RISPARMIO ENERGETICO ED ENERGIE RINNOVABILI IN ZOOTECNIA (CORSO REER) prof. Massimo Lazzari Dip. VSA- Veterinaria e Sicurezza alimentare - Università Milano

DI CHE COSA CI OCCUPEREMO 27/03/2017 DI CHE COSA CI OCCUPEREMO PROGRAMMA ARGOMENTO Tipologie d’impianto Carico Miscelazione Scarico Termostatazione Accumulo biogas Trattamento biogas Cogenerazione Separazione solido-liquido Elementi di analisi tecnico-economica

MISCELAZIONE Per la miscelazione si possono utilizzare macchine con motore esterno e macchine con motore sommerso, ancorate ad un sistema di sollevamento-posizionamento all’interno del digestore. I vantaggi di quest’ultima soluzione sembrano prevalere, soprattutto quando si operi con liquami suinicoli (di facile sedimentabilità) o con liquami di bovini con paglia, potendosi in questo caso avere formazione di crosta superficiale. La variabilità di posizione del miscelatore può garantire, infatti, la soluzione di questi problemi; ciò ovviamente non può essere ottenuto con miscelatori fissi.

Miscelatore di tipo sommerso con argano di sollevamento-posizionamento MISCELAZIONE Miscelatore di tipo sommerso con argano di sollevamento-posizionamento

MISCELAZIONE Per la miscelazione possono essere utilizzate macchine con motore sommerso, ancorate ad un sistema di sollevamento-posizionamento all’interno del digestore.

MISCELAZIONE Miscelatore di tipo sommerso. In evidenza anche le tubazioni in PE a parete per il riscaldamento dei liquami

MISCELAZIONE La forma delle pale del miscelatore è molto importante perché dalla sua efficienza dipende la spesa energetica

MISCELAZIONE I miscelatori meccanici a basso regime di rotazione sono preferibili sotto l’aspetto energetico, ma impegnativi economicamente

Miscelatore ad asse inclinato con motore esterno MISCELAZIONE Miscelatore ad asse inclinato con motore esterno

MISCELAZIONE Miscelatore ad asse verticale a motore esterno: è utilizzabile in digestori con solaio di copertura

E’ importante anche l’isolamento della pavimentazione. TERMOSTATAZIONE Una struttura deve essere considerata ben coibentata se è caratterizzata da una trasmittanza < 0,40 W/m2 °C, ottenibile con solaio di copertura e pareti isolati con lastre di polistirene o poliuretano espanso dello spessore di almeno 0,1 m. Con i digestori in acciaio lo spessore dell’isolante richiesto aumenta a livelli di 0,15-0,20 m. E’ importante anche l’isolamento della pavimentazione.

TERMOSTATAZIONE Digestori in calcestruzzo in fase di completamento: in evidenza i pannelli di polistirene applicati esternamente alla struttura in c.a.

TERMOSTATAZIONE Nei digestori a struttura d’acciaio è adottabile anche lo scambiatore di calore esterno, sistemato tra il reattore e il materiale isolante.

L’utilizzo di pannelli di materiale isolante ad alto livello di resistenza alla compressione (sotto l’armatura) consente di limitare le dispersioni di calore attraverso la pavimentazione. TERMOSTATAZIONE Posa in opera della tubazione in PE di riscaldamento del basamento del digestore.

TERMOSTATAZIONE Per la termostatazione ci si è ormai orientati verso lo scambiatore interno: il riscaldamento dei liquami dalla temperatura ambiente a quella di digestione, dunque, viene effettuata nel digestore ed è favorita dalla miscelazione della massa. Si utilizza di norma l’acqua calda prodotta dal co-generatore, immessa nell’impianto ad una temperatura massima di 65°C per non influire negativamente sulla flora batterica agente del processo fermentativo. Lo scambiatore interno viene realizzato nella maggior parte dei casi con tubazioni in acciaio inox ancorate alla parete e da questa distanziate di almeno 0,5 metri e posizionate nella parte bassa del digestore a partire da un metro dal fondo

Scambiatore di calore interno in acciaio inox ad elementi flangiati TERMOSTATAZIONE Scambiatore di calore interno in acciaio inox ad elementi flangiati

Scambiatore di calore interno in acciaio inox a tubazioni saldate TERMOSTATAZIONE Scambiatore di calore interno in acciaio inox a tubazioni saldate

TERMOSTATAZIONE Lo scambiatore interno viene realizzato nella maggior parte dei casi con tubazioni in acciaio inox ancorate alla parete e da questa distanziate di almeno 0,5 metri e posizionate nella parte bassa del digestore, a partire da un metro dal fondo, per restare al di sopra di eventuali sedimenti. In alcuni casi lo scambiatore viene sistemati al centro del digestore, sempre ad un’altezza di sicurezza dal fondo. Meno usato, ma non sottovalutabile è lo scambiatore interno con tubazioni in PE di diametro di 20-25 mm. Nei digestori a struttura d’acciaio è adottabile anche lo scambiatore di calore esterno, sistemato nell’intercapedine di norma presente tra il reattore e le lastre di materiale isolante.

TERMOSTATAZIONE Tubazioni di termostatazione dell’impianto, con in evidenza quelle principali di entrata e ritorno e quelle di riscaldamento del pavimento del digestore

Vasca di igienizzazione TERMOSTATAZIONE Vasca di igienizzazione Nel caso di co-digestione di alcune biomasse extra-aziendali è imposto l’obbligo di trattarla a 70°C per 60 minuti