comando idraulico con portata regolabile da
0,4 a 4 mc/h e pressione di pompaggio max di 90 bar
Installazione di un sistema di iniezione dei fanghi disidratati direttamente nelle
tramogge di alimentazione dei forni
Installazione di un sistema di by-pass in modo da poter utilizzare sempre una
pompa anche come riserva in caso di guasto dell’altra e in modo da poter garantire
la massima ridondanza
La ridondanza è garantita da:
– Una centrifuga sempre di scorta
– Una pompa di alimentazione dell’essiccatore regolata ad una portata massima pari alla
capacità dell’essiccatore (1.050 kg/h)
– Una pompa di alimentazione del fango disidratato alle tramogge regolata ad una portata
massima pari a quella di tutto il fango da trattare (1.500 kg/h)
– Interscambiabilità delle due pompe
– Sistema di iniezione del fango disidratato in fossa mediante cannoncino
– By-pass del fango disidratato e di quello essiccato verso un cassone scarrabile per lo
smaltimento in agricoltura in caso di arresto totale del termovalorizzatore
•
L’investimento è stato pari a circa 400.000 E
Centrifughe
Serbatoio e pompe a pistone
Pompe a pistone
Essiccatore
Sistema by-pass
Distribuzione fanghi disidratati in tramoggia
SINOTTICO DELLA SEZIONE TRATTAMENTO FANGHI
FLUSSO DI MASSA
DIGESTORE
DEPURATORE
2,5 – 3% MS
8.000-12.000 kg/h
240 – 360 kg/h MS
7.760 – 11.640 kg/h
H2O
960-1.440 kg/h 25% MS
240-360 kg/h
MS
SERBATOIO DI
STOCCAGGIO
Vapori verso forni
670 kg/h–100°C–832 Nmc/h
Polielettrolita (5,5 kg/t MS: 1,3 – 2 kg/h)
CENTRIFUGHE
Drenato verso depuratore 7.040 – 10.560 kg/h
PCI: 375 Kcal/kg
720-1.080 kg/h
H2O
Fino a 100.000 mc/anno – 3% MS
SERBATOIO DI
DISTRIBUZIONE
GTA
700 kgvap/h
2.776kJ/kg
10 bar ass
180°C
Condensato al degasatore: 750 kg/h
369 kg/h 65% MS
PCI:1.935 Kcal/kg 240 kg/h
MS
POMPE
1.050 kg/h
ESSICCATORE
TRAMOGGE
1.500 kg/h
TRAMOGGE
FORNI
Diagramma di griglia
22
21
20
sovraccarico uniorario 5%
PCI 3200
19
PCI 2600
PCI 2294
Carico calorifico (Gcal/h)
18
17
16
15
PCI 1800
14
13
12
11
10
4
4,5
5
5,5
6
6,5
Portata rifiuti (t/h)
7
7,5
8
8,5
9
EFFETTO ESSICCAZIONE FANGHI
•
A) (6,54 t/h x 2.600 kcal/kg) + (0,96 t/h x 375 kcal/kg) = 17.364 kcal
– PCIm = 2.315 kcal/kg
– Qm = 7,5 t/h
•
B) (6,54 t/h x 2.600 kcal/kg) + (0,37 t/h x 1.950 kcal/kg) = 17.725 kcal
– PCIm = 2.565 kcal/kg
– Qm = 6,91 t/h
•
C) (7,13 t/h x 2.600 kcal/kg) + (0,37 t/h x 1.950 kcal/kg) = 19.260 kcal
– PCIm = 2.568 kcal/kg
– Qm = 7,5 t/h
•
Effetto globale:
– Carico termico: + 10,9%
– Rifiuti in più: + 9%
CONFRONTO ENERGETICO
•
•
•
•
•
PROD. ELETTRICA – FANGHI SECCHI
– Portata: 0.37 t/h
– MS = 65%
– PCI: 1.935 kcal/kg
– P: 585 kWe/t fango
– E: + 216 kWe
CONSUMO E.E.
– E: - 83 kWhe
CONSUMO VAPORE
– Q: 0,7 tv/h
– P: 50 kWe/tv
– E: - 35 kWhe
BILANCIO
– E = +216 – 83 – 35 = 98 kWhe
Delta E = 35 kWhe x 8.500 h = 297.500
kWhe/anno
•
•
•
PROD. ELETTRICA FANGHI UMIDI
– Portata: 0,96 t/h
– MS: 25%
– PCI: 375 kcal/kg
– P: 113 kWe/t fango
– E: + 109 kWhe
CONSUMO E.E
– E: - 46 kWhe
BILANCIO
– E = +109 – 46 = 63 kWhe
ANALISI DEL CENTRO DI COSTO (I COSTI UNITARI SONO TUTTI RAPPORTATI ALLA T DI FANGO AL 65% DI MS)
Ipotesi: 8.500 h/a; 80.000 mc/a al 2,7%; 2.200 t/a al 100% secco; 3.300 t/a al 65% secco; 9.000 t/a disidratato al 24%;
consumo specifico vapore 50 kWh/t da spillamento 200 kWh/t da alta pressione; rendimento produzione elettrica 23%
CASO 1 DISIDRATAZIONE + ESSICCAZIONE
Per essiccazione
Energia elettrica
Consumo: 83 kW
Costo specifico: 0,056 E/kWh
Polielettrolita
Consumo: 5,5 kg/tMS
Costo specifico: 2,1 E/kg
Vapore spillato per essiccazione
Consumo: 0,7 t/h
Valore specifico: 50 kWh/tvap
Pari a: 35 kWh/h
(a 40 bar val.spec. 200 kWh/tvap)
Analisi chimiche
Manutenzione
Totale costi per essiccazione
Totale costi per essiccazione (se vapore preso a 40 bar)
Per incenerimento
Smaltimento ceneri e PSR
Produzione specifica: 35 kg/t
Produzione: 77 t/a
Costo smaltimento: 168 E/t
Smaltimento scorie
Produzione specifica: 190 kg/t
Produzione: 418 t/a
costo smaltimento: 105 E/kg
Trattamento fumi
Bicarbonato + calce/magnesio: 23 kg/t
Soluzione ammoniacale: 6,5 kg/t
Carbone attivo: 0,1 kg/t
Totale costi per incenerimento
Totale costi variabili
39.508 E/a
11,97 E/t
25.200 E/a
7,63 E/t
16.660 E/a
5,05 E/t
(66.640 E/a)
10.000 E/a
(20,2 E/t)
3,03 E/t
6,06 E/t
33,74 E/t
(48,89 E/t)
CASO 2 SOLA DISIDRATAZIONE
Variazione sui costi variabili del caso 1
Energia elettrica
- 37 kW
- 5,34 E/t
- 17.612 E/a
Vapore spillato per essiccazione
- 16.660 E/a - 5,05 E/t
Energia essiccazione fanghi in forno
+ 46.910 E/a + 14,2 E/t
Acqua da togliere: 670 kg/h
Calore latente: 550 kcal/kg
Pari a: 368.500 kcal/h
Variazione totale
Totale costi per essiccazione
3,81 E/t
37,55 E/t
21,04E/t
Totale costi per incenerimento
21,04 E/t
54,78 E/t
Totale costi variabili
58,59 E/t
12.936 E/a
3,92 E/t
43.890 E/a
13,3 E/t
12.610 E/a
3,82 E/t
CARICHI PARZIALI
CONCLUSIONI
• Incremento della quantità di fanghi smaltibili da
60.000 mc/anno a 100.000 mc/anno (60.000 mc/a
sull’essiccatore ed il rimanente direttamente in
tramoggia)
• Garanzia del trattamento per 365 giorni/anno
• Capacità di assorbire le punte di carico senza
sovraccaricare l’essiccatore
• Possibilità di by-passare l’essiccatore in caso di
guasto o in caso di carichi parziali dell’impianto:
in questo secondo caso il rendimento energetico
dell’impianto si mantiene sui valori di 530 kwh/t
(ai carichi parziali) contro i 430 kwh/t con
essiccazione dei fanghi

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