Termovalorizzazione: il passo vincente per trasformare i rifiuti in risorsa

04 Agosto 2021

Termovalorizzazione: il passo vincente per trasformare i rifiuti in risorsa

Lo scorso ottobre 2017, Acea Ambiente ha aperto le porte del suo impianto Waste-to-Energy di San Vittore del Lazio (Italia) per ospitare l'Open Day Magaldi dedicato al WtE. Dal 2016 l'impianto è dotato del sistema Magaldi per l'estrazione a secco, il raffreddamento e il trasporto delle ceneri pesanti.

WASTE-TO-ENERGY: TECNOLOGIE ALL'AVANGUARDIA PER ANDARE OLTRE I LIMITI DEL SETTORE

La crescita economica è estremamente dipendente dall'energia e, il continuo aumento della domanda globale di energia, ha creato una crescente pressione sull'offerta di nuove risorse energetiche, poiché le fonti tradizionali non sono più in grado di sopportare il fabbisogno energetico del mondo industrializzato. 
Inoltre, il forte aumento dell'utilizzo del combustibile fossile in passato ha portato a un aumento dei livelli di inquinamento in tutto il mondo, tanto che la protezione dell'ambiente non è più un optional. La ricerca di un approvvigionamento energetico sicuro e rinnovabile è diventato uno dei principali focus dei governi insieme alla crescente produzione di rifiuti. La produzione di rifiuti solidi urbani (RSU) è fortemente legata a fattori come la crescita economica e lo sviluppo industriale. Se il quantitativo maggiore di rifiuti solidi urbani proviene dai paesi industrializzati, come conseguenza del migliore standard economico, nei paesi in via di sviluppo l'espansione urbana, la crescita della popolazione e lo sviluppo tecnologico contribuiscono comunque alla crescita della produzione di rifiuti solidi urbani. Convertendo i residui di rifiuti in elettricità, calore o vapore, il processo Waste-to-Energy (WtE) può essere considerato come una potenziale fonte alternativa di energia, economicamente redditizia e sostenibile dal punto di vista ambientale, Difatti i paesi sviluppati hanno già riconosciuto il potenziale delle tecnologie WtE per un'efficace gestione dei rifiuti solidi urbani. Lo sviluppo di tecnologie avanzate per un processo di recupero energetico dai rifiuti più pulito e sicuro ha permesso di superare i limiti degli inceneritori e l'opinione pubblica su di essi, placando i timori del pubblico al punto che sempre più autorità stanno costruendo impianti WtE all'interno del contesto urbano (fig. 1). Si dice che l'Europa sia il più grande mercato per le tecnologie WtE (47,6%), avendo abbracciato il Waste to Energy come un modo per ridurre la crescita delle discariche e la dipendenza dai combustibili importati. Sempre più paesi sono pronti a percorrere la stessa strada.

 

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LA TECNOLOGIA ECOBELT® WA PER SOSTENERE LA PROTEZIONE DELL'AMBIENTE E MIGLIORARE IL PROCESSO DI RECUPERO ENERGETICO NEGLI IMPIANTI WTE

La termovalorizzazione è una delle opzioni energetiche alternative più efficaci per ridurre le emissioni di CO2 e sostituire i combustibili fossili. Consiste nel generare energia sotto forma di elettricità e/o calore dal trattamento primario dei rifiuti. Bruciando in caldaie a griglia a temperature tra 750°C e 1100°C, gli elementi organici dei rifiuti solidi urbani vengono distrutti e convertiti in energia. Il processo di incenerimento è in grado di ridurre il volume dei rifiuti che entrano in discarica di circa l'85%. Ma il WtE non è solo un metodo di smaltimento dei rifiuti. È un modo per recuperare risorse significative: energia verde ma anche metalli ferrosi, non ferrosi e preziosi. Infatti, circa il 90% dei metalli contenuti nelle ceneri pesanti può essere recuperato, mentre il clinker rimanente può essere riutilizzato come materiale stradale. Per anni, il trattamento delle ceneri pesanti umide è stato lo standard per gli impianti WtE, il cui funzionamento non si è poi dimostrato così redditizio come quello a secco: le ceneri di fondo (BA) prodotte dal processo di incenerimento venivano scaricate in un bagno d'acqua per la tempra e la manipolazione a valle in uno stato umido. Tuttavia, una crescente attenzione alle questioni ecologiche sta inducendo molti impianti a riconsiderare il loro processo di produzione - compresa la gestione delle ceneri - al fine di rispettare le severe normative ambientali. Di conseguenza, i sistemi di trattamento delle ceneri di fondo a secco stanno sostituendo la tecnologia inquinante a umido.

Magaldi è stata la prima azienda al mondo ad introdurre la tecnologia di movimentazione delle ceneri pesanti a secco, utilizzando aria ambiente al posto dell'acqua durante le fasi di estrazione e raffreddamento. Specificamente progettato per gli impianti WtE, il sistema Ecobelt® WA (Waste Ash) permette la rimozione a secco dei materiali caldi eterogenei dalle caldaie a griglia. Sostituendo l'acqua con l'aria come mezzo di raffreddamento primario, il risultato è un'efficace mitigazione del rischio ambientale e un costo inferiore perché non è necessario smaltire o trattare l'acqua. Completamente racchiuso in un involucro d'acciaio per evitare qualsiasi fuoriuscita di materiale nell'ambiente, l'Ecobelt® WA promuove un contatto intimo tra l'aria e le particelle di cenere, che massimizza il processo di raffreddamento e la conversione del carbonio incombusto. L'aria ambiente entra nell'apparecchiatura attraverso valvole di ingresso accuratamente dimensionate situate lungo il trasportatore, mentre i battiscopa opportunamente progettati e le tende speciali incernierate alla copertura del trasportatore consentono il passaggio della cenere, impedendo al contempo il riflusso incontrollato dell'aria nella fornace. L'aria di raffreddamento può essere scaricata all'ingresso del ventilatore dell'aria secondaria e quindi iniettata nella camera di combustione in modo che una quantità rilevante di energia, principalmente sotto forma di calore sensibile della cenere, possa essere recuperata per aumentare l'efficienza della caldaiaInoltre, il sistema Ecobelt® WA aumenta i rendimenti del sistema di recupero dei metalli a valle, minimizzando l'interramento dei metalli e fornendo materie prime di alta qualità. Poiché il processo di incenerimento pulisce e separa i metalli dai componenti organici, un approccio di estrazione a secco è il fattore chiave per consentire una più efficace separazione dei metalli dalla materia inerte. Infatti, evitando la reazione delle ceneri pesanti con l'acqua, i metalli possono essere recuperati nella loro massima qualità e in particelle di dimensioni fini (come 0,2 mm).

Dimensione: 2x54 MWth
Tipo di progetto: Retrofit
Tasso delle ceneri 1.6 t/h
Tasso massimo della cenere: 10 t/h
Combustibile bruciato: RDF

 

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MAGALDI WTE OPEN DAY. L'ESPERIENZA DELL'IMPIANTO WTE DI SAN VITTORE DEL LAZIO

Lo scorso ottobre 2017, la multiutility italiana Acea SpA ha aperto le porte del suo impianto WtE di San Vittore del Lazio al Magaldi WtE Open Day. L'evento ha ospitato i principali player nazionali e internazionali che operano nel business del WtE. Più di 120 ospiti di importanti aziende italiane (Herambiente, A2A, Iren Energia, Falck Renewables, tra le altre), nonché ospiti internazionali dal Giappone (Kawasaki Heavy Industries) all'Azerbaijan (Tamiz Shahar JSC), dalla Francia (CNIM) alla Germania (Doosan Lentjes GmbH), hanno partecipato al dibattito tecnico sui vantaggi offerti dal sistema a secco e, in particolare, dalla tecnologia Ecobelt® WA. La decisione di organizzare l'evento a San Vittore del Lazio non è stata casuale. Progettato per convertire termicamente 397.200 tonnellate all'anno di CSS (combustibile solido secondario), l'impianto WtE è dotato di linee di combustione da 3x54 MWth. Dal 2016, le linee di incenerimento gemelle #2 e #3 sono dotate della tecnologia a secco Magaldi. La Magaldi ha realizzato la conversione da umido a secco del sistema di movimentazione delle ceneri di fondo, sostituendo due trasportatori a catena sommersi  che gestiscono le ceneri umide dallo scarico della griglia di combustione ad un pozzo di stoccaggio temporaneo, questo perchè i trasportatori umidi esistenti stavano causando seri problemi. Prima di tutto, una grande quantità di rifiuti doveva essere smaltita a causa dell'alta percentuale (>25%) di acqua nelle scorie/ceneri. Inoltre, i frequenti intasamenti influivano negativamente sul normale funzionamento con conseguenti problemi di sicurezza. A questo si aggiungono la combustione incontrollata e l'impossibilità di effettuare la manutenzione con il sistema in funzione. Utilizzando l'aria ambiente come mezzo di raffreddamento, i trasportatori Ecobelt® WA hanno permesso di eliminare l'uso dell'acqua per estrarre e raffreddare sia le ceneri pesanti che il vaglio, riducendo così i costi per lo smaltimento delle ceneri/scorie e il trattamento delle acque. Prima dello scarico nella fossa, la cenere viene condizionata utilizzando una quantità di acqua <7,5% per mantenere bassa la polvere e permettere un trasporto sicuro all'impianto di trattamento.

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