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Veolia Environnement: il leader nei servizi ambientali
Leader mondiale€ 12.55mld
Leader europeo€ 5.8mld
‐ Dalkia
*dati 2009
Leader europeo€ 7mld
Riferimento mondiale€ 9mld
Riferimento globale per i servizi del settore acqua
Fornitore leader in Europadi servizi per l’energia
Riferimento globale per la gestionedel rifiuto ed il recupero di materia
Modello nella gestione sicura e sostenibile delle soluzioni per la mobilità
L’unica azienda al mondo in grado di offrire una gamma completadi servizi per l’ambiente
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La Divisione Acqua
*key figures 2009
95,789 dipendenti in 66 paesi
5,263 impianti produzione acqua gestiti
3,229 impianti acque reflue gestiti
2.5€ miliardi di fatturato nel 2009
130 filiali in 57 paesi
9,500 dipendenti, 60% ricercatori, ingegneri, gestori progetto
Oltre 250 tecnologie di proprietà
Riferimento globaleper i servizi del settore acqua
La divisione tecnologica del settore acqua
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Fatturato 2009: € 25.000 k
90 dipendenti, 50% laureati
Ingegneria impiantistica, contratti chiavi in mano, unità standard, service, prodotti chimici, out‐sourcing.
30 anni di esperienza nelle tecnologie per l’alimentare
Know how nel trattamento di acque di processo e reflue, riutilizzo, recupero, ZLD, waste‐to‐energy
I numeri di VWS Italia
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Service
Solutions
Solutions, D&B Industriale e Service
ConsulenzaAnalisi chimicheAssistenza tecnicaParti di consumo e prodotti chimiciManutenzioneAQUAMOVE™ ‐ noleggio unità mobiliHYDREX™ ‐ prodotti chimici
Design & Build
BIOMET™ ‐ UASB – EGSB – AnMBR impianti anaerobici (biogas)Impianti di depurazione food&beverageTecnologie di deodorizzazioneImpianti di trattamento acque reflue industriali
EVALED™ ‐ tecnologie di evaporazioneIDRAFLOT™ ‐ tecnologie di flottazioneIDRASCREEN™ ‐ tecnologie di sgrigliatura
VWS Italia:‐ progetta e produce soluzioni tecnologiche standard (Solutions)‐ progetta e realizza impianti chiavi in mano (D&B Industriale)‐ off re un servizio post‐vendita completo (Service)
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La scelta di VWS Italia
Stesso COD in ingresso
Il trattamento anaerobico funziona meglio!
Nessuna aerazioneMinor quantità di fanghiProduzione di biogas
Biogas 40‐45 m3 (70% CH4)280 kWht (100 kWhe)
Fanghi 5 kg
Refluo 1‐20 kg COD
100 kg COD ANAEROBICO
AEROBICO
Fanghi 30‐60 kg
Refluo2‐10 kg COD
Perdita calore
100 kg COD
Aerazione (100kWh)
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Leader mondialeOltre 30 anni di esperienza a livello mondialePiù di 500 referenze
Tutto si trasforma
VWS Italia: centro di competenza nel trattamento anaerobico
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Produzione energia elettrica
Caricamento e pretrattamentoIdrolisiDigestione anaerobica Gasometro a membranaPurificazione biogas
Le fasi dell’impianto BIOMETTM
IDROGENO e ANIDRIDE CARBONICA
ACIDO ACETICO
FASE METANOGENICAMETANO
e ANIDRIDE CARBONICA
SUBSTARTO SOLUBILE E VOLATILE
Acidi grassi volatili, alcoli, ecc
SUBSTRATO FRESCOComposti organici complessi (carboidrati, proteine, grassi)
SUBSTRATO IDROLIZZATOComposti organici complessi (zuccheri, amino‐acidi, acidi
grassi, glicerine)
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Plus ingegneristici e di processo che fanno la differenza
Idrolisi quale fase separata dalla digestione anaerobica: maggiore stabilità e migliori performance
DigestioneIdrolisiDigestato
Biomasse
migliori performance
Biogas
Reattori con rapporto altezza/diametro maggiorato:miglior grado di miscelazione, minima dispersione di energia termica e riduzione della formazione di depositi e schiume
Sistemi di miscelazione esterni: migliore triturazione delle biomasse e maggiore facilità di manutenzione
Scambiatori di calore esterni: tubi di largo diametro per agevoli operazioni di pulizia
Mesofilia e termofilia: gestione del processo ottimizzata
maggiore stabilità
Gas GasGas Gas
Contact process
Gas Gas GasGas
GasCSTR/Lagoon Upflow filter
Downflow filter
UASB Hybrid Fluidised bed Biobed / EGSB / EGSB IC
Processi anaerobici, le nostre tecnologie
Tecnologie anaerobiche: fanghi granulari UASB e EGSB
Gas
UASB
Gas
Biobed / EGSB / EGSB
Impianti trattamento acque reflue
Reflui con elevati tenori di COD
Birrifici, succhi, distillerie
Sottoprodotti liquidi del settore alimentare
Carichi specifici: 10‐20 kgCOD/m3 d
Rese ~ 80%
Tecnologie anaerobiche: BIOMETTM
Gas
Contact process
Rendere lo scarto una risorsa:
Fanghi
Insilati
Rifiuti
Sottoprodotti alimentari
Carichi specifici: 3‐4 kgCOD/m3 d
Rese ~ 70%
Tecnologie anaerobiche: AnMBR
Digester Feed 60,000 mg/L on leftMBR permeate 200 mg/L on right99.5% efficiency
Demolizione idrolitica delle proteine, carboidrati e lipidi per la produzione finale di zuccheri, aminoacidi ed acidi a basso peso molecolare che formano il substrato (COD) per i batteri metanogenici
Brevi tempi di carico della razione giornaliera di biomassa – effetto buffer
Idrolisi come fase “separata”
Portata costante di prodotto omogeneizzato nelle 24 ore al reattore biologico anaerobico
Soluzioni ingegneristiche VWS Italia
Scambiatore di calore esterno
Reattori con rapporto altezza/diametro
Sistemi di miscelazione esterni
Sistemi di miscelazione all’esterno dei reattori:
Pompe esterne di triturazione/miscelazione per una disgregazione ottimale della biomassa e la facilitazione delle operazioni di manutenzione
Sistemi di miscelazione
Lo scambiatore di calore in perfetto contro‐corrente in acciaio inox è posizionato esternamente alta performance
Tubazioni facilmente accessibili grazie all’ampio diametro
Scambiatore di calore esterno
Semplicità nelle operazioni di pulizia
Reattori dalla forma migliorata per una miscelazione ideale
Reattori con rapporto altezza/diametro (~ 0.7) maggiorato per un miglior grado di miscelazione, minima perdita di energia termica (termofilia) e riduzione della formazione di schiuma e depositi
La configurazione del reattore VWS Italia
Tecnologia per la produzione di biogas da biomasse agricole, sottoprodotti agro‐industriali e rifiuti organici
BIOMETTM
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Efficienza massimizzata: 365 giorni di attività, 24/24h
Maggiore stabilità: ottimale controllo del processo grazie alla configurazione bi‐stadioFlessibilità: funzionamento in diverse condizioni operative ed alimentazione con qualsiasi tipo di biomassa
Affidabilità: un sistema di automazione costituito da PLC controlla tutte le logiche di funzionamento e di regolazione dell’impianto e registra lo storico dei parametri di interesse. Un PC agisce da interfaccia e indica graficamente i parametri di funzionamento dell’impianto
Semplicità di gestione: scambiatori di calore e sistemi di miscelazione esterni rendono la manutenzione dell’impianto estremamente agevole e veloce
L’approccio industriale
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Il digestore di forma cilindrica ha diametro ed altezza progettati in modo da garantire una miscelazione
omogenea del contenuto. Il biogas prodotto fuoriesce dalla sommità del digestore per essere inviato al
gasometro polmone.
Il biogas proveniente dal reattore viene stoccato nel gasometro. L'utilizzo di una torcia permette la gestione automatica di eccessi produttivi di biogas e di eventuali stop per manutenzione del cogeneratore.
Digestione anaerobica
Gasometro a membrana
Produzione di energia elettricaIl biogas, a seguito di purificazione, contiene circa il 50‐60% di metano, mentre il restante 50‐40% è costituito prevalentemente da anidride carbonica e vapore acqueo. Fornito alla centrale di cogenerazione, il biogas produce una potenza elettrica immessa in rete attraverso i circuiti di parallelo e la trasformazione di tensione.
Produzione di energia elettrica
Digestione anaerobica Gasometro a membrana Purificazione biogas
Le altre fasi dell’impianto BIOMETTM
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Industrie agro‐alimentariAziende agricoleAllevamenti animaliIndustrie alimentariIndustrie chimico‐farmaceutiche (+ PTA e bioetanolo)Industrie della cartaIndustrie trattamento refluiRifiuti organici
Qualsiasi tipo di substratoScarti da macellazione, produzione agricola, produzione lattiero casearia;insilato di mais, liquami zootenici
Le nostre applicazioni BIOMET
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Know‐how ed esperienza
CRED ‐ Centre de Recherche et DéveloppmentAnjou RecherchePolitecnico di MilanoUniversità di MilanoIFAS Ingenieurbüro für Abfallwirtschaft, Hamburg University
Sinergie
Servizio post vendita: la garanzia della soluzione nel tempo
Assistenza tecnicaManutenzione
Parti di ricambio
Chimici “green oriented”
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Referenze
Luogo: Pomposa, Italia 2010Settore: Industria conserviera
500 referenze in tutto il mondo
Potenza: 1000 kW el.
Alimentato, codigestione:‐ 12700 t/anno frutta e sottoprodotti vegetali (18% ST, 90% SV/SV)‐ 13700 t/anno insilato di mais (35% ST, 95% SV/SV)‐ 10300 t/anno fanghi da impianto trattamento acque reflue (14.6% ST, 56% SV/SV)
Processo: idrolisi, digestione, digestato liquido da WWTP; essiccazione digestato solido Mix: 10% ST nel reattore di idrolisiIdrolisi: 1 x 1500 m3 ‐ Termofilia 55 CDigestione: 2 x 3400 m3 ‐ Termofilia 55 CTotale HRT: 36 giorni
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Referenze
Luogo: Parma, Italia 2008Settore: grande azienda agricola
Potenza: 1000 kW el. (8000 MWh/anno)
Processo: 3 stadi ‐ idrolisi, digestione primaria e secondariaMix: 10% ST nel reattore di idrolisiIdrolisi: 1 x 1500 m3 ‐ termofilia 55 CDigestione primaria: 2 x 2500 m3 ‐ termofilia 55 CDigestione secondaria: 1 x 1400 m3
Total HRT: 38 giorni
Alimentato: 20.000 t/anno di insilato di mais (35% ST, 90% SV/SV)
500 referenze in tutto il mondo
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Referenze
Luogo: Viadana, Italia 2010Settore: industria alimentare (latte di soia)
Tecnologia: UASB fanghi granulariPotenza: 300 kW el. + recupero energia termicaAlimentato: acque reflue da produzione latte di soia (COD 12000 g/m3; portata12 m3/h)Processo: idrolisi, digestione, impianto trattamento acque reflue; scarico in acque di superficie
500 referenze in tutto il mondo
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Depackaging di diverse tipologie di rifiuti: latticini, carne, bevande, pasta, prodotti da forno, etc.
Pretrattamenti
Ecrusor I: recupero della frazione organica per produrre biogas
Separazione e triturazione della frazione organica del rifiuto solido
Riduzione dei costi di smaltimento ed aumento delle performancedell’impianto BIOMETTM
Alimenti scaduti imballati
Depackaging
10 minuti dopo
20 minuti dopo
Imballaggi rifiuto
Trattamento e riduzione del digestato con valorizzazione dell’energia termica disponibile da cogenerazione
30 marzo 2012Master Milano
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Design & Build
BiometTM
Impianti Design & Build per trattamento acque
Impianti anaerobici per produzione biogas da biomasse
Soluzioni tecnologiche standard per il trattamento di acque reflue e di processo
Solutions
Service:consulenza,
manutenzione,analisi, prodotti chimici,
noleggio unità mobili
IdrascreenTM
IdraflotTM
EvaledTM
Service
AquamoveTM
Organizzazione e offerta tecnologica
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Riduzione volume digestato oltre 10 volte
BIOMETTM: mappa dell’impianto
Opportunità di cogenerazione
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Cogenerazione
Combustibile 100%
Energia termica effettiva
En. meccanica
44%
En. Termica56%
Energia elettrica
44%
42%
BILANCIO ENERGETICO
PERDITA GENERATORE 2%
MOTORE ALTERNATOREcombustibile
aria
elettricità
Acqua calda
Raffred
dam
motore e gas
esausti
gas e
sausti
PERDITA DI ENERGIA: 12%
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Valorizzazione energia termica
Possibili utilizzi:
Riscaldamento processo di digestione (fissa e parziale)Teleriscaldamento di edifici o processi agro‐industriali(a complemento)Trattamenti termici del digestato (a complemento)
IndustriaBiogas da rifiutiAz. Agricole vulnerabili
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La soluzione di VWS Italia
Utilizzo dell’energia termica per il trattamento del digestato con tecnologie di evaporazione/cristallizzazione
EVALEDTM
AircoolerAircoolerScambiatore di caloreBiogas
Energiaelettrica
Motore
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La soluzione di VWS Italia
Separazione solido liquido
Digestato liquido
distillato
Digestato solido
Digestato
Acqua a scarico / riutilizzo
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La soluzione di VWS Italia
Step principali del processo completo:
Correzione pH e degasaggio: riduzione alcalinità e salificazione ammoniaca presente1 stadio di concentrazione con unità EVALEDTM
sottovuoto a circolazione forzata e scambiatore esterno2 stadio di concentrazione con unità raschiata EVALEDTM RW sotto vuotoPost‐trattamento dei condensati prodotti con unità di osmosi inversa doppio stadio (concentrato inviato in testa agli evaporatori EVALEDTM )
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La soluzione di VWS ItaliaRisultati:
Valorizzazione e concentrazione digestato liquidofino a consistenza palabilePossibilità di compostaggio sul concentratoRiduzione dei costi di trasportoper la valorizzazione agronomicaEvaporato di qualità scaricabile o riutilizzabilecome acqua di processo/industrialePossibilità di usufruire di certificati bianchi e in futuro di bonus attualmente previsti per recupero/valorizzazione energia termicaFlessibilità: possibilità di realizzazione parzialedello schema di trattamento
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Evaporazione
EVALEDTM
Circolazione forzata per raggiungere rese elevate e trattare reflui ad elevato potenziale di sporcamentocon manutenzioni contenute
Unità standardizzate, pre‐ingegnerizzate, plug&play, testate con numerose referenzein applicazioni similiConsumi energeticiminimizzati
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Superconcentrazione
EVALEDTM
Unità standardizzate, pre‐ingegnerizzate, plug&play, testate con numerose referenzein applicazioni similiConsumi energeticiminimizzati
Altissimi recuperi
Concentrato palabile
Manutenzioni ridotte
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Un esempio
Recupero e sfruttamento quasi totale dell’energia termica
Impianto da 999 kW elettrici da scarti agroindustriali e F.O.R.S.U.Energia termica disponibile: circa 1000 KW termiciEnergia termica richiesta da processo BIOMETTM in termofilia : circa 20‐25% grazie a ottimizzazioni costruttive del processo stessoQuantità di digestato liquido: circa 30‐35 ton/giornoEnergia termica richiesta per soluzione EVALEDTM EW+RW: circa 700‐750 kW
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Un esempio
Parametro UM Digestato ingresso (dopo separazione solido‐liquido)
Condensato in uscita
pH 7‐8 6‐9TS % 2‐4 <0,1COD mg/l 15‐35.000 <160N‐NH4 mg/l 2‐5.000 <15Cloruri mg/l 1500‐3000 <10Fosforo mg/l 150‐500 <5
Tutti i nutrienti rimangono nel concentrato valorizzabile!!!
Digestato dopo separazione solido liquidoPortata: 35 m3/giorno
TS: 2%
Conc RO a evaporazione5‐7 m3/giorno
Dist 90‐92%37‐38 m3/giorno
Dist 70‐75%2.5‐3 m3/giorno
Concentrato3‐4 m3/giornoTS 18‐20%
Concentrato1‐1.5 m3/giornoTS60‐65%
Permeato allo scarico 33.5‐34 m3/giorno
alla valorizzazione agronomica
o compostaggio o smaltimento
Resa globale > 96%
EVALEDTM EW 60000
ROdoppio stadio, doppio passaggio
EVALEDTM RW 6000
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Bilancio di materia
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Conclusioni
Completamento filiera BIOMETTM con:
Valorizzazione anche economica (certificati bianchi/bonus): energia termica disponibile altrimenti inutilizzataMiglioramento gestione digestato liquido: spandimento o smaltimentoGestione del digestato anche in contesti in cui non è possibilelo spandimento: rifiuti, industrie ecc. con ottimizzazione deicosti di gestionePossibilità di riutilizzo con produzione di acqua industrialedi ottima qualità