L’impianto di smaltimento RSU consortile ha una potenzialità media di 250 tonnellate/giorno, ed è composto essenzialmente da tre linee di trattamento:
  • Linea di selezione e trattamento dei rifiuti talquale conferiti dai servizi di nettezza urbana dei comuni.
  • Linea di produzione CDR (Combustibile derivato dai rifiuti)
  • Linea di incenerimento e termovalorizzazione con una potenzialità di 60 Tonnellate al giorno con una produzione annua di energia elettrica pari a 7 milioni di chilowattora.
Gli impianti di selezione, trattamento e recupero del COSMARI sono destinati al trattamento dei Rifiuti Solidi Urbani per un bacino di utenza pari a circa 316.000 abitanti per una produzione media giornaliera procapite di 1.41 Kg/ab nel 2006.

Linea di selezione e trattamento RSU

Ricevimento e accumulo
I mezzi che trasportano il Rifiuto Solido Urbano subito dopo l’entrata nell’impianto si posizionano sopra la pesa a ponte, collegata ad un computer, dove l’operatore alla guida del mezzo attraverso il cartellino di riconoscimento provvede alla pesatura la quale verrà memorizzata dal computer. Una volta pesato il mezzo in ingresso, l’autista si reca attraverso una rampa nel piazzale antistante le porte della fossa di accumulo. Qui l’operatore attraverso un interfono segnala al gruista la propria presenza e se non ci sono manovre in corso, lo stesso gruista, comandando un apparato semaforico, con la luce verde indica, la porta dove è possibile scaricare i rifiuti. Con identica operazione ed il mezzo in uscita si avrà la tara e quindi, automaticamente, il peso dei rifiuti scaricati.

La fossa di accumulo ha una capacità, a filo delle porte di scarico, di 1.600 m3 sufficiente all’accumulo di circa due giorni di produzione di rifiuti. L’aria maleodorante che si forma nella fossa di accumulo, viene utilizzata depurata attraverso un filtro biologico.

Tutte le operazioni sono comandate e controllate da un operatore, che provvede anche a movimentare i materiali in fossa attraverso una benna (polipo) montata su di un carroponte che scorre su dei binari. Il gruista provvede a caricare i rifiuti su di un nastro trasportatore a piastre metalliche che alimenta la linea di selezione.

Linea di selezione
I rifiuti, attraverso il nastro trasportatore a piastre metalliche (alimentatore), vengono inviati nel mulino a martelli. Questo mulino è del tipo verticale, monta 28 martelli in acciaio al manganese del peso di circa 7 kg ognuno, la sua camera di macinazione ha un diametro di circa un metro ed è rivestita di corazze in acciaio al manganese. I martelli vengono fatti girare a 960 giri al minuto da un motore elettrico della potenza di circa 190 Kw. Questa macchina ha la potenzialità massima di 17 tonnellate ora di rifiuti.

I rifiuti nel mulino vengono triturati in una pezzatura idonea per una facile separazione della sostanza organica dalla parte secca.

In uscita dal mulino, il materiale viene ripreso da un nastro trasportatore in gomma largo circa un metro che lo porta alla vagliatura. In questo tragitto il materiale passa sotto un separatore magnetico posto trasversalmente rispetto al nastro stesso e che ha il compito di captare la maggior parte del materiale ferroso che passa attraverso la sua area di influenza. Questo elettromagnete, manda i materiali ferrosi attratti, attraverso un nastro trasportatore, nel dispositivo di pulizia che è composto da un vaglio rotante (dei ferrosi) con una portata massima nominale di 0,50 tonnellate ora.

I rifiuti ferrosi, all’interno del vaglio, vengono puliti; le impurità si riducono per attrito, passano attraverso i fori del vaglio e sono inviati allo scarto. Il ferro pulito viene infine mandato ad una pressa idraulica che provvede a confezionarlo in balle delle dimensioni di 50 x 30 x 20 cm e del peso indicativo di 40-50 Kg, per poi essere inviate alle ferriere per il recupero. La produzione media è di circa 1,5 tonnellate al giorno.

Il rifiuto triturato e deferizzato, viene caricato nel Vaglio di selezione che ha una portata nominale di 20 t/h. Questa macchina opera la suddivisione dei rifiuti frantumati in due correnti : la parte di rifiuto che riesce a passare attraverso i fori delle dimensioni di 45 mm, ricca di sostanza organica ; e l’altra parte, (sopravaglio) costituita dal materiale che non è passato attraverso i fori, rappresentante la frazione secca.

Stabilizzazione frazione organica
Il flusso ad elevato contenuto di materia organica viene introdotto, attraverso alcuni nastri trasportatori nel Cilindro biostabilizzatore (DANO). Questo cilindro del diametro di 3.65 m. e di lunghezza pari a 27,2 m. , che ha la capacità di trattare 75 t/giorno di rifiuto proveniente dalla vagliatura, provvede a sottoporre il materiale ricco di sostanza organica ad un processo di fermentazione aerobica accelerata. L’aria necessaria alla fermentazione è fornita da tre ventilatori montati sul mantello del cilindro, dove l’aria può essere regolata aprendo e chiudendo manualmente le valvole di aerazione. In questa fase il materiale in fermentazione raggiunge circa i 55 °C . Terminata la fase di fermentazione accelerata nel biostabilizzatore, che dura circa un giorno, il materiale viene inviato all’interno di un capannone alla maturazione e distribuito in 20 vasche in cemento della lunghezza di 17 m.t., larghe 2,85 m.t. e alte 2,12 m.t.; qui il materiale viene aerato per continuare e terminare la fermentazione da 4 ventilatori che inviano aria sotto i cumuli e, attraverso delle macchine rivoltatrici, viene rivoltato garantendone una ossigenazione omogenea. Queste operazioni all’interno delle corsie durano circa 10 giorni , alla fine dei quali il materiale che si è stabilizzato e ha ridotto il suo volume di molto, rispetto a quello iniziale, viene portato all’esterno attraverso un sistema di estrazione composto da un redler e da un nastro.


Linea di produzione CDR

Il flusso di materiale che non è riuscito a passare attraverso i fori del vaglio di selezione e che principalmente è composto dalla parte secca del rifiuto, come abbiamo visto può essere inviato all’incenerimento con recupero energetico o alla produzione di C.D.R.. Infatti il flusso del sopravaglio, attraverso un deviatore, è inviato ad un classificatore ad aria. Questa macchina costituita da un corpo ruotante a forma tronco conica, una camera di calma per la separazione della frazione leggera, una tramoggia per la raccolta della frazione pesante e un circuito per l’invio dell’aria all’interno della macchina. Infatti i materiali inviati all’interno della macchina vengono investiti dal flusso d’aria opportunamente regolata che provvede alla separazione della frazione leggera destinata alla produzione del C.D.R.

La frazione leggera, in uscita dalla macchina classificatrice, costituita principalmente da carta e plastica leggera, viene sottoposta ad ulteriori lavorazioni per migliorarne le sue caratteristiche e renderla più idonea al suo uso come combustibile per impianti industriali (cementifici). A tale scopo il materiale viene ulteriormente deferizzato attraverso un magnete permanete e quindi inviato ad un primo mulino a coltelli che provvede a ridurne la pezzatura prima di avviarlo attraverso alcuni nastri e quindi ad un trasportatore a coclea che ne dosa anche il flusso in un essiccatore.

Questa apparecchiatura è del tipo a tamburo ruotante con un flusso di aria calda che si muove in equicorrente al flusso del materiale; il cilindro ha un tempo di ritenzione dei materiali di circa 15 minuti e riduce l’umidità fino al tasso richiesto.

All’uscita dell’essiccatore, attraverso alcuni altri nastri, il materiale viene ulteriormente deferizzata e quindi immessa in un altro mulino a coltelli che ne riduce ulteriormente la pezzatura prima di essere mandato alla pressa pelletizzatrice.

Questa macchina consentirà di ottenere pellets con potere calorifico intorno ai 5.400-5.800 kcal/Kg . Il C.D.R. così ottenuto è trasportato ad un raffreddatore e quindi stoccato su appositi cassoni destinato ad impianti industriali.


Linea di incenerimento e recupero energetico

Tutti i residui secchi della separazione (sovvalli) ritornano in fossa di accumulo in una zona espressamente dedicata e separata. Il carroponte e la benna, portano questi residui nella tramoggia di carico del forno a griglia dove vengono inceneriti i rifiuti e che ha le seguenti condizioni generali di norma:

  • potenzialità: 2.500/2.750 Kg/h - 70 ton/g
  • potere calorifico dei rifiuti: 2.600/4.000 kcal/Kg
  • carico termico: 6.500.000/7.150.000 kcal/Kg
  • volume fumi: 17.000 Nm3/h
  • temperatura camera combustione: 950 - 1.100 °C

Attraverso un alimentatore a spinta, che viene comandato da una centralina oliodinamica, si regola l’afflusso del materiale all’interno della camera di combustione. Il forno a griglie, provvede nell’immediata prima zona all’essiccamento dei materiali e mediante il movimento a gradini bruciano mano a mano sino alla completa combustione. La velocità e l’ampiezza dei movimenti della griglia possono essere variati e graduati per migliorare il tipo di combustione.

I residui della combustione, attraverso il movimento delle griglie vengono movimentati sino ad essere scaricati in un trasportatore a tapparelle metalliche a bagno d’acqua, per spegnere le scorie, evitando rientri d’aria nel forno. Le scorie spente vengono scaricate all’esterno su appositi cassoni stagni e portati in discarica. Questi rappresentano circa il 15% in peso del materiale bruciato.

I fumi che si sviluppano in camera di combustione, entrano nella camera di post-combustione che ha il compito di portare a completamento le reazioni di combustione. La camera di post-combustione ha una forma verticale a sezione quadrata ed rappresenta il canale d’ingresso nella caldaia. In questa zona la temperatura non scende al di sotto dei 950°C e comunque viene garantita una permanenza di almeno 2 secondi assicurando una concentrazione di ossigeno di almeno il 6%, per mezzo di un ventilatore e di due bruciatori ausiliari per assicurare la temperatura minima di legge nella camera di combustione (850°) e per sopperire alla fase di accensione prima di immettere i rifiuti.

Linea azzurra - produzione energia elettrica

I fumi attraverso la camera di post-combustione vengono a contato con la caldaia che è del tipo a tubi d’acqua che ha la funzione del recupero di calore prodotto dalla combustione del forno ed ha le seguenti caratteristiche:
  • n° 1 corpo cilindrico;
  • superficie riscaldata 810 mq;
  • pressione di progetto : 35 bar;
  • pressione vapore surriscaldato: 30 bar;
  • produzione vapore: 9.000 Kg/h;
  • temperatura del vapore surriscaldato : 330 °C;
  • temperatura dei fumi in entrata: 1.050 °C;
  • temperatura fumi in uscita: 300°C;
  • calore utile scambiato: 5.427.000 kcal/h.

Il vapore prodotto viene poi convogliato per essere utilizzato nella produzione di energia elettrica, mentre i fumi vanno alla sezione di depurazione dei fumi.
Il vapore surriscaldato prodotto in caldaia a 330°C e 30bar di pressione, viene inviato nella turbina multistadio che a sua volta è collegata ad un alternatore per la produzione di energia elettrica. Nella turbina avviene la trasformazione dell’energia termica e di pressione in energia meccanica che fa girare la turbina che a sua volta essendo collegata, attraverso un albero di trasmissione, con un alternatore, trasforma l’energia meccanica in energia elettrica.

Queste due macchine riescono a fornire potenza massima pari a 1.200 Kw che danno luogo ad una produzione energetica nominale paria a circa 7.000.000 Kw (energia che può coprire il fabbisogno domestico di oltre 2.000 famiglie, cioè una città di circa 5.000 abitanti) Il vapore spillato dalla turbina viene utilizzato anche per altri scopi tra i quali il riscaldamento dei locali in uso. Il vapore in uscita dalla turbina va ad essere ricondensato in appositi condensatori ad aria per poi essere inviato di nuovo in caldaia mantenendo il ciclo praticamente chiuso, escludendo i reintegri dovuti ai normali consumi del liquido.

Depurazione dei fumi

I fumi che escono dalla caldaia dopo aver ceduto gran parte del loro calore, prima di essere inviati al camino, vengono depurati. Il trattamento dei fumi è effettuato essenzialmente in quattro fasi distinte:
  • Abbattimento dei gas acidi;
  • depolverizzazione;
  • lavaggio ad umido parte acida;
  • pressione vapore surriscaldato: 30 bar;
  • lavaggio ad umido parte basica.

La prima fase della depurazione dei fumi avviene subito dopo l’uscita dalla caldaia nella torre di assorbimento acidi. In questa torre i fumi vengono investiti un da getto di bicarbonato, il quale reagisce con i gas acidi dei fumi formando dei sali; questi disidratati dalla alta temperatura presente, precipitano nel fondo della torre dove vengono raccolti in appositi sacchi di idoneo materiale.

L’evaporazione dell’acqua provoca anche l’abbassamento della temperatura dei fumi dai 300 °C dell’entrata ai circa 250 °C dell’uscita. All’uscita dalla torre i fumi entrano nella seconda fase della depurazione, la depolverizzazione tramite filtro elettrostatico (o elettrofiltro). Qui i fumi arrivano con una temperatura di 250°C e con un contenuto medio di polveri di circa 4.000 mg/Nm3, mentre all’uscita avranno un contenuto di polveri inferiore a 30 mg/Nm3, grazie alla formazioni di campi magnetici che attraggono le particelle presenti nei fumi, lasciandole poi cadere in fondo alla macchina grazie a martelli scuotitori che periodicamente, in automatico, percuotono gli elettrodi di captazione.

Le polveri così ottenute vengono convogliate attraverso un trasportatore a redler e scaricati in sacconi stagni (insieme alle altre polveri provenienti dalla torre di assorbimento acidi) e quindi inviati in impianti per il loro trattamento ed inertizzazione.

Lavaggio fumi

All’uscita dell’elettrofiltro viene immesso in linea carbone attivo, prima di entrare nella fase del lavaggio ad umido, i fumi passano in uno scambiatore di calore a tubi di vetro, in questa macchina i fumi ancora non depurati e caldi (circa 250 °C) passano attraverso 450 tubi di vetro del diametro interno di 38,2 mm e della lunghezza di 2,10 m. , mentre i fumi, che hanno eseguito tutte le parti della depurazione e sono alla temperatura di circa 50 °C, passano esternamente a questi tubi. Il risultato è che i fumi escono alla temperatura di 180 °C e devono proseguire il loro percorso depurativo, mentre i fumi depurati escono riscaldati a 110 °C e vanno al camino. Il risultato di questa operazione è quello di permettere che i fumi depurati acquistino una maggiore velocità e quindi raggiungono maggiore altezza all’uscita dal camino.

Dopo lo scambiatore a tubi di vetro, i fumi vengono inviati in un filtro a maniche e quindi nella torre di quenching e sottoraffreddamento, dove entrano dall’alto e vengono "lavati" con una soluzione acquosa che assorbe gli acidi ancora presenti dopo la prima fase di depurazione, subendo un abbassamento della temperatura. I fumi entrano poi nella zona di sottoraffreddamento passando in tubi di grafite, all’esterno di questi tubi passa acqua che provvede a raffreddare ulteriormente i fumi e a far condensare l’umidità presente. Si avranno quindi in entrata temperature dell’ordine dei 180 °C ed in uscita temperature di circa 50 °C. Si ottiene così una notevole diminuzione degli acidi ancora presenti ed in modo particolare di quelli alogenati.

Nell’ultima sezione si avrà un lavaggio con una soluzione basica. Infatti i fumi all’uscita della torre di lavaggio acida, passano attraversando un contenitore in vetroresina diviso in due setti nella torre di lavaggio basico costituita da una colonna di lavaggio a piatti dove viene inviata in controcorrente una soluzione acquosa di soda che provvede a eliminare i residui acidi ed in modo particolare ossidi di zolfo, oltre a perfezionare l’eliminazione di eventuali polveri. I fumi così depurati, come già detto, vengono riscaldati nello scambiatore di calore a tubi di vetro e quindi vanno al camino per essere inviati in atmosfera.

Impianti di depurazione

Le acque di processo, come pure le acque sanitarie, prima di essere scaricate, quando non è possibile riciclarle, vengono trattate da due distinti impianti di depurazione del tipo chimico-fisico. I reflui vengono raccolti in una vasca di neutralizzazione, dove attraverso due distinti piaccametri, viene chiamato latte di calce sino a raggiungere il pH impostato ed al quale inizia la flocculazione. Nella stessa vasca viene inviato solfuro di sodio che ha la funzione di abbattere l’eventuale presenza di mercurio. L’acqua così trattata viene inviata attraverso delle pompe ad un chiariflocculatore insieme al cloruro ferrico ed al polielettrolita per completare la flocculazione e quindi la separazione dell’acqua trattata dai fanghi che verranno poi inviati in discarica. Prima di inviare l’acqua in uscita, questa passa prima per un filtro a sabbia autopulente, su una vasca di raccolta e quindi su di un filtro a carboni.

Recentemente è stato installato un evaporatore sotto vuoto che, sfruttando il calore residuo della condensazione del vapore concentrerà il refluo, per cui si otterrà una corrente liquida molto meno carica di COD, che viene inviata al trattamento biologico preesistente e un concentrato che viene inviato alla linea stabilizzazione FOS.

Nell’impianto di depurazione biologico a fanghi attivi, opportunamente riallineato con l’impianto di depurazione, i liquami vengono ossidati grazie all’azione di specifici microrganismi formatisi durante l’attivazione dell’impianto e specifici dell’acqua da trattare.
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