Caratterizzazione chimico fisica delle biomasse legnose

Rossana CerioniSIBE Srl

Spin-Off dellUniversit Politecnica delle Marche

BIOENERGY - Verona , 4 febbraio 2010

Aspetti energetici Aspetti ambientali

Aspetti tecnici

Umidit, Ceneri, PCS,PCI, CHN

Cloro, Zolfo, Metalli pesanti

Composizione frazione mineraleTemperatura di fusione delle ceneri

SOSTANZA MINERALE

SOSTANZA ORGANICA

ACQUA

COMPONENTI DELLA BIOMASSA SOLIDA

Parametro Unit di misura MetodologiaPreparazione del campione - CEN/TS 14780

Umidit % peso su t.q. CEN/TS 14774Ceneri % peso su t.q. CEN/TS 14775

Fusibilit delle ceneri C CEN/TS 15370-1Massa volumica kg/m3 CEN/TS 15103

Potere Calorifico Superiore MJ/kg su t.q.kcal/kg su t.q. CEN/TS 14918

Potere Calorifico Inferiore MJ/kg su t.q.kcal/kg su t.q. CEN/TS 14918

Durabilit meccanica % peso su t.q. CEN/TS 15210C, H, N, S % peso su s.s. CEN/TS 15104Ossigeno % peso su s.s. CEN/TS 15104*

Cl, S % peso su s.s. CEN/TS 15289Cr, Cu, Mn, Ni, Ar, Cd, Hg, Pb mg/kg su t.q. CEN/TS 15297

Na, K mg/kg su t.q. CEN/TS 15290

CEN TC 335 BIOMASSE SOLIDE

UNI TS 11263 - PELLETParametro Unit di misura MetodologiaDiametro mm -

Lunghezza mm -Umidit % peso t.q. UNI CEN/TS 14774-1Ceneri % peso t.q. UNI CEN/TS 14775

Durabilit % peso s.s. UNI CEN/TS 15210-1Agenti leganti % peso m.p. DIN 54604 - 1

Polveri % peso UNI CEN/TS 15149-2Densit apparente kg/m3 UNI CEN/TS 15103

Potere Calorifico Inferiore MJ/kg t.q. UNI CEN/TS 14918Azoto % peso s.s. UNI CEN/TS 15104Cloro % peso s.s. UNI CEN/TS 15289Zolfo % peso s.s. UNI CEN/TS 15289

Piombo + Mercurio + Cadmio + Cromo mg/kg t.q. UNI CEN/TS 14297

Attivit

Caratterizzazione delle biomasse

Prove sperimentali

Sviluppo di tecnologie per limpiego di biomasse nella

produzione di energia

Piani di monitoraggio e consulenza specialistica

Il LABORATORIO BIOMASSE dellUniversitPolitecnica delle Marche

Favorire la ricerca nel settore delle energie rinnovabili, in particolare lo sviluppo dellenergia da biomasse e limpiego

dei biocombustibili

APPROCCIO METODOLOGICOPER IL CONTROLLO E MONITORAGGIO DELLA

QUALITADEI MATERIALI

NEI SISTEMI DI PRODUZIONE DI BIOMASSE EDI TRASFORMAZIONE ENERGETICA

- Centrali a biomasse per la produzione di energia

- Produttori di pellet e di biomassa solida

PIANO DI MONITORAGGIO E CONSULENZA SPECIALISTICA CENTRALE ELETTRICA A BIOMASSE

LABORATORIOBIOMASSE

Campioni

ARCHIVIO DATI E MATERIALI

OSSERVATORIO

Risultati e reports

Fornitori

Centrali energia

MATERIALI ININGRESSO

SERVIZIO PER IL CONTROLLODELLA QUALITA

Produttori

MATERIALI IN USCITA

CAMPIONE DI BIOMASSA

Contenuto di umidit

Stabilizzazionea 45C

MacinazioneSottocampione

SET DI ANALISI CHIMICO-FISICHE

Divisione del campione

CeneriPCS PCI PCNCHNElementi chimici

CAMPIONAMENTO

Massa volumica

ATTIVITA DEL LABORATORIO BIOMASSE:PROCEDURE

CAMPIONAMENTO

CEN/TS 14778-1 e CEN/TS 14778-2

Strumenti di campionamento

Metodi di campionamentoCampionamento da cumuloCampionamento da nastro trasportatore

Campionamento manuale

Campionamento meccanico

MASSA VOLUMICA

UNI CEN/TS 15103

Contenitori a volume noto

CONTENUTO DI UMIDITA

Stufa e bilancia

UNI CEN/TS 14774-1

PREPARAZIONE SOTTOCAMPIONI PER LE ANALISI CHIMICO-FISICHE - 1

Mulino macinatore

UNI CEN/TS 14780

PREPARAZIONE SOTTOCAMPIONI PER LE ANALISI CHIMICO-FISICHE - 2

Mulini macinatore

CONTENUTO DI CENERI - 1

Bilancia analiticaMuffola

UNI CEN/TS 14775

CONTENUTO DI CENERI 2

Analizzatore termogravimetrico

POTERE CALORIFICO SUPERIORE - 1Calorimetro

Bomba calorimetrica

UNI CEN/TS 14918

POTERE CALORIFICO SUPERIORE - 2

Calorimetro Parte interna bomba

ANALISI ELEMENTARE

Analizzatore elementare

Carbonio (%)Idrogeno (%)Azoto (%)

UNI CEN/TS 15104

ELEMENTI CHIMICI - 1

Biomassa

Forno a microonde ICP - Spettrofotometro

Elementi maggiori: Al, Si, K, Na, Ca, Mg, Fe, TiElementi minori: As, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mo, Mn, Ni, Pb, Se, Te, V, Zn

UNI CEN/TS 15297

Elementi : Cloro e Zolfo

ELEMENTI CHIMICI - 2

Biomassa GORGOGLIATORECattura gas di combustione in

soluzione basica

Decomposizione con bomba per combustione

Cromatografo ionico

UNI CEN/TS 15289

FUSIBILITA DELLE CENERI - 1

Analizzatore della fusibilit Provini di cenere

UNI CEN/TS 14730

EMISFERICA FUSIONEDEFORMAZIONE SFERICASTATO INIZIALETemperatura crescente

FUSIBILITA DELLE CENERI - 2

Observation

I

n

d

i

v

i

d

u

a

l

V

a

l

u

e

80726456484032241681

55

50

45

40

_X=44,39

UCL=49,21

LCL=39,57

1

11

1

111

1

1

I Chart of Umidit (%)

ESEMPIO DI CONTROLLO DELLA QUALITA DELLE BIOMASSEMONITORAGGIO DELLUMIDITA

Observation

I

n

d

i

v

i

d

u

a

l

V

a

l

u

e

80726456484032241681

11000

10000

9000

8000

7000

6000

_X=9108

UCL=10596

LCL=7619

1

1

1

11

I Chart of PCN (kJ/kg)

ESEMPIO DI CONTROLLO DELLA QUALITA DELLE BIOMASSEMONITORAGGIO DEL POTERE CALORIFICO

Observation

I

n

d

i

v

i

d

u

a

l

V

a

l

u

e

80726456484032241681

25

20

15

10

5

0

_X=5,81

UCL=12,30

LCL=-0,69

1

1

I Chart of Cromo (ppm)

ESEMPIO DI CONTROLLO DELLA QUALITA DELLE BIOMASSEMONITORAGGIO DEL CONTENUTO IN METALLI

MONITORAGGIO DELLA QUALITA DEL PELLET

- Campionamento: monitoraggio dei parametri di umidit, durabilit e contenuto di ceneri e loro variabilit nel tempo

PUNTI CRITICI

- Contenuto di ceneri

CASO DI STUDIOFornitore abituale 1: 100% castagno, 100% pino, 100% pioppo, 40 60% faggio-pino,33-33-33% pino castagno pioppo.Fornitore abituale 2: 100% abete,100% faggioFornitori occasionali: 100% abete, 100% pino, SFR pioppo

CONTENUTO DI CENERI DEI MATERIALI

CONSIDERAZIONI FINALI

Il Piano di monitoraggio delle biomasse:

- un attivit che potenzia e valorizza le analisi di laboratorio

- rappresenta un input di produzione per limprenditore

- uno strumento utile per il produttore per effettuare delle scelte

- contribuisce a garantire la qualit delle biomasse

Grazie per lattenzione

www.sibesrl.it