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14/06/2011
Il 1 Febbraio 2011 è stato riconosciuto al Gruppo BEG il brevetto degli Stati Uniti per il "sistema di trattamento dei rifiuti (Pirolisi) integrato" (sez. inventori italiani)

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Energia dai Rifiuti (Pirolisi)   Vantaggi | Impianti | Galleria Fotografica

Impianto per il recupero energetico da polverino di carbone accoppiato al trattamento dei rifiuti urbani e speciali di Hamm (Colonia)

Di proprietà della RWE, primo produttore tedesco di energia elettrica, e realizzato da Manesmann e Technip, si tratta un impianto integrato, ovvero la sezione pirolisi è integrata in un impianto per la produzione di energia elettrica da polverino da carbone. Il carbone prodotto dal processo pirolitico viene miscelato al carbone fossile ed alimentato ai bruciatori per la produzione di vapore surriscaldato poi inviato ad una turbina a vapore.
 
     
Descrizione generale dell'impianto

Costituito da tre line, linea A e B costruite nel 1963 e linea C nel 1969, con una producibilità di 500 MW l'impianto viene alimentato da hard coal proveniente dalla vicina area di Ruhr ma anche dall'Europa dell'est, Australia, sud America e sud Africa.

L'area di stoccaggio del carbone garantisce, con le sue 180.000 tonnellate, più di un mese di operatività.
 
     
Descrizione della sezione relativa al recupero del polverino di carbone

Il polverino di carbone necessario per l'alimentazione dei bruciatori viene ottenuto dalla macinazione dell'hard coal e successivamente inviato nella camera di combustione dove, con una temperatura di 1500 °C, si perviene all'evaporazione dell'acqua circolante nei fasci tubieri.

Il vapore così prodotto, con una pressione compresa tra i 180 e i 215 bar e con una temperatura di 550 °C viene inviato in una turbina a vapore multistadio per la produzione di energia elettrica.
 
     
Sezione di Pirolisi
Di recente costruzione (terminata alla fine del 2001) la sezione di pirolisi integrata all'impianto viene utilizzata per il recupero energetico di nuovi combustibili come i rifiuti solidi urbani o loro frazioni (SFR Solid Recovered Fuels).
 
     
I rifiuti in ingresso all'impianto vengono stoccati in una apposita area e successivamente caricati a mezzo gru su nastri trasportatori fino ai due tamburi di pirolisi.
I tamburi di pirolisi, denominati rotary kiln, vengono riscaldati mediante la combustione di gas naturale o mediante i gas caldi spillati dalla camera di combustione del syngas.

 
   

Con un tempo di residenza di circa un ora, i rifiuti immessi nei due tamburi circa 120.000 t/a (60.000 t/a per ciascun tamburo) vengono pirolizzati e convertiti in due frazioni, una leggera gassosa, il gas da pirolisi, ed una solida, un vero e proprio carbone.
Il gas prodotto, dopo una depolverizzazione a mezzo di particolari cicloni elettrostatici, viene inviato nella camera di combustione.

 
ANALISI - CARATTERISTICHE DEL GAS DI PIROLISI A 20°C
Idrogeno 15%
Ossido di Carbonio 20%
Biossido di Carbonio 39%
Metano 12%
Idrocarburi 13%
Quantità di gas prodotto 700 /t di rifiuto
Potere Calorifico 10000-14000 KJ/
Densità 0,8-1,2 Kg/
   
     

Il coal prodotto viene scaricato nella sezione di spegnimento delle scorie e qui, tramite coclee viene inviato su nastri trasportatori opportunamente equipaggiati con magneti permanenti per la separazione dei metalli.
Successivamente si miscela il coke da pirolisi prodotto con il combustibile principale dell'impianto (hard coal).
Operando in questa maniera si minimizza il ricorso a combustibili fossili e conseguentemente si riduce la produzione di anidride carbonica.

 
ANALISI - CARATTERISTICHE DEL COKE DI PIROLISI
Apparenza/Colore Nero
Odore Senza Odore
Densità 0,6 Kg/l
Potere Calorifico 8.600 KJ/Kg
Quantità 300 Kg/t di rifiuto
Ossido di Alluminio 11%
Silicato di Etile 39%
Ossidi di Ferro 5%
Ossidi di Calcio 7%
Carbone 26%
Anioni (Solfati, Carbonati, etc) 10%
   
     
Impianto per il trattamento dei rifiuti urbani, industriali e speciali di Burgao (Dotmund)

In funzione da più di 20 anni per la municipalità di Burgao l'impianto tratta 35.000 t/a di rifiuti solidi urbani e industriali.
Con più di 150.000 ore di funzionamento tale impianto è l'esempio della flessibilità di alimentazione e della costanza di prestazioni del processo pirolitico.
 
     
Descrizione Generale dell'impianto

Tramite 2 tamburi di pirolisi l'impianto smaltisce in media 35.000 t/a di rifiuti urbani, industriali e speciali.
La pirolisi dei rifiuti avviene ad una temperatura di circa 450-500 °C, le sostanze organiche si decompongono termicamente per formare un combustibile gassoso, il gas da pirolisi, ed un combustibile solido, il carbone o coke da pirolisi.
Con questo trattamento i rifiuti riducono del 90% il loro peso iniziale e del 95% il loro volume.
Grazie ad un impianto di cogenerazione, il calore prodotto dalla combustione controllata del gas da pirolisi viene recuperato e trasformato in energia elettrica e termica. Quella elettrica, in parte utilizzata per gli autoconsumi, viene ceduta alla società di distribuzione nazionale, mentre quella termica è utilizzata per il teleriscaldamento di abitazioni prossime all'impianto.
Il principio di funzionamento è lo stesso analizzato per la descrizione dell'impianto di Hamm.

Le principali differenze risiedono nella sezione di depurazione fumi, integrata nell'impianto di Hamm e dedicata in questo impianto ed in alcuni dettagli operativi.. Inoltre, per semplificare la sezione di depurazione fumi, ad ogni tonnellata di rifiuti immessi viene miscelato Idrossido di calcio al fine di innescare le reazioni di neutralizzazione dei gas acidi all'interno del tamburo di pirolisi. Il 60-80 % degli inquinanti gassosi come acido cloridrico, acido solforico ed acido fluoridico reagiscono all'interno del tamburo con la calce immessa in alimentazione.
   
     
La sezione di depurazione fumi, estremamente semplificata rispetto a quelle delle tradizionali facility waste to energy, grazie alla neutralizzazione dei gas acidi all'interno del tamburo di pirolisi, consiste in un solo reattore a secco per la rimozione del mercurio e di altri inquinanti a mezzo di carboni attivi e calce idrata e in un filtro a maniche.
Il filtro trattiene le polveri del processo di assorbimento, i sali formatisi dalle reazioni di neutralizzazione nonchè il particolato già presente nei fumi di combustione.
Anche operando in questa maniera semplificata si ottengono dei fumi di scarico con valori largamente al di sotto dei limiti di legge come mostra la tabella.
 
     
Differenze tra gli impianti analizzati e gli impianti PYROL-B

La differenza fondamentale tra gli impianti descritti precedentemente e quelli realizzati dalla PYROL-B risiede principalmente nel quantitativo di scarti generati dal processo.

Gli ormai consolidati schemi di pirolisi, generano un quantitativo di scarti di processo pari al 30% (in peso) del rifiuto immesso (sempre minore del 50% prodotto dagli impianti tradizionali waste to energy).
Il processo PYROL-B, invece, integrando i tradizionali schemi pirolitici con una sezione C.R.T. (sezione dove il carbone prodotto viene trattato con produzione di ulteriore gas combustibile e di un residuo inerte) riesce ad abbattere considerevolmente il quantitativo di scarti, relegandolo ad una quota non maggiore del 10% ed aumentando la qualità del gas prodotto con vantaggi sul rendimento globale del processo.

   



 

 

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