Come noto, il trattamento termico dei rifiuti per mezzo di pirolisi/gassificazione può essere utilizzato per lo smaltimento di materiali a potere calorifico elevato (> 3500 kcal/kg) privi di inerti inorganici e metalli.
Nel caso di rifiuto urbano indifferenziato invece si ha la presenza rilevante di frazioni umide e di inerti che non possono essere trattate in modo efficace nel pirolizzatore. Indicativamente il rifiuto indifferenziato prodotto in Italia ha una percentuale di organico umido e di inerti pari rispettivamente al 25 ed al 15%.
L’adozione di una linea di pretrattamento del rifiuto per la separazione dei materiali indesiderati è una strada percorribile che però presenta l’inconveniente di generare un flusso di materiale organico umido ed inerti di difficile smaltimento.
Si è verificato infatti che l’applicazione di una grossolana triturazione seguita da una vagliatura porta a scartare oltre il 40% del rifiuto indifferenziato alimentato. Tale flusso ingente non può essere smaltito nel gassificatore in quanto incoerente e dotato di un tenore di inerti superiore al 30% .
Al fine di risolvere questi problemi Fenergia ha instaurato una collaborazione con un’altra azienda specializzata nella produzione di impianti biogas in grado di trattare sia sottoprodotti agricoli che la frazione organica dei rifiuti urbani.
Il trattamento della frazione biodegradabile dei rifiuti urbani in impianti biogas è ormai una pratica consolidata, che, se affidata a soggetti competenti non presenta incognite.
Il processo completo di trattamento del rifiuto viene quindi a comporsi di due trattamenti eseguiti in parallelo e reciprocamente integrati: la frazione secca viene da subito inviata alla gassificazione, mentre il restante rifiuto viene inviato al biogas dove grazie alla particolare configurazione delle vasche oltre alla fermentazione viene anche attuata una separazione dei materiali inerti ( che si accumulano sul fondo e ne vengono estratti in continuo) e della plastica che invece viene estratta come surnatante.
Il biogas produce, come noto, elevate quantità di digestato (circa il 30-40 % del materiale solido organico in ingresso) che costituirebbe nuovamente un flusso di difficile smaltimento, per tal ragione questo viene essiccato mediante il calore di risulta e inviato al gassificatore per il suo smaltimento finale.
Nello schema seguente sono mostrate le varie fasi del processo completo.
Nella tabella seguente vengono invece riportati i dati principali di funzionamento del processo integrato, nell’ipotesi di un’alimentazione costituita da 10000 t/anno di rifiuto indifferenziato.
| PRESTAZIONI COMPLESSIVE | ||
|---|---|---|
| Ore annue di funzionamento | 8000 | h/anno |
| Potere calorifico inferiore (PCI) rifiuto t.q. | 3300 | kcal/kg |
| Rendimento elettrico globale processo | 0.278 | - |
| Rifiuti solidi prodotti (ceneri) | 1423.3 | t/anno |
| Rifiuto in ingresso | 10000 | t/anno |
| BIOGAS | ||
|---|---|---|
| Rifiuto alimentato al biogas | 4258 | t/anno |
| Biogas ottenuto | 576033 | m3/anno |
| Elettricità generata da biogas | 178 | kW |
| Materiale plastico recuperato dal biogas | 497 | t/anno |
| PCI del materale recperato | 6295 | kcal/kg |
| Fanghi generati dal biogas (sostanza secca) | 554 | t/anno |
| PCI fanghi (0% umidità) | 4976 | kcal/kg |
| PIROGASSIFICATORE | ||
|---|---|---|
| Rifiuto ottenuto da vagliatura | 5652 | t/anno |
| Rifiuto plastico recuperato da vasche biogas | 497 | t/anno |
| Fanghi essiccati | 554 | t/anno |
| Carico termico entrante nel pirolizzatore | 4500 | kW |
| Energia elettrica ottenuta da pirolizzatore | 1170 | kW |
| Calore recuperabile da pirolizzatore | 1580 | kW |