Combinare rifiuti urbani e rurali

L'Italia è conosciuta in tutto il mondo per l'alta moda ma sta creandosi un nome anche per l'innovazione delle imprese nel trattamento dei rifiuti. Per molto tempo ha avuto un grave problema nell'eliminazione dei rifiuti "urbani organici" meglio conosciuti come "spazzatura".

Combinare rifiuti urbani e rurali

L'Italia è conosciuta in tutto il mondo per l'alta moda ma sta creandosi un nome anche per l'innovazione delle imprese nel trattamento dei rifiuti. Per molto tempo ha avuto un grave problema nell'eliminazione dei rifiuti "urbani organici" meglio conosciuti come "spazzatura". Sistemi di smaltimento non erano disponibili, quindi negli ultimi 20 anni l'immondizia veniva raccolta da camion  per essere consegnata alle discariche o agli stabilimenti per la trasformazione in biocarburante. Sfortunatamente in questi stabilimenti la selezione del flusso di rifiuti deve essere fatta manualmente con numerosi e gravi problemi di salute degli operatori." Rivalta Energia – con partecipazione societaria di Altertecno s.r.l, ha saputo trasformare questo problema in una risorsa" afferma  Richard Miller, Vice presidente di DODA USA. "Con più di 30 anni di esperienza in progetti di energia alternativa, tra cui biogas, geotermico, solare ed eolico ha saputo vedere questo flusso di rifiuti come materia prima per la produzione di biogas ed ha individuato il modo più efficiente di utilizzarlo. L'intuizione di  Rivalta Energia include anche la comunità rurale, con l'utilizzo del letame prodotto dall'attività degli agricoltori per la produzione e vendita di energia elettrica. Rivalta Energia si è presentata quindi al quartier generale DODA con sede a Buscoldo in Italia proponendo all'azienda di realizzarlo. DODA, conosciuta come "go to Company" quando si tratta della gestione dei rifiuti, ha deciso di accettare la sfida. La loro soluzione si è concretizzata nella Rivalta Energia Project, operativa dall'autunno 2007. Rivalta è una cooperativa formata da  agricoltori di zona ed imprenditori. Tutta la struttura è collocata su circa tre ettari di terreno vicino a Busolo ed è visitata da agricoltori e amministratori pubblici di tutto il mondo curiosi di apprendere i vantaggi di questa nuova tecnologia.

Il sistema di elaborazione è abbastanza semplice:

 
- Fase uno: I camion scaricano la spazzatura confezionata nei sacchetti che vengono aperti per rilasciare il contenuto, il dispositivo provvede anche ad invertire la propria rotazione di funzionamento per evitare che i sacchetti possano impigliarsi.

- Fase due: Una pompa appositamente progettata agita e tritura il contenuto dei sacchetti e li mescola ad un apposito "digestivo" per creare una pasta spessa. "La pompa è progettata per resistere a gravi stress ma a volte riceve elementi di grosse dimensioni in metallo che non è in grado di trattare", spiega Miller "Per questo motivo dispone di un sistema rapido di rimozione idraulico, che consente un facile accesso nel caso una riparazione si renda necessaria"

- Fase tre: Un bio separatore, anch'esso appositamente progettato provvede a separare gli elementi contaminanti (plastica, metallo ed altri componenti inorganici). Il liquame viene quindi pompato all'interno del bioseparatore che provvede ad inviare gli elementi contaminanti ad un riciclatore di plastica. "L'intero processo è controllato tramite un apposito pannello computerizzato che controlla ogni elemento del sistema" spiega Miller.

- Fase quattro: Prima di andare al digestore la pasta filtrata viene inviata ad apposite vasche equipaggiate con coperture idrauliche. Ad essa viene aggiunto il letame prodotto da 140 vacche. Le vasche possono anche ricevere silaggio erba o altri mangimi simili come grassi e oli grassi. L'odore non è un problema in questi particolari fosse,  esse sono infatti  sotto vuoto, inoltre quando vengono agitate l'aria viene estratta e purificata tramite un bio filtro. Per rendere il sistema maggiormente efficiente DODA ha progettato una bio-box che consente ai vari fanghi di essere spostati in qualunque punto della struttura tramite una pompa controllata da un computer. "Il sistema sembra complicato" dice Miller "ma in realtà è piuttosto semplice e consente grande versatilità all'operatore dell'impianto.

Digestione:

Il sistema digestivo richiede 110 tonnellate di substrato al giorno ed è in grado di produrre un megawatt di energia espandibile a due megawatt.
"E' un mix completo in due fasi ed è termofilico, opera a 51-52 gradi Celsius o circa 125 gradi farenheit"
Ci sono quattro serbatoi - due per la prima fase e due per la seconda "La fase primaria avviene in un contenitore rigido il cui scopo è quello di raccogliere i gas rilasciati velocemente dai substrati ad alto contenuto di zuccheri" dice Miller "La conservazione è di circa 12 - 15 giorni e la produzione di gas è elevata ma povera di metano rispetto alla seconda fase".
La seconda fase "digestiva" avviene anch'essa in un contenitore solido ma con un una membrana superiore distinta in due parti "la membrana superiore è a cupola ed è gonfiabile mentre quella inferiore si espande e si contrae in concomitanza alla produzione ed estrazione di gas. Il substrato è conservato dai 25 ai 30 giorni in questa seconda fase. La produzione di gas è inferiore rispetto alla prima fase ma molto ricca di metano - 800 metri cubi di gas per ora contengono dal 68 al 70% di metano. Il metano prodotto viene purificato ed inviato ai generatori che producono energia elettrica che viene inviata alla rete e l'acqua utilizzata per il raffreddamento viene inviata ai tubi di calore del digestore" Conclude Miller.
Quando è stato chiesto a Rivalta Energia perché abbia scelto una progettazione a due stadi ha risposto che due serie di serbatoi assicurano che l'impianto non verrà mai spento, comparando il sistema allo stomaco di una mucca che ha quattro fasi per una più completa digestione ed una maggiore efficienza. L'idea di base del Progetto di Rivalta Energia è quella di estrarre tutta l'energia possibile dai substrati, Rivalta Energia sente che questo sistema sia il più funzionale e che seguire la natura sia sempre il miglior percorso.

Miscelazione:

Ogni tank del digestore viene periodicamente miscelato tramite un biogas mixer, Miller sostiene che mantenere il tutto omogeneizzato è una fase molto importante. L'omogeneizzazione della miscela è coerente e mantiene costante la temperatura, avviene lentamente con frequenza variabile. L'esperienza ha dimostrato che questo è il tipo di miscelazione "morbida" è la migliore nel trattamento del substrato. Inoltre il procedimento evita la formazione di croste che possono ostruire le finestre di osservazione installate per controllare la situazione dei rifiuti in ogni momento.
Dopo che i substrati sono fatti digerire vengono inviati ad un contenitore ed in seguito ai separatori.
I liquidi provenienti dai sparatori vengono utilizzati come fertilizzanti o riciclati per la miscelazione, tali liquidi sono molto ricchi di azoto poiché solo gli atomi di carbonio vengo estratti durante la digestione e questo li rende degli ottimi fertilizzanti.
Miller dice che alcuni studi sono in corso per vedere se sia possibile utilizzare i solidi per la produzione di biodisel attraverso la pirolisi. In termini semplicistici il processo espone il substrato ad alto calore. I gas emessi in queste condizioni contengono solidi che una volta condensati, contengono olio bio. Per il momento il processo risulta essere troppo costoso ma non è escluso che con il procedere della ricerca possa diventare economicamente conveniente.

I vantaggi per gli agricoltori:

I vantaggi del sistema a favore degli agricoltori sono molti, in primo luogo lo stabilimento non richiede molte ore di personale umano per operare, solo 1880 ore l'anno. Può essere gestito da computer o tramite dispositivi portatili. In secondo luogo possono aspettarsi di ricevere entrate da parte dalle società di trattamento dei rifiuti urbani per importi che posso arrivare a 100 $ la tonnellata. Infine i solidi e i liquidi prodotti dal processo di digestione possono essere venduti ad altri agricoltori o essere utilizzati direttamente per le proprie esigenze. Per quanto riguarda le società di gestione dei rifiuti urbani, il principale vantaggio risiede nei costi normalmente inferiori a quelli di una normale discarica ed è una soluzione sicuramente più ecologica.
L'unico intoppo che è stato rilevato è l'alto numero di prodotti negativi (ad esempio un grosso tubo di acciaio nei rifiuti) ma a parte questo il progetto è stato un pieno successo.

Nuove operazioni pronte a partire:

Il progetto Rivalta sta acquistando slancio, l'interesse per il sistema e per la sua tecnologia è enorme. Quando ho visitato l'impianto nel mese di ottobre del 2008 vi erano altri due impianti in costruzione e piani per altri tre nel 2009 per un totale di 12 impianti nel 2009. Inoltre le aziende agricole pur non potendo produrre sufficiente letame per un digestivo fattibile possono contare sulla presenza di un'area metropolitana dove i rifiuti organici dei semplici individui o delle aziende di trasformazione alimentare sono buoni candidati e potenziali fornitori."Dopo aver frequentato fiere e contattato aziende italiane per mostrare loro le operazioni in prima persona" dice Miller "l'interesse ad utilizzare il flusso di rifiuti organici è decisamente molto caldo adesso".

 
 

 

 

I gruppi elettrogeni sono stati forniti ed installati da:

 

Energy Solution