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“Il biogas: da rifiuto a risorsa”“Il biogas: da rifiuto a risorsa”

Il sistema di gestione della discarica Il sistema di gestione della discarica AMIAT di Basse di Stura di TorinoAMIAT di Basse di Stura di Torino

Ing. Fabrizio BonnardelDirigente Discarica, Produzione Energia e Impianto di Compostaggio

•• La discarica di Basse di SturaLa discarica di Basse di Stura

• L’IMPIANTO DI GESTIONE DEL BIOGAS

• L’EFFICIENZA DI CAPTAZIONE

• L’ENERGIA RECUPERATA

• IL BILANCIO DELLE EMISSIONI

L’AMIAT S.p.A. gestisce da 35 anni i servizi di

raccolta e smaltimento rifiuti della città di Torino.

Nel 2008 la percentuale di R.D. di Torino è stata

pari al 40,7%.

Nella discarica di Basse di Stura vengono smaltiti i

rifiuti indifferenziati di Torino e di 50 comuni

dell’area metropolitana.

Azienda Azienda Multiservizi Multiservizi Igiene Ambientale TorinoIgiene Ambientale Torino

Basse di Stura Basse di Stura sanitary landfillsanitary landfill

Bacino servito dalla

Discarica “Basse di Stura”

Anno 2006

Bacino servito nel 2008 Served area

Azienda Company

Comuni Municipa

lities

Abitanti Inhabitants

AMIAT s.p.a. - Torino

1

905.209

SETA - Settimo T.se

31

251.583

COVAR 14 – Carignano

19

251.946

TOTALE

51

1.408.738

Basse di Stura Basse di Stura sanitary landfillsanitary landfill

Discarica Basse di Stura “Basse di Stura” landfill

Discarica esaurita Old landfill

Discarica nuova New landfill

Totale Total

Superficie occupata Total area

230.000 m2 660.000 m2 890.000 m2

Volumetria complessiva Total capacity

4.000.000 m3 19.700.000 m3 23.700.000 m3

Altezza media dal piano di campagna Height

50 m

Profondità media Depth

4 m

Anno inizio attività Opening year

metà anni ‘70 mid-70’s

1983

Anno di chiusura Closing year

1983 previsto dicembre 2009 forecast December 2009

Rifiuti conferiti alla discarica Basse di Stura nel 2008 (tonn) Amount of waste disposed in Basse di Stura landfill (2008) (tons)

Torino Turin

Altri Other

Totale Total

Rifiuti urbani (R.U.) Municipal solid waste (M.S.W.)

304.968 72.856 377.824

Rifiuti speciali assimilabili (R.S.A.) Industrial waste

9.504 73.306 82.810

Fanghi da depurazione acque Sewage treatment sludge

79.289 0 79.289

Totale Total

393.761 146.162 539.923

2

L’Amiat ha manifestato la volontà di ridurre

progressivamente l’impatto che le proprie

attività possono provocare sull’ambiente,

aderendo fin dal 1996 ad un sistema di

gestione ambientale.

Il Sistema di Gestione AmbientaleIl Sistema di Gestione Ambientale

Certificazione UNI 14001 Anno 2000

• LA DISCARICA DI BASSE DI STURA

•• L’impianto di gestione del biogasL’impianto di gestione del biogas




LA GESTIONE DEL BIOGAS

L’obiettivo primario di AMIAT nella gestione della

discarica è rappresentato dalla riduzione degli

impatti ambientali derivanti dall’attività di

smaltimento.

Il sistema di gestione del biogas con lo sviluppo di

un impianto di recupero energetico è finalizzato

interamente a minimizzare gli impatti connessi con

le emissioni del gas di discarica.

La struttura impiantisticaLa struttura impiantistica

A) Rete di captazione (o di drenaggio)

B) Rete di estrazione forzataB.1) rete di trasportoB.2) stazioni di aspirazione (soffianti)B.3) stazioni di analisi e controllo

C) Impianti di combustione

D) Impianti di vettoriamento ed utilizzo dell’energia recuperata

La struttura impiantisticaLa struttura impiantistica

Reti ausiliarie:

- elettrica di alimentazione

- pneumatica di azionamento

- telecontrollo

- scarico condense

- alimentazione integrativa con metano di rete

4

La rete di trasportoLa rete di trasporto

SP8

SP9

SP7

SP10

A11

AN3

AN4

A10

AN5

AN1

AN2

SP1

SP2

SP3

SP4

SP5

SP6

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

TR14

A15

A13A12

A14

C1

C2

C3

C4

CS17

CS6

CS13

CP11

CP8

CS11 CS10

CP9 A16

CS12

CP10

CS14

A18

CS8

CS9

A17

CP7

A19CS7

CP5

CP13

CP12 CS15

CS16

CP14

CS4

CP4

CS5

CP3

CP2

CS3

CS2

CP1

CS19

CS18

CP16

CP15

CP17

CS20

CS1

CP6

A20

A21

A22

A23

A24

A25

A26

A27 A28

A40

A29

A39

A30

A31

A38

A32

A37

A33

A34 A35

A36

Le stazioni di aspirazioneLe stazioni di aspirazione Le stazioni di aspirazioneLe stazioni di aspirazione

Capacità aspirazioneCapacità aspirazione

14 stazioni di estrazione forzata

• 22 soffianti da 1500 m3/h


4 stazioni con estrazione centralizzata


• 1 soffiante da 2000 m3/h

45.000 Nm45.000 Nm33/h/ha fronte di una portata massima di

Biogas prodotto di circa 12.500 Nm3/h

Le torce ad alta temperaturaLe torce ad alta temperatura

Per garantire in ogni situazione la completa

termodistruzione di tutto il biogas captato sono installate

5 torce con una capacità complessiva di 9.500 Nm3/h.

5

IL RECUPERO ENERGETICO DEL BIOGAS

Da oltre 20 anni AMIAT utilizza il biogas della

discarica di Basse di Stura per scopi energetici.

AMIAT ha costantemente seguito lo sviluppo

tecnologico, aggiornando e potenziando la centrale

recupero energetico, che oggi produce energia

elettrica per circa 40.000 utenze domestiche e

energia termica per tutta la sede aziendale di Via

Germagnano.

La Centrale elettrica a biogasLa Centrale elettrica a biogas

EVOLUZIONE DELLA POTENZA INSTALLATA

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

2000

2002

2004

2006

2008

2010

2012

2014

2016

2018

2020

2022

2024

MW MW previsti

Disponibilità impiantisticheDisponibilità impiantistiche

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

2000 2005 2010 2015 2020

Anno

Nm3/h

Biogas estraibile Impianti Recupero Energetico Capacità di combustione complessiva

Installazione

Dismissione Motore

Portata biogas nominale Nm3/h

Potenza elettrica nominale

kW

Nome impianto

1994

30/9/2002 Caterpillar 3512-SI TA

450 600

1996

9/9/2004 Deutz TBG 620 V12 K

550 940

2000

31/3/2008 n. 4 Caterpillar 3516-SI TA

700 ×××× 4 = 2.800

1.147 ×××× 4 = 4.588

CIP6

2001

prevista 2009

Deutz TBG 620 V16 K

650 1.150

CIP6

2004

n. 6 Jenbacher 420

725 ×××× 6 = 4.350

1.416×××× 6 = 8.496

IAFR 968

2007-2008 n. 4 Jenbacher 420 725 ×××× 4 = 2.900

1.415 ×××× 4 = 5.660

IAFR 2619

TOTALE AL 31/12/08

7.900 15.306

La Centrale elettrica a biogasLa Centrale elettrica a biogas

L’impianto IAFR 968L’impianto IAFR 968

6 motori da 1416 kWGruppo di alimentazione biogas


6

Stadio depurazione biogas


Container motore e quadri

Rendimento elettrico 42%


Particolare Gruppo

flessibilità nell’utilizzo di biogas a

ridotto potere calorifico

carburazione magra per controllo NOx


Postcombustori rigenerativi

NOx 403,8 mg/Nm3 < 450 limite di legge

CO 167,3 mg/Nm3 < 500 limite di legge

C.O.T. 8,9 mg/Nm3 < 150 limite di leggeValori max riscontrati nella campagna analisi fumi del 6/10/2004


Recupero calore per teleriscaldamentoRecupero calore per teleriscaldamento

MOTORE JENBACHER JGS 420

UTENZE

CALDAIE Potenza resa 3800 kW

MOTORE JENBACHER JGS 420

SCAMBIATORE SCAMBIATORE

SOTTOSTAZIONE

Recupero calore per Recupero calore per

teleriscaldamento della sede aziendaleteleriscaldamento della sede aziendale

STRADA SARDIGNA

SARDIGNA MUNICIPALE (A.S.L.)

IMPIANTO DI PRODUZIONE ENERGIA

CENTRALE TERMICA

TUBAZIONI TLR (~500 metri)

SEDE AMIAT VIA GERMAGNANO 50

7

Sistema di telecontrollo impiantiSistema di telecontrollo impianti



•• L’efficienza di captazioneL’efficienza di captazione



Rifiuti smaltiti

0

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

700.000

800.000

900.000

1.000.000

1984 1987 1990 1993 1996 1999 2002 2005 2008

tonn

previsione

0102030405060708090100110120

1984 1989 1994 1999 2004 2009 2014 2019 2024 2029 2034 2039

milioni Nm3

previsione

Il biogas prodotto

Il modello di produzione per la stima del biogas prodotto dai rifiuti conferiti è stato tarato con una tesi di laurea presso il Politecnico di Torino

Tesi di laurea “Produzione di biogas da una discarica di Rifiuti Solidi Urbani - Applicazione di modelli previsionali e validazione su campo" Dicembre 2001 - Relatore prof. Giuseppe Genon, Candidato Fabio Caminiti- Politecnico di Torino, Facoltà di Ingegneria, Corso di Laurea in Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio.

Il biogas captato

0

20.000.000

40.000.000

60.000.000

80.000.000

100.000.000

120.000.000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

biogas prodotto captato disperso

Nm

3

Il primo obiettivo di AMIAT è di massimizzare la quantità del biogas captato e combusto.

COLLECTION EFFICIENCY

operating cell 35% ADEME FR

temporary covered cell 65% ADEME FR

final clay covered cell 85% ADEME FR + EA UK

geomembrane final covered cell 90% ADEME FR

ADEME: Agence de l’Environnement ed de la Maitrise de l’Energie - France

EA: Environmental Agency - UK

L’efficienza di captazione:

gli standard internazionali

8

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2000 2002 2004 2006 2008

L’efficienza di captazione di Basse di Stura (con lotti in coltivazione): confronto con gli standard

geomembranefinal covered

cell

temporary covered cell

operating cell

final clay

covered cell




•• L’energia recuperataL’energia recuperata


Il recupero energeticoIl recupero energetico

Il primo obiettivo di AMIAT è di massimizzare la quantità del biogas captato e combusto.

Il secondo obiettivo è di sfruttare nel modo migliore il biogas captato, massimizzando il recupero energetico, compatibilmente con l’assolvimento del primo obiettivo.

Produzione di energia elettricaProduzione di energia elettrica

0

20

40

60

80

100

1999 2002 2005 2008 2011 2014 2017 2020 2023

GWh prodotti

GWh previsti

0

20000

40000

60000

1999 2003 2007 2011 2015 2019 2023

Utenze

domestiche

servite

A seguito dei potenziamenti realizzati nel 2000 e nel 2004 si sono registrati sensibili incrementi nella produzione di energia

elettrica

Recupero del caloreRecupero del calore

0

100

200

300

400

500

600

2006 2007 2008 2009

TEP

Con la realizzazione del teleriscaldamento, dal 2006 l’impianto assicura l’autonomia energetica per il riscaldamento invernale e la produzione di acqua calda sanitaria dell’intera sede aziendale di viaGermagnano (uffici, spogliatoi, officine, magazzini, laboratorio, ecc.).

0

5000

10000

15000

20000

25000

1999 2002 2005 2008 2011 2014 2017 2020 2023

TEP

Risparmio energetico complessivoRisparmio energetico complessivo

TEP PRODOTTE

9

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

TEP

Energia prodotta Energia

consumata

Il bilancio energetico di AMIAT Il bilancio energetico di AMIAT -- anno 2008anno 2008

46%

18%

36%

autotrazione impianti sedi

Consumi energeticiConsumi energetici

6.649 TEP6.649 TEP





•• Il bilancio delle emissioniIl bilancio delle emissioni

L’utilizzo di una fonte di energia pulita come il

Biogas comporta una drastica riduzione delle

emissioni in atmosfera di gas climalteranti.

L’aspirazione forzata del Biogas ne previene la

liberazione in atmosfera.

La trasformazione in energia evita la

produzione di un analoga quantità di energia

da combustibili fossili tradizionali.

riduzione dell'effetto serra

La riduzione delle emissioni in atmosferaLa riduzione delle emissioni in atmosfera

Emissioni in atmosferaEmissioni in atmosfera

Discarica senza captazione

biogas 721.000 teq CO2

(anno 2008)

RSU

TORCIA

Con captazione biogas senza

recupero energetico

206.000 teq CO2

(anno 2008)

Con captazione biogas e con recupero energetico

143.000 teq CO2

(anno 2008)

Il biogas captato viene utilizzato come combustibile per motori

endotermici che producono energia elettrica; l’esubero è

combusto in torcia.

~

Impianto di

captazione

TORCIA

Emissioni in atmosferaEmissioni in atmosfera

abbattimento

del 80%

10

fattore di riduzione delle emissioni CO2 equivalenti (LFG=50%CH4)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

efficienza di captazione

fattore di riduzione -

con termodistruzione con recupero energetico anno 2004 anno 2005 anno 2007 anno 2008

EMISSIONI EVITATE di EMISSIONI EVITATE di tonntonn COCO2 2 equivalentiequivalenti

0

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

700.000

2000 2002 2004 2006 2008

tonn CO2 equiv

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Azienda Multiservizi Igiene Ambientale Torino

L’impegno dell’AMIAT per le tematiche ambientali e

per lo sviluppo sostenibile, si accompagna alla

consapevolezza che ambiente ed energia costituiscono

un binomio inscindibile.

In linea con l’accordo di Kyoto AMIAT

si impegna nel contenimento degli

sprechi energetici e nella ricerca di

modi puliti per produrre energia.

Sito di Basse di Stura AMIAT s.p.a. TORINO

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