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ALTERNATIVE ALLA GASIFICAZIONE DI POLLINA Federico Valerio Chimica Ambientale Istituto Nazionale Ricerca sul Cancro Genova IST Genova 1.

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Presentazione sul tema: "ALTERNATIVE ALLA GASIFICAZIONE DI POLLINA Federico Valerio Chimica Ambientale Istituto Nazionale Ricerca sul Cancro Genova IST Genova 1."— Transcript della presentazione:

1 ALTERNATIVE ALLA GASIFICAZIONE DI POLLINA Federico Valerio Chimica Ambientale Istituto Nazionale Ricerca sul Cancro Genova IST Genova 1

2 IL PROBLEMA In Lombardia lallevamento di pollame è un importante attività Nel 2000, aziende lombarde allevavano 27 milioni di capi i quali hanno prodotto almeno tonnellate di pollina (deiezioni, lettiere, piume…) IST Genova 2

3 Composizione chimica della pollina IST Genova 3 SALI AMMONIACALI 3% ANIDRIDE FOSFORICA 2% OSSIDO DI POTASSIO 1,5%

4 UN OTTIMO FERTILIZZANTE CON QUALCHE PROBLEMA! IST Genova 4

5 Il ciclo dellazoto Per attività microbica i sali ammoniacali si trasformano in nitrati che, a causa della loro elevata solubilità in acqua, possono contaminare la falda e produrre eutrofizzazione di laghi e mari DIRETTIVA NITRATI IST Genova 5

6 Gestione della pollina a Bedizzole IST Genova 6

7 I TRATTAMENTI POSSIBILI 1. ESSICCAMENTO 2. COMPOSTAGGIO 3. TRATTAMENTO ANAEROBICO (BIOGAS) 4. COMBUSTIONE 5. GASIFICAZIONE E COMBUSTIONE DEI GAS IST Genova 7

8 COMPOSTAGGIO LA POLLINA SI PUO COMPOSTARE MA OCCORRE TROVARE LO STRUTTURANTE ADATTO Paglia di grano (Bosnia) Pannelli di sansa di olive (Tunisia) Gusci di semi di Sesamo (Tunisia) Carbone di eucalipto (Brasile) IST Genova 8

9 Compostaggio HOSOYA Limpianto ITALIA NOSTRA 9

10 Compostaggio HOSOYA ITALIA NOSTRA 10 Il prodotto

11 COMPOSTAGGIO LA POLLINA COMPOSTATA, UTILIZZATA NEI CAMPI, RILASCIA LENTAMENTE AMMONIACA E NITRATI E LA PRODUZIONE AGRICOLA MIGLIORA IST Genova 11

12 DIGESTIONE ANAEROBICA BIOGAS E COMPOST prodotti digerendo POLLINA IST Genova 12

13 13 Ingresso scarti biodegradabile Uscita biogas Uscita digestato Uscita effluenti liquidi SCHEMA BIODIGESTORE

14 Impianto anaerobico e compostaggio Gargazzone (BZ)

15 15 Bilancio annuale impianto Biogas In ingresso ton scarti umidi biodegradabili ton Cippato di legno In uscita ton Compost metri cubi metano kwh di elettricità in rete kwh elettricità autoconsumo kwh termici (riscaldamento)

16 IMPIANTI A BIOGAS ALIMENTATI A POLLINA CINA (2008) A SERVIZIO DI UN ALLEVAMENTO DI 3 MILIONI DI POLLI TONNELLATE/ANNO DI POLLINA INGHILTERRA (2011) Trattamento annuo 700 TONNELLATE POLLINA 1000 TONNELLATE DI DEIEZIONI BOVINE 3000 TONNELLATE DI INSILATO DI MAIS IST Genova 16

17 IMPIANTI A BIOGAS ALIMENTATI A POLLINA ITALIA, Cesena In corso sperimentazione di un impianto pilota di trattamento anaerobico a secco, alimentato a pollina. (Amadori) IST Genova 17

18 COMBUSTIONE E GASIFICAZIONE POLLINA La prima centrale elettrica alimentata a pollina 1992, Inghilterra, forno a griglia mobile alimentata con ton/anno. Centrali a pollina in funzione nei primi anni 2000 Quattro grandi centrali in Inghilterra Una centrale negli USA (forni a griglia e a letto fluido). Impianti sperimentali per la gasificazione (2008) IST Genova 18

19 Problemi connessi con i trattamenti termici della pollina Elevata umidità della pollina Bassa temperatura di fusione delle ceneri (forni a griglia) Possibili contaminanti tossici ( idrocarburi policiclici, diossine) nelle ceneri, prodotti dalla combustione IST Genova 19

20 IMPATTI AMBIENTALI DEI TRATTAMENTI COMPOSTAGGIO con biofiltri Basso impatto ambientale Biodegradazione di contaminanti organici ( trattamenti sanitari) Rischio microbiologico nullo FERMENTAZIONE ANAEROBICA ( Biogas) Inquinanti da combustione del biogas (metano) GASIFICAZIONE Inquinanti da combustione del gas di sintesi (ossido di carbonio, idrogeno) IST Genova 20

21 Bilanci annuali del gasificatore di Bedizzole Pollina secca gasificata ton Ceneri prodotte1.310 ton Solfato di ammonio613 ton Camion in ingresso e uscita1.307 Elettricità7,3 milioni kwh Calore per essiccare pollina6,7 milioni kwh Calore residuo a 80°22,4 milioni kwh IST Genova 21

22 Concentrazioni attese nei fumi del gasificatore pollina di Bedizzole InquinantiConcentrazioni medie a camino mg/Nm 3 Anidride solforosa50 Ossidi di azoto100 Ossido di carbonio20 Polveri totali5 IST Genova 22

23 Pollina e zolfo Nella pollina è presente zolfo (0,55%, peso secco) in percentuale simile a quella del carbone a basso tenore di zolfo IST Genova 23

24 Inquinanti immessi in atmosfera dal gasificatore di Bedizzole dopo trattamento fumi INQUINANTI kg/anno Polveri 507 Ossidi di azoto Anidride solforosa IST Genova 24

25 Fattori di emissione da motori alimentati a metano, biogas, singas da pollina InquinantiMotori a metano*Motori a biogas*Gas da pollina Progetto 3A grammi per giga-joule (elettricità+calore) Anidride solforosa 0,31,8847,3 Ossidi di azoto ,7 Polveri totali 0,767,94,7 IST Genova 25 * Ref : National Environmental Research Institute. Aarhus University Emissions from decentralised CPH plants. 2007

26 I fattori di emissioni del metano e del biogas, nello studio danese, prevedono il recupero di tutto il calore a bassa temperatura per il riscaldamento invernale di edifici. La percentuale di calore che si prevede possa essere utilizzato dallimpianto di gasificazione pollina di Bedizzole, per lessiccazione e il teleriscaldamento dei vicini allevamenti sarà sensibilmente inferiore alla quantità di calore residuo effettivamente disponibile. Pertanto i fattori di emissione reali dellimpianto di gasificazione, a parità di energia effettivamente utilizzata, saranno maggiori di quelli riportati in Tabella IST Genova 26

27 EMISSIONI A CONFRONTO A parità di pollina trattata, un impianto anaerobico con produzione e uso energetico di bio-metano potrebbe avere una maggiore efficienza energetica e un minore impatto ambientale di un impianto di essiccazione e gasificazione IST Genova 27

28 …SPECIALMENTE SE LIMPIANTO E DIMENSIONATO IN BASE ALL ESIGENZE LOCALI: PRODUZIONE DI BIOMASSE A KM ZERO CONSUMI ENERGETICI E CALORE A COPERTURA DEI CONSUMI DI ELETTRICITA E CALORE DELLIMPIANTO DI TRATTAMENTO RISCALDAMENTO-RINFRESCAMENTO DEI CAPANNONI PER ALLEVAMENTO POLLI IST Genova 28

29 QUALITA DELLARIA NELLA PIANURA LOMBARDA IST Genova 29

30 Qualità dellaria a Bedizzole Comune a prevalente vocazione agricola, classificato zona A2 Alta probabilità di superamento dei limiti di NO 2 della soglia di allarme e valore bersaglio per la salute umana di O 3 Limiti giornalieri e annuali di polveri sottili (PM 10 ) IST Genova 30

31 Il parere di ARPA Lombardia (2010) Bisogna ridurre del 50-70% le emissioni inquinanti presenti in Lombardia nel 2003, per avere una buona probabilità di rimanere sotto la soglia di 35 superamenti giornalieri di 50 microgrammi/m 3 di PM 10. IST Genova 31

32 Polveri sottili (PM 10 ) a Rezzato (2009) Media annuale: 48,1 microgrammi/ m 3 Per 130 giorni la concentrazione giornaliera di PM 10 ha superato 50 ug/m 3 Valore limiti per PM 10 Media annuale: 40 ug/m 3 Numero massimo di superamenti giornalieri di 50 ug/m 3 35 superamenti/anno IST Genova 32

33 CONCLUSIONE 1) IL TRATTAMENTO DI POLLINE A MINORE IMPATTO AMBIENTALE E IL COMPOSTAGGIO, CON USO AGRONOMICO DEL COMPOST PRODOTTO PER ALLEVAMENTI DI PICCOLE E MEDIE DIMENSIONI IL BILANCIO ENERGETICO MIGLIORA CON IMPIANTI FOTOVOLTAICI SUI TETTI DELLAREA DI STOCCAGGIO E SU TETTI DEGLI ALLEVAMENTI IST Genova 33

34 CONCLUSIONE 2) PER IL TRATTAMENTO DI POLLINE DA GRANDI ALLEVAMENTI E DI ALTRE BIOMASSE DI PRODUZIONE LOCALE TRATTAMENTO ANAEROBICO con produzione di compost di qualita per uso agricolo e di biometano da immettere in rete, per la parte eccedente ai consumi di elettricità e calore dellimpianto. IST Genova 34

35 Grazie per lattenzione E per saperne di più:


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