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ITMI20061847A1 - Impianto integrato di inertizzazione di fanghi provenienti dalla purificazione di acque reflue civili - Google Patents

Impianto integrato di inertizzazione di fanghi provenienti dalla purificazione di acque reflue civili Download PDF

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ITMI20061847A1
ITMI20061847A1 IT001847A ITMI20061847A ITMI20061847A1 IT MI20061847 A1 ITMI20061847 A1 IT MI20061847A1 IT 001847 A IT001847 A IT 001847A IT MI20061847 A ITMI20061847 A IT MI20061847A IT MI20061847 A1 ITMI20061847 A1 IT MI20061847A1
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IT
Italy
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pyrolysis reactor
sludge
ashes
purification
zanardo
Prior art date
Application number
IT001847A
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English (en)
Inventor
Paolo Baggio
Maschio Roberto Dal
Marco Ragazzi
Original Assignee
Impieco S R L
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Publication date
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Description

- 2 - Barzanò & Zanardo
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale
a nome: IMPIEGO S.r.l.
di nazionalità: Italiana
con sede in: ROVERETO TN
La presente invenzione si riferisce ad un impianto integrato di inertizzazione di fanghi provenienti dalla purificazione di acque reflue civili.
La gestione dei fanghi di depurazione nell'Unione Europea viene attualmente appoggiata prevalentemente allo smaltimento in discarica e all'uso agricolo.
La normativa sta evolvendo verso una proibizione della discarica ed una forte limitazione dell'uso agricolo; sono pertanto necessarie soluzioni innovative da implementare nel breve periodo su scala reale.
La gestione delle ceneri volanti da trattamento dei fumi di incenerimento dei rifiuti è sostanzialmente basata sul loro interramento, per esempio in miniere esaurite autorizzate per il loro stoccaggio, come in Austria ed in Germania. Ciò crea un flusso, anche transfrontaliero, di residui pericolosi che attualmente comporta costi ingenti e - 3 - Barzanò & Zanardo
che potrebbe essere non più autorizzato entro breve.
La richiedente si è pertanto posta il problema di risolvere in maniera ecologica ed economicamente vantaggiosa la gestione dei rifiuti consistenti in fanghi provenienti dalla purificazione di acque reflue civili.
La richiedente ha potuto risolvere il suddetto problema tecnico fornendo un impianto integrato di inertizzazione fanghi in grado di recuperare flussi entalpici e di materia per ottenere un'inertizzazione a costo ridotto.
Questo ed altri scopi secondo la presente invenzione vengono raggiunti da un impianto integrato di inertizzazione di fanghi secondo la rivendicazione 1,
Ulteriori caratteristiche dell'invenzione formano oggetto delle rivendicazioni dipendenti.
Un impianto integrato di inertizzazione di fanghi provenienti dalla purificazione di acque reflue civili, secondo la presente invenzione comprende un reattore di pirolisi di fanghi, un forno di vetrificazione in grado di sfruttare parte dei gas in uscita dal reattore di pirolisi, posto a valle del reattore di pirolisi per vetrificare le ceneri prodotte nel reattore di pirolisi, uno scambiatore - 4 - Barzanò & Zanardo
rigenerativo per recuperare parte del contenuto entalpico dei fumi prodotti nel forno di vetrificazione rinviandolo al reattore di pirolisi.
Le caratteristiche ed i vantaggi di un impianto integrato di inertiszazione di fanghi secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali:
la figura 1 mostra uno schema di un impianto integrato di inertizzazione di fanghi secondo 1'invenzione.
la figura 2 mostra uno schema di un impianto integrato di inertizzazione dì fanghi secondo una differente forma realizzativa dell'invenzione.
Con riferimento alle figure, un impianto 10 integrato di inertizzazione di fanghi 21 provenienti dalla purificazione di acque reflue civili, secondo la presente invenzione comprende un reattore di pirolisi 20 di fanghi alimentato con detti fanghi di depurazione 21, gas inerte 22 {azoto N2)riscaldato con aria calda di ricircolo 23 destinato a produrre gas 24 e ceneri 26, un forno di vetrificazione 30, posto a valle del reattore di pirolisi 20 per vetrificare dette ceneri 26 prodotte nel reattore dì - 5 - Barzanò & Zanardo
pirolisi ed in grado di sfruttare una quota parte 25 dei gas 24 in uscita dal reattore di pirolisi 20 per produrre un inerte vetrificato 31 e fumi 32, uno scambiatore rigenerativo 40 disposto a valle del forno di vetrificazione 30 per recuperare parte del contenuto entalpico dei fumi 32 prodotti nel forno di vetrificazione rinviandolo come aria calda 23 al reattore di pirolisi.
Il reattore di pirolisi 20 dell'impianto secondo l'invenzione, sfrutta il contenuto energetico dei fanghi dì depurazione 21 lavorando a temperature più basse di quelle normalmente adottate con un combustore tradizionale.
Ciò permette di ottenere un gas combustìbile 24 ad elevato potere calorifico ed un residuo costituito sostanzialmente da ceneri 26 che vengono sottoposte ad un trattamento di ìnertizzazìone per evitare il loro smaltimento in discarica e per costituire un sottoprodotto utile e rivendibile come materia prima secondaria.
Il forno di vetrificazione 30 riceve quindi le ceneri 26 ed una quota parte 25 dei gas estratti 24 dal reattore di pirolisi come fonte energetica riutilizzabile.
Dalla vetrificazione si ottiene quindi un inerte - 6 - Barzanò & Zanardo
vetrificato 31 che può quindi essere destinato a vari utilizzi come materia prima secondaria (inerti, riempitivi e similari) e si ottengono dei fumi 32 che vengono avviati allo scambiatore rigenerativo 40 per cedere quota della loro entalpia prima di essere emessi in atmosfera ad aria fresca 41 che viene poi avviata come aria calda 23 al reattore di pirolisi per riscaldarlo.
Con riferimento alla figura 2, l'impianto secondo una differente forma realizzatìva dell'invenzione comprende a valle del reattore di pirolisi 20 una caldaia entro cui vengono alimentate ceneri grossolane 26 ed un comburente 51, cosicché i residui solidi in uscita 26 dal reattore di pirolisi possano essere trasformati insieme ad altri flussi di interesse, quali eventualmente le ceneri volanti generate dal trattamento dei fumi della combustione di rifiuti, in ceneri 53 da alimentare al forno di vetrificazione, ed in gas 52, utili come fonte energetica.
L'ossicombustione richiede un combustibile ed un comburente di qualità e restituisce un prodotto vetrificato la cui composizione può essere guidata con additivi (anche residui di alcuni settori produttivi) in funzione delle esigenze finali.
- 7 - Barzanò & Zanardo
L'integrazione dei due sistemi permette evidenti ottimizzazioni energetico-ambientali ed economiche: i fumi caldi provenienti dall'ossicombustione possono riscaldare il reattore di pirolisi mediante lo scambiatore rigenerativo 40 gas-gas.
Mediante l'impianto secondo l'invenzione è possìbile realizzare un'unica linea di trattamento fumi comune, la pirolisi in se permette di ridurre l'impatto ambientale rispetto a soluzioni convenzionali, la scala del sistema integrato offre interessanti margini di flessibilità adattandosi alle esigenze territoriali (anche tenendo conto del fango prodotto in zona). La soluzione si presenta comunque particolarmente compatta.
Per avere un'idea del mercato a disposizione, si può tener presente che con l'adesione dì due ulteriori stati nel 2007 l'UE sfiorerà il mezzo miliardo di abitanti; quando la depurazione delle acque reflue sarà arrivata a regime in tutto il territorio europeo, la produzione di fanghi per il solo settore civile supererà i 10.000.000 t/anno di sostanza secca.
Dato che oggi la tariffa per il trattamento di una t/anno di fanghi calcolata sul secco può essere assunta pari a 200 €/t, ne risulta un potenziale - 8 - Barzanò & Zanardo
introito di 2 miliardi di €.
Per quanto riguarda le ceneri volanti, ipotizzando che nel medio perìodo la quantità di rifiuti urbani inceneriti in Europa si assesti attorno al 20 % dei rifiuti urbani prodotti (valore cautelativo), la quantità di ceneri volanti potenzialmente trattabili risulterebbe attorno a 2 milioni t/anno. Dato che oggi le ceneri vengono smaltite a tariffe attorno a 150 €/t, ne risulta un flusso complessivo potenziale di circa 300 milioni e/anno,
Barzanò & Zanardo Milano S.p.A.
/TIB

Claims (2)

  1. 9 - Barzanò & Zanardo RIVENDICAZIONI 1. Impianto integrato (10) di inertizzazione di fanghi {21) provenienti dalla purificazione di acque reflue civili, caratterizzato dal fatto di comprendere - un reattore di pirolisi (20) di fanghi alimentato con detti fanghi di depurazione (21), gas inerte (22) (azoto N2)e riscaldato con aria calda di ricircolo (23) destinato a produrre gas (24) e ceneri (26); - un forno di vetrificazione (30), posto a valle del reattore di pirolisi (20) per vetrificare dette ceneri (26) prodotte nel reattore di pirolisi ed in grado di sfruttare una quota parte (25) dei gas (24) in uscita dal reattore di pirolisi (20) per produrre un inerte vetrificato (31) e fumi (32); - uno scambiatore rigenerativo (40) disposto a valle del forno di vetrificazione (30) per recuperare parte del contenuto entalpìco dei fumi (32) prodotti nel forno di vetrificazione rinviandolo sotto forma di aria calda (23) al reattore di pirolisi.
  2. 2. Impianto integrato (10) secondo la rivendicazione 1, in cui a valle del reattore di pirolisi (20) è inoltre presente una caldaia entro cui vengono alimentate ceneri grossolane (26) ed un comburente (51), cosicché i residui solidi in uscita - 10 - Barzanò & Zanardo (26) dal reattore di pirolisi possano essere trasformati insieme ad altri flussi di interesse, quali eventualmente le ceneri volanti generate dal trattamento dei fumi della combustione di rifiuti, in ceneri (53) da alimentare al forno di vetrificazione, ed in gas (52), utili come fonte energetica. Barzanó e Zanardo Milano S.p.A, /TIB ! MANDATÀR (firma) (
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