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Termovalorizzatore di Bologna

Via del Frullo 5, Granarolo dell'Emilia (BO)

  • 1 / 3   Dettaglio del Termovalorizzatore di Bologna
  • 2 / 3   Dettaglio del Termovalorizzatore di Bologna
  • 3 / 3   Foto notturna del Termovalorizzatore di Bologna

Società "FEA"

L’impianto di termovalorizzazione  di Bologna, situato in Via del Frullo 5 a Granarolo Emilia, tratta rifiuti solidi urbani e rifiuti speciali non pericolosi e pericolosi (sanitari contagiosi).

La realizzazione dell’impianto ha avuto inizio nel 1971 con la costruzione di tre linee di smaltimento della potenzialità di 200 tonnellate al giorno di rifiuti ciascuna. Nel 1973 sono entrate in funzione le prime due linee, mentre la terza ha iniziato ad essere utilizzata l’anno successivo. Dal 1987 al 1997, l’impianto ha subito diverse modifiche impiantistiche e tecnologiche per l’adeguamento alla normativa europea, in costante evoluzione.

Il termovalorizzatore di Bologna è stato oggetto di un’opera di ammodernamento e riqualificazione tecnologica nel 2001, da allora presenta la stessa configurazione impiantistica. La struttura è costituita da 2 linee di termovalorizzazione parallele e indipendenti, che trattano ognuna 300 tonnellate al giorno di rifiuti, con relativo recupero energetico attuato attraverso una centrale di cogenerazione. L’impianto produce circa a 130 milioni di kWh all’anno di energia elettrica destinata alla rete nazionale, e circa a 30 milioni di Mcal all’anno di energia termica per la rete di teleriscaldamento.

Le caratteristiche tecnologiche del nuovo impianto sono state selezionate prestando particolare attenzione ai criteri di massima garanzia di protezione ambientale, affidabilità e sicurezza di funzionamento, innovazione tecnologica di processo e di prodotto ed elevato rendimento energetico.

Pagina aggiornata al 1 luglio 2015

 
 
    Numero linee di termovalorizzazione
    2
    Superficie del sito FEA
    83.184 m2
    Capacità termica complessiva
    81,41 MWt
    Tecnologia di combustione
    forni a griglia mobile con raffreddamento ad aria e ad acqua
    Capacità di smaltimento rifiuti
    600 t/g con PCI di 2.800 kcal/kg
    Funzionamento in un anno
    circa 14.925 ore
    Potenza elettrica nominale
    22 MW
    Operazioni di recupero
    R1
    Tipologia rifiuti ammessi
    rifiuti urbani; rifiuti speciali non pericolosi; rifiuti speciali pericolosi (ovvero sanitari a rischio infettivo e chemioterapici antiblastici) fino a un massimo di 3.500 t/anno

    Compatibilità ambientale nel rispetto della normativa vigente (D.lgs. 152/06)

    L'impianto di termovalorizzazione permette lo smaltimento di rifiuti eterogenei attraverso la combustione. Il calore che ne deriva è sfruttato per la produzione di energia termica ed elettrica

    1 - Ricezione e stoccaggio rifiuti.
    L'impianto è dotato di una fossa di stoccaggio rifiuti di 5.400 m³ dotata di 10 porte di scarico. Tra queste le prime due sono dedicate esclusivamente allo scarico dei rifiuti sanitari a rischio per evitare il mescolamento con gli altri rifiuti presenti in fossa. A venticinque metri dal suolo, un gruista manovra il carroponte con benna idraulica, che solleva i rifiuti per poi immetterli nelle tramogge d'alimentazione. I rifiuti scendono attraverso il canale di carico verso il dispositivo di caricamento (a spintore) della camera di combustione.

    2 - Combustione.

    L'avanzamento del rifiuto in camera di combustione, è ottenuto grazie al movimento di un'unica griglia inclinata di 18°, divisa in due settori paralleli composti da 5 zone ciascuna e regolabili indipendentemente uno dall'altro secondo i parametri di processo impostati. I rifiuti sulla griglia sono sottoposti a trattamenti di essicazione, combustione e scorificazione. L'avanzamento dei rifiuti è regolabile tramite appositi dispositivi che agiscono sulla velocità di movimentazione dei barrotti che compongono la griglia. L'asportazione del calore è assicurata dalla caldaia integrata nella camera di combustione, le cui pareti sono schermate da tubi di caldaia fino alle base della griglia. L'aria di combustione dei forni viene aspirata, mantenendo quindi la fossa in depressione per evitare dispersioni esterne di odori. In caso di fermo di entrambe le linee, può essere messo in funzione un apposito impianto di deodorizzazione che aspira l'aria e, dopo averla depurata attraverso dei filtri, la rimette in atmosfera. Il processo di combustione si sviluppa con modalità automaticamente regolate dal sistema di supervisione e controllo, che stabilisce i criteri coordinati della velocità d'avanzamento dei diversi settori di griglia, della portata e della ripartizione dell'aria primaria, dell'aria secondaria e del ricircolo fumi, per garantire così la temperatura e la concentrazione di ossigeno ottimale in ogni zona della camera di combustione. Al termine della combustione le scorie residue cadono nell'acqua di un pozzo dedicato allo spegnimento, per poi essere collocate su un piano vibrante che le accompagna nell'apposita fossa delle scorie. Da qui le scorie vengono prelevate dal gruista tramite carroponte con benna a polipo per essere caricate su camion che le trasporteranno alla discarica autorizzata per rifiuti speciali. I gas prodotti dalla combustione vengono convogliati nella camera di post-combustione dimensionata per garantire la permanenza dei fumi ad una temperatura superiore a 850°C per almeno 2 secondi. Mediante opportuni ugelli posizionati all'ingresso della camera di post-combustione sono iniettati, ad alta velocità, i fumi di ricircolo (avente lo scopo di ridurre gli ossidi d'azoto), e l'aria secondaria che completa l'ossidazione dei fumi. Il mantenimento della temperatura, anche in presenza di rifiuti con basso potere calorifico, è garantito da due bruciatori di sostegno funzionanti a gas metano, che si attivano automaticamente in funzione della temperatura dei fumi. Un ruolo di supervisione è effettuato dalla sala controllo che, 24 ore su 24, effettua il monitoraggio di tutte le fasi del processo e di tutte le parti dell'impianto, garantendone costantemente la sicurezza ed il corretto funzionamento.

    3 - Generazione di vapore.

    Il generatore di vapore a tubi d'acqua è composto da tre canali verticali seguiti da una zona orizzontale dove sono collocati i banchi surriscaldatori ed economizzatori. La caldaia è progettata per ottenere un rendimento termico elevato ed è quindi dotata di un surriscaldatore per aumentare il rendimento termico ed un economizzatore per il recupero del calore nei fumi.
    Il vapore surriscaldato prodotto a 440°C e 50 bar viene inviato al turboalternatore per la produzione di energia elettrica e termica. La pulizia dei banchi economizzatori e surriscaldatori è assicurata da un sistema di pulizia a percussione meccanica. Le ceneri leggere provenienti dalla caldaia sono raccolte ed inviate ad un macinatore per ridurre la pezzatura di eventuali croste e successivamente ai due silos di stoccaggio polveri, assieme alle polveri estratte dalla torre di condizionamento fumi ed a quelle provenienti dalle pulizie del filtro a maniche. Le polveri, classificate come rifiuti pericolosi, sono quindi destinate ad un impianto di inertizzazione.

    4 - Depurazione fumi.

    I fumi di combustione che escono dalla caldaia passano al sistema di trattamento, che è suddiviso in diverse fasi: umidificazione del gas nella torre di condizionamento, reazione a secco, depolverazione fisica nel filtro a maniche, lavaggio fumi nello scrubber ad umido ed effetto DeNOx e DeDiox (abbattimento ossidi di azoto e diossine) nel processo SCR (catalizzatore). Per favorire l'efficacia dell'abbattimento, nella torre di condizionamento, o quencher, la temperatura dei fumi viene abbassata da 160-200 °C (temperatura di uscita dalla caldaia) a 150°C. Nella prima parte della torre di condizionamento, conformata a ciclone, avviene la separazione delle polveri grossolane trascinate dai fumi. Nella seconda i fumi vengono raffreddati mediante immissione di acqua nebulizzata e conseguente evaporazione. A valle della torre di condizionamento viene iniettato in linea il reattivo, che ha il duplice scopo di migliorare l'abbattimento degli inquinanti nei fumi e di ridurre i consumi nella successiva colonna di lavaggio. Il passo successivo è la depolverizzazione dei fumi nel filtro a maniche, formato da più celle interne che funzionano indipendentemente. Le polveri scaricate dal filtro vengono in parte ricircolate ed inviate alla sezione di reazione a secco, in modo da massimizzare lo sfruttamento dei reattivi, ed in parte inviate ai due sili di stoccaggio polveri tramite un sistema di trasporto pneumatico. Fuori dal filtro è previsto uno scambiatore di calore fumi-fumi primario, che assolve alla duplice funzione di raffreddare i fumi in uscita per facilitare l'assorbimento delle sostanze acide nello scrubber e di riscaldare il flusso uscente dalla colonna di lavaggio prima dell'immissione nel sistema SCR. La torre di lavaggio fumi (scrubber) è divisa in due stadi, uno acido e uno neutro. Nella sezione inferiore avviene l'assorbimento degli acidi. La soluzione acquosa ricircolata viene spurgata in parte ed inviata all'impianto di trattamento acque.
    Nello stadio superiore avviene la rimozione della SO2 e delle restanti tracce di acidi ancora presenti. Lo stadio di neutralizzazione con soluzione di soda caustica al 30% prevede un sistema a piatti per il contatto fumi/liquido. Per migliorare l'abbattimento dei metalli pesanti viene iniettato un agente organico di precipitazione.
    Prima di uscire dalla colonna di lavaggio, i fumi passano attraverso un separatore di gocce per la rimozione dei trascinamenti per impedirne il passaggio nello scambiatore fumi/fumi. I fumi che escono dallo scrubber attraversano lo scambiatore fumi/fumi primario e vengono inviati al sistema di preriscaldamento, necessario per raggiungere la temperatura ottimale per la reazione catalitica ( 220-240°C). Il sistema è costituito da uno scambiatore di calore fumi/fumi secondario alimentato dai fumi in uscita dal reattore SCR e da un bruciatore a metano, che fornisce un ulteriore contributo termico per raggiungere la temperatura desiderata. Il processo DeNOx DeDiox (SCR) utilizza una soluzione di ammoniaca al 25% necessaria alla reazione di riduzione degli NOx, che consente l'abbattimento degli ossidi di azoto e delle diossine. Prima dell'invio dei fumi depurati al camino si ha un recupero di calore in uno scambiatore terziario che preriscalda il condensato nel ciclo termico. I fumi di combustione vengono aspirati dal ventilatore di tiraggio che si trova a valle della sezione di lavaggio fumi ed a monte del Denox catalitico (abbattimento di ossidi di azoto) e della ciminiera.

    5 - Cogenerazione di energia elettrica e termica.

    Il termovalorizzatore è finalizzato ad ottenere energia dai rifiuti attraverso un sistema di cogenerazione, che utilizza il vapore derivato dalla combustione e lo trasforma in energia termica ed elettrica.
    Il vapore surriscaldato (440°C e 50 bar a) prodotto nelle linee di termovalorizzazione è inviato all'impianto di cogenerazione composto da una turbina a 2 stadi con due spillamenti di vapore, collegata ad un generatore elettrico sincrono. Il vapore scaricato dalla turbina viene raccolto in un condensatore principale funzionante sotto vuoto. Nel caso di mancata operatività del turbogruppo il vapore viene inviato in un circuito di by-pass formato da un desurriscaldatore ed un condensatore ausiliario. L'impianto ha un rendimento termoelettrico elevato grazie alla caldaia integrata alla camera di combustione ed al recupero del calore dei fumi, che all'uscita della caldaia vengono raffreddati fino alla temperatura di 180°C. Durente il procedimento veine realizzata una serie di recuperi di calore grazie agli scambiatori presenti sul circuito del condensato. Per quanto riguarda l'assorbimento termico più significativo, un primo spillamento del vapore di bassa pressione alimenta gli scambiatori del teleriscaldamento ed il degasatore, mentre un secondo spillamento è inviato allo scambiatore rigenerativo che ha il compito di elevare la temperatura del condensato per migliorare il rendimento del ciclo termico. Un successivo recupero viene fatto sui fumi in uscita dal SCR che cedono calore alla condensa prima di entrare nel degasatore. Il raffreddamento dei condensatori è ottenuto tramite un circuito a torri evaporative alimentato principalmente da acqua di origine superficiale della Bonifica Renana. Le pompe di circolazione principali inviano l'acqua nei due condensatori collegati in serie e successivamente alle torri evaporative per essere raffreddata. Una pompa ausiliaria (booster) rilancia l'acqua alle altre utenze. L'energia recuperata dall'impianto di cogenerazione viene convertita in energia elettrica da consegnare all'ENEL ed energia termica ceduta alla rete di teleriscaldamento che fornisce calore al Centro di via del Frullo, ad una sottostazione di decompressione del gas metano posta a ridosso dell'impianto, al Centro Agroalimentare Bolognese CAAB ed al quartiere Pilastro di Bologna.

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    • L'impianto è dotato di un Sistema di Monitoraggio in Continuo delle Emissioni che, attraverso analizzatori automatici in funzione 24 ore su 24, permette di tenere sotto costante controllo la qualità delle emissioni nell'atmosfera.
      Una sonda di prelievo opportunamente riscaldata trasporta con continuità un campione di gas dal camino dell'impianto fino alla cabina analisi dove è installata la strumentazione. Il campione entra nell'analizzatore spettrometrico a raggi infrarossi interferometrici (FTIR) che rileva in continuo gli spettri d'assorbimento dei composti da misurare. Attraverso un'elaborazione matematica gli spettri presenti vengono confrontati con quelli tipici delle sostanze da ricercare. Dal confronto è possibile determinare i valori quantitativi (concentrazioni) degli elementi e dei composti ricercati.
      Al sistema FTIR si aggiungono altri analizzatori e misuratori in continuo necessari per completare l'analisi dei fumi attraverso la determinazione di ulteriori parametri quali: polveri, composti organici, mercurio, ossigeno, temperatura, portata, pressione.

      Dal 2009 è stato aumentato il controllo delle emissioni nell'atmosfera attraverso il campionamento e l'analisi discontinua dei parametri PCDD + PCDF (diossine) e Hg (mercurio) È stato inoltre installato un sistema di riserva di analisi dei gas al camino che garantisce il monitoraggio in continuo anche in caso di avaria del sistema principale (back up).

      Un sistema di acquisizione dati (SADE) rende disponibili i valori acquisiti in continuo elaborando le medie semiorarie e giornaliere delle concentrazioni misurate, che vengono confrontate con i valori di limite massimo ammissibili fissati dagli Enti di controllo. Questi dati sono resi disponibili anche sul sito del gruppo dove vengono aggiornati automaticamente ogni mezz'ora.

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    Termovalorizzazione dei rifiuti: smaltimento sicuro con recupero di energia
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