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8. PROVE SPERIMENTALI DI ESSICCAZIONE DEL DIGESTATO IN UN IMPIANTO A NASTRI IN SCALA REALE . 143

8.3 CONCLUSIONI E PROPOSTE

L’impianto di essiccazione del digestato ha la finalità di gestire l’effluente finale prevalentemente sotto forma solida, recuperando l’azoto attraverso la complessazione dell’ammoniaca presente nell’aria in uscita dall’essiccatoio, con produzione finale di solfato d’ammonio. Il bilancio energetico risulta favorevole anche perché il calore prodotto dalla co-generazione non viene dissipato in atmosfera, ma viene recuperato e valorizzato nell’impianto di essiccazione.

Il monitoraggio sperimentale è stato condotto sull’impianto in diverse condizioni operative ed ambientali. Nelle fasi iniziali, infatti, l’impianto operava a regime ridotto utilizzando soltanto il calore recuperato dal circuito dell’acqua dei cogeneratori. Successivamente l’impianto è stato modificato introducendo il recupero dei fumi prodotti dal cogeneratore di taglia maggiore.

L’impianto, inoltre, è stato testato anche in condizioni ambientali critiche, come i periodi invernali quando le condizioni termo-igrometriche dell’aria atmosferica non risultavano ottimali né per il bilancio termico dei reattori anaerobici, né per il processo di essiccazione. Anche nel periodo successivo all’introduzione del recupero dei fumi si sono verificati periodi di funzionamento a regime ridotto per effetto di cause legate a manutenzione dei cogeneratori, danneggiamento di uno scambiatore di calore, modifiche all’impianto di biogas.

Per queste considerazioni, nel corso del periodo di monitoraggio è stato possibile individuare come periodo di funzionamento a regime soltanto il periodo primavera – estate, nel quale l’impianto ha raggiunto condizioni operative stabili, con una capacità di trattamento media di 12,6 t/giorno di digestato, condizioni corrispondenti a circa il 47% del digestato prodotto dall’impianto di biogas in quel periodo.

Complessivamente nell’intero periodo di monitoraggio l’impianto ha trattato mediamente un quantitativo di digestato pari a 8,1 t/giorno.

Le variazioni di gestione hanno reso necessaria l’ottimizzazione del sistema di trattamento dell’aria: dopo una prima fase di messa a punto si è raggiunta una certa stabilità nella

produzione del solfato d’ammonio, prodotto in quantità pari a

ottenuto ha caratteristiche variabili a seconda delle impostazioni del sistema di lavaggio e della qualità e quantità di digestato sottoposto ad essiccazione: mediamente si è ottenuta una soluzione al 30%-35% con un tenore di azoto pari a

Il solido essiccato è risultato caratterizzato da un elevato contenuto di sostanza secca (TS >90%), prevalentemente di natura organica (VS/TS > 80%) e con un contenuto d’azoto quasi esclusivamente organico, mediamente pari a 31 g N/kg.

Figura 131: detta

La quantità totale di prodotto essiccato ottenuta è risultata mediamente pari a circa 1,2 t/giorno, corrispondente a circa il 10% del prodotto trattato e al 4,3% del digestato prodotto, mentre la perdita d’acqua per evaporazione è risultata pari a 20,3 t/giorno, corrispondente a quasi il 90% della biomassa trattata.

Si ha, in definitiva, una riduzione del quantitativo di materiale in output dall’intero processo, ma va evidenziato che la soluzione non det

valorizzazione per una più facile dislocazione extra aziendale.

Un punto critico del sistema di trattamento potrebbe essere rappresentato dalle emissioni in atmosfera che si generano dal flusso d’aria in uscita d

questo aspetto è stato attuato un monitoraggio ambientale a livello dei camini di emissione. In particolare, è stato evidenziato come il sistema di trattamento dell’aria (tipo

scrubber con soluzione acquosa di acido solfori

di NH3/giorno, riducendo la concentrazione del gas in uscita e quindi portando il valore del flusso all’emissione su valori massimi di picco pari a 1.750 g NH

1.100 g NH3/h. I valori di emis

g NH3/h indicato nel D. Lgs. 152/2006, pur ricordando che il limite suddetto si riferisce a rilevazioni continuative (non di picco).

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produzione del solfato d’ammonio, prodotto in quantità pari a 300 l/giorno

nuto ha caratteristiche variabili a seconda delle impostazioni del sistema di lavaggio e della qualità e quantità di digestato sottoposto ad essiccazione: mediamente si è ottenuta

35% con un tenore di azoto pari a 31,0-124,0 gTKN/kg

l solido essiccato è risultato caratterizzato da un elevato contenuto di sostanza secca (TS >90%), prevalentemente di natura organica (VS/TS > 80%) e con un contenuto d’azoto quasi esclusivamente organico, mediamente pari a 31 g N/kg.

ettaglio del solfato d’ammonio e del prodotto essiccato.

La quantità totale di prodotto essiccato ottenuta è risultata mediamente pari a circa 1,2 t/giorno, corrispondente a circa il 10% del prodotto trattato e al 4,3% del digestato d’acqua per evaporazione è risultata pari a 20,3 t/giorno, corrispondente a quasi il 90% della biomassa trattata.

Si ha, in definitiva, una riduzione del quantitativo di materiale in output dall’intero processo, evidenziato che la soluzione non determina una riduzione dell’azoto ma una sua valorizzazione per una più facile dislocazione extra aziendale.

Un punto critico del sistema di trattamento potrebbe essere rappresentato dalle emissioni in atmosfera che si generano dal flusso d’aria in uscita dall’essiccatoio. Per verificare questo aspetto è stato attuato un monitoraggio ambientale a livello dei camini di emissione. In particolare, è stato evidenziato come il sistema di trattamento dell’aria (tipo con soluzione acquosa di acido solforico) sia in grado di abbattere circa 110 kg /giorno, riducendo la concentrazione del gas in uscita e quindi portando il valore del flusso all’emissione su valori massimi di picco pari a 1.750 g NH3/h e su valori medi di /h. I valori di emissione sono risultati, dunque, inferiori al valore limite di 2.000 /h indicato nel D. Lgs. 152/2006, pur ricordando che il limite suddetto si riferisce a rilevazioni continuative (non di picco).

300 l/giorno. Il prodotto nuto ha caratteristiche variabili a seconda delle impostazioni del sistema di lavaggio e della qualità e quantità di digestato sottoposto ad essiccazione: mediamente si è ottenuta

124,0 gTKN/kg.

l solido essiccato è risultato caratterizzato da un elevato contenuto di sostanza secca (TS >90%), prevalentemente di natura organica (VS/TS > 80%) e con un contenuto d’azoto

glio del solfato d’ammonio e del prodotto essiccato.

La quantità totale di prodotto essiccato ottenuta è risultata mediamente pari a circa 1,2 t/giorno, corrispondente a circa il 10% del prodotto trattato e al 4,3% del digestato d’acqua per evaporazione è risultata pari a 20,3 t/giorno,

Si ha, in definitiva, una riduzione del quantitativo di materiale in output dall’intero processo, ermina una riduzione dell’azoto ma una sua

Un punto critico del sistema di trattamento potrebbe essere rappresentato dalle emissioni all’essiccatoio. Per verificare questo aspetto è stato attuato un monitoraggio ambientale a livello dei camini di emissione. In particolare, è stato evidenziato come il sistema di trattamento dell’aria (tipo co) sia in grado di abbattere circa 110 kg /giorno, riducendo la concentrazione del gas in uscita e quindi portando il valore del /h e su valori medi di sione sono risultati, dunque, inferiori al valore limite di 2.000 /h indicato nel D. Lgs. 152/2006, pur ricordando che il limite suddetto si riferisce a

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Il processo di essiccazione presenta costi di gestione legati non solo al consumo di energia elettrica, ma anche alla necessità di approvvigionamento di acido solforico e di acqua, entrambi necessari alla fase di trattamento delle emissioni. Il consumo di acqua è stato stimato pari a 2,4 m3/giorno. Il consumo di energia elettrica è risultato mediamente di 8,9 kWeh/m3 e di 7,1 kWeh/m3 con l’impianto a regime. Il consumo medio di H2SO4 (al 96%) è risultato compreso tra 100 e 140 kg/giorno.

In conclusione, le considerazioni svolte sulla base dei rilievi sperimentali effettuati evidenziano l’interesse che la tecnologia di essiccazione del digestato con complessazione dell’azoto può avere nell’ambito dell’attività agro-zootecnica nelle zone classificate come vulnerabili dai nitrati di origine agricola.

Alcuni aspetti da approfondire sono rappresentati dalle reali potenzialità commerciali dei prodotti ottenuti, ovvero il prodotto essiccato ed il solfato ammonico. Per quest’ultimo, in particolare, è stato evidenziato come i valori di pH <4, rilevati in alcuni campioni, siano eccessivamente bassi: è, dunque, necessario ottimizzare il processo di trattamento dell’aria in modo da ottenere un prodotto dal pH più alto, senza influire negativamente sull’abbattimento dell’ammoniaca dalle emissioni.

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