Hi-Tech Ambiente n.4 - Aprile 2018 by Patrizia Bindi

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MENSILE - TECNOLOGIE AMBIENTALI PER L’INDUSTRIA E LA PUBBLICA AMMINISTRAZIONE -

ANNO XXIX APRILE 2018

ABBINAMENTI E PERFEZIONAMENTI

PER ARIA E GAS

Lo sviluppo di trattamenti a membrana

I misuratori multiparametrici

a pagina 10 a pagina 41

BASSI CONSUMI E ALTA RESA

L’IDROGENO DAL BIOGAS DI DISCARICA

a pagina 56

SPECIALE

a pag. 19

SISTEMI DI GRIGLIATURA PER ACQUE REFLUE

SOMMARIO BIOMASSE & BIOGAS

PANORAMA

Il biowaste è in crescita

Non c’è acqua da perdere Triplicano le aziende che adottano piani lungimiranti nella propria gestione idrica

Biometano: settore sbloccato L’UE ha approvato il regime di sostegno da 4,7 miliardi di euro e l’Italia ha firmato il decreto attuativo

La tecnologia VPSA

Lo sviluppo di trattamenti a membrana

Uso di energie rinnovabili, nanotecnologie, grafene, sistemi biomimetici, elettrodeionizzazione

Stop ai fanghi di supero

ENERGIA MACCHINE & STRUMENTAZIONE

I misuratori multiparametrici

Un sistema innovativo, ecologico ed economico per il trattamento efficiente dei residui di depurazione, un rifiuto assai costoso da smaltire

16 46

SOS gas in ppb LABORATORI

RIFIUTI 25

Riqualificazioni col metodo di piggybacking e dewatering dei fanghi col sistema MacTube

Il processo Creasolv oggi

I droni a caccia di perdite

L’ispezione di un tratto del Canale Principale, una delle arterie idriche più importanti, mediante un “sommergibile” a comando remoto

Monitorare con la telemetria

TECNOLOGIE

L’idrogeno dal biogas di discarica

GLI INDIRIZZI DELLE AZIENDE CITATE SONO A PAG. 66

Un reattore di reforming che combina la tecnologia del letto fluidizzato con quella della separazione su membrane

Applicazioni consolidate e altre in sperimentazione, come la separazione di additivi bromurati antifiamma dalle plastiche dei raee

SPECIALE “SISTEMI DI GRIGLIATURA PER ACQUE REFLUE”

RETI IDRICHE

Un processo di estrazione che si basa sullo strofinare, lavare e bruciare, per arrivare a lingotti puri al 99,9%

Recuperare bonificando

Principi e applicazioni di questi strumenti automatici che devono rispondere a molteplici esigenze spesso anche in contrasto tra loro

Ossidazione chimica in situ con permanganati e persolfati, biodegradazione anaerobica con apposite formulazioni batteriche, efficaci assorbenti a base di grafene

Da radiografie ad argento

Una scelta economica ed efficace per l’upgrading del biogas in biometano

DEPURAZIONE

La depurazione di ultima generazione

La cattura di CO2 con calce

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panorama Gli imballaggi in plastica compostabile sono in aumento, così come è in forte crescita la filiera del compostaggio. secondo un recente studio di plastic Consult, infatti, nel 2016 sono state prodotte 47.800 tonnellate di imballaggi in plastica compostabile, pari a +59% rispetto al 2013. La purezza media dell'umido raccolto nelle nostre città è superiore al 95%, e la parte restante è costituita da materiali non compostabili, di cui oltre il 60% da plastica. La plastica rappresenta quindi il 3% circa dell'umido totale raccolto. La causa principale di questa impurità, secondo il CiC, va ricercata nei sacchi utilizzati per la raccolta dell'umido: nonostante l'obbligo di raccolta con manufatti biodegradabili e compostabili, più del 43% dei sacchi per l'umido non è risultato compostabile. Lo studio ha permesso di quantificare la plastica e la bioplastica che transitano nel settore del compostaggio. negli impianti dedicati alla produzione del compost arrivano circa 31.000 tonnellate di bioplastica, che vengono trasformate direttamente in compost, e circa 73.500 tonnellate di plastica, che devono prima essere lavorate per separare ed estrarre i materiali con cui si può produrre compost di qualità. <<oltre a costituire un costo per gli impianti - chiarisce Alessandro Canovai, presidente CiC questi polimeri fossili generano un effetto di trascinamento e per toglierli servono tecnologie complesse>>. Allo stesso modo, sono state individuate delle impurità dovute ai materiali compostabili all'interno della raccolta degli imballaggi di plastica destinati al riciclo. Dal monitoraggio curato da Corepla

TroppE impUriTA’

Fise Unire è diventata Fise UniCircular, Unione delle imprese dell’economia circolare. Un nuovo nome che chiarisce l’intento dell’associazione, ovvero rappresentare le “fabbriche” dell’economia circolare (imprese e associazioni di imprese), aiutandole nel loro percorso verso le istituzioni, gli stakeholder, il mercato. <<UniCircular nasce in continuità con Unire - annuncia Andrea Fluttero, già presidente di U-

Ex FisE UnirE

Il biowaste è in crescita

E’ nata UniCircular nire e ora alla guida di UniCircular – ma con questa svolta, tuttavia, intendiamo riflettere un cambio di prospettiva della nostra associazione, che vuole diventare sempre di più un punto di riferimento per tutte le imprese inteHi-Tech Ambiente

emerge una presenza di imballaggi compostabili pari a circa lo 0,85% della plastica raccolta. si tratta prevalentemente di sacchetti e shoppers che finiscono nei prodotti da avviare a riciclo. sono circa 7.500 tonnellate e rappresentano una percentuale significativa degli imballaggi di plastica compostabili, pari a circa il 16%. <<E potrebbe crescere ancora aggiunge marco Versari, presidente Assobioplastiche - semplicemente togliendo la parte di prodotti che dicono di essere biodegradabili e non lo sono>>. <<ogni anno noi - afferma Antonello Ciotti, presidente Corepla riconosciamo ai Comuni che svolgono la raccolta differenziata circa 280 milioni di euro, che servono a coprire gli extra-costi della raccolta differenziata rispetto alla raccolta normale>>. Un aiuto significativo che favorisce la differenziata, primo motore dell'economia circolare. <<il riciclo dei rifiuti presenta molti vantaggi, non solo economici, ma anche ambientali - spiega Giorgio Quagliuolo, presidente Conai - soprattutto in un paese come il nostro, che è povero di materie prime. La raccolta differenziata non è un fine, è un mezzo. il fine ultimo è il riciclo, quindi la raccolta differenziata deve essere fatta bene e deve essere di qualità>>.

ressate al modello dell’economia circolare, il paradigma economico e culturale basato sulle tre “r”, ossia ridurre, riusare e riciclare. Una prospettiva che, per le imprese, significa anzitutto cogliere opportunità legate a nuovi modelli di business, che possono assicurare vantaggi economici, ambientali e occupazionali, e l’ingresso in nuovi mercati nei quali la sostenibilità rappresenta un valore competitivo>>.

nELL’ErA DELL’E-CommErCE

L’imballaggio sostenibile Cresce la necessità di eco-packaging, che contribuisce a migliorare la brand reputation di un'azienda Fare shopping dal computer di casa è comodo e semplice: una vera e propria rivoluzione. secondo i dati dell'osservatorio Ecommerce del politecnico di milano, nel 2017 il valore degli acquisti di prodotti on line è stato di 12,2 miliardi di euro, in crescita del 28% rispetto all'anno precedente. Tanti click, tanti pacchi e, quindi, tanti imballaggi che devono poi essere correttamente smaltiti. secondo i dati netcomm, nella valutazione dell'imballaggio, il 21% dei consumatori apprezza la sua riciclabilità. Una volta aperto il pacco contenente il proprio acquisto bisogna infatti pensare a conferirlo correttamente nella raccolta differenziata, un principio che vale per tutta l’italia e le grosse metropoli si stanno attrezzando. A milano, per esempio, Amsa, in

collaborazione con Comieco, ha avviato la raccolta porta a porta del cartone in 13.000 utenze domestiche della zona nord ovest di milano, con la previsione di raggiungere tutta la città entro il 2019. Una scelta che si lega agli ultimi dati di raccolta in città, numeri particolarmente significativi: nella sola città di milano la quota di cartone raccolta nel 2017 è in crescita del 6,6% rispetto all'anno precedente, passando dalle 16.054 tonnellate del 2016 alle 17.120 tonnellate del 2017. ma il corretto conferimento è solo l'ultima parte di un percorso più ampio: secondo l'analisi del politecnico di Torino, innovazione e attenzione all'impatto ambientale devono andare di pari passo, considerando una sostenibilità che sia di sistema, dalla logistica alla progettazione.

@AMBIENTE ON-LINE@AMBIENTE ON-LINE@

Tutto sull’ecobonus 2018 interventi di riqualificazione energetica degli edifici, conclusi dopo il 1° gennaio 2018, il portale Enea sarà attivato dopo la pubblicazione dei decreti con le nuove disposizioni tecniche e procedurali attuative della legge di Bilancio 2018. L'eventuale deroga rispetto alla scadenza di tre mesi dalla data di chiusura dei lavori per l’invio sarà comunicata appena possibile. successiva alla pubblicazione dei decreti attuativa saranno anche resi disponibili i vademecum relativi ai singoli interventi e il materiale tecnico-informativo. Le principali novità introdotte con la Legge 27.12.2017 n.205 in tema di agevolazioni per l’efficienza energetica (altrimenti

dette ecobonus) e le misure confermate sono disponibili on line sul sito www.acs.enea.it. per trasmettere i dati relativi agli

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www.acs.enea.it

CALA L’ECOCONTRIBUTO PER GLI IMBALLAGGI IN ALLUMINIO il CdA di Conai, sentito il parere del CiAl, ha deliberato la diminuzione del Contributo Ambientale per gli imballaggi in alluminio che dagli attuali 45,00 euro/ton passerà a 35,00 euro/ton. La riduzione sarà operativa a partire dal 1° giugno 2018. si tratta di un segnale dell’impegno del sistema consortile ad ottimizzare le risorse ed a contenere i costi per le imprese consorziate, garantendo comunque il ritiro dei rifiuti urbani di imballaggio conferiti ed il riconoscimento ai Comuni dei corrispettivi previsti dal vigente Accordo Quadro Anci-Conai.

BEnE proDUzionE ED ExporT

Pompe: un mercato in salute il settore delle pompe italiane conferma per l'anno 2017 una crescita del valore della produzione del +4,4% e anche per il 2018 si prevede un incremento del +2,3%. il mercato estero dimostra di continuare ad apprezzare il prodotto italiano: le esportazioni

sono aumentate del +3,4% nel 2017 e si prevedono in crescita (+2,7%) anche nel corso del 2018. L'export assorbe quasi tre quarti della produzione ed è rivolto principalmente ai mercati europei (Germania, Francia, spagna), ma anche verso russia, stati Uni-

ti e medio oriente (soprattutto Arabia saudita e EAU). Grande attenzione alla voce investimenti, aumentati esponenzialmente nel 2017 (+21,2%), beneficiando del piano impresa 4.0; un trend che si prevede confermato anche nel corso del 2018 (+6,3%).

IL RICICLO IN ITALIA L’industria nazionale del riciclo consolida la propria crescita, avviando a riciclo nel 2016 il 67% degli imballaggi e trattando quantitativi crescenti di rifiuti provenienti da raccolte differenziate (umido e tessile) e da apparecchiature elettriche ed elettroniche. sono queste le principali evidenze che emergono dallo studio annuale “L’italia del riciclo”, realizzato dalla Fondazione per lo sviluppo sostenibile e da FisE Unire. in vent’anni il nostro paese ha raggiunto livelli di eccellenza nel riciclaggio dei rifiuti, ma nuovi e più ambiziosi target proposti dal pacchetto sull’Economia Circolare e la contemporanea adozione di modalità uniformi per il calcolo del riciclato avranno sicuramente un forte impatto sul mercato, ma anche sul sistema paese nel suo complesso. Ulteriore, auspicabile, effetto positivo sarà anche quello di contribuire a stabilizzare la domanda e i prezzi dei materiali riciclati, fornendo maggiori certezze agli investitori. nelle diverse filiere nazionali degli imballaggi il riciclo ha raggiunto quota 8,4 milioni di tonnellate (+3% rispetto al 2015). La crescita più significativa si è registrata nelle filiere dell’alluminio (+5%), dell’acciaio (+4%) e del legno (+4%), mentre si sono confermate le eccellenze nel tasso di riciclo della carta (80%) e dell’acciaio (77,5%). ottime performance anche per gli oli minerali usati, con oltre il 99% degli oli gestiti avviati a rigenerazione, e per gli oli vegetali esausti, la cui rigenerazione tocca le 65.000a ton (+5%). Hi-Tech Ambiente

Non c’è acqua da perdere L’attenzione cresce

Triplicano le aziende che adottano piani lungimiranti nella propria gestione idrica Le grandi aziende stanno investendo a livelli record nella sicurezza dell’acqua e i CdA sono sempre più coinvolti nelle decisioni. E’ quanto emerge dal report “Turning Tide: tracking corporate action on water security” di CDp, che analizza i dati sull’acqua forniti da 742 big dell’industria. Fra i migliori. Dal report emerge un atteggiamento di crescente responsabilità, un miglioramento nelle performance di gestione idrica, un aumento del 40% nella divulgazione dei dati e uno sbalorditivo +193% nel numero delle aziende presenti nel “CDp

Water A List”, graduatoria che premia i migliori risultati. in questa lista compaiono, ad esempio, Bridgestone, Burberry, Kellogg’s, sanofi e Woolworths. in italia sono 10 le aziende a collaborare con CDp sul tema dei rischi legati all’acqua, fra cui pirelli, piaggio e A2A. il tasso di risposta mostra interesse crescente per l’argomento; è infatti cresciuto dal 43% nel 2016 al 67% nel 2017. Fiat Chrysler Automobiles è la sola realtà italiana a comparire nella CDp Water A List per la seconda volta nel 2017. Fra le azioni intraprese dal gruppo vi è la decisione di ridurre del 40%, entro il 2020, i consumi d’acqua rispetto ai livelli del 2010, passando da 33.7 a 24.4 megalitri. Altri dati rilevanti emersi dal report: nel corso del 2017 le aziende hanno investito 23.4 miliardi di dollari in progetti sull’acqua come la desalinizzazone, il recupero dei reflui e l’ottimizzazione dei

processi di irrigazione al fine di evitare sprechi; il settore energetico continua ad essere il fanalino di coda, 101 sulle 138 aziende interpellate non hanno divulgato dati. Exxon mobil e royal Dutch shell sono fra le aziende che non hanno mai fornito dati a CDp sulla propria gestione dell’acqua; il 7% delle aziende fra cui Colgate-palmolive e nestlé stanno considerando un costo interno più elevato per la gestione dell’acqua che riflette i costi aziendali. Un piccolo gruppo di 53 aziende (7%) sta definendo dei valori interni per la gestione idrica che include costi e benefici sociali e ambientali, elementi che spesso non compaiono nelle politiche di pricing e nelle decisioni strategiche. il report mette in evidenza che quando l’acqua è sottostimata, l’azione da parte delle aziende è spesso mal compresa o difficile da percepire. Fra le aziende ad applicare un prezzo interno all’acqua vanno menzio-

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nate Colgate-palmolive e Diageo. Colgate ha scoperto che in media il costo “reale” dell’acqua è due volte e mezzo superiore al prezzo di acquisto. L’azienda ha così scelto di utilizzare il “True Cost of Water Toolkit” sviluppato in collaborazione con la rutgers Unversity Business e il suo supply Chain management program. Questo strumento, adottato dal 95% degli stabilimenti Colgate, ha permesso di quantificare molti dei costi nascosti legati all’acqua come quelli legati al pretrattamento, il pompaggio e la gestione dei reflui.

DEPURAZIONE A C Q U A

A R I A

S U O L O

Lo sviluppo di trattamenti a membrana Abbinamenti e perfezionamenti

Uso di energie rinnovabili, nanotecnologie, grafene, sistemi biomimetici, elettrodeionizzazione La potabilizzazione e la depurazione delle acque mediante i trattamenti a membrana sono note da tempo e largamente applicate, ma ci sono ancora nuovi sviluppi, soprattutto nell’abbinamento con le energie rinnovabili, nell’impiego delle nanotecnologie e in particolare del grafene, e nel settore delle “membrane biomimetiche”. interessanti sviluppi sono stati recentemente segnalati anche nella struttura dei bioreattori a membrana, con il sistema della società irlandese oxymem, e in una tecnologia a membrana ancora poco diffusa, le elettrodeionizzazione.

un impianto pilota che prevede un funzionamento discontinuo e variabile secondo l’andamento dell’energia fornita dai pannelli FV. si tratta di una importante sfida tecnologica, perché fino ad oggi si era sempre pensato che le membrane per osmosi inversa dovessero funzionare con modalità il più possibile costanti; vedremo se il tentativo avrà successo. NANOTECNOLOGIE E GRAFENE

Da qualche anno si cerca di realizzare membrane nanotecnologiche, con l’obiettivo di ridurre i consumi energetici e di rendere le membrane più resistenti all’intasamento ed alle sostanze organiche in soluzione. Al momento l’unica applicazione commerciale è quella della società californiana nano H2o, che produce membrane multistrato che incorporano nanoparticelle di zeolite; secondo i produttori, si ottiene così un miglioramento del flusso e della reiezione dei contaminanti, oltre ad una maggior resistenza allo sporcamento. Un altro materiale nanotecnologico dalle grandi promesse è il grafene. E’ recente la notizia che due società australiane (CLean TeQ e ionic industries), con l’assistenza della monash University, hanno iniziato un progetto di produzione su scala pilota di mem-

ENERGIE RINNOVABILI E MEMBRANE

La dissalazione con membrane si è affermata perché presenta consumi energetici nettamente inferiori rispetto ai processi termici; ma l’obiettivo è oggi la realizzazione di impianti di dissalazione alimentati con energie rinnovabili, e in particolare con pannelli fotovoltaici, senza utilizzare batterie o connessioni con la rete di distribuzione dell’energia elettrica. Un impianto di questo tipo consentirebbe di fornire acqua potabile in qualsiasi area costiera, proprio dove ce n’è più bisogno: cioè nei paesi a forte insolazione ed a clima arido. La società francese mascara sta costruendo a Ghantoot (Emirati Arabi Uniti)

Il sistema OxyMem Hi-Tech Ambiente

Le proteine acquaporine

brane basate sull’ossido di grafene. secondo i ricercatori della monash University, queste nuove membrane potrebbero rivoluzionare il settore della filtrazione delle acque per uso industriale, riducendo grandemente i consumi energetici. LE MEMBRANE BIOMIMETICHE

Accade spesso che gli sviluppi della tecnica siano ispirati dalla natura. Ebbene, nel settore delle membrane, alcune industrie stan-

Unità di deionizzazione di QUA

no sviluppando le cosiddette “membrane biomimetiche”, il cui funzionamento si ispira alle radici di mangrovie: queste piante vivono nell’acqua salmastra delle lagune costiere, o sui litorali bassi delle coste marine tropicali, e riescono a utilizzare l’acqua salata grazie a speciali membrane al loro interno. Queste membrane funzionano grazie a particolari proteine, dette acquaporine, che sono presenti anche nei reni. Le acquaporine consentono il passaggio dell’acqua all’interno del-

le cellule, trattenendo i sali; funzionano cioè come le membrane di osmosi inversa, ma non richiedono l’applicazione di alte pressioni, e pertanto potrebbero consentire di realizzare impianti di dissalazione a bassissimo consumo energetico. La società danese Aquaporin ha già iniziato la produzione di cartucce deionizzanti per uso casalingo, denominate Aquaporin inside, e conta di estendere le applicazioni di queste membrane agli impianti di dissalazione per la fornitura pubblica

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di acqua potabile o per usi industriali. Gli stessi obiettivi sono alla base di progetti di ricerca in due Università di singapore: la national University e la nanyang Technological University (nTU). Quest’ultima ha recentemente stipulato un accordo con la società Hyflux (anch’essa di singapore) per la realizzazione su scala industriale e la commercializzazione di membrane basate sulle acquaporine. Continua a pag. 12

Continua da pag. 11

Lo sviluppo di trattamenti a membrana OSSIGENO E SILICONI

Un approccio innovativo per ridurre i consumi energetici dei bioreattori a membrana utilizzati per la depurazione delle acque reflue viene dalla società irlandese oxymem. Questa società basa la sua tecnologia su ricerche compiute presso l’università di Dublino fin dal 1990, con l’obiettivo di comprendere la natura del biofilm che si deposita sulle membrane,e il modo migliore di trasferire l’ossigeno ai microorganismi del biofilm stesso. negli impianti convenzionali l’ossigeno, necessario per le reazioni di biodegradazione aerobica degli inquinanti, viene fornito alla popolazione batterica mediante diffusori a bolle. Questo sistema è intrinsecamente inefficiente, perché nonostante tutti i perfezionamenti intervenuti dal 1913 ad oggi, non è possibile superare un’efficienza del 35%; conseguentemente, gran parte dell’energia utilizzata per convogliare l’aria attraverso i diffusori viene sprecata. inoltre, i batteri tendono a depositarsi sulle membrane, formando un biofilm sempre più spesso, che ne ostacola il funzionamento e costringe a frequenti cicli di pulizia chimica o meccanica, che riducono il rendimento. L’idea di oxymem è di trasferire l’ossigeno mediante migliaia di tubicini cavi in polimetilsilossilano (una resina permeabile, della famiglia dei siliconi). L’efficienza di trasferimento è del 50-60% se si usa aria, e può raggiungere il 90% con ossigeno puro; in questo modo l’energia necessaria per depurare 1 mc di acqua passa da 0,5-0,6 kW a 0,2 kW. si ottengono inoltre altri rilevanti vantaggi, come una riduzione di circa il 40% nel tempo di trattamento e una produzione di fanghi di appena 1/3 rispetto ai convenzionali impianti a fanghi attivi. infine, si riducono i costi di manutenzione, in quanto i livelli di biofilm possono essere costantemente tenuti sotto controllo, anche da postazioni remote; quando il biofilm si accumula sui tubicini, può essere facilmente eliminato esercitando un’azione di energico scuotimen-

Le cartucce Aquaporin Inside di Aquaporin

Nano H2O

to. il sistema oxymem può essere venduto in forma di impianto completo, o anche di unità aggiuntiva da inserire in un impianto già esistente, quando sia necessario accrescerne la capacità di trattamento. MEMBRANE E CORRENTE ELETTRICA

La caldaie degli impianti di produzione vapore (come le centrali termoelettriche a ciclo combinato) richiedono un’acqua assolutamente priva di sali e altre impurità incostanti. Di solito questo obiettivo viene raggiunto mediante un doppio passaggio su membrane a osmosi inversa, seguito da uno stadio fi-

nale su resine scambiatrici di ioni. Le resine necessitano però di periodici trattamenti di rigenerazione chimica mediante soluzioni acide e caustiche, che sono pericolose da maneggiare; e anche gli effluenti della rigenerazione sono rifiuti liquidi pericolosi, che devono essere neutralizzati chimicamente. Come alternativa alle resine scambiatrici si è recentemente affermata la elettrodeionizzazione, specialmente nella versione a doppio stadio, dove si impiegano due passaggi, con diverse tensioni applicate. nel primo stadio (a bassa tensione) il compartimento intermedio della cella contiene una miscela di resine anioniche e cationiche,

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finalizzate soprattutto a rimuovere i sali di sodio, calcio e magnesio, sostituendoli con ioni idrogeno; si ha così al compartimento catodico una soluzione acida contenente ioni sodio, calcio e magnesio, e al compartimento anodico una soluzione contenente ioni bicarbonato, cloruro e solfato. Queste soluzioni vengono scaricate, mentre l’acqua contenuta nel compartimento centrale passa al secondo stadio, finalizzato soprattutto alla rimozione della silice e del boro. La tensione applicata al secondo stadio è più alta e il pH viene mantenuto nel campo alcalino; il compartimento centrale contiene resine adatte a rimuovere gli ioni di acidi deboli, come silicati e borati. in entrambi gli stadi i diversi compartimenti sono separati da membrane a scambio ionico, che sono inoltre presenti alle estremità delle celle. procedendo dall’anodo verso il catodo si incontrano una membrana a scambio cationico, una a scambio anionico, una a scambio cationico e, infine, una a scambio anionico. Una unità di deionizzazione come quella sopra descritta è stata recentemente installata dalla società americana QUA presso una centrale termoelettrica in Texas. L’acqua in uscita ha una conducibilità di circa 0,06 microsiemens/cm e meno di 10 ppb di silice; la resa rispetto all’acqua in ingresso è del 90%, che sale al 98% se si separa il retentato e lo si utilizza per il lavaggio degli elettrodi. La caduta di pressione attraverso le membrane si è mantenuta a poco più di 2 kg/cmq nell’arco di 7 mesi, senza bisogno di ricorrere ad alcun lavaggio chimico delle membrane.

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Market

L’innovativa soluzione per la depurazione dei reflui Eco-Sistemi - Rovereto

rCBr è un sistema compatto, economico ed eco-friendly per un’efficace trattamento biologico delle acque di scarico civili e industriali Un brevetto italiano per realizzare la depurazione biologica dei reflui biodegradabili in modo molto efficace, con il minimo uso di spazio, energia e manutenzione. si chiama rCBr – rotating Cell Bioflm reactor, il sistema modulare su slitta che riutilizza milioni di tappi di plastica di bottiglia quale habitat per la crescita di un biofilm batterico attivo capace di rimuovere diversi composti inquinanti, anche i meno biodegradabili dalle acque reflue. il principio di funzionamento è simile a quello dei sistemi biologici a biomassa adesa, dove elementi plastici di supporto sviluppano spontaneamente un film biologico che si nutre degli inquinanti disciolti in acqua. ogni modulo rCBr è costituito da una cella in acciaio inox contenente materiale plastico, alloggiata in una vasca semi-allagata di refluo in cui è posta in lenta rotazione. La peculiarità di questo sistema sta nel fatto che i supporti plastici sono dei tappi di bottiglia opportunamente selezionati e impaccati (smart Caps), altrimenti destinati allo smaltimento come rifiuti. selezione e impaccamento sono tali da realizzare un’elevatissima superficie attiva in piccoli volumi, determinando così una combinazione molto favorevole in termini di efficienza depurativa in relazione agli spazi occupati.

non necessita di opere civili ed il posizionamento è molto semplice, al punto di poterlo definire un sistema di depurazione reflui “plug and play”. Un’altra caratteristica molto apprezzata dai clienti è la mancanza di sistemi di aerazione artificiale. nessuna soffiante o compressore, col risultato di avere bassissimi consumi energetici. per un refluo civile sono stati riscontrati consumi di rCBr di circa 0,2 kWh per metro cubo trattato. il tema ispiratore della tecnologia rCBr è stato quello di coniugare aspetti apparentemente contrastanti come prestazioni, semplicità ed economicità. Le soluzioni sviluppate consentono di ottenere bassissimi costi di manutenzione: è sufficiente verificare e lubrificare cuscinetti di rotolamento e motoriduttore spendendo poche ore mensili di personale non specializzato.

La scelta di questa soluzione ha permesso lo sviluppo di un sistema molto compatto. per quanto riguarda le prestazioni, gli “smart Caps” forniscono un habitat ottimale per la crescita e la diversificazione batterica favorendo l’abbattimento della

sostanza organica e dei composti azotati con efficienze riscontrate dall’80 al 95% in relazione alla tipologia del refluo. il design di rCBr è stato concepito in modo tale da semplificare notevolmente le operazioni di installazione ed avvio. il sistema

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Stop ai fanghi di supero Newlisi

Un sistema innovativo, ecologico ed economico per il trattamento efficiente dei residui di depurazione, un rifiuto assai costoso da smaltire newlisi è un processo ideato per la riduzione ponderale del fango biologico di supero, adatto in campo civile e industriale. il processo base è semplice e lineare, non presenta particolari criticità o rischi ambientali, in quanto tratta i reflui a bassa temperatura (max 90 °C) e pressione atmosferica. per la sua installazione non è richiesta nessuna autorizzazione speciale in quanto generalmente non sono previste opere murarie. LA TECNOLOGIA

il processo completo è composto da 6 stadi ed è condotto ad umido. Agisce attaccando il carbonio organico del fango e "ossidandone" una parte significativa direttamente a Co2 la quale non si considera nei LCA (Life Cicle of Assesment) perché non derivante da fonti fossili e neppure puntiforme, quindi assimilabile alla Co2 generata dai batteri. successivamente trasforma la frazione organica residua in oligosaccaridi, peptoni e aminoacidi liberi, i quali possiedono biodegrabilità totale. Le prime fasi disgregano in maniera totale i composti organici e inorganici; le altre sono di condizionamento e di filtraggio o sedimentazione. i prodotti di trasformazione, formanti un "eluato", sono inviati direttamente in vasca biologica in testa all'impianto depurativo, ove affluisce il refluo primario. Alternativamente inviati ad un digestore anaerobico. L'eluato non altera i parametri della biomassa anche per i volumi poco significativi, (rapporto 1/100 vs il quantitativo di ingresso) ma si sfruttano le sue caratteristiche di ottimo nutriente ver-

so la biomassa stessa. Da evidenziare che i componenti solidi inerti grossolani sono eliminati prima di iniziare il processo. E che sistemi telemetrici di ultima generazione garantiscono il monitoraggio a distanza di tutti i parametri essenziali. senza il digestore anaerobico i reflui/fanghi vengono intercettati in generale prima di entrare nel comparto di disidratazione con qualunque tipo di percentuale di ssT (sostanza secca totale) e processati nelle macchine, mentre se esiste un digestore si prelevano prima del digestore e se ne conferisce il prodotto modificato dal sistema newlisi. i prodotti risultanti del processo sono una forma gassosa (normalmente

con zero impatti sull’area circostante, ma che può essere eventualmente trattata e quindi completamente inodore), un eluato che si presenta senza solidi e che rappresenta generalmente tra 0,5% e 1% del carico idraulico del depuratore e dei solidi estratti in diverse fasi i quali aumentano di n volte la disidratabiltà anche con gli stessi sistemi (centrifughe, filtropresse o nastri, etc.). nel caso in cui fosse disponibile nell’impianto di depurazione un sistema di digestione anaerobica l’eluato diventa un ottimo ingrediente per incrementare di n-volte la produzione di biogas. infatti il processo newlisi rende immediatamente fruibile alla biomassa del digestore

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la parte degradabile solubilizzata. i batteri metanogeni si attivano molto prima del sistema tradizionale riducendo il tempo di ritenzione del prodotto stesso. il liquido centrato (uscita dalla disidratazione) non ha impatti significativi sul depuratore in quanto il processo di lisi termochimica non risulta essere molto invasivo dato che non avviene ad alte temperature o pressione. La tecnologia newlisi è stata studiata per poter essere facilmente adattata alle diverse tipologie di fango e processo. in particolare, l’eluato può essere: disperso e digerito dalla massa batterica in testa all’impianto; ottimo ingrediente d’ingres-

ogni modulo pesa 13/14 tonnellate a vuoto. LE INSTALLAZIONI

so (costante e immediatamente pronto a digerire) per un impianto digestore anaerobico. Un impianto standard (depuratori da 60.000-100.000 ab.eq.) è com-

posto da due moduli delle seguenti dimensioni: modulo p (13x2,5x5,50m) e modulo s (13x2,5x3m) con portata media in ingresso tra i 3 e 8 mc/h. sono pos-

sibili fuori standard per dimensioni e portate. si possono installare vari impianti in parallelo per impianti più importanti.

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significativa l’installazione presso l’impianto civile di fanghi attivi di Acquedotto del Fiora, il quale da due anni invia a smaltimento solo il 30% (circa 1.500 ton/anno) di fango di supero rispetto ai quantitativi storici senza newlisi (4.700 ton/anno). più di 25.000 ore di attività continua senza interruzioni significative a beneficio dei cittadini e del cliente titolare del servizio e dei benefici economici. operativo da metà settembre scorso, invece, l’impianto newlisi presso il depuratore di Lecce di Acquedotto pugliese, che ha evidenziato da subito significativi vantaggi ambientali e sociali tra cui: minor transito dei camion sulle strade comunali e provinciali con tutti i relativi problemi legati alla sicurezza stradale; eliminazione degli odori molesti, dei rumori e di possibili sversamenti, rimozione completa di patogeni e virus in quanto il fango residuo, risulta totalmente igienizzato e quindi idoneo al trasporto fuori dall’impianto.

La depurazione di ultima generazione Tecnologie Carus

ossidazione chimica in situ con permanganati e persolfati, biodegradazione anaerobica con apposite formulazioni batteriche, efficaci assorbenti a base di grafene L’azienda statunitense Carus è specializzata in tecnologie di ossidazione con i composti del manganese, oltre che in declorurazione e bioremediation. nel nostro paese, fornisce reagenti per il trattamento di acque potabili per alcune delle maggiori città italiane, oltre ad aver partecipato con successo ad operazioni di bonifica in siti commerciali, industriali, petroliferi e chimici, grazie anche alla partnership con primarie aziende del settore delle tecnologie ambientali. OSSIDAZIONE CHIMICA IN SITU

L’ossidazione chimica in situ, spesso indicata con la sigla isCo (in situ Chemical oxidation) si basa sulla distribuzione del suolo e nelle acque di falda di reattivi chimici a energica azione ossidante, che rompono i legami delle molecole organiche trasformandole in composti non pericolosi. Le sostanze a energica azione ossidante sono i permanganati e i persolfati. i permanganati sono commercializzati con le denominazioni remoxL (permanganato di sodio in soluzione al 40%) e remoxs (permanganato di potassio solido in cristalli). Entrambi sono utilizzati per il trattamento di terreni e falde contaminate con composti organici clorurati, idrocarburi policiclici aromatici, composti derivati da idrocarburi aromatici come TpHs, TnT, rDx, Hmx, pesticidi e altri. rispetto ad altri ossidanti il per-

Ossidazione chimica in situ

quale è disperso il persolfato di sodio (persulfate sr) oppure una miscela di persolfati di sodio e permanganato di potassio (remoxsr+). i cilindretti, con diametro 5 cm e lunghezza 48 cm, vengono infilati direttamente nel terreno o sospesi entro pozzetti; la durata del rilascio varia da alcuni mesi a 1-2 anni. i prodotti sr possono essere utilizzati per il trattamento passivo di zone a bassa permeabilità o per realizzare barriere reattive chimiche, atte a prevenire la migrazione di contaminanti. si tratta di una tecnologia semplice e sicura, particolarmente adatta a siti abbandonati, vecchie stazioni di servizio, e in genere per tutti i siti dove non sia possibile o conveniente installare strutture in superficie. il persolfato di sodio può essere abbinato ad un attivatore a base di perossido di calcio, ottenendo un prodotto (denominato oBC) che realizza un trattamento in due fasi: una prima fase di energica ossidazione chimica, capace di degradare pAH, BTEx, pentaclorofenoli, mTBE, alcheni clorurati, e una fase successiva di bioremediation, nella quale si completa la degradazione e vengono precipitati come solfuri insolubili i metalli pesanti eventualmente presenti. BIODEGRADAZIONE ANAEROBICA

manganato presenta il vantaggio di una facile visualizzazione del permanganato attivo, senza bisogno di ricorrere ad analisi chimiche. il persolfato di sodio ha un’azione ossi-

dante analoga a quella del permanganato; viene usato soprattutto nelle unità isCo a rilascio prolungato, ed è costituito da cilindretti di una matrice paraffinica solida, entro la

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i composti cloro-organici (come cloroetileni, clorometani, esplosivi, pCp, lindano e altri pesticidi) vengono efficacemente degradati anche

Grafysorber di Dicrecta Plus

per via biologica, abbinando lo sviluppo di batteri riducenti anaerobici con ferro metallico finemente suddiviso (ferro zerovalente) che ha la funzione di cedere elettroni. La formulazione adatta a realizzare questo tipo di degradazione è detta ABC+, ed è costituta da sostanze nutrienti per i batteri anaerobici (come lattati e acidi grassi), ferro zero-valente e tamponi a base di fosfati. La formulazione viene adattata alle condizioni specifiche dei diversi siti modificando la composizione dei nutrienti, la percentuale di ferro e la sua granulometria. per siti ove potrebbe essere presente olio emulsionato è disponibile una speciale formulazione (ABC-olé), che contiene esteri di acidi grassi emulsionati. Una particolare formulazione, arricchita con siti attivi a base di argento e palladio (Biocat) è attualmente l’unica tecnologia che consente una degradazione efficace dei pCB, come dimostrato in numerose applicazioni in Francia, Belgio e italia. infine, per favorire l’instaurarsi e il mantenimento di condizioni anaerobiche naturali, sono disponibili i prodotti CAp 18 e CAp 18mE,

composti da acidi grassi alimentari a lunga catena, derivati dalla raffinazione di oli vegetali naturali. LA BIODEGRADAZIONE AEROBICA

La contaminazione degli acquiferi da parte di idrocarburi aromatici (TpH Dro e Gro, BTEx) e composti ossigenati (mTBE) può essere risolta stimolando i processi naturali di biodegradazione aerobica. Questi processi consumano inizialmente l’ossigeno disciolto nell’acqua, e successivamente utilizzano altri accettori di elettroni, come ferro trivalente, biossido di manganese, nitrati e solfati. i processi di biodegradazione aerobica possono essere rafforzati somministrando ossigeno in forma di perossidi (ixpEr 75C, prodotto da solvay) o in forma di gel a lento rilascio (oxygel, oxygel plus), ma anche mediante diverse specie di solfati, che stimolano i batteri solforiduttori autoctoni (sBC). La riduzione dei solfati a ione solfuro favorisce la precipitazione dei metalli pesanti eventualmente presenti, eliminandoli così dalle acque di falda.

L’ASSORBENTE DELL’ULTIMA GENERAZIONE

Tra le molte applicazioni del grafene, c’è anche quella di assorbire selettivamente dall’acqua diversi inquinanti, come oli, idrocarburi, tensioattivi, coloranti, pesticidi e pCB. La Carus utilizza un assorbente a base di grafene (Grafysorber, prodotto da Directa plus) che è almeno 5 volte più efficace degli altri assor-

Ossidazione chimica in situ Hi-Tech Ambiente

benti attualmente sul mercato, oltre ad essere completamente ecologico, inerte, non infiammabile, riciclabile ed esente da sostanze tossiche. Grafysorber, disponibile in polvere o in unità assorbenti, che possono essere collegate tra loro per formare barriere, è approvato dal ministero dell’Ambiente italiano e costituisce la soluzione ideale per il contenimento di spandimenti in acqua di prodotti derivati dal petrolio.

ECoCHimiCA

Il trattamento del digestato Ecochimica ha maturato in 40 anni di attività, nel campo della depurazione e filtrazione dell’aria, un’esperienza e un patrimonio tecnologico tali da far fronte a qualsiasi problematica, dando al cliente un supporto sia nelle diverse fasi di progettazione, costruzione, assistenza tecnica e post-vendita, sia nella fornitura di prodotti o di impianti chiavi in mano in diversi settori industriali. nel settore della produzione di biogas, Ecochimica propone un sistema completo di trattamento del digestato applicato agli impianti di digestione anaerobica, dando così soluzione alle problematiche derivanti dallo smaltimento di questo prodotto. Lo smaltimento del digestato, infatti, può essere un grosso problema a causa dell’elevato contenuto di azo-

to, in vista di un utilizzo in agricoltura, come indicato nella direttiva Dm5046/2016 (direttiva nitrati). negli impianti di digestione anaerobica, dopo il pretrattamento, il digestato viene trattato nella torre di strippaggio al fine di ridurre il contenuto di azoto ammoniacale. nella torre di strippaggio l’inquinante viene infatti trasferito nella

fase gassosa e successivamente abbattuto con acido nella torre chimica. Come prodotto, si ottiene una soluzione di solfato d’ammonio, che può essere successivamente separato dalla soluzione mediate l’uso di un cristallizzatore, che utilizza il surplus di calore generato dalla combustione di biogas per ottenere l’acqua calda, indispensabile al processo di cristallizzazione. il sale di risulta può essere utilizzato come fertilizzante. L’impiego di un motore di cogenerazione per la combustione del biogas, rientra nella condizione ad alto rendimento (CAr) del Dm 2011 (certificati bianchi) con relativi vantaggi economici. il CAr associato alla rimozione di azoto dal digestato comporta un ulteriore premio, in base alla percentuale di azoto rimossa.

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HI -TE CH

AMBIENTE

SPECIALE

SISTEMI DI GRIGLIATURA PER ACQUE REFLUE

SPECIALE SISTEMI DI GRIGLIATURA PER ACQUE REFLUE AMG IMPIANTI Le griglie oleodinamiche della serie CMR (subverticali) e CMRV (verticali) si contraddistinguono per il tipo di movimentazione del carrello che avviene tramite motore idraulico e organi meccanici di trasmissione. Entrambi i modelli, adatti per la grigliatura fine, media e grossolana di canali con elevata profondità e larghezza medio-piccola (inferiore a 1,5 m), sono composti da una struttura fissa detta “cassone” e da una componente mobile chiamata “carrello”. Queste griglie vengono posizionate in canale con una inclinazione di 15° rispetto alla verticale. La sezione filtrante per una grigliatura media o grossolana (CMR e CMRV) è costituita da piatti di acciaio saldati direttamente alla struttura; nel caso fosse necessario l’accesso al canale a valle dello sgrigliatore viene fornita una serie di pannelli removibili, normalmente fissati alla struttura tramite adeguati bulloni. Nel caso di una grigliatura fine (modelli CMRF e CMRVF con luce inferiore a 8 mm) viene impiegato un pannello

COSME di acciaio inox formato da barre a profilo trapezoidale (dimensioni 3×5 mm) debitamente rinforzato. Le macchine sono dotate di appositi carter di protezione in acciaio inox. Particolare importante è l’assenza a bordo macchina di apparecchiature elettriche consentendo così una più sicura installazione soprattutto in ambienti umidi, con pericolo d’allagamento o in zone con pericolo d’esplosione. Le griglie possono essere costruite in acciaio semplice, con ciclo di verniciatura poliuretanica o con zincatura a caldo, o totalmente in acciaio inox aisi 304 o 316, e sono fornite di marchio CE e certificato di collaudo interno. Per le griglie modello CMR e CMRV il pettine rotante è dotato di denti di acciaio che scorrono all’interno delle barre quando il pettine si chiude, mentre per le versioni CMRF e CMRFV una lama di ottone raschia direttamente il pannello garantendone una completa pulizia.

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DEFINITIVE ECOLOGY La griglia a tamburo rotante Inflodrum di Definitive Ecology è una macchina per la grigliatura fine utilizzata negli impianti municipali e/o industriali, progettata per portate medio–alte o piccole. Costruita in inox aisi 304/316, è disponibile, a seconda delle applicazioni, con vaglio forato da 1 a 3 mm o vaglio wedgewire da 0.25 a 6 mm. Trova impiego ideale in presenza di forte concentrazione di solidi sospesi, di sostanze grasse e di prodotti fibrosi, in quanto è in grado di trattare reflui di ogni genere, sia in ambito urbano che in-

Cosme propone la griglia a pettine rotativa serie RP curvata ad arco, con spaziature che vanno da 15 a 40 mm. Essa deve essere posizionata in un canale in cemento armato così che l'acqua la attraversi con flusso perpendicolare alle barre. Il materiale solido, presente nell'acqua, si deposita sulla griglia stessa, mentre l'acqua esce di continuo nel canale priva di solidi. La pulizia viene eseguita da pettini pulitori in PVC che, ruotando lentamente, passano attraverso le feritoie togliendo così il materiale presente nella griglia e lo depositano in una vaschetta posta nella parte anteriore. Tra i vantaggi principali di questa griglia, Cosme fa presente il basso costo di esercizio, il fatto che vada installata direttamente su canale, la semplicità di funzionamento e la predisposizione per copertura a norma CE. Tra i campi d’impiego si-

curamente gli scarichi civili, gli scarichi industriali, quelli agroalimentari e zootecnici, nell’ambito degli allevamenti, macelli, cartiere, concerie e altri settori similari.

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EUROPLANTS

dustriale. Il refluo da grigliare entra nella macchina mediante tubazione, per forza di gravità o mediante pompa. Il liquame passa poi nel tamburo tramite una tramoggia calmieratrice con opportuno stramazzo. La grigliatura fine è realizzata con lamiera forata o profili autopulenti con apertura/spaziatura fra 0,25 e 4,5 mm. Una gamma completa di accessori permette di personalizzare ogni macchina alle svariate necessità di impianto, e tra queste sicuramente da citare l’utilizzo di un compattatore a coclea senz’albero per la riduzione del volume dei grigliati fino al 40%, allo scopo di ridurre la forte presenza d’acqua. La macchina viene costruita in due modelli: RD per medie e grandi portate e MRD per piccole portate.

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La griglia fine a tamburo rotante FD prodotta da Europlants serve ad eliminare dalle acque di scarico, prima del loro trattamento, i corpi solidi trascinati. Viene di norma impiegata negli impianti di trattamento reflui urbani, di lavorazione della carne e del pesce, di frutta e verdura, di allevamenti animali e di concerie. L’elemento grigliante è costituito da un cilindro, realizzato con un filo trapezoidale avvolto ad elica su una struttura di supporto, con spazi liberi da 0,25 a 3 mm, a seconda dei solidi da separare. E’ costruita in acciaio inox aisi 304 e le sole parti in movimento sono: una griglia cilindrica, un riduttore e un motore. Gli altri componenti sono: vasca d’alimentazione, che smorza il flusso affluente e lo distribuisce sopra la griglia cilindrica; lama raschiatrice per la rimozione dei solidi; set di tenute tra cilindro e struttura. Il liquido da trattare è introdotto nella vasca d’alimentazione che rallenta la sua velocità e lo distri-

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buisce contro il cilindro rotante di grigliatura. I solidi sono trattenuti sulla superficie esterna del tamburo e sono rimossi dalla lama raschiatrice. Il liquido così ripulito attraversa poi per gravità il tamburo, dall’interno verso l’esterno, e si raccoglie nella vasca di raccolta sottostante munita di attacco flangiato nel modello FD o con fondo aperto nel modello FD/SA per canale. Durante l’attraversamento del tamburo, il liquido ripulisce le fenditure eventualmente intasate. La griglia FD è fornita, di serie, con un troppo pieno regolabile al fine di poter regolare nel migliore dei modi la portata di alimentazione. Su richiesta Ecoplants è in grado di realizzare griglie particolari, con ingombri ed attacchi diversi dallo standard, con accessori speciali ed anche in aisi 316. Versioni speciali sono: FD con compattatore a coclea e FD con pulizia a spazzola rotante.

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SPECIALE SISTEMI DI GRIGLIATURA PER ACQUE REFLUE EDIL IMPIANTI Per la grigliatura fine dei reflui civili e/o industriali Edil Impianti propone la filtrococlea in due differenti versioni: inclinata, da installare in canale prefabbricato in c.a.v. o in contenitore in acciaio; verticale, da installare in una vasca prefabbricata in c.a.v. La filtrococlea integra anche le funzioni di grigliatura, lavaggio e compattazione del grigliato. E’ costituita da una coclea rotante senza albero, comandata da un motoriduttore, che posta all’interno del filtro provvede alla pulizia

EUROPROGETTI dei fori dello stesso tramite delle spazzole in materiale plastico ad usura ridotta ed ad una barra di lavaggio dotata di ugelli spruzzatori. Nell’ultimo stadio della macchina il residuo viene disidratato nella zona di compattazione e trasportato alla bocca di scarico, con possibilità di scarico in sacchi di plastica in continuo. La filtrococlea è costruita in acciaio inox aisi 304, mentre la spira è costruita in acciaio al carbonio di grosso spessore. I modelli disponibili hanno: portate da 20 a 700 mc/h, fori circolari da 3 a 7 mm, inclinazione di 35° o verticale, motoriduttore a bagno d’olio, potenze da 0,75 a 1,1 kW, spire senza albero (che evita intoppi o blocchi con materiali fibrosi), riduzione volume solidi fino al 35%, assenza di supporti interni, spazzole a lunga durata. Si può distinguere il grado di filtrazione in due tipi: grado di filtrazione grossolana con fori da 3 a 5 mm e grado di filtrazione fine con barre trapezoidali da 1,50 a 0,20 mm.

www.edilimpianti.it

EVOTECH La filtrococlea compattatrice proposta da Evotech è una macchina per la grigliatura dei solidi fini, medi e grossolani dalle acque reflue, costruita in acciaio inox aisi 304L o 316L da istallare direttamente in canale negli impianti di depurazione. Questa macchina è disponibile in due versioni, con o senza compattatore, ed è possibile considerarla come una macchina multifunzione in quanto esegue più operazioni: la grigliatura, il trasporto del grigliato, il lavaggio, la compattazione e lo scarico. La filtrococlea con compattatore trova il suo impiego quando, oltre che separare, deve anche compat-

Grazie alla grande esperienza diretta, Europrogetti può offrire soluzioni personalizzate in base alle esigenze del cliente, proponendo trattamenti semplici fino ad arrivare a tecnologie avanzate che permettono il riutilizzo dell’acqua trattata in qualsiasi processo di produzione industriale. L’azienda, peraltro, sviluppa soluzioni avanzate anche per spazi relativamente piccoli, per situazioni critiche o esigenze particolari. Nell’ambito dei sistemi di grigliatura dei reflui, ossia uno dei trattamenti meccanici preliminari a cui vengono sottoposte le acque di scarico all’ingresso degli impianti di depurazione, per separare i solidi grossolani e medio-fini in ingresso ed evitare così la loro sedimentazione nelle fasi successive e l’intasamento dei macchinari (pompe, mixer ecc.), Europrogetti propone diverse tipologie di griglie in base alle differenti esigenze di trattamento. Ecco quindi: griglia a tamburo rotante, ad arco con spazzole, ad arco con pettine, statica, a cascata, a disco, coclea, etc. In tutti i casi la griglia è fatta

in acciaio inossidabile o, comunque, in materiale adatto ad essere costantemente in contatto con l'acqua senza subire corrosione. I solidi vengono separati dall'acqua e inviati in appositi contenitori che devono essere svuotati periodicamente. La pulizia della superficie vagliante è automatica, in continuo e avviene tramite spazzole, pettini o in controcorrente tramite getti d'acqua sotto pressione. Nel caso di una griglia statica, la pulizia avviene manualmente. Il sistema di grigliatura viene controllato tramite interruttori orari preimpostati o sensori di livello.

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HUBER TECHNOLOGY tare i solidi grigliati dei reflui civili o industriali. Questa versione è progettata per ottenere il miglior risultato possibile nei processi lavorativi, e il suo componente più importante è il vaglio che è composto da una lamiera a semicerchio in acciaio inox forata o a rete trapezoidale Wedge Wire, saldato su tubolare o canale in acciaio inox e pulito da spazzole in poliammide. I principali settori di utilizzo della filtrococlea con compattatore sono le acque reflue: impianti di depurazione per diversi processi di grigliatura e separazione delle acque (reflue o fanghi), le industrie chimiche (plastica, vernici, solventi, oli e grassi), le industrie delle bevande (distillerie, cantine, birrerie e bevande in genere), industrie tessili, concerie e lavanderie, industrie alimentari (lavorazione di frutta e verdura, lavorazioni di pesce e carne, di formaggio e latte).

www.evotechsrl.com

La griglia fine Rotamat Ro1 di Huber adotta un esclusivo sistema brevettato che consente la combinazione di più funzioni in una sola macchina: grigliare, lavare, trasportare, disidratare. Permette la massima resa di separazione, assicurando contemporaneamente la massima portata. A seconda della spaziatura e della misura costruttiva possono essere realizzate portate fino a 3.000 l/s circa (10.800 mc/h) per impianto. Ro1, come tutte le altre macchine della famiglia Rotamat presenta i seguenti eccezionali vantaggi: funzionamento rotativo, e quindi usura ridotta; compattatore grigliato integrato, assenza di cattivi odori, bassi costi di smaltimento; possibilità di lavaggio integrato del grigliato; possibilità di montaggio direttamente nel canale, senza scalino; montaggio successivo possibile senza pro-

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blem; affidabile anche in presenza di sabbia, pietrisco e pietre; interamente in acciaio inox; esercizio con manutenzione minima, per la mancanza di parti in movimento e l'assenza di punti di inversion; alta resa di separazione grazie alla deviazione del flusso; bassa resistenza idraulica grazie alla superficie di passaggio libera e molto grande; macchina, cestello di grigliatura e setaccio autopulenti con pettine rotante; spaziatura >6 mm.

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ZOOM

Market

Officine Meccaniche Italiane

La griglia GTF a tamburo fisso La griglia a tamburo fisso e pettine rotante modello GTF (brevettata) prodotta da Officine Meccaniche Italiane presenta il vantaggio di combinare in un’unica macchina diverse funzioni, in particolare sia la micro sia la macro grigliatura, pressatura e disidratazione del grigliato presente nelle acque reflue in impianti di depurazione civili o industriali. Come standard viene realizzata in acciaio Inox AISI 304. CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE La zona di grigliatura è composta da uno schermo grigliante fisso, semi-cilindrico, costruito in base alle esigenze del cliente con profilo a barre, wedge wire o in lamiera forata; una coclea di trasporto e pressatura con albero; una zona di compattazione del grigliato con lavaggio automatico a pressione; n.4 pettini rotanti di pulizia del cilindro a speciale profilo concavo per la perfetta pulizia e raccolta del materiale grigliato; è prevista la sostituzione semplificata delle parti soggette ad usura, grazie al sistema rapido di bloccaggio/sbloccaggio; è presente il sistema di pulizia pettini rotanti con ugelli spruzzatori posizionati all’esterno dello schermo grigliante. La zona di sollevamento è composta da un cilindro chiuso, rivestito all’interno da uno speciale strato di materiale antiusura su cui poggia e ruota la coclea. Sono previsti coperchi di ispezione in lamiera. La zona di pressatura e disidratazione è composta da un corpo completamente forato per il drenaggio dell’acqua; una camicia di contenimento; un sistema di lavaggio interno; la bocca di scarico dei solidi pressati; la tubazione di scarico dell’acqua separata; motorizzazione tramite motoriduttore ad accoppiamento diretto.

FUNZIONAMENTO L'acqua da grigliare passa attraverso lo schermo filtrante lasciando sullo stesso tutto il materiale di dimensioni superiori alla luce di passaggio. Quando aumenta il livello a monte della griglia, raggiungendo il valore di soglia, si aziona il movimento rotativo della coclea centrale e dei pettini. I Pettini Rotanti a speciale profilo concavo puliscono lo schermo fisso, depositando il materiale grigliato nella tramoggia della coclea centrale. La coclea provvede al sollevamento, alla compattazione e all’eventuale insaccamento del materiale grigliato. Durante il trasporto il materiale grigliato subisce una compattazione di circa il 65% in peso. Inoltre, il corpo completamente chiuso, evita il diffondersi di cattivi odori. CARATTERISTICHE TECNICHE Le caratteristiche tecniche possono essere così riassunte: portata in acqua pulita 40-1.900 l/sec; spaziatura griglia da 0,5-6 mm (fine) o 8-30 mm (grossolana); diametro

gabbia filtrante 800-2.000 mm; profondità canale da 700-1.800 mm; inclinazione della macchina rispetto all’orizzontale 35°; grado di compattazione del grigliato 65% SS; lunghezza totale lungo l'asse della macchina di 4.8006.600 mm; potenza del motore elettrico di 0,5-5 kW; protezione del motore IP65. Sono state inoltre apportate le seguenti migliorie rispetto alla tecnica nota: - il numero di giri/min della coclea compattatrice e del pacco pettini non sono identici, grazie alla presenza di un riduttore coassiale, ciò permette alla coclea di girare con n. 7 giri/min per il trasporto e la compattazione e nel contempo avere il pacco pettini che effettua n.1 giri/min a garanzia di durata e affidabilità - il pacco pettini è munito di quattro pettini pulitori (e non uno come la tecnica nota) i quali, peraltro, sono incastellati su struttura compatta di rotazione munita di sistema antisbandamento coassiale con cuscinetto autolubricato in teflon (con durata a vita), ciò consente di trasferire qualsivoglia sforzo di tor-

www.officinemeccanicheitaliane.it Hi-Tech Ambiente

sione dei pettini pulitori sul cuscinetto in teflon il quale ha un fattore di sicurezza non inferiore a 10 - avendo una rotazione più lenta, i quattro pettini sono meno soggetti a sovraccarico da innesto e consentono un numero di passaggi quattro volte superiore rispetto alla tecnica nota. Nel contempo si ottiene una riduzione della potenza impegnata del 50% - la presenza di un limitatore di coppia elettronico fa si che per qualunque carico accidentale dovuto a qualunque evento si possa proteggere la macchina. 11 PLC di bordo consentono l'inserimento di liste programma per effettuare nuovi o diversi cicli di lavoro della macchina. QUADRO DI COMANDO GENERALE Quadro elettrico di comando, protezione IP55, contenente tutti i componenti indispensabili al funzionamento automatico della griglia, PLC, visualizzazione interfaccia macchina utente polifunzionale: interruttore elettropneumatico, differenziale di livello, teleruttori, limitatore di coppia, spie e pulsanti (o selettori), di marcia e arresto, interruttore generale, sicurezze magnetotermiche, morsettiera comprendente contatti privi di potenziale per la segnalazione a distanza dello stato di funzionamento. Il tutto è eseguito nel rispetto delle norme CEI - IEC e secondo la regola dell'arte.

SPECIALE SISTEMI DI GRIGLIATURA PER ACQUE REFLUE SAVI La griglia meccanica sub-verticale a barre GVB di Savi viene utilizzata per la grigliatura grossolana in impianti di depurazione civili e industriali, in particolare in impianti non presidiati, grazie alle sue caratteristiche di semplicità di funzionamento e grande affidabilità e robustezza, oltre ad un costo particolarmente contenuto. Questa griglia è composta da un robusto telaio realizzato in acciaio e da un filtro a barre, la cui luce varia a seconda del grado di grigliatura richiesto. Il suo funzionamento prevede che le acque reflue arrivino a monte dell'unità e il materiale solido venga catturato dalla sezione filtrante barrata. I pettini azionati dal-

SEFT la catena puliscono poi la zona filtrante e trasportano il materiale verso la zona di scarico. Il materiale rimosso dai pettini viene quindi scaricato con l’aiuto di un contro pettine in un cassonetto o in un trasportatore a coclea. Le caratteristiche tecniche principali della GVB sono: spaziatura di circa 12-50 mm; 2 o più pettini pulitori, che assicurano una rimozione dei solidi veloce ed efficiente; larghezza canale di circa 400-2.000 mm; angolo di inclinazione di 75°. Quanto ai vantaggi, essi sono: i denti dei pettini pulitori sono tagliati al laser da una singola barra di acciaio; le guide della catena sono incassate all’interno del telaio per ridurre il contatto tra la catena stessa e il grigliato; la guida di fondo della catena non presenta elementi mobili; nessuna corona di fondo né cuscinetti; costi di manutenzione ridotti (non vi è la necessità di estrarre la griglia dal canale). La griglia meccanica sub-verticale di Savi viene anche nella versione alternativa a spazzole GVS.

www.savi-water.com

moto genera un avanzamento continuo del materiale filtrate verso lo scarico, lasciando libere e pulite le luci di filtrazione tra le lamine. Inoltre, l’accumulo del materiale sul gruppo filtrante può essere utilizzato per aumentare la percentuale di solidi sospesi trattenuti, poi rimossi gradualmente. Nella scelta della luce libera di filtrazione va considerata l’ampia superficie filtrante a disposizione che permette di lavorare a bassa velocità di attraversamento, limitando le perdite di carico.

www.seftgroup.com

SICA

SERECO La griglia piana subverticale a cavo per grandi impianti del tipo GGPSC di Sereco è adatta alla macrogrigliatura in opere di presa e grandi impianti di depurazione civili o industriali, ed è molto indicata per canali di notevoli dimensioni. Essa è costituita da: un robusto telaio in lamiera pressopiegata; insieme di barre fissate al canale con traverse di supporto; benna pendolare in acciaio con pettine; motoriduttore pendolare per la corsa della benna con attuatore per la rotazione; sistema di pulizia della benna per lo scarico del materiale grigliato, installato nella parte alta della macchina. Il materiale depositatosi sulle barre della griglia viene rimosso dalla benna durante la sua corsa verso l’alto. A un’opportuna distan-

La griglia a gradini GPG viene impiegata nelle operazioni di separazione solido/liquidi, come sistema di rimozione di detriti e solidi sospesi dai liquidi. L’utilizzo tipico è per impianti di trattamento e depurazione delle acque, dove un’efficace filtrazione primaria garantisce un efficiente funzionamento dei processi a valle. Caratteristiche principali della GPG sono: griglia a lamine con sagomatura a gradini in acciaio inox aisi 304 o 316; costruzione semplice e robusta; assenza di complicati rinvii e manovellismi; no catene nè quadrilateri deformabili; tutti gli organi di trasmissione, cuscinetti, giunti e alberi sono esterni al canale (nessun contatto con fluido trattato e facile manutenzione); carteratura opportunamente dimensionata a ricoprire la macchina sino a bordo canale, proteggendo le parti mobili dagli agenti erosivi (permettendo installazioni all’aperto e fungendo da protezione a norma CE per il personale dell’impianto). Il gruppo filtrante è diviso in due blocchi indipendenti e compenetranti, uno mobile e uno fisso, il cui

za dal fine corsa superiore ha luogo lo scarico e la pulizia della benna, grazie alla sua rotazione e alla sua particolare conformazione geometrica. Segue la corsa della benna verso il basso, e ciò avviene restando a distanza dalle barre. Giunta al fine corsa inferiore, la benna riprendere la corsa verso l’alto, avvicinandosi delicatamente alla griglia grazie all’azione dell’attuatore dedicato alla sua rotazione. La protezione contro i sovraccarichi è garantita da dispostivi dinamometrici di serie o, su richiesta, da limitatori elettronici di assorbimento. La semplicità della sua costruzione e la pulizia completamente automatica, oltre che l’assenza di organi meccanici immersi in acqua, permettono a questa griglia di garantire sempre alte prestazioni e affidabilità nel tempo. Punti di forza: assenza di parti meccaniche in movimento in acqua; ingombro ridotto; possibilità di sollevare corpi solidi di elevate dimensioni e peso; robustezza.

www.sereco.it

Sica produce diversi tipi di griglie, da quelle manuali a quelle motorizzate a pettine, meccaniche subverticali e a spazzole. La griglia motorizzata a pettine è costituita da una griglia fissa disposta a semicerchio, con barre a spaziatura variabile da 15 a 100 mm. La rimozione del grigliato viene assicurata dal movimento di rotazione di un telaio mobile portante due rastrelli da cui i solidi accumulati vengono rimossi mediante opportuni contro-rastrelli. La griglia meccanica subverticale viene impiegata in canali profondi e quando è necessario scaricare il materiale grigliato a una determinata quota. La pulizia dei solidi bloccati dalla griglia avviene mediante uno o più pettini pulitori. Lo scarico avviene mediante un dispositivo oscillante in un apposito contenitore o nastro trasportatore meccanico. Tutte le parti rotanti che necessitano di manutenzione e lubrificazione sono posizionate fuori acqua e facilmente accessibili.

Hi-Tech Ambiente

La griglia a spazzole trova impiego negli impianti di trattamento delle acque di scarico civili e industriali per l’eliminazione ed eventuale recupero delle sostanze solide trasportate. E’ costruita in acciaio inox aisi 304 o 316 ed è costituita da un setaccio curvato a settore di cerchio in lamiera forata secondo le esigenze di processo, fissato ad un robusto telaio. Sopra il setaccio ruotano 2, 3 o 4 spazzole in nylon. Il materiale grigliato raccolto dalle spazzole viene scaricato con uno speciale dispositivo pulitore in un’apposita vaschetta o su di un nastro trasportatore meccanico. Applicazioni tipiche della griglia a spazzole rotanti sono: lavorazione di carne, latte, vegetali e frutta; allevamenti zootecnici; lavanderie e tintorie industriali; fognature civili; cantine vinicole; scarichi a mare; concerie e cartiere; effluenti di sedimentatori; pretrattamento dei fanghi.

www.sicaitalia.com

RIFIUTI T R A T T A M E N T O

S M A L T I M E N T O

Da radiografie ad argento Scarti preziosi

Un processo di estrazione che si basa sullo strofinare, lavare e bruciare, per arrivare a lingotti puri al 99,9%

Grani di argento dopo la raffinazione elettrolitica

Le lastre radiografiche sono costituite da uno strato di plastica ricoperto da nitrato d’argento e solitamente vengono considerate “rifiuti speciali”. Il loro smaltimento, quindi, avviene ad opera di ditte specializzate, soprattutto perché è possibile recuperare l’argento contenuto nell’emulsione utilizzata per ottenere l’immagine ai raggi X, ossia l’alogenuro. Il processo di estrazione parte sempre con una fase di separazione manuale delle lastre da qualunque altro rifiuto come carta o grappette, a cui può seguire una fase di triturazione delle pellicole e quindi il recupero elettrolitico dell’argento. E con lo stesso processo elettrolitico è possibile recuperare l’argento anche dai liquidi di fissaggio delle radiografie. Esistono tuttavia alcune varianti a questo iter, che consentono di incrementare la resa del trattamen-

Tavolette d'argento pronte per la raffinazione elettrolitica

Grani di argento sulla lamina di acciaio inossidabile durante la raffinazione elettrolitica

to. Ad esempio, l’americana Pyromet, che lavora 15.000 radiografie ogni giorno, non taglia le lastre ma le sottopone ad uno speciale processo di lavaggio. Infatti, una volta separate manualmente dagli altri materiali, le lastre vengono smistate in blocchi da 500 kg ciascuno e trasferite in enormi mescolatori rotanti, all’interno dei quali le radiografie si strofinano e raschiano le une con le altre. Potenti bracci meccanici immergono questi mescolatori all’interno di tre vasche contenenti differenti soluzioni (dalla composizione segreta) a 50 °C per 24 ore, che consentono la separazione dell’emulsione dalla lastra. L’emulsione contenente l’argento si ritrova quindi nel torbido liquido di scarto, chiamato “acqua nera”, che viene pompato all’interno di grandi vasche di seContinua a pag. 27

Hi-Tech Ambiente

Recuperare bonificando Officine Maccaferri

Riqualificazioni col metodo di piggybacking e dewatering dei fanghi col sistema MacTube Le Officine Maccaferri si occupano di problemi ambientali da quasi 140 anni. Nel settore discariche e bonifiche, l’azienda è punto di riferimento nella progettazione di una discarica o nella messa in sicurezza di un’area inquinata, disponendo di “know-how” validato sul campo nell’applicazione dei sistemi di barriera di fondo e laterali, oltre che delle barriere di superficie più adatte alle successive fasi di rinaturizzazione e reinserimento paesaggistico. In tale ambito, infatti, la società ha moltissima esperienza nel piggybacking, ossia la riapertura di discariche, cave o siti di stoccaggio abbandonati, al fine di riciclare i materiali presenti, recuperare l’area ed eventualmente utilizzarla per nuovi conferimenti. Considerando le difficoltà normative e l’opposizione dell’opinione pubblica all’apertura di nuovi impianti di smaltimento rifiuti, il piggybacking appare una soluzione molto interessante; sono necessarie però approfondite conoscenze tecniche, perché occorre realizzare nuovi sistemi barriera in aree di caratteristiche geotecniche fortemente disomogenee e soggette a fenomeni di cedimenti differenziali. La pericolosità ambientale derivante dal biogas e dalla presenza di vecchi rifiuti, dei quali spesso non si cono-

sce l’esatta natura, rende più complesse le operazioni di piggybacking, per le quali Maccaferri è in grado di proporsi con sicurezza ed efficacia. Grande esperienza si ritrova anche nell’ambito dell’essiccamento e smaltimento dei fanghi. Il problema della gestione dei fanghi si presenta in molti settori industriali, come centrali elettriche, cartiere, processi industriali vari, impianti di trattamenti di acque reflue, allevamenti, acquacultura, perforazioni, bonifiche di siti contaminati, dragaggio di porti e canali, ecc. Il primo stadio di tutte le operazioni di trattamento dei fanghi è sempre il “dewatering”, ossia la riduzione al minimo tecnicamente fattibile ed economicamente conveniente del contenuto in acqua dei fanghi. Maccaferri propone il sistema MacTube, che consiste in una filtrazione forzata attraverso grossi tubi in geotessile. Il sistema non richiede strutture permanenti, ma solo modesti interventi di preparazione e successivo ripristino dell’area; la separazione delle fasi liquida e solida avviene in tempi programmabili e relativamente brevi. Se i fanghi non sono contaminati, al termine del’intervento i tubi possono essere reimpiegati sul posto, come elementi strutturali per rimodellamenti morfologici.

Hi-Tech Ambiente

Continua da pag. 25

Da radiografie ad argento dimentazione da 7.500 litri ciascuna, alle quali viene successivamente aggiunto del flocculante, che consente la formazione di grumi che si vanno a depositare sul fondo delle vasche. Il tutto viene ora pompato dentro speciali filtri per eliminare l’acqua; ciò che resta è una tavoletta gelatinosa estremamente preziosa (al punto che in questa fase ciascun

lotto viene pesato e registrato), che passa nell’unità di riduzione termica dove viene essiccata a 540 °C per 12 ore; ciò che si ottiene è argento grezzo in forma di cenere. La fase successiva è quella di raffinazione, che consiste nel bruciare a 1.100 °C la cenere per poter separare l’argento dalle sostanze organiche e metalli comuni (tra cui quello delle grappette). L’argento fuso viene versato in appositi crogiuoli e una volta solidificato sottoposto ad una seconda fusione, al termine

Lingotto di argento ottenuto con la prima fusione

Prima fase di fusione

della quale viene versato in stampi ricoperti di graffite. Si ottengono così delle lastre (del peso di circa 15 kg ciascuna) che passano alla fase di estrazione elettrolitica. La lastra di argento viene immersa e fissata dentro una cella contenente una soluzione di nitrato d’argento ed una piastra di acciaio inossidabile. Alla piastra in acciaio viene collegata una carica negativa mentre

Hi-Tech Ambiente

alla lastra di argento uno carica positiva. Quando viene fatta passare corrente, la piastra d’acciaio attira a sè l’argento, mentre gli altri metalli, come rame e zinco, cadono sul fondo della cella. L’argento, così liberato dalle impurità, viene nuovamente fuso per ottenere lingotti puri al 99,9%. Per ricavare 1 lingotto da 30 kg occorrono 150.000 lastre radiografiche.

Il processo Creasolv oggi Dissoluzione selettiva

Applicazioni consolidate e altre in sperimentazione, come la separazione di additivi bromurati antifiamma dalle plastiche dei raee Il riciclaggio delle materie plastiche è una realtà industriale consolidata, ma esistono ancora delle “zone d’ombra”, cioè dei manufatti che ancora non possono essere separati da altri contaminanti, o non possono essere riciclati perché composti da diversi polimeri o perché contengono additivi nocivi. Problemi di questo tipo si incontrano: nella separazione di miscele tra PET e PVC, oppure tra ABS e polistirene antiurto; nella separazione di accoppiati tra plastica e metallo; nel riciclo di film coestrusi, come si incontrano frequentemente negli imballaggi per caffè e per prodotti a lunga conservazione; nel recupe-

Processo VinyLoop

ro del PET da imballaggi contenenti materiali barriera, pigmenti e cariche minerali; nel recupero di plastiche provenienti da raee, dove possono essere presenti ritardanti di fiamma a base di bromo. Tutti questi problemi possono essere efficacemente risolti con il processo Creasolv, sviluppato dalla società tedesca CreaCycle. IL PROCESSO DI ESTRAZIONE SELETTIVA

Impianto VinyLoop

Per tutti i materiali plastici (con l’unica eccezione del Teflon) è possibile trovare un solvente che in determinate condizioni di temperatura scioglie il materiale plastico, lasciando come residui le altre plastiche e gli eventuali contaminanti. La soluzione viene filtrata, in modo da eliminare le sostanze estranee, il solvente viene fatto evaporare (verrà recuperato e riutilizzato per altri cicli nello stesso processo) e in questo modo si ottiene il materiale plastico purificato. L’evaporazione dei residui di solvente completa il processo e consente di ottenere il polimero in condizioni di elevata purezza. LE APPLICAZIONI

Il processo Creasolv è stato inizialmente applicato ad un progetto pilota per il riciclo dei contenitori in polistirene espanso usati per contenere il pesce. Nonostante questi contenitori siano costituiti solo da EPS, il contatto con il pesce li impregna di cattivi odori. Ebbene, il processo CreaContinua a pag. 30 Hi-Tech Ambiente

VECOPLAN

Il trituratore VEZ 2500 Nell’ampia gamma degli efficienti trituratori monoalbero proposti da Vecoplan (e distribuiti in Italia da Pigozzo), particolarmente efficaci e robusti sono i modelli VEZ 2500 T. Si tratta di trituratori ad alte prestazioni e con una struttura estremamente solida. Con una portata costantemente alta e una qualità del prodotto di uscita omogenea, l’impiego di queste macchine si rivela molto redditizio. Tutti i modelli sono dotati di un motore dinamico HiTorc con alta coppia di processo e di spunto e dalla potenza di 247 kW. I motori non presentano alcun elemento meccanico quali cinghie di trasmissione, frizioni o unità idrauliche. In questo modo vengono movimentate masse inferiori e si raggiunge quindi un alto grado di efficienza. Inoltre, i lavori di manutenzione rispetto ai motori idraulici risultano

davvero minimi. Vecoplan propone il VEZ 2500 T con 144 o con 216 lame. La gamma raggiunge così una por-

LADURNER: I MINICOMPATTATORI LC5 E LC7

ciclo inverso per agevolare lo scarico, cilindro di ribaltamento centrato nella parte anteriore per stabilizzare il ribaltamento, pulsantiera regolabile, punto di ribaltamento rinforzato. Come optional è

Ladurner ha realizzato una nuova gamma di compattatori per rifiuti, di cui fanno parte i minicompattatori LC5 e LC7, che rappresentano la perfetta risposta alle necessità di raccolta “porta a porta” all’interno dei centri urbani e storici. Per le loro caratteristiche di agilità e versatilità offrono la soluzione ideale per l’accoppiamento e lo scarico rifiuti all’interno di autocompattatori di media/grande taglia. Punti di forza esclusivi sono rappresentati dalla solidità costruttiva e da soluzioni a garanzia di una maggior sicurezza e comfort per l’operatore, nonché di un ridotto impatto acustico e ambientale. Queste macchine sono dotate di: cilindri frenati, pala con funzione

tata che va dalle 10 alle 12 ton/ora oppure dalle 12 alle 15 ton/ora. Altrettanto interessanti i trituratori monoalbero VAZ 110 XL. A se-

Il trituratore Vecoplan VAZ 110 XL

conda del modello queste macchine possono presentare, ad esempio, un diametro del rotore di 370 mm, una bocca di scarico materiale di 1.075 mm ed un’altezza di 1.100 mm. Vecoplan presenta così una soluzione per la triturazione robusta e durevole alle aziende che lavorano ad esempio nell’ambito del legno.

Il trituratore Vecoplan VEZ 2500 T

possibile accessoriare questi minicompattatori con: agevolatore di carico, prepinzamento meccanico, equipaggiamento in alluminio, versione elettrica per il compattatore, pedana per l’operatore, im-

Hi-Tech Ambiente

pianto di ingrassaggio con cartucce periferiche periodiche. I compattatori di portata maggiore (LC15, LC18 e LC25) della nuova gamma di Ladurner saranno invece presentati in primavera.

Continua da pag. 28

Il processo Creasolv oggi solv ha mostrato che è possibile recuperare il polistirene sciogliendolo in limonene. Successivamente, il processo di dissoluzione selettiva è stato applicato su larga scala nel processo Vinyloop, che recupera il PVC da rifiuti di tubi, pavimentazioni, cavi elettrici e simili, sciogliendolo in metiletilchetone (MEK) e recuperando il solvente in ciclo chiuso. Il progetto Vinyloop è applicato in un impianto da 10.000 ton/anno, situato a Ferrara e gestito dalla Solvay. Una recente applicazione del processo Creasolv è attualmente in fase di sviluppo da parte della multinazionale Unilever, che intende applicarlo al riciclo dei sacchetti multistrato utilizzati per gli alimenti a lunga conservazione. Unilever sta costruendo un impianto in Indonesia, con una capacità di 3 ton/giorno; secondo i primi esperimenti, dovrebbe essere possibile ottenere con questo impianto polietilene puro riutilizzabile, con un consumo di energia corrispondente a 1/6 di quello occorrente per produrre il materiale vergine. Infine, una applicazione molto

Impianto recupero plastica (APK)

importante, finora solo a livello di impianto pilota, è la separazione degli additivi antifiamma a base di bromo dalle plastiche recuperate dai raee. A partire dal luglio 2008 tutti i bifenili polibromurati (PPB) ed i corrispondenti eteri (PBDE) sono stati vietati in tutta l’Unione Europea; tuttavia, considerando la vita relativamente lunga delle apparecchiature elettriche ed elettroniche, i raee che vengono attualmente raccolti contengono molto spesso questi additivi antifiamma, che con i normali pro-

cessi di rigenerazione vengono trasferiti nelle plastiche di riciclo e in pratica ne impediscono l’immissione sul mercato. Inoltre, molti inceneritori rifiutano la plastica che contiene additivi antifiamma bromurati, per timore che possono dare origine a bromo-diossine; per cui, per questi materiali non è possibile neppure il recupero energetico. Il processo Creasolv può offrire la soluzione: i materiali plastici vengono selettivamente disciolti, escludendo gli additivi e successivamente recuperati.

Processo CreaSolv

Hi-Tech Ambiente

UN PROCESSO CONCORRENTE

Il Creasolv non è l’unico processo di dissoluzione selettiva. Recentemente la società tedesca APK ha annunciato l’imminente costruzione di impianti in Europa e in Asia, finalizzati al recupero di plastiche miste utilizzando il suo processo Newcycling. La tecnologia alla base di questo processo non è stata resa nota, salvo che per il fatto che è basato sulla dissoluzione selettiva dei diversi polimeri.

BIOMASSE & BIOgAS B I O M A S S A

B I O g A S

B I O M E TA N O

C O g E N E R A Z I O N E

Biometano: settore sbloccato L’attesa è finita

L’UE ha approvato il regime di sostegno da 4,7 miliardi di euro e l’Italia ha firmato il decreto attuativo Dopo quasi 2 anni di attesa, è stato finalmente firmato il decreto interministeriale per la promozione dell’uso del biometano e degli altri biocarburanti avanzati nel settore dei trasporti. Si tratta di un provvedimento particolarmente importante sia per il settore agricolo che per quello che si occupa della gestione del ciclo dei rifiuti. Con il decreto l’Italia, già all’avanguardia in Europa, si pone l’obiettivo del 10% al 2020 del consumo di energie rinnovabili nel settore dei trasporti, al cui interno è stato fissato il sub target nazionale per il biometano avanzato e gli altri biocarburanti avanzati, pari allo 0,9% al 2020 e al 1,5% nel 2021. Il nuovo decreto attuativo arriva a seguito dell’approvazione da parte della Commissione Europea di un regime di sostegno pubblico all’Italia, per il periodo 2018-2022, da 4,7 miliardi di euro. Nel dettaglio, il sistema incentivante si applica a tutti nuovi impianti per la produzione di biometano e biocarburanti ottenuti da rifiuti, residui agricoli e alghe (e a quelli esistenti riconverti), che entrino in esercizio entro il 31/12/22. I produttori di biofuel riceveranno un premio che permetterà loro di compensare i maggiori costi di produzione e competere con i combustibili fossili nel settore dei tra-

sporti. Il premio potrà comunque essere aumentato se i produttori effettueranno anche investimenti per migliorare la distribuzione e la liquefazione del biometano avanzato. In regime, inoltre, incoraggerà gli agricoltori a produrre biometano e biocarburanti dai propri residui e ad avvalersene per alimentare i loro stessi macchinari agricoli e veicoli. Il livello dell’incentivo sarà aggiornato ogni anno in base ai costi di produzione per garantire che non vi siano compensazioni eccessive. Lo schema impone comunque un limite massimo di producibilità, complessivamente incentivata, di 1,1 miliardi di mc/anno; raggiunto tale tetto potranno beneficiare dei sussidi unicamente le strutture che avranno presentato richiesta di qualifica e che siano entrate in esercizio entro i 12 mesi successivi. Da evidenziare che il meccanismo previsto nel decreto viene finanziato dai “soggetti obbligati” (operatori economici che vendono benzina e gasolio, e che quindi hanno da tempo l’obbligo di immetterne una parte sotto forma di biocarburanti). E’ inoltre previsto che si sostituiscano biocarburanti per lo più di importazione (biodiesel) con biometano prodotto in Italia, promuovendo la filiera nazionale. Hi-Tech Ambiente

UN MERCATO POTENZIALE

Il biogas in Irlanda

Il MultiMix di Weltec Biopower

L’Irlanda intende avviare la riforma energetica con l’introduzione di una nuova tariffa per le energie rinnovabili. Il governo prevede di aumentare la quantità di energia verde dall’attuale 23% al 40% entro il 2020. All'inizio di settembre 2017, infatti, il Dipartimento irlandese dell’ambiente (DCCAE) ha annunciato l'adozione di un nuovo regime di sovvenzione per promuovere le energie rinnovabili, noto come “programma di sostegno all'energia rinnovabile” (RESS). Finora, l'Irlanda è stato l'unico paese europeo senza un piano di incentivazioni. Tuttavia, l'isola verde deve soddisfare le richieste dell'UE entro il 2020, e ciò significa che il 16% del fabbisogno energetico del Paese deve essere arrivare da fonti rinnovabili. Il biogas svolge un ruolo chiave nel raggiungimento di tali obiettivi. Peraltro, le condizioni per ampliare la rete di impianti a biogas in Irlanda sono molto buone: in primo luogo, il settore agricolo e dei rifiuti vanta un enorme potenziale di biomassa. Secondo, con un tasso di crescita del 4,9% nel 2016, l'Irlanda è l'economia nazionale in crescita più rapida nell'UE e offre un clima favorevole agli investimenti. Inoltre, il Paese vuole ottenere l'indipendenza dalle importazioni di energia. Tuttavia, per avviare con successo la riforma energetica, c'è la necessità di produttori di impianti di biogas qualificati e con esperienza.

Sul suolo britannico, ad esempio, la tedesca Weltec Biopower è attiva da oltre 10 anni, durante i quali ha contribuito alla creazione del mercato del biogas nel Regno Unito, installando quasi 20 impianti. Otto di questi impianti si trovano in Irlanda del Nord e due ulteriori sono in costruzione, entrambi da 500 kW. Uno dei due impianti sta sorgendo presso un'azienda di allevamento di suini vicino a Belfast ed è alimentato per il 70% da liquami suinicoli, per il 15% da insilato erboso e per l’altro 15% da insilato di mais. Per utilizzare in modo efficiente l'elevato potenziale energetico dell’insilato erboso, è stato scelto il sistema MultiMix di Weltec Biopower, posizionato tra l'alimentatore in entrata e il digestore. Prima che il substrato venga caricato nel digestore, infatti, il materiale fibroso viene triturato e mescolato con i liquami animali. Il secondo impianto a biogas è invece in costruzione vicino al confine irlandese, presso un vecchio sito industriale. Il mix di biomasse in entrata è costituito principalmente da letame animale e insilato di erba, nonché da insilato di mais e da pollina. Oltre al digestore, alla vasca di pre-stoccaggio, al serbatoio per il digestato e all'alimentatore di dosaggio, anche questo secondo impianto sarà dotato del sistema MultiMix di Weltec.

L'analisi del biometano ETg 8500 Bio M

Un sistema completo di stazione di pre-trattamento del campione, analizzatori di misura per vari parametri, software, monitor e allarmi Nel corso dell’ultimo decennio l’upgrading del biogas a biometano si è molto diffuso in alcuni Paesi, dove era già consolidata la produzione di biogas, proveniente da sistemi di captazione in discariche di rifiuti urbani, da impianti di depurazione di acque reflue civili e dalla digestione anaerobica di biomasse agricole e agro-industriali. Il nuovo ETG 8500 Bio M è un sistema completo per l'analisi del

Cella Multipasso

Hi-Tech Ambiente

biometano prodotto in impianto (inteso come controllo di processo) e per il monitoraggio della qualità (caratteristica fondamentale prima dell’immissione in rete). Il sistema di analisi include: una stazione di pre-trattamento del campione (ad esempio quando l'ingresso del campione è il biogas grezzo); gli analizzatori per la misurazione della concentrazione di CH4, H2S, CO2, O2, LHV,

HHV, punto di rugiada, densità relativa, indice di Wobbe; software esclusivo ETG, touch screen monitor, allarmi, DI e DO. Il tutto all’interno di un cabinet "pronto a operare". Gli analizzatori utilizzati dal sistema ETG 8500 Bio M sono: analizzatore NDIR per CH4, analizzatore NDIR per CO2, analizzatore paramagnetico per O2, analizzatore TDLAS per H2S, analizzatore del punto di rugiada. Particolare attenzione è stata posta nella tecnologia di misurazione del valore di H2S. Nell’innovazione tecnologica degli analizzatori di biometano, infatti, uno dei componenti da abbattere è il valore dell’H2S tramite l’utilizzo di carboni attivi funzionalizzati. Il processo di assorbimento di H 2S da parte dei carboni attivi funzionalizzati può essere di tipo misto chimico-fisico: il composto viene assorbito sulla superficie e successivamente si ossida con una reazione di ossidazione selettiva catalizzata dalla presenza di ossidi di metallo sul carbone stesso. Per verificare la purezza del bio-

Cella Cavità risonante

metano occorre quindi un analizzatore con una tecnologia in grado di analizzare bassissime con-

centrazioni di H 2S (decimali di ppm) e con alta affidabilità. ETG 8500 utilizza la tecnica

Continua a pag. 37

Cabina dell'ETG 8500 BioM Hi-Tech Ambiente

spettrometrica OFCEAS, riconducibile alla più conosciuta come Lambert e Beer.

Progeco si propone a tutte le realtà presenti sul mercato della produzione di energia da impianti a biomasse, come fornitore di impianti e sistemi per la combustione e il trattamento del biogas. La gamma comprende torce per biogas e biometano, torce syngas, filtri biogas, gruppi di deumidificazione biogas, desolforatori, scambiatori di calore ed accessori per digestori anaerobici. L’azienda progetta, sviluppa, costruisce soluzioni cost-effective, da semplici componenti a sistemi e impianti complessi. Nell’ambito degli impianti di upgrading di biogas a biometano, Progeco ha sviluppato una gamma speciale di torce di sicurezza (tipo HTB) in grado di bruciare all’interno di un ambiente controllato sia il biometano non utilizzabile come gas naturale sia il biogas che bypassa l’impianto di upgrading/trattamento. Lo schema di base e la gamma sono gli stessi delle torce biogas, modificati e studiati con specifiche soluzioni tecniche che rendono possibile l’utilizzo della torcia per il campo di impiego (configurazione specifica).

PROGECO

La torcia di sicurezza Tutte le torce sono caratterizzate da: equipaggiamento affidabile e semplicità di installazione; funzionamento completamente automatizzato con controllo in continuo della combustione; torcia a fiamma interamente contenuta;

camera di combustione con rivestimento isolante speciale senza punti di ancoraggio esposti direttamente alla fiamma; alimentazione separata biogas/biometano (versioni a combustione dualfuel).

Da segnalare, inoltre, che vengono realizzate anche versioni personalizzate nei casi in cui sono necessarie specifiche caratteristiche costruttive e funzionali, fornendo sempre la miglior tecnologia disponibile per le applicazioni richieste, sviluppata con criteri di innovazione ed efficienza.

Hi-Tech Ambiente

Continua da pag. 35 ETG OFCEAS H2S

L'analisi del biometano In breve, essa si basa sul principio dell'assorbimento della luce da parte dei gas, con ogni gas che ha un assorbimento (risposta spettrale) che è tipica dello stesso. Due importanti differenze riguardo alla tecnica OFCEAS portano a soppiantare le tecniche attualmente utilizzate, ossia la cavità risonante e il piccolo volume della cavità. Relativamente alla cavità risonante, bisogna innanzitutto dire che nella spettrometria convenzionale vengono utilizzate celle multipasso con specchi dorati, mentre con OFCEAS si utilizza l'alta riflettività. Questa elevata riflettività offre un ampio percorso ottico (da 1 a 10 km rispetto a 10 m massimo con tecnologie convenzionali) che consente soglie di rilevamento molto basse. Un altro notevole vantaggio deriva dal piccolo volume della cavità, come anticipato. Il tempo di rinnovo del gas all'interno è ridotto, con un tempo di risposta molto veloce dall'analizzatore: un importante benefit per quanto riguarda il controllo del processo. Le caratteristiche principali del Sistema di analisi ETG 8500 Bio M per il biometano sono: analisi in tempo reale, impostazioni di uscita range 4-20 mA, visualizzazione storica degli ultimi 30 minuti di analisi, dimensioni: 1600x800x600 mm, peso 105 kg, materiale: acciaio inox aisi 304, dati scaricabili CSV, remotazione dello strumento, calibrazione automatica di CH4, CO2, O2. Le opzioni di comunicazione sono: modbus, profibus, ethernet. Importante, infine, sottolineare che l'ETG 8500 è conforme alla norma UNI/TR11537.

ERRATA CORRIGE In Hi-Tech Ambiente n.8/2017, nell’articolo a pag 42 dal titolo “Il biometano dalla forsu”, il nome corretto della società costruttrice dell’impianto è PRODEVAL. Ci scusiamo con i ns lettori e con l’azienda.

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Il processo Eco-Sorb VPSA (Vacuum Pressure Swing Adsorption) di Ecospray Technologies consente l’efficace upgrading del biogas a biometano. Si tratta di una tecnologia consolidata che, a differenza della tecnologia PSA, opera a pressione ambiente consentendo di evitare le complicazioni progettuali e operative tipiche dei processi in pressione. Il sistema Eco-Sorb VPSA nella sua versione più semplice si compone di una prima fase in cui il biogas attraversa un letto di sorbente a pressione atmosferica, e di una fase di rigenerazione durante la quale il letto viene rigenerato sottovuoto spinto. Il processo si basa sulla capacità dei setacci molecolari di adsorbire selettivamente CO2, H2S e H2O, è in continuo e non condizionato dalle fluttuazioni delle condizioni operative. Caratterizzato da bassi consumi energetici, contenuti costi d’investimento e da una grande semplicità impiantistica, Eco-Sorb VPSA offre performance ai massimi livelli richiesti oggi dalle normative sia per l’utilizzo del biometano per autotrazione, sia per la sua immissione in rete. Il processo è costituito da un’unità di pre-trattamento che rimuove i componenti secondari, come umidità e composti solforati e da un’unità di upgrading che si basa su tre colonne di adsorbimento contenenti setacci molecolari connesse tra di loro in parallelo, in modo da garantire continuità alla portata in uscita dal sistema stesso. L’anidride carbonica presente nel biogas rimane adsorbita nei pori interstiziali del letto sorbente e si ottiene il biometano. La sezione di upgrading opera contemporaneamente in modo tale da avere un primo reattore in fase di lavoro (adsorbimento), un secondo in fase di rigenerazione sottovuoto spinto ed un terzo in fase di ripristino della pressione operativa. Nella fase di rigenerazione, l’off-gas desorbito è ricco di CO2 e povero di metano. Nel 2013 inizia lo studio del processo VPSA e dell’innovativo sistema Eco-Sorb VPSA, attualmente brevettato, con numerose prove di laboratorio per l’identificazione del materiale adsorbente più performante per il processo di cattura delle molecole di interesse a bassa pressione e l’analisi delle capacità di caricamento. L’anno seguente è stato realizzato il prototipo, ottimizzato in campo, giungendo alla configurazione finale per l’upgrading. I test hanno permesso

La tecnologia VPSA Ecospray Technologies

Un impianto per l’upgrading e la liquefazione del biometano Eco-Sorb VPSA

l’ottimizzazione del processo in termini di efficienza, affidabilità e continuità operativa e di individuare le variabili che influenzano il processo (grado di vuoto, rigenerazione del materiale adsorbente, tempi di residenza all’interno del reattore, qualità dei setacci molecolari, sistema di controllo). Tra le variabili, è stato verificato che il processo risulta particolarmente sensibile all’umidità presente nel biogas; è stato perciò dotato di un controllo del caricamento dei setacci molecolari per mantenerne l’efficienza costante nel tempo. A metà del 2015 è stato realizzato un impianto pilota installato per circa un anno presso un digestore anaerobico per la produzione di biogas da forsu e, a fine 2016, è stato installato un sistema per l’upgrading del biogas prodotto dai fanghi di depurazione. Queste esperienze hanno permesso di approfondire ulteriormente le sezioni di pre-trattamento e upgrading al fine di garantire per ogni tipologia di biogas la soluzione più

efficiente ed efficace, con tecnologia tutta italiana. Il sistema Eco-Sorb VPSA, installato dal dicembre 2016 presso l’impianto di produzione di biogas ottenuto da fanghi di depurazione delle acque reflue di Bresso-Niguarda (MI), è integrato con una stazione di compressione per il rifornimento di un’auto funzionante con il biometano prodotto. Il motore a combustione è continuamente monitorato al fine di verificarne il corretto funzionamento nel tempo. Ad oggi, tale sistema è in funzione e resterà operativo consentendo di validarne ulteriormente l’efficienza per la rimozione della CO2, dell’umidità e degli altri inquinanti presenti in valori particolarmente critici in entrata: H2S > 4700 ppm, cloro > 27 mg/mc, silicio totale (incl. silossani) > 2 mg/mc. Il sistema monitora direttamente ed in continuo i principali parametri qualitativi e quantitativi: tutti i prelievi e le analisi ufficiali richiesti per la validazione dei risultati sono effettuate dall’Istituto sull’Inquina-

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mento Atmosferico (IIA) del CNR che ha attestato la conformità del biometano prodotto dal sistema Eco-Sorb VPSA nella relazione “Monitoraggio di una unità di validazione per l’upgrading a biometano del biogas da fanghi di depurazione” (Aprile 2017), commissionata da CAP Holding. I valori misurati in uscita dall’impianto di Ecospray sono i seguenti: CH4 ≥ 98%, CO2 < 2%, O2 < 0.5%, temperatura di dewpoint @ 7000 kPa < -5°C, silicio totale < 0.04 mg/mc, cloro < 0.1 mg/mc, con potere calorifico superiore pari a 36.7 ± 0.7 MJ/mc, indice di Wobbe pari a 49.7 ± 2.0 MJ/mc, densità relativa compresa tra 0.55-0.57. Il biometano prodotto a valle del sistema Eco-Sorb VPSA è risultato costantemente conforme alla norma UNI TR 11537 e alle direttive comunitarie EN 16723. Il sistema Ecospray è caratterizzato da molteplici vantaggi: contenuto in metano costantemente superiore al 97%, alti rendimenti anche in caso di fluttuazioni dei parametri a

monte, costi di investimento e operativi contenuti, sistema compatto, modulare e adatto per ampliamenti successivi, idoneo per piccoli e medi impianti (100-1.000 Nmc/h di biogas grezzo), semplicità di installazione e trasporto, sistema di controllo con software proprietario per una completa automatizzazione e gestione attiva dell’impianto. Da evidenziare che, in caso di impianto esistente, Eco-Sorb VPSA consente una grande facilità di integrazione grazie alla flessibilità della componentistica e alle ridotte dimensioni dei singoli moduli e la possibilità di aumentare in un secondo momento la capacità del sistema tramite semplici aggiunte di moduli. Inoltre è possibile trattare surplus di produzione di biogas, anche in caso di ridotte quantità disponibili (<100 Nmc/h). Ecospray offre quindi impianti chiavi in mano efficienti ed affidabili per l’upgrading, la deumidificazione e rimozione di H2S e altri inquinanti dal biogas (VOC, silossani e altri), compressione per l’immissione in rete, polishing e liquefazione del biometano per ottenere BioLNG (trasporto lacustre, fluviale e autotrasporti).

PROGETTO METHAMORPHOSIS

Il biometano dai reflui per Seat Dall’accordo stipulato tra la casa automobilistica spagnola Seat e la società idrica iberica Acqualia è nato il progetto Life+ Methamorphosis, che mira a produrre biometano a partire dalla depurazione delle acque reflue per alimentare motori termici. Seat e Acqualia hanno valutato che con il biometano prodotto dalle acque reflue di una città di 50.000 abitanti un’auto CNG potrebbe percorrere 5 milioni di km. Dopo una serie di passaggi di filtrazione, purificazione e fermentazione si ottiene, come noto, biogas poi trasformato in biometano. Secondo le specifiche del progetto spagnolo sono previsti impianti di depurazione e trasformazione dei reflui capaci di gestire 10.000 mc/giorno di liquami e produrre 1.000 mc/giorno di biometano, sufficiente a rifornire 150 auto che percorrono 100 km/giorno.

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energia

ISI Plast

L’innovazione che rispetta l’ambiente ISI Plast si è affermata in Italia nella produzione e nella personalizzazione di contenitori in plastica per il settore industriale, alimentare ed eco-sanitario.

Il processo di continua evoluzione tracciato dall’azienda pone il rispetto per l’ambiente come uno dei principi cardine sul quale si basa la propria filosofia produtti-

va. Ed è proprio in quest’ottica che la società ha deciso, nel corso degli anni, di effettuare importanti investimenti per intraprendere un percorso volto all’innovazione tecnologia e all’ecosostenibilità. L’introduzione delle navette AGV – Automatic Guided Vehicles (primi nel proprio settore), il programma di rinnovamento del parco macchine (introdotte presse elettriche di nuova generazione) e il nuovo impianto di illuminazione a LED esteso a tutti i reparti dell’azienda, sono segni tangibili della volontà di ISI Plast di ridurre il proprio impatto ambientale. Recentemente l’impegno aziendale si è fatto ancora più concreto. Grazie al supporto della ditta Bacilieri di San Martino in Rio, ISI Plast nel 2017 ha deciso di installare sul tetto dei propri fabbricati

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un impianto fotovoltaico da 348 kWp. Con una superficie di circa 3.000 m2, il nuovo impianto porterà verso la completa autonomia elettrica. I moduli fotovoltaici di ultima generazione e gli inverter SolarEdge, che consentono il monitoraggio delle prestazioni del singolo modulo, permetteranno ad ISI Plast di produrre circa 450.000 kWh annui, equivalenti al consumo di circa 150 abitazioni. L’importante investimento aziendale si tradurrà quindi in un’ulteriore riduzione di 238.950 kg di emissioni di CO2 (equivalenti a 800 alberi piantati) che andranno ad aggiungersi ai 738.704 kg di CO2 risparmiati annualmente (equivalenti a 2.470 alberi piantati) grazie alle implementazioni introdotte negli anni precedenti (per una riduzione totale annua pari a 977.654 kg di CO2).

macchine & strumentazione Il controllo dall’inquinamento atmosferico e degli inquinanti presenti negli ambienti di lavoro viene oggi affidato quasi esclusivamente ad apparecchiature automatiche, che nelle versioni più aggiornate attualmente disponibili sono in grado di misurare contemporaneamente le concentrazioni di diversi gas: alcune apparecchiature superano i 30 composti individualmente misurati. Le esigenze a cui devono rispondere queste apparecchiature sono diverse, e spesso in contrasto tra loro: elevata precisione, rapidità di risposta, doti di robustezza che consentano di sopportare i “maltrattamenti” tipici dell’ambiente industriale, stabilità nel tempo (in modo da evitare frequenti ricalibrazioni), insensibilità ad interferenze e ad “avvelenamenti” da parte di sostanze estranee, semplicità di uso, compatibilità con i protocolli di comunicazione utilizzati in ambito industriale, capacità di autodiagnosi dei guasti, possibilità di eseguire calibrazioni periodiche. Per rispondere a tutte queste esigenze sono essenziali l’esperienza, la specializzazione e l’organizzazione.

I misuratori multiparametrici Per aria e gas

Principi e applicazioni di questi strumenti automatici che devono rispondere a molteplici esigenze spesso anche in contrasto tra loro

QUATTRO DIVERSE TECNOLOGIE

La maggior parte delle apparecchiature oggi in commercio combina sensori di due o più tipi diversi; quelli utilizzati nelle apparecchiature automatiche si possono raggruppare secondo quattro diverse tecnologie: - Sensori allo stato solido (detti anche MOS, cioè Metal Oxide Sensors). Sono quelli più diffusi e di struttura più semplice, infatti sono costituiti da una “pasticca”

di materiale solido (generalmente ossidi metallici) nella quale sono inseriti due elettrodi. Il gas da rivelare, reagendo con il materiale del sensore, ne varia la conduci-

bilità elettrica e, di conseguenza, la corrente che passa attraverso l’apparecchiatura quando agli elettrodi viene applicata una tensione nota. Possono essere consi-

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derati tipi di sensori allo stato solido i sensori paramagnetici utilizzati per la misura dell’ossigeno - Sensori elettrochimici (detti anche ECC, cioè Electro Chemical Cells). Registrano il flusso di elettroni associato con una reazione di ossidazione o di riduzione nella quale è coinvolto il gas da rivelare, producendo un segnale la cui intensità è proporzionale alla concentrazione del gas stesso. Rientrano tra i sensori elettrochimici anche quelli all’ossido di zirconio, utilizzati per la misura delle concentrazioni di ossigeno in ambienti ad alta temperatura - Sensori spettrofotometrici. Si basano sull’assorbimento di frequenze UV o IR, che sono specifiche per i diversi gas. Ai “classici” sistemi non dispersivi (NDIR, Continua a pag. 44

ZOOM

Market

Il contributo di SICK

Le migliori tecnologie di misura del metano di Luca Basaglia*

SGI è un importante operatore per il trasporto di gas naturale attraverso una rete di metanodotti in alta pressione per una lunghezza di circa 1.550 km. L’azienda è nata nel dicembre 2004 dalla fusione delle Società Edison T&S Spa e della sua controllata SGM Spa, mentre nel settembre 2016 è divenuta di proprietà di Macquarie European Infrastructure Fund 4 e Swiss Life GIO II EUR Holding. Il punto di interconnessione di Castel di Ieri ad Avezzano, in provincia dell’Aquila, è uno dei punti di immissione della rete SGI che consente di trasportare il gas naturale in diversi ambiti delle regioni del centro Italia, come Abruzzo, Marche e Lazio. Il gas naturale viene derivato dalla dorsale principale del gasdotto SRG e viene immesso nella cabina Re.Mi. (Regolazione e Misura) di Castel di Ieri situata a circa 1.000 m di altitudine. Qui il gas naturale viene inizialmente filtrato per poi essere misurato fiscalmente ed essere, successivamente, regolato in pressione e in portata in relazione alla quantità di gas che il servizio di dispacciamento di SGI gestisce per soddisfare l’utenza civile e industriale a valle. L’esigenza principale di SGI era di incrementare la capacità dell’impianto di misura e regolazione da una portata erogata (Qero) di 150.000 Smc/h a 350.000 Smc/h, aumentando sensibilmente le prestazioni dell’impianto stesso. Per la parte misura sono state sostituite le convenzionali soluzioni di tipo meccanico (contatori a turbina) con le tecnologiche soluzioni di misura di tipo ultrasonico. I misuratori installati consentono di avere una capacità di misura superiore alle basse portate passando da un rapporto Qmin/Qmax 1:20 (capacità tipica di un contatore a turbina)

elemento primario di misura FLOWSIC600XT FORTE. Oltre a garantire un elevatissimo livello di accuratezza in accordo agli ultimi standard OIML R137 2012, lo strumento è dotato di PowerIn Technology, un sofisticato sistema Skid di Misura a 2 linee da 12’’ CL600 di batteria di back-up con bypass in fase di assemblaggio integrato che permette e collaudo in officina la misurazione del gas in piena autonomia in a un rapporto Qmin/Qmax 1:185 caso di interruzione dell’alimenta(capacità dei misuratori a ultrasuo- zione elettrica fino a tre settimane. ni SICK). Nei periodi di freddo e durante i frequenti black out invernali, questa caratteristica si è dimostrata esSICK UN PARTNER sere vincente per continuare ad asTECNOLOGICO E AFFIDABILE sicurare una misura fiscale senza Una sfida importante del progetto è alcuna interruzione. stata la rapidità di realizzazione. Inoltre, il sistema integrato di senDalle fasi iniziali di progettazione e sori di pressione e di temperatura, di costruzione dello skid di misura grazie una continua correzione aualle fasi di collaudo e di taratura tomatizzata del numero di Reydelle linee di misura, così come dal nolds e della geometria del corpo trasporto dello skid di misura al del misuratore, contribuisce a forcollaudo di posa in opera del siste- nire una misura estremamente acma di misura, tutto è stato eseguito curata in tutte le condizioni operaticon tempistiche ristrette. La com- ve di funzionamento dell’impianto. petenza della divisione Customer Il trasferimento dei risultati, dalla Project Management e la professio- taratura all’applicazione in campo, nalità del Service, così come la è fatto senza incertezze addizionali continua collaborazione durante le dovute agli effetti di cambiamento fasi della commessa con i tecnici e di pressione e di temperatura. Le lii responsabili di progetto di SGI, nee di misura (tubazioni monte/valhanno fatto sì che venissero rispet- le e misuratori a ultrasuoni) sono tati i tempi per la messa in eserci- state tarate in alta pressione in Gerzio dell’impianto di misura di gas mania presso uno dei principali istituti di taratura accreditati e riconaturale. Il punto di interconnessione di SGI nosciuto a livello europeo e mondi Castel di Ieri, sottoposto a re- diale certificato ISO IEC 17025. vamping, è costituito da un sistema I volumi non compensati (Vm) todi misura a 2 linee indipendenti talizzati con estrema precisione dal con bypass. La catena di misura è FLOWSIC600-XT FORTE vengocomposta per ciascuna linea da un no trasmessi attraverso un segnale Flow Computer, un trasmettitore di impulsivo in alta frequenza HF ad temperatura, un trasmettitore di altissima precisione al Flow Compressione e dall’elemento primario puter (Convertitore Elettronico di Volumi EVC), il quale riceve le di misura a ultrasuoni. Il sistema di misura di SICK si informazioni di pressione e tempecontraddistingue per l’innovativo ratura da due trasmettitori per poi

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eseguire la conversione automatica dei volumi di gas naturale in volumi alle condizioni di base (Vb), riportate alle condizioni termodinamiche di riferimento. La prestazione del sistema di misura viene controllata costantemente dalla diagnostica avanzata del FLOWSIC600-XT, la quale monitora il deterioramento progressivo e il funzionamento dei componenti dello strumento, misurando e analizzando uno o più fattori correlati (SNR, AGC, Error Rate, Flow Profile). L’informazione sullo stato di funzionamento del misuratore e, quindi, della misura di portata viene trasferita dal misuratore di portata al Flow Computer tramite un contatto digitale. Qualora si manifesti un’anomalia del sistema è possibile intervenire tempestivamente per eseguire le dovute verifiche e azioni correttive. Misure poco accurate possono comportare elevate quantità di gas non contabilizzato e, conseguentemente, potenziali perdite economiche che vanno a discapito di tutti gli attori del sistema. Il sistema di misura fornito da SICK, oltre ad incrementare sensibilmente la capacità di misura dell’impianto fiscale, ha portato a livelli molto alti le accuratezze di misura, garantendone stabilità nel tempo e un costante controllo del livello prestazionale. In questo progetto con SGI, SICK, grazie alla sua ampia gamma di servizi, all’ampia conoscenza del prodotto e del sistema, alla competenza di gestione del progetto e all’elevato livello di supporto tecnico, ha contribuito significativamente al rinnovamento tecnologico dell’impianto, installando le ultime tecnologie di misura disponibili sul mercato e dimostrando di essere un partner sempre affidabile. *Product Manager Flow Solutions & System Manager Flow Metering Systems - SICK Spa

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I misuratori multiparametrici NDUV) si sono aggiunti recentemente i sistemi laser (TDLS, cioè Tunable Diode Laser Spectroscopy), particolarmente adatti per le concentrazioni molto basse, e i sistemi dispersivi UV-DOAS e FTIR. Un tipo particolare di sistema spettrofotometrico è l’assorbimento atomico a effetto Zeeman (ZAAS), specificamente utilizzato per l’analisi di tracce di mercurio negli effluenti gassosi. Un tipo particolare di sensori spettrofotometrici è costituito dai sensori biotecnologici, che impiegano microorganismi modificati geneticamente in modo da emettere luce quando vengono esposti a determinate sostanze organiche: la luce emessa viene amplificata da un fotomoltiplicatore e convertita in segnale elettrico - Sensori a ionizzazione. Si basano sulla trasformazione della sostanza da rivelare in particelle elettricamente cariche (“ioni”), che sono in grado di trasportare piccole quantità di corrente elettrica, dando così origine ad un segnale proporzionale alla concentrazione. La ionizzazione viene generalmente ottenuta con luce

UV ad alta energia (sensori a fotoionizzazione, denominati PID: Photo Ionization Detector), oppure con una fiamma (sensori FID, cioè Flame Ionization Detector). In molte apparecchiature (specialmente quelle fisse per il controllo dei processi) i sensori FID sono abbinati a sistemi di separazione di tipo gascromatografico. ANALIZZATORI “IN SITU” ED ESTRATTIVI

Nella maggior parte dei casi, il

gas da analizzare fluisce entro una tubazione o un camino. La soluzione ideale è costituita dalle misure “in situ”, compiute mediante una sonda inserita nel condotto: si ottiene una misura diretta e in continuo, senza problemi di campionamento. Questo tipo di misura viene normalmente applicato per le misure delle proprietà fisiche (temperatura, pressione, flusso volumetrico), per le misure della concentrazione di polveri (come nelle apparecchiature “Dusthunter” della Sick, basate sia

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sulla semplice lettura della luce trasmessa che sulla retrodiffusione della luce laser) e per la misura della concentrazione di ossigeno con i sensori a ossido di zirconio; anche i sensori spettrofotometrici UV e TDLS si prestano a misure in situ, almeno per correnti gassose esenti da polveri e con temperature non troppo elevate. Per le analisi più complesse, nella maggior parte dei casi è necessario ricorrere ai sistemi estrattivi, nei quali la sonda inserita nel condotto preleva un piccolo flusso del gas da analizzare e lo trasferisce all’apparecchiatura di misura. Durante questo percorso è generalmente opportuno filtrare il campione, per evitare che le polveri inquinino lo strumento di misura. I sistemi estrattivi sono di due tipi: - estrazione a caldo, in cui la linea di campionamento e tutti i componenti che vengono a contatto con il gas da analizzare sono mantenuti ad una temperatura superiore a quella di condensazione del vapor acqueo e dei vapori delle altre sostanze presenti. Questa tecnica viene usata soprattutto per l’analisi di inquinanti solubili in acqua, come acido fluoridrico, acido cloridrico, acido solfidrico, anidride solforosa, idrogeno solforato, ossidi di azoto, ammoniaca e anidride carbonica; ma è usata anche per le sostanze organiche volatili e per le tracce di mercurio - estrazione a freddo, in cui la linea di campionamento viene raffreddata in modo da condensare il vapor acqueo e gli acidi volatili. Questo passaggio protegge l’analizzatore dalla corrosione ed è

particolarmente utile quando si impiegano rivelatori a raggi IR. La Sick impiega l’estrazione a freddo in unione con rivelatori spettrofotometrici UV (tecnica UVRAS, cioè UVResonance Adsorption Spectroscopy), ottenendo misure particolarmente precise per NOx, SOx, H2S e ammoniaca APPLICAZIONI

Numerose le possibili applicazioni di questi misuratori multiparametrici. Analisi in continuo dei gas di processo Le industrie chimiche si basano molto spesso su reazioni in fase gassosa, perché sono molto più facili da controllare rispetto alle reazioni in fase liquida o in fase solida. Le produzioni chimiche di base, come la sintesi dell’ammoniaca e le produzioni di acido solforico e di acido nitrico, sono basate su reazioni in fase gassosa; ma anche l’industria siderurgica produce grandi quantità di gas, che devono essere misurati e controllati. I sensori ultravioletti e GMS offrono la soluzione ottimale per le misure dei gas coinvolti nei processi chimici di base. Analisi delle emissioni al camino I sistemi di monitoraggio delle emissioni (SME) hanno oggi un campo vastissimo di applicazioni, e senza di essi non sarebbe possibile rispettare le prescrizioni di legge sulle emissioni degli inquinanti in atmosfera. Per quanto riguarda gli impianti di combustione, oltre ai parametri fisici, la legge richiede la misura delle concentrazioni di ossigeno, CO2 e CO, in modo da poter calcolare il rendimento della combustione e l’eccesso di aria (che deve essere presente per una combustione completa, ma deve essere limitato al minimo indispensabile perché costituisce uno spreco di combustibile). Gli analizzatori più sofisticati, impiegati in ambito in industriale, misurano anche gli ossidi di azoto (NOx), quelli di zolfo (SO2) e gli idrocarburi incombusti (CxHy); per i bruciatori alimentati a biogas o gas di raffineria viene installato anche un sensore per H2S. Per il controllo di impianti considerati particolarmente critici (inceneritori, cementifici, centrali elettriche, vetrerie, forni metallurgici, ecc.) si impiegano sistemi estremamente complessi, basati

sull’abbinamento rivelatori infrarossi + gascromatografi, che consentono anche la misura delle emissioni acide (HCl, HF) e quella di inquinanti specifici di diversi processi (ammoniaca, acido cianidrico e altri). Un inquinante che è oggetto di notevoli preoccupazioni è il mercurio, che viene emesso in forma gassosa dai grandi impianti che bruciano carbone o lignite, dai cementifici e dagli inceneritori di rifiuti. Per il monitoraggio in continuo delle emissioni di questo metallo è disponibile uno speciale analizzatore basato sull’effetto Zeeman, con sensibilità a

meno di 1 microgrammo/ mc. Gas nocivi in ambiente di lavoro L’applicazione classica dei sensori di gas tossici è il controllo dell’ambiente di lavoro, specialmente nelle industrie chimiche; altrettanto importanti sono le applicazioni nei settori della protezione civile e del pronto intervento, ad esempio in caso di incidenti stradali o ferroviari che coinvolgano trasporti di merci pericolose. A queste applicazioni di tipo industriale si sono recentemente aggiunte le esigenze di sicurezza connesse con la prevenzione degli attentati terroristici; per cui è diventata importante (ad

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esempio) la capacità di rivelare tracce di gas nervini, identificandone anche la natura chimica. Le caratteristiche più importanti sono la sensibilità (a livello di ppm o ppb, secondo i composti chimici da ricercare), la rapidità di risposta e la semplicità di uso. Molte apparecchiature sono dotate di software interni che confrontano le concentrazioni rilevate con i valori ammissibili, (TLV), fornendo segnali di allarme nel caso che queste concentrazioni vengano superate. Particolarmente adatti per queste applicazioni sono gli analizzatori FTIR. Un’applicazione che ha oggi assunto grande importanza è il controllo delle concentrazioni di ossigeno in ambienti confinati. Gli analizzatori a ossido di zirconio, come Zirkor302 di Sick ad esempio, rappresentano la soluzione migliore a questo problema. Analisi del biogas La produzione di biogas e la sua purificazione per l’upgrading a biometano rappresentano il metodo più promettente per la valorizzazione dei rifiuti organici. Sistemi combinati di analisi IR mediante filtri interferenziali e sensori a ossido di zirconio per l’ossigeno, come l’analizzatore MCS100E di Sick, rappresentano la soluzione ideale per il controllo di questo tipo di processi.

Gli attuali dispositivi per analizzare gas tossici e inquinanti dell’aria sono limitati per quanto attiene le loro dimensioni, prestazioni, versatilità e usabilità. Il progetto europeo IRON ha portato allo sviluppo di un rivelatore miniaturizzato, sensibile e selettivo, per rilevare in modo affidabile piccole concentrazioni di molti gas pericolosi simultaneamente. Lo step successivo del progetto è stata la costruzione di nuove apparecchiature da parte della ditta finlandese Gasera, uno dei partner del progetto, poi lanciate sul mercato e distribuite ad esempio in Italia dalla ditta Pollution. DA ANALIZZATORI FISSI A STRUMENTI PORTATILI

La tecnologia del progetto consente la misura simultanea di piccole concentrazioni di gas a livello di sub-parti per miliardo (PPB) mediante la spettroscopia laser nel medio infrarosso combinata con la tecnologia fotoacustica, entrambe protette da brevetto. <<Alta selettività e elevata sensibilità nelle misurazioni per molti gas ci consentono di fornire una tecnologia molto competitiva – spiega Ismo Kauppinen, amministratore delegato di Gasera - che è utile in diversi scenari, come per esempio la verifica delle emissioni nell’industria automobilistica o per misurazioni della formaldeide in applicazioni per il controllo della qualità dell’a-

SOS gas in ppb Inquinanti dell’aria

Un dispositivo portatile ad alte prestazioni che analizza a livello di sub-parti per miliardo Gasera One Formaldehyde

ria>>. Il dispositivo funziona sigillando un campione di gas in una camera di misurazione. Per rendere possibile l’identificazione, viene quindi usato un laser per irradiare

il gas con una luce infrarossa a frequenze corrispondenti a quelle che si trovano nelle molecole di gas noti. Se il gas campione è presente nella camera, una parte dell’energia infrarossa viene allo-

Ismo Kauppinen, CEO di Gasera, con il modulo fotoacustico di misurazione del gas Hi-Tech Ambiente

ra assorbita dal gas, portando a un incremento circoscritto di energia termica, pressione e temperatura. Questo procedimento di comparazione porta alla creazione da parte della camera fotoacustica di onde acustiche con la stessa frequenza, che vengono poi convertite in segnali elettrici per un microfono con una tecnologia cantilever brevettata, 100 volte più sensibile dei microfoni convenzionali>>. Oltre a essere all’avanguardia della tecnologia di fascia alta, utilizzando molti nuovi componenti come i laser, la soluzione del progetto Iron sfrutta anche la tecnologia associata con l’ “internet delle cose”. Per fornire un monitoraggio completo esso utilizza una piattaforma basata su cloud per provvedere all’analisi dei dati provenienti da una varietà di strumenti, oltre a coinvolgere una varietà di architetture per le comunicazioni. Il progetto si è inserito con successo in un mercato che già esiste per dispositivi di analisi portatili che richiedono prestazioni a livello di quelle di un laboratorio.

Questo è stato fatto non concentrandosi esclusivamente sullo sviluppo tecnico, ma identificando anche i bisogni e le aspettative degli utenti, in particolare riguardo alla movimentazione delle merci. Questo ha consentito al team di sviluppare una soluzione di monitoraggio unica e scalabile, che include caratteristiche a valore aggiunto quali per esempio funzionamento più lungo della batteria, tempo di misurazione più breve, un contenimento dei materiali di consumo relativi ai gas tossici, analisi online e notifica automatica delle concentrazioni pericolose. IRON di Gasera

UN PROGRESSO SOSTENIBILE

Gli sviluppi tecnologici del progetto Iron hanno già contribuito a Una delle novità rilevanti di Xylem è la pompa Flygt 3069. Si tratta di una nuova pompa N con girante adattiva, con potenza tra 1.4 e 2,4 kW; una pompa estremamente compatta che, come campo operativo, va a sostituire la Flygt 3068. La nuova 3069 è stata completamente reingegnerizzata per fornire le migliori caratteristiche antintasamento e di costanza di prestazioni. La straordinaria configurazione idraulica N brevettata di Flygt consiste in una girante opportunamente sagomata e accoppiata ad un diffusore dotato di una speciale scanalatura che è in grado di consentire il passaggio di eventuali corpi solidi contenuti nel fluido pompato. La versione adattiva, particolarmente idonea per le pompe N di minori dimensioni e potenza è poi un ulteriore sistema che consente alla girante di sollevarsi temporaneamente dalla sua sede per consentire il passaggio di corpi solidi di dimensioni rilevanti; il ritorno della girante alla sua posizione iniziale è dovuto esclusivamente a forze idrauliche e non alla presenza di molle o altri meccanismi che potrebbero incepparsi. Con questa configurazione la nuova Flygt 3069 riduce in maniera drastica il rischio di bloccaggio ma, oltre a offrire una costanza di rendimento idraulico eccellente, permette un’ottimizzazione dei consumi energetici che le prove sul campo hanno dimostrato di essere inferiori di al-

test delle emissioni automobilistiche di livello mondiale (SHED) e a misurazioni della qualità dell’a-

ria che possono identificare piccole concentrazioni di formaldeide, un procedimento solitamente

XyLEM

La nuova Flygt 3069 meno il 10% a quelli di pompe di analoga potenza. Il prototipo di questa pompa è stato testato anche in Italia per un totale di 5000 ore di lavoro in una stazione di sollevamento fognario a Maio (VI) che in passato aveva avuto

frequenti blocchi della pompa a causa della notevole quantità di residui solidi contenuti nel refluo. Il risultato della sperimentazione è stato più che lusinghiero avendo fatto registrare la completa assenza di bloccaggi (quindi un ab-

La gamma Flygt 3069

Hi-Tech Ambiente

molto difficile. La stessa tecnologia può essere anche applicata a scenari dove la presenza di componenti di molti gas rappresenta una grande sfida, incluso: sicurezza dei container per le merci, monitoraggio della qualità dell’aria in ambienti chiusi, individuazione di esplosivi, ecc. Tutte queste applicazioni combinate guidano l’attuale offerta commerciale di Iron, supportando in modo significativo le iniziative per il commercio sicuro dell’UE per la protezione dei consumatori, i diritti sociali e le norme ambientali. <<Nel breve termine - afferma Kauppinen - miglioreremo costantemente i nostri algoritmi con più test in loco, dove sono disponibili test di laboratorio per effettuare un confronto>>. battimento drastico dei costi di manutenzione), una riduzione del 10% dei consumi elettrici malgrado gli oltre 10 avviamenti/ giorno e un incremento di flusso del 40% con la nuova 3069. La nuova pompa Flygt 3069, oltre alla versione con girante N adattiva, è anche disponibile con girante a vortice tipo D, con girante F con dispositivo di taglio e nella versione trituratrice con girate di tipo M.

laboratori

Un laboratorio a 360° L.A.V.

Un’ampia e integrata offerta di analisi chimiche e microbiologiche con un supporto tecnico costante e qualificato Il “cuore” della società L.A.V. è il suo laboratorio chimico, attrezzato con apparecchiature e tecniche strumentali all’avanguardia per l’esecuzione di analisi chimiche e chimico-fisiche per acque reflue, acque potabili e acque di falda, acque ad uso industriale, terreni e fanghi contaminati. Il laboratorio svolge inoltre attività di analisi e caratterizzazione dei rifiuti, analisi su matrici provenienti da campionamenti nell’aria, e controllo delle condizioni igieniche delle superfici e attrezzature di lavoro.

fornire rapidamente le risposte necessarie alle imprese impegnate in opere di bonifica, classificazione dei terreni, verifiche dello stato di contaminazione del suolo o interventi di emergenza ambientale, consentendo alle imprese interessate di adottare le opportune decisioni al momento giusto, con un notevole risparmio di tempo e risorse finanziarie. Questi laboratori dispongono di: gascromatografi con autocampionatori; cappa chimica, ultrasuoni e apparecchiature di base quali pHmetri, stufa, muffola, frigoriferi, bilance; accessori vari per attività di laboratorio e dispositivi di sicurezza; reagenti chimici; generatore di idrogeno; generatore di corrente; gas tecnici. Attualmente, la dotazione strumentale del laboratorio è stata potenziata al fine di determinare “sul campo” idrocarburi, solventi aromatici, IPA, e markers di cancerogenicità.

LABORATORI MOBILI

LAV dispone di laboratori mobili, appositamente concepiti per l’esecuzione di analisi chimiche “in situ”, che sono in grado di

ATTIVITA’ DI MONITORAGGIO

LAV effettua campionamenti e misure di agenti chimici, fisici e biologici in ambienti di lavoro; queste attività consentono di attestare la conformità alle diverse normative sia sulla sicurezza nei luoghi di lavoro (D.Lgs 81/08) che sulle emissioni in atmosfera (D.Lgs 155/06). In particolare, le attività di monitoraggio riguardano: agenti fisici (rumore, campi elettromagnetici, radiazioni ottiche, microclima), agenti chimici (sostanze organiche e inorganiche, fibre di amianto, odori); agenti biologici (determinazione di E. coli, Legionella, ricerca di contaminati microbiologici). Il laboratorio effettua inoltre campionamenti di emissioni convogliate in atmosfera (in particoHi-Tech Ambiente

lare le misure della qualità dell’aria per quanto riguarda polveri totali, PM10, PM2,5, benzene, NOx, ozono), misure di acustica ambientale e monitoraggio di soil gas. MICROBIOLOGIA E ECOTOSSICOLOGIA AMBIENTALE

Come già detto è veramente ampia l’offerta di analisi che LAV svolge. Oltre a quanto sopra, effettua inoltre: analisi microbiologiche su acque di varia destinazione, fanghi, terreni, sedimenti, aria e superfici negli ambienti di lavoro; analisi e prove microbiologiche su materiali e prodotti industriali di diversa natura; ricerca di microorganismi patogeni; definizione degli indici e degli indi-

catori di contaminazione batterica; test ecotossicologici; monitoraggio biologico dei corsi d’acqua con Indice Biotico Esteso (IBE); determinazione della carica dei batteri riduttori degli idrocarburi su differenti matrici (acque, terreni, ecc.); definizione dell’evoluzione e incremento dei consorzi batterici autoctoni sottoposti a processi di bioremediation in differenti matrici inquinate (acque, fanghi, terreni, ecc.).

zone a maggior emissione, riconducibili alle zone di debolezza della copertura superficiale. Il lavoro svolto consente di: razionalizzare il monitoraggio delle emissioni di biogas sul corpo della discarica e di verificare la possibilità di emissioni anche dalle aree contermini, come richiesto

PROVE SPERIMENTALI

A supporto dei processi di bonifica ambientale, il laboratorio esegue test su processi di risanamento chimico-fisico e test di bioremediation. Inoltre, svolge test di fattibilità (verifica della capacità della componente batterica autoctona di ridurre la presenza di inquinanti organici, tassi e tempi di riduzione), test di biostimolazione della componente batterica autoctona e test di biomagnificazione, con aggiunta di microorganismi specifici e stimolazione della crescita batterica. Nell’ambito di queste prove sperimentali vi è ad esempio la tecnica della “camera d'accumulo”. La metodologia di indagine è basata su attività di monitoraggio delle emissioni diffuse in atmosfera di biogas da discarica, al fine di razionalizzare la gestione delle discariche di rifiuti in esercizio e post mortem. In particolare, l'obiettivo è l'elaborazione di mappe di isoflusso di CH4 e CO2 che consentono di identificare le Hi-Tech Ambiente

dal D.lgs. 36/2003; ridurre i costi per l’installazione dei pozzi che potranno essere realizzati in base alle linee di isoflusso, ottimizzando inoltre la captazione del biogas; ridurre sensibilmente la quantità di biogas emesso in atmosfera. La misura dei flussi è effettuata utilizzando un misuratore di flusso portatile ( camera d’accumulo) equipaggiato con un rilevatore ad infrarosso, che permette di misurare in sito le concentrazioni di CO 2 e CH 4 fino all’ordine dei ppm. Dalle misure puntuali di flusso, in relazione alla pressione e temperatura viene determinato il volume di biogas emesso per mq e, di conseguenza, il volume totale di tutta la discarica giornalmente. I punti di misura vengono georeferenziati tramite l’utilizzo di un GPS e successivamente riportati su cartografia. I dati raccolti vengono poi rielaborati in maniera statistica al fine di ottimizzare la rappresentazione areale dei flussi. Successivamente vengono elaborate sia le mappe di isodistribuzione dei flussi di CO2 e CH4 mediante software dedicato sia la relazione tecnica.

reti idriche

I droni a caccia di perdite Acquedotto Pugliese

L’ispezione di un tratto del Canale Principale, una delle arterie idriche più importanti, mediante un “sommergibile” a comando remoto

Si è di recente conclusa una straordinaria attività, unica esperienza in Italia, che ha permesso la verifica di un tratto di tubatura idrica interessato da dissesto, senza dover interrompere il flusso e quindi senza disagi per la popolazione. Due giorni di intenso lavoro hanno impegnato decine di lavoratori e personale tecnico altamente specializzato di Acquedotto Pugliese, che attraverso gli occhi elettronici di un ROV (Remoted Operated Vehicle), un sommergibile a comando remoto dotato di videoca-

mera rotante a colori ad alta risoluzione e sistema sonar, hanno acquisito preziosi dati che permetteranno la pianificazione di interventi per il risanamento del Canale Principale. L’attività ha interessato un tratto di questa antica arteria idrica, che per prima, oltre cento anni fa, ha portato in Puglia l’acqua delle sorgenti del Sele. L’eccezionale opera, sin dai primi anni dalla sua realizzazione, per le caratteristiche costruttive e le condizioni geotecniche dei terreni attraversati, ha presentato fenomeni di dissesto, anche molto gravi, si pensi ad esempio al terremoto del 1980, e necessitato a più riprese di interventi manutentivi. Finora, l’attività ispettiva ha richiesto l’interruzione del flusso e veniva svolta da tecnici. La tecnologia ROV sperimentata oggi con successo, presenta indubbi vantaggi. Maggiore sicurezza per i lavoratori che non de-

vono più introdursi nel Canale e minori costi. Negli ultimi anni AQP ha investito oltre 300 milioni di euro in progetti di riduzione e controllo delle perdite, introducendo sofisticati software gestionali e mettendo in campo una sistematica azione di ricerca con personale specializzato (squadre dotate di officine mobili sono impegnate quotidianamente, su tutto il territorio servito). Attività che ha permesso la sostituzione di 314 km di rete, l’introduzione dei cosiddetti distretti idraulici e di valvole automatiche di controllo della pressione, la sostituzione di 2/3 del parco contatori d’utenza. Dal 2009 al 2016 il volume di acqua annualmente prodotto da AQP è stato ridotto del 10% (con un risparmio di circa 58 mln mc), nonostante un progressivo miglioramento della qualità del servizio fornito all’utenza. Oggi, secondo l’ultimo da-

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to rilevato dall’Istat, il tasso di perdita lineare delle reti pugliesi (34,7% mc/km/gg) è sostanzialmente inferiore al valore medio nei capoluoghi di provincia italiani (50% mc/km/gg).

Contatori: lettura col drone Gruppo CAP

raccolgono tutte le letture che il sistema computerizzato associa in tempo reale al codice cliente, così da generare una fatturazione più trasparente e precisa possibile. Il progetto, realizzato con la collaborazione di Archon Tecnologies, Smart Metering e Watertech, aziende specializzate rispettivamente nella progettazione di droni e nella produzione di sistemi smart meters, prevede l’utilizzo di droni ultraleggeri del peso di 300 grammi, conformi all’impiego nei centri abitati, nel rispetto delle norme di sicurezza. I droni, inoltre, sorvolando i centri abitati ad un’altezza di 120 metri, hanno il vantaggio di raggiungere zone difficilmente accessibili. <<L’operazione di lettura con i droni avviene in modo semplice e sicuro, il volo avviene in aree e corridoi di volo studiati appositamente per la migliore rilevazione dei dati - spiega Michele Tessera, direttore IT di Gruppo CAP – e i vantaggi sono tantissimi. Innanzitutto per il cittadino vuol dire niente più letture presunte, ma bollette con dati puntuali sulla base di letture effettive. Per noi gestori, invece, massima precisione nella fatturazione e tempi di gestione ridotti. Per esempio, a Cinisello Balsamo, il comune di partenza del progetto, riusciamo a rilevare i dati di 3.000 contatori in meno di un’ora, mentre prima era necessario qualche giorno. Ma non è finita. Abbiamo già richiesto a Enac l’autorizzazione per poter comandare i droni da remoto. In questo modo gli apparecchi verranno manovrati direttamente dalla nostra centrale operativa e guidati da operatori che staranno fisicamente a km di distanza>>.

Addio a conguagli e visite porta a porta grazie a una sperimentazione in 10 Comuni milanesi Da febbraio è partito il progetto pilota lanciato dal Gruppo CAP, nella cui prima fase di sperimentazione saranno coinvolti 10 Comuni dell’hinterland milanese, sul cui territorio la lettura dei contatori dell’acqua avverrà grazie all’impiego di droni. Addio, quindi, a visite porta a porta e conguagli: grazie al binomio droni e contatori di nuova

generazione, chiamati smart metering, tutte le letture saranno effettuate su dati effettivi, mensili anziché annuali, e non più porta a porta, ma a distanza, nel totale rispetto della privacy. Per questa iniziativa, unica in Italia, l’obiettivo del Gruppo CAP, gestore del servizio idrico integrato di Milano, è arrivare entro il 2019 a oltre

100.000 contatori smart installati e letti col drone. Ma come funziona? I droni, generalmente due, pilotati a distanza sorvolano le case e catturano grazie a speciali sensori i segnali emessi dai contatori smart (sistemi che consentono la telelettura e la telegestione da remoto). In tempi rapidi, circa 10 minuti, e con soli due voli, i droni

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Alessandro Russo, presidente Gruppo CAP

Monitorare con la telemetria ServiTecno

Moduli dedicati alla protezione catodica impiegata per proteggere dalla corrosione le tubazioni in metallo della rete idrica La protezione catodica è un sistema elettrochimico che serve a proteggere dalla corrosione qualsiasi oggetto/struttura in metallo che si trovi sotto terra o immerso in acqua, come ad esempio le tubazioni della rete idrica. Si tratta di un sistema di protezione attiva, che si può aggiungere o sostituire ai sistemi passivi come ad esempio i rivestimenti isolanti. I sistemi di protezione catodica trovano ampia applicazione laddove si debba risolvere il problema delle correnti vaganti/parassite, che sono una delle principali cause di corrosione rapida dei metalli. Queste correnti si generano in determinate condizioni, come ad esempio in presenza di una ferrovia. Le correnti vaganti sono particolarmente pericolose per le condutture perché possono arrivare a corrodere tubi che si trovano anche a distanze di decine di chilometri. Un modo per proteggere le infrastrutture dalle correnti vaganti è quello di installare sistemi di drenaggio elettrico progettati per deviare le correnti vaganti dalla struttura in modo sicuro e controllato. Poiché i trasformatori-raddrizzatori per la protezione catodica e i dispositivi per il drenaggio sono distribuiti in genere su superfici estese e sono spesso situati in luoghi difficilmente accessibili, è quasi sempre opportuno utilizzare sistemi di telemetria per controllare e monitorare da remoto i loro parametri di funzionamento.

COME FUNZIONA LA PROTEZIONE CATODICA

Il principio della protezione catodica è quello di fornire alla struttura da proteggere corrente elettrica di densità sufficiente a produrre l'effetto elettrochimico desiderato. In caso di bassa disponibilità di corrente la protezione catodica può essere ottenuta con l'ausilio di anodi galvanici. Se poi la quantità di corrente elettrica necessaria per proteggere la struttura è elevata (a causa delle sue dimensioni e/o delle cattive condizioni del rivestimento isolante), la cosa migliore da fare è utilizzare il cosiddetto sistema di corrente impressa che sfrutta una sorgente di alimentazione in corrente continua (spesso un trasformatoreraddrizzatore). I MODULI DI TELEMETRIA

Inventia, società distribuita e supportata in Italia da ServiTecno, ha sviluppato e introdotto due nuovi moduli di telemetria, l’MT-652 e l’MT-651, progettati per monitorare i parametri e controllare gli impianti di protezione catodica di tubazioni, serbatoi e altre strutture in metallo sotterranee o immerse in acqua. Basandosi su un’esperienza pluriennale nella telemetria e su un’approfondita conoscenza della protezione catodica, i moduli rispondono alle esigenze degli integratori e degli utilizzatori di questo tipo di installazioni. Entrambi i moduli, ospitati in una compatta custodia in plastica rinforzata con fibra di vetro che

Il modulo di telemetria MT-652 Hi-Tech Ambiente

garantisce un grado di protezione IP65, possono eseguire misurazioni attraverso due gruppi di ingressi analogici separati e indipendenti. Ognuno di questi gruppi include: due ingressi analogici configurabili con una gamma di ±10 V o ±100 V e una risoluzione di misura di 1 mV; un ingresso analogico con una gamma di ±100 mV e una risoluzione di 1 μV. Ciò significa che ogni modulo di telemetria offre fino a 6 canali di misura, il che permette, ad esempio, il monitoraggio simultaneo di 2 raddrizzatori per protezione catodica. Oltre agli ingressi analogici descritti, il terminale ha due ingressi e due uscite digitali che possono essere utilizzate per segnalare qualsiasi stato, ad esempio l'apertura della porta del cabinet. Lo scopo delle uscite digitali è svolgere compiti tipici, cioè misurare il potenziale IR-free della piastrina, la commutazione off/on manuale di qualsiasi circuito o il controllo sincronizzato dell'output ad un orario predefinito. Sul pannello frontale del modulo sono presenti 5 led di segnalazione, utilizzati dal modulo per visualizzare lo stato del modem GSM, del ricevitore GPS e lo stato degli ingressi e delle uscite. Queste informazioni possono essere utili durante la verifica dello stato del dispositivo o per risolvere i problemi relativi al suo funzionamento. I connettori di ingresso e uscita, a cui possono essere collegati i segnali dal campo, si trovano sul lato anteriore del modulo MT-652. Per facilitare l'installazione del modulo in una postazione di test per la protezione catodica, dove lo spazio di montaggio disponibile è molto limitato, nell’MT-651 i connettori di segnale sono stati sistemati invece nella parete inferiore dell'unità, con un connettore ermetico a 19 poli. Nella parte superiore del dispositivo ci sono due connettori SMA, uno per un'antenna GSM e l'altro per un'antenna GPS. Nel modulo di telemetria MT-651, l'antenna GPS è posizionata direttamente all'interno dell'alloggiamento. Questi moduli di telemetria possono essere alimentati, oltre che da una sorgente esterna (7–30 Vcc), anche da una batteria integrata. L’MT-651 è dotato di una batteria interna da 17,4 Ah con tensione nominale di 10,8 V ed è

quindi pensata per funzionare in maniera autonoma in luoghi dove non è disponibile alimentazione esterna. Nel caso dell’MT-652 invece la una batteria interna ricaricabile agli ioni di litio è più piccola (2,6 Ah con tensione nominale di 3,7 V) e serve a garantirne il funzionamento ininterrotto in caso di mancanza temporanea di alimentazione di rete. Sia l’MT-652 che l’MT-651 sono dotati di un ricevitore GPS interno, che è una caratteristica estremamente importante in questo caso. Oltre alla geolocalizzazione, il ricevitore viene utilizzato per la

sincronizzazione precisa del tempo, basata sulle misure sequenziali effettuate, successivamente contrassegnate con un timestamp individuale. Tutte le nuove soluzioni offerte da Inventia supportano come standard due schede Sim e così è anche per questi due nuovi moduli. Ciò garantisce un'elevata affidabilità nella trasmissione di dati a pacchetto con il GPRS. Quando la scheda Sim principale non ha campo, il dispositivo tenterà di passare a una Sim di backup per stabilire correttamente una connessione dati. I moduli MT-652 e MT-651, co-

me l'intera famiglia di dispositivi di telemetria offerta da Inventia, sono supportati dall'ambiente di configurazione gratuito MTManager e dal software di comunicazione MTData Provider. Il software comunica con i dispositivi e fornisce i dati attraverso un'interfaccia OPC standard. Nel caso di dati storicizzati, è possibile salvarli in database relazionali SQL utilizzando sorgenti ODBC o salvare direttamente i dati ricevuti come file CSV. Progettisti, integratori e utenti hanno quindi a disposizione un’ampia gamma di funzionalità di integrazione con i sistemi di supervisione.

Disponibile in diverse capacità e dimensioni, il nuovo modello di vasche Fekafos Maxi è una stazione pre-allestita, economica e semplice da installare, completa

di tutti gli accessori necessari a un perfetto funzionamento: la camera valvole, per un facile accesso alle valvole del sistema; il telaio per la carrabilità, che consente l’installazione in piani stradali e infine le griglie di filtraggio o le grate antintrusione. Si tratta di una vasca monoblocco realizzata in polietilene, materiale resistente alla maggior parte degli agenti chimici, che rende questa soluzione praticamente esente da manutenzione aggiuntiva. Essa è frutto dell’esperienza e della competenza di Dab Pumps che punta da sempre a soluzioni semplici, ma di straordinaria efficienza e innovazione.

STAZIONI DI POMPAGGIO DAB PUMP

LE VASCHE FEKAFOS MAXI Ha di recente debuttato il nuovo modello di vasche della gamma Fekafos Maxi di DAB Pumps, le stazioni di sollevamento automatiche di acque chiare, piovane e reflue sia civili che industriali. Una rinnovata capacità dai 1.200 ai 3.800 litri, la possibilità di installare pompe da DN 50 a DN 80 e una portata che può raggiungere i 100 mc/h sono i punti di forza di questa novità, grazie alla sua modularità adattabile a diverse applicazioni, sia in superficie che in impianti collocati al di sotto della rete fognaria.

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La gestione dell’Acqua 4.0 Tendenza alla digitalizzazione

Comunicazione più efficiente tra le componenti dell'impianto e migliore comprensione dei processi e delle esigenze dei clienti La fornitura a pagamento di acqua potabile di alta qualità è uno dei compiti più importanti nel contesto della gestione delle acque. Un presupposto a tale fine è rappresentato dalle innovazioni continue, che assicurano in maniera costante l'elevato standard di questo settore. Già da diversi anni sono sempre di più le innovazioni associate a parole chiave quali digitalizzazione, automazione e acqua 4.0. Una tendenza che si rafforzerà nel corso del 2018. SENSORI DI ANALISI COME COMPONENTI DI RETE

<<I maggiori progressi nella digitalizzazione del settore dell'acqua potabile – afferma Julia Braune, AD di German Water Partnership (GWP) - si registrano attualmente nei contesti del controllo delle

pompe, della tecnologia di misurazione e dell'analisi dell'acqua potabile. Mentre il collegamento in rete per il controllo delle pompe è già in una fase ben avanzata, ulteriori grandi potenzialità si possono ricercare nel collegamento completo in rete di componenti di impianti tramite sensori, ad esempio per l'esecuzione di analisi. La comunicazione sempre migliore tra gli impianti di gestione delle acque, come ad esempio fontane, installazioni idriche e reti per l'acqua potabile, consente di ottimizzare tanto la sicurezza dell'approvvigionamento quanto l'efficienza energetica e delle risorse>>.

pio per la digitalizzazione consiste nella creazione di un "gemello digitale". Con questo termine si indica un modello di dati che rappresenta una macchina, un impianto o addirittura un'infrastruttura complessa con tutte le sue informazioni e le sue dipendenze. <<Disponendo di un gemello digitale – spiega Christian Ziemer, della Siemens e direttore di GWP - si possono testare e ottimizzare le diverse modalità di funzionamento in maniera assolutamente sicura, nel contesto di simulazioni realistiche, sia per il settore dell'acqua potabile che delle acque reflue>>.

NUOVE OPPORTUNITA’ GRAZIE AL "GEMELLO DIGITALE"

INDIVIDUARE LE ESIGENZE DEI CLIENTI

Un campo d'azione ancora più am-

L'importanza della trasformazione digitale è stata colta dalle principa-

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li realtà europee di gestione dell'acqua. La maggior parte dei gestori riconoscono alla digitalizzazione una rilevanza molto elevata e, di conseguenza, sta già pianificando o implementando una strategia di digitalizzazione. <<La digitalizzazione sottolinea i benefici per i clienti e i cittadini come motivazione centrale di tali cambiamenti - sottolinea Michael Beckereit, vicepresidente dell’associazione VKU che riunisce i gestori comunali tedeschi – e, attraverso l'analisi di grandi quantità di dati, è possibile comprendere ancora meglio le esigenze dei clienti e anche i processi in atto. Ciò, a sua volta, fornisce una buona base per lo sviluppo di strategie e prodotti nuovi nel settore dell'acqua potabile, ancora più personalizzati>>.

L’ambiente e l’innovazione vincono Top Utility 2018

In testa, fra le imprese che hanno gareggiato per il premio, quelle che più hanno investito in tecnologia, sostenibilità, ricerca e creatività Le top utility italiane di acqua, ambiente e energia si consolidano e migliorano su tutti i fronti di attività. Soprattutto nel settore idrico sono state numerose le aggregazioni, principalmente nel Nord Est. Nei rifiuti, invece, l’area più dinamica è il Centro Italia. Più o meno tutte le realtà investono in digitalizzazione e in nuovi servizi e si preparano alla transizione energetica verso le rinnovabili e l’efficienza. È questo il quadro d’insieme contenuto nella sesta edizione del rapporto Top Utility Analysis, che analizza le performance delle maggiori 100 utility italiane, pubbliche e private, attive nei settori di gas, elettricità, acqua e rifiuti, con lo scopo di fornire una visione d'insieme dell’industria dei servizi di pubblica utilità. <<La ricerca - spiega Alessandro Marangoni, direttore di Top Utility, il think tank di riferimento del settore - mostra un settore in profonda trasformazione, che sta investendo molto nelle nuove tecnologie e che è molto più innovativo di quanto i consumatori percepiscano. Sostenibilità, digitalizzazione, miglioramento delle performance operative sono le aree nelle quali le maggiori utility stanno lavorando di più. E i risultati si vedono. Meno perdite nell’idrico e più raccolta differenziata dei rifiuti rispetto alla media italiana; maggiori investimenti per abitante delle grandi multiutility, sempre più app e servizi su smartphone.

UN’ACQUA ANCORA PIU’ SICURA Rendere ancora più sicura l’acqua di rubinetto, ridisegnando il settore dei controlli con un modello basato su un sistema globale, che si prenda cura della risorsa idrica dal punto di captazione fino all’utenza finale. È la missione del Water Safety Plan, e da oggi anche di Acque, tra i primi gestori in Italia a sposare il modello introdotto dall’OMS e recepito poi dalla normativa europea. L’approccio del Water Safety Plan (WSP) sposta l’attenzione dall’analisi sulle acque distribuite alla prevenzione e alla gestione dei rischi lungo tutta la filiera idropotabile, passando obbligatoriamente dal concetto

di “controllo” a quello di “sotto controllo”. L’obiettivo di Acque, per il futuro, è una mini-rivoluzione nella filiera di controllo dell’acqua potabile, per garantire oltre alle già assicurate caratteristiche di puntualità, accuratezza e continuità delle analisi, anche l’assoluta specificità della mappatura e della valutazione degli eventuali pericoli, calibrata sulle peculiarità della risorsa del territorio, anche grazie al dialogo con tutti gli stakeholder interessati.

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Si sviluppano nuovi servizi ai territori e alle città; infatti, mobilità sostenibile, sicurezza e efficienza energetica affiancano sempre più i tradizionali servi pubblici locali>>. Volendo entrare un po’ più nel dettaglio, si assiste a un progressivo miglioramento delle prestazioni dei settori ambientali (acqua e rifiuti). Nella depurazione aumenta il rendimento degli impianti, misurato dal grado di abbattimento del COD, ma non migliora la quota di utenti collegati ai depuratori. Nel ciclo rifiuti la raccolta differenziata cresce, grazie anche all’adozione di sistemi porta a porta come modalità prevalente di raccolta. Nonostante tutti questi dati incoraggianti, l’indice di soddisfazione dei clienti è tuttavia più basso, per la prima volta in quattro anni. I clienti sono sempre più esigenti tant’è che crescono i reclami. Ma Top Utility è anche un premio oltre che un rapporto annuale. E tra le aziende italiane che si sono distinte nel settore, la migliore azienda in assoluto è la trevigiana Contarina. Il premio per la sostenibilità è stato assegnato al bolognese Gruppo Hera, per la comunicazione al milanese Gruppo CAP, per ricerca & innovazione alla torinese Smat, per l’attenzione a utenti e territorio alla milanese MM, per le performance operative, infine, alla trevigiana Savno. Un premio speciale è andato alla napoletana Gori, tra le utilities del Mezzogiorno firmatarie del recente accordo Rete Sud.

tecnologie

L’idrogeno dal biogas di discarica Bassi consumi e alta resa

Un reattore di reforming che combina la tecnologia del letto fluidizzato con quella della separazione su membrane L’entusiasmo verso l’uso dell’idrogeno come fonte energetica non inquinante è stato in parte ridimensionato dal fatto che, se l’idrogeno viene prodotto (come oggi si fa nell’industria) a partire da combustibili fossili, il carbonio contenuto in questi combustibili genera CO2, che va ad incrementare l’effetto serra esattamente come nei processi di combustione convenzionali. In realtà l’idrogeno non deve essere visto come una “fonte” di energia, ma piuttosto come un “vettore energetico”: cioè un modo per convertire e trasportare a distanza l’energia prodotta da fonti primarie. Per ottenere un vero beneficio ambientale, e soprattutto per non incrementare l’effetto serra, queste fonti primarie devono necessariamente essere rinnovabili. La forma più diretta di energia rinnovabile è l’utilizzo di elettricità prodotta con pannelli fotovoltaici o generatori eolici, per elettrolizza-

re l’acqua ottenendo idrogeno e ossigeno; ma non si deve trascurare la possibilità di ottenere idrogeno a partire da biomasse vegetali, in quanto la CO2 che viene emessa nel processo è la stessa che i vegetali hanno assorbito mediante la fotosintesi, nel loro pro-

cesso di crescita, e quindi non accresce l’effetto serra. La produzione di idrogeno a partire da biomasse vegetali (inclusa la frazione organica dei rifiuti solidi urbani) può essere ottenuta con molti processi diversi, alcuni dei quali ancora allo stadio speri-

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mentale. Si possono distinguere due grandi categorie: i processi chimici ed i processi biologici. Entrambi sono stati oggetto negli ultimi anni di intense ricerche, che però si sono prevalentemente focalizzate sui processi biologici. Il progetto europeo BIONICO intende invece sviluppare e realizzare su scala pilota (100 kg H2/giorno) un impianto in grado di trasformare il biogas da discarica in idrogeno, impiegando un nuovo concetto di reattore di reforming a membrana, nel quale la produzione di idrogeno e la sua separazione dagli altri gas sono integrati nello stesso reattore. Rispetto ai reattori di reforming convenzionali, questa configurazione consente di operare a temperatura molto più bassa, con conseguente riduzione dei consumi energetici del processo e aumento dell’efficienza di conversione, che risulta superiore al 72%.

IL REATTORE DI REFORMING

La trasformazione del metano in idrogeno mediante “steam reforming” è un processo ben noto, grazie al quale viene oggi prodotta la maggior parte dell’idrogeno richiesto da diverse industrie, come la produzione di ammoniaca (base per la maggior parte dei fertilizzanti di sintesi), la raffinazione del petrolio (dove l’idrogeno è essenziale nei processi di desolforazione del gasolio e di “upgrading” delle benzine), l’industria del vetro, l’industria metallurgica, la produzione di componenti elettronici e l’industria chimica, dove le reazioni di idrogenazione sono la base per la sintesi di moltissime sostanze di uso comune. Il processo tradizionale impiega un reattore catalitico a letto fisso, operante a 800-900 °C e fino a 20 bar di pressione; il reattore viene alimentato con metano sotto pressione e con una miscela preriscaldata di aria e vapor acqueo. Inizialmente si ha la formazione di idrogeno e ossido di carbonio, che successivamente reagisce con il vapor acqueo producendo altro idrogeno e CO 2 (reazione della “water gas shift”). L’introduzione di una piccola quantità di aria è necessaria per ottenere le condizioni “autotermiche”, cioè per produrre all’interno del reattore l’energia termica necessaria al processo, che viene ottenuta grazie alla combustione di parte del metano. Nel caso della produzione di idrogeno da biogas, il processo tradizionale incontra una serie di problemi, sia a causa delle impurità presenti nel biogas, che a causa del contenuto in CO 2 del biogas stesso (di solito intorno al 35%). Per ragioni di termodinamica chimica, la CO2 deprime la reazione di water gas shift; se si cerca di contrastare questo effetto aumentando la temperatura, si può avere formazione di depositi carboniosi, che riducono l’attività del catalizzatore. Per superare questi problemi, nel corso del processo Bionico è stato messo a punto un nuovo tipo di reattore di reforming, che combina la tecnologia del letto fluidizzato con quella della separazione su membrane. Le membrane, prodotte da Tecnalia, sono costituite da uno strato sottile (5 micron) di lega palladio-argento, depositato su un supporto poroso di allumina

a struttura cilindrica verticale; il tutto è immerso nel letto catalitico, costituito da rodio su particelle di allumina, che vengono mantenute in continuo movimento dal flusso di biogas in entrata. Il letto fluidizzato consente un miglior controllo della temperatura e minimizza la caduta di pressione nel reattore. La separazione dell’idrogeno prodotto dalle reazioni di reforming avviene grazie alle membrane: l’idrogeno le attraversa, concentrandosi nella parte centrale del reattore, mentre la CO2 e le altre impurità vengono trattenute. La rimozione continua dell’idrogeno dall’ambiente di reazione aumenta le rese, consentendo di ridurre le temperature a circa 550 °C; i-

di resistere fino a 600 °C, lungo poco più di 1 metro; nella parte inferiore è situata la tubazione di ingresso del biogas e, subito sopra a questa, una piastra porosa in lega Inconel, con porosità 40 micron, che costituisce il supporto del letto fluidizzato. La parte superiore è chiusa da un coperchio flangiato che consente il collegamento con 5 membrane e con 10 punti di misura della pressione e della temperatura in differenti parti del reattore.

noltre, l’idrogeno in uscita ha una purezza molto elevata, grazie alla selettività del palladio. La riduzione della temperatura nel reattore ha un duplice vantaggio: da un lato occorre minore energia per sostenere il processo e dall’altro è possibile impiegare materiali più economici nella costruzione del reattore. Nel reattore da laboratorio sono presenti solo 5 membrane, ma la configurazione finale prevede l’impiego di circa 170 membrane, con le quali si raggiungerà un’efficienza di conversione del 95%. Il reattore da laboratorio attualmente realizzato nel quadro del progetto è costituito da un robusto cilindro in acciaio SS310, capace

per l’immissione del biometano nella rete di distribuzione del gas naturale e, in particolare, non richiede la rimozione della CO2; è però necessario uno stadio di pretrattamento per rimuovere l’idrogeno solforato e altre impurezze che potrebbero causare l’avvelenamento sia del catalizzatore che delle membrane di separazione dell’idrogeno. Rimozione dell’umidità In uscita dalla discarica il biogas è saturo di umidità, che potrebbe condensarsi nelle tubazioni dell’impianto e provocare (insieme all’anidride solforosa) fenomeni di corrosione. L’umidità viene rimossa per condensazione su trappola fredda o su elemento

LA PURIFICAZIONE DEL BIOGAS

Il processo Bionico non richiede la purificazione del biogas fino agli standard di purezza richiesti

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refrigerante elettrico; lo stadio di rimozione dell’umidità consente di eliminare (o per lo meno ridurre grandemente) alcuni inquinanti idrosolubili, come silossani, ammoniaca e composti alogenati. Rimozione dell’ammoniaca Il biogas della discarica di Chamusca (Santarem, Portogallo), che alimenta il reattore del processo Bionico, contiene pochissima ammoniaca; è sufficiente la condensazione dell’umidità per ridurre la concentrazione di ammoniaca a livelli non rilevanti per una buona conduzione dell’impianto. In impianti futuri, di maggiori dimensioni, potrebbe essere richiesto un sistema di lavaggio con soluzioni acide, o di assorbimento su carboni attivi. Rimozione dell’idrogeno solforato La presenza di idrogeno solforato è causa di corrosione in molte apparecchiature di processo (tubazioni, serbatoi di stoccaggio del gas, compressori, motori, ecc.); inoltre, l’idrogeno solforato avvelena il catalizzatore di reforming, per cui la sua concentrazione del gas in entrata al reattore non deve superare 10 ppb. Esistono varie tecnologie per la rimozione dell’idrogeno solforato. Nel caso del progetto Bionico è stato scelto l’adsorbimento su carbone attivo, in quanto è l’unica tecnologia che assicuri i livelli di abbattimento richiesti. Per impianti di maggiori dimensioni sarà probabilmente necessario, per ragioni economiche, un impianto a due stadi: il primo con biofiltri, che riduce il contenuto di idrogeno solforato a 100 ppm, e il secondo di adsorbimento finale su carbone attivo. A CHE PUNTO SIAMO?

Il progetto BIONICO è nato nel 2015; dopo le fasi iniziali, dedicate alla messa a punto del processo ed alla scelta dei materiali, il progetto è ora nella fase di costruzione dell’impianto (che verrà realizzato a Verona). Entro Febbraio 2019 il progetto si concluderà con la spedizione dell’impianto e la sua installazione in Portogallo, presso una discarica gestita dalla ENC Power. È previsto che la produzione di idrogeno venga utilizzata per alimentare gli automezzi di servizio per la raccolta dei rifiuti urbani della stessa ENC Power.

La cattura di CO2 con calce Progetto SCARLET

Realizzato un impianto per l’assorbimento ciclico dell’anidride carbonica su calcare, un materiale naturale, di basso costo e facilmente disponibile

L’assorbimento ciclico della CO2 su calcare (CCL) è una promettente tecnologia di 2a generazione per la cattura a basso costo della CO2 derivante dalla combustione di combustibili fossili, con l’obiettivo di portare tali costi al di sotto di 20 euro/tCO2 (ben inferiori rispetto a quelli dei trattamenti di 1a generazione). Il principio base di questa tecnologia consiste nel produrre calce viva a partire dal calcare, sfruttando il calore dei processi industriali; la calce viene poi utilizzata per assorbire la CO2 che in questo modo si trasforma in calcare, che ritorna in circolo. Un importante vantaggio di questa tecnologia rispetto ai sistemi basati su adsorbenti in fase liquida (etanolammine) è che il calcare è un ma-

teriale naturale, di basso costo e facilmente disponibile in ogni parte del mondo. Un altro importante vantaggio è che il processo di assorbimento della CO2 si svolge a temperature di oltre 650 °C, quindi senza necessità di raffreddare i gas di combustione; il calore necessario per rigenerare la calce a partire dal calcare può essere ricavato dai cicli di combustione. Il progetto SCARLET (Scale-up of Calcium Carbonate Looping Technology for Efficient CO2 Capture from Power and Industrial Plants) si è posto l’obiettivo di realizzare un impianto CCL pilota da 1 MW, dal quale ottenere i dati operativi necessari per la successiva progettazione di un impianto commerciale da 20 MW.

OBIETTIVI DEL PROGETTO

Gli obiettivi del progetto Scarlet possono essere così riassunti: - individuazione dei parametri chiave e delle strategie di controllo per lo sviluppo di un impianto pilota, da alimentare con carbon fossile e con lignite - progettazione e sviluppo del reattore CCL e del processo produttivo, sulla base dei dati e delle conoscenze acquisite e validate dalla sperimentazione presso l’impianto pilota. In particolare, è necessario valutare il processo di disattivazione della calce, che avviene dopo un certo numero di cicli a causa di fenomeni di sinterizzazione, solfatazione e diluizione con le ceneri leggere; questo comporta la produzione di “calcare di rifiuto”, per il qua-

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le è necessario individuare modalità corrette di smaltimento - progettazione, stima dei costi e valutazione dei rischi per salute e sicurezza - valutazione tecnico-economica della tecnologia CCL su scala commerciale, in centrali elettriche alimentate con carbon fossile e lignite, e nell’industria del cemento e dell’acciaio, e dei relativi impatti ambientali. I PRIMI RISULTATI

Presso l’impianto pilota da 1 MW sono state condotte quattro campagne di sperimentazione, ognuna delle quali della durata di 4 settimane, impiegando carbone e lignite Continua a pag. 60

La ricerca di Bio Eco Active ha permesso lo sviluppo di un innovativo trattamento batteriostatico adatto a materiali plastici, tessuti, liquidi, ecc. di varia origine e natura, senza utilizzo di sostanze tossiche e biocidi, rendendoli batteriostatici in modo permanente per tutta la vita del prodotto. L’azienda, frutto di tanta passione e tanta attività di smerimentazione, si ispira da sempre alla natura, mimando i suoi meccanismi biologici naturali, per ottenere nuove tecnologie e smart-materials ecofriendly. Progetta e produce nuovi materiali “intelligenti” operando nel settore delle biotecnologie e del biomimetismo, portando le proprie soluzioni in svariati campi applicativi e brevettando ogni anno nuove soluzioni tecnologiche e know-how. Abatox è un metodo innovativo e brevettato per rendere batteriostatico e antiossidante qualsiasi materiale con effetto permanente, senza alterare le caratteristiche chimico-fisiche del materiale originale e senza utilizzo di sostanze tossiche e biocidi, a dimensione macromolecolare e idoneo anche al contatto alimentare. L’unicità del trattamento è data da un principio attivo a base di oli-

La tecnologia Abatox Bio Eco Active

Un trattamento batteriostatico permanente, senza biocidi, idoneo per qualsiasi materiale goelementi naturali, in grado di rendere un ambiente completamente ostile alla proliferazione batterica e fungina; un processo che evita uso di biocidi, nanoparticelle, sostanze tossiche, rame o argento e processi nocivi alla salute. Abatox è completamente naturale ed eco-friendly, un sistema taylor-

made, particolarmente flessibile, che può essere inserito in liquidi, polveri, granuli polimerici, rendendolo idoneo a qualsiasi processo industriale o semilavorato. I campi di applicazione infatti spaziano dal: biomedicale, cosmesi, odontoiatria, automotive, tessile, calzature, ceramiche, plastico, gio-

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cattoli, vernici, packaging alimentare e non alimentare, contenitori e bottiglie per l’acqua e altro ancora. La forza e l’innovazione di prodotto stanno in una tecnologia biomimetica, non su di un processo chimico, basata sull’utilizzo di oligoelementi naturali, per rendere un ambiente completamente ostile alla proliferazione batterica di qualunque materiale, senza uccidere chimicamente il batterio con biocidi. Numerosi i test microbiologi condotti presso laboratori esterni certificati, per valutare la crescita microbica secondo normative ISO. Vengono messi a confronto gli stessi tipi di materiali non trattati e trattati con Abatox, alle stesse condizioni. I risultati ottenuti attestano l’effettiva azione antimicrobica su qualsiasi substrato, evidenziando la sua reale capacità di bloccare la proliferazione batterica in modo permanente per tutta la vita del prodotto.

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La cattura di CO2 con calce come combustibili. L’impianto pilota ha lavorato per oltre 3.000 ore, 24 ore su 24, e di queste ore oltre 1.000 sono state condotte con il ciclo di assorbimento della CO2 in condizioni di funzionamento continuo; dopo alcune settimane, con entrambi i combustibili sono state ottenute rese di cattura della CO2 di oltre il 90%. Sono state così poste le basi per la progettazione dell’impianto da 20 MW e sono state definite la configurazione del processo e i cicli di controllo. Le condizioni operative nominali dell’impianto sono state validate mediante strumenti di simulazione, ed è iniziata la progettazione del reattore, il dimensionamento dell’equipaggiamento e delle strumentazioni. In particolare, sono state effettuate nell’impianto pilota due campagne di test sperimentali (ciascuna di 4 settimane, 24/24 ore) impiegando carbon fossile polverizzato come combustibile, per indagare il comportamento a lungo termine del processo per quanto riguarda la stabilità del sorbente e la reattività, oltre all’acquisizione di dati affidabili per la validazione del modello e il passaggio alla fase commerciale. Durante la settimana in cui l’impianto era pienamente operativo si è ottenuto un recupero della CO2 superiore al 90%. Sullo stesso impianto pilota sono state condotte campagne sperimentali impiegando lignite come combustibile. L’impianto ha funzionato ininterrottamente per oltre 600 ore, con oltre 570 ore di cattura della CO2, sia con lignite grezza che con lignite polverizzata; le rese migliori in termini di cattura della CO2 (oltre 90%) sono state ottenute con la lignite polverizzata.

zione del gas, del carbone e del calcare e le condizioni fisiche. La definizione delle condizioni operative nominali verrà ottenuta mediante un programma di prove (variazione della carica, temperature del reattore, flusso circolante della massa assorbente, ricircolazione del gas) in base all’esperienza derivante dalla sperimentazione dell’impianto da 1 MW, eseguendo inoltre simulazioni a mezzo computer. Infine, per comprendere i problemi legati alla sicurezza, salute e ambiente, è stato condotto uno studio con la metodologia Hazid, i cui risultati sono stati inclusi nella documentazione circa la valutazione e riduzione dei rischi. LE PROVE SU IMPIANTI INDUSTRIALI

Nell’ambito delle centrali elettriche, è stata scelta la centrale elettrica alimentata a lignite BoA1 da 1.000 MW, con un’efficienza netta superiore al 43%. E’ previsto di ottenere informazioni attendibili per paragonare l’assorbimento ciclico su calcare con altre tecniche di cattura della CO2; in base a tale paragone verrà deciso se e fino a che punto questa tecnologia sia applicabile nel settore della produzione di energia elettrica. Si deve però rilevare che attualmente il prezzo dei “certificati bianchi”, che dovrebbe-

ro compensare le spese per la cattura della CO2, è piuttosto basso e in mancanza di ulteriori incentivi difficilmente ci saranno sviluppi su scala industriale. Nell’ambito dei cementifici, invece, la situazione è diversa, perché il calcare è una delle materie prime per la produzione del cemento e quindi i cementifici potrebbero vantaggiosamente utilizzare il “calcare di rifiuto” che viene prodotto dopo un certo numero di cicli; inoltre, i cementifici contribuiscono in modo molto rilevante alle emissioni di CO2. E’ stato quindi individuato un cementificio a Ruedersdorf (Germania), gestito dalla società Cemex (che è uno dei partner del progetto). Le prove sul cementificio saranno utili per stabilire le basi per la progettazione e l’integrazione di un’unità CCL, definendone i parametri di processo. Questi parametri saranno usati per sviluppare il processo su larga scala e calcolare il bilancio termico e di massa, così come l’efficienza termica del cementificio dopo installazione della tecnologia CCL. La Cemex svolgerà inoltre una serie di test di laboratorio per accertare se i materiali di scarto del processo CCL potranno essere usati nell’impianto come materia prima o per la produzione di laterizi e cemento; al momento, i test di laboratorio condotti sui rifiuti ricavati dalla speri-

L’IMPIANTO DA 20 MW

La valutazione e validazione dei dati ottenuti dalla sperimentazione presso l’impianto pilota proseguirà con la costruzione e la messa in opera di un impianto dimostrativo da 20 MW, che verrà realizzato presso la centrale termoelettrica a carbone Emile Huchet (Francia). In primis è stato definito il BoD (Basis of Design), che contiene tutte le informazioni e condizioni necessarie per la progettazione dell’impianto, tra cui la composiHi-Tech Ambiente

mentazione condotta presso l’impianto pilota alimentato con carbon fossile consentono di affermare che questi rifiuti possono essere incorporati senza problemi nel materiale grezzo in ingresso al cementificio. Se ciò verrà confermato, ci si attende un incremento nella produzione di calcestruzzo pari o superiore al 20% rispetto a quanto previsto in base ai risultati di precedenti progetti. Per quanto riguarda l’implementazione della tecnologia CCL nelle acciaierie, gli obiettivi principali sono: - l’analisi tecnico-economica, con identificazione dei costi di produzione dell’acciaio e del costo della CO 2 catturata con la tecnologia CCL rispetto alle altre tecniche di cattura e stoccaggio - la valutazione dell’impatto ambientale della tecnologia CCL, secondo l’analisi del ciclo di vita (LCA). I risultati della valutazione, condotta su scala europea, possono essere così riassunti: - le principali emissioni di CO2 derivano dai gas in uscita dall’unità di sinterizzazione (15%), dalla cokeria (16%), dall’altoforno (20%) e dalla centrale termica (40%), che sono i componenti base di una tipica acciaieria - la cattura della CO2 nelle acciaierie potrebbe trovare giustificazione economica considerando che una considerevole quantità di carburante valorizzabile (metanolo) può essere prodotta dalla CO2 e dall’idrogeno, che è presente in elevate concentrazioni (> 60%) nei gas in uscita dalla cokeria. Altre quantità significative di idrogeno (seppur a concentrazioni inferiori) possono essere recuperate in altri punti dell’impianto. Per il futuro, verranno definite le valutazioni termodinamiche ed economiche e la valutazione ambientale della CCL applicata alle acciaierie. La prima verrà effettuata calcolando l’equilibrio di calore e massa e l’efficienza termica dell’impianto; seguirà la valutazione economica, con la stima di investimenti e costi operativi, diretti a calcolare il costo dell’elettricità, il costo della CO2 evitata e il paragone con altre tecnologie di cattura e stoccaggio della CO2. La valutazione ambientale prenderà in considerazione gli impatti ambientali e i potenziali pericoli per la salute umana, la fauna selvatica e i biosistemi.

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ECOTECH

a cura di ASSITA Assorbente a basso costo per il mercurio

mercurio e rigenerare il polisolfuro. In tempi successivi si prevede di esplorare l’uso dello zolfo-limonen-polisolfuro nella depurazione dei fumi degli inceneritori e delle centrali termoelettriche a carbone.

Da acido formico a elettricità in modo sostenibile È noto che il solfuro di mercurio è uno dei composti meno solubili che esistano, per cui sostanze contenenti ioni solfuro (come carboni attivi specificamente additivati) sono spesso utilizzate per rimuovere questo elemento nocivo dai gas di scarico e dalle acque reflue. L’università australiana di Flinders ha scoperto una nuova sostanza, contenente ioni solfuro in forma polimerica, che ha basso costo essendo prodotta a partire da materiali di scarto, e promette di essere altamente efficace contro il mercurio. La nuova sostanza è denominata zolfo-limonen-polisolfuro, e viene preparata facendo reagire lo zolfo (ottenuto come sottoprodotto della raffinazione del petrolio) con il limonene, che è anch’esso un sottoprodotto, derivante dall’industria degli agrumi. Il nuovo materiale può essere preparato semplicemente riscaldando lo zolfo fino al suo punto di fusione (170-180 °C) e aggiungendo il limonene alla massa fusa; non occorrono né catalizzatori né solventi. Attualmente, lo zolfo-limonen-polisolfuro è stato prodotto su scala di laboratorio, ma si sta lavorando per mettere a punto una produzione industriale. Le prime applicazioni sono previste nell’industria mineraria, dove le acque contenenti solfuri potrebbero essere depurate facendole passare su filtri o setacci contenenti il polisolfuro; successivamente, il polisolfuro saturo di mercurio verrebbe separato e trattato in modo da recuperare il

Hyform PEMFC è il primo sistema integrato che trasforma l’acido formico in idrogeno e poi direttamente in elettricità tramite una pila a combustibile in maniera energicamente efficiente. Si tratta di una soluzione innovativa di stoccaggio di energia a supporto della transizione energetica da combustibili fossili a rinnovabili. L’unità di-

mostrativa è il risultato della collaborazione tra la Scuola politecnica federale di Losanna (EPFL) e la società GRT Group. Questa nuova macchina, che utilizza quindi l’acido formico per stoccare idrogeno, può trovare applicazione sia nell’ambito domestico sia in quello industriale, in quanto la sua tecnologia è scalabile, così da poter soddisfare il fabbisogno energetico di impianti anche grandi. Rispetto ai sistemi che usano

solo idrogeno, Hyform PEMFC è stata progettata per garantire importanti benefici in termini di dimensioni (1 litro di acido formico equivale a 590 litri di idrogeno a condizioni normali), facilità di trasporto, sicurezza e minori costi operativi, garantendo al contempo una totale ecosostenibilità.

Via l’argento coi fondi di caffè

La presenza di argento negli scarichi industriali ha causato in passato notevoli problemi ambientali. Sono stati proposti diversi metodi (precipitazione chimica, scambio ionico, elettrolisi, trattamenti su membrane) e sostanze assorbenti come lana, gusci di arachidi o di crostacei, residui di soia e di cotone; secondo gli studiosi dell’Università sudcoreana di Gangneung-Wonju, anche i fondi di caffè possono essere usati vantaggiosamente per assorbire l’argento dalle soluzioni acquose. L’effetto è dovuto alla presenza nei fondi di caffè di gruppi chimici con strutture come COO- e OH-, che sono particolarmente efficaci nell’assorbire l’argento. La massima capacità di assorbimento (42 mg di argento per ogni grammo di caffè) si ha a pH 6; l’aumento della temperatura fa diminuire leggermente l’assorbimento, che comunque è quasi completo nel giro di un’ora. Secondo gli studiosi sudcoreani, l’assorbimento con i fondi di caffè potrebbe vantaggiosamente sostituire processi più complessi e costosi, come l’estrazione con solvente e lo scambio ionico.

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Il glicol etilenico dalla CO2

Il glicol etilenico è il componente principale dell’antigelo usato nei radiatori delle auto e nei sistemi di riscaldamento; ma è anche un importante intermedio chimico di base, utilizzato soprattutto per la produzione di fibre poliestere e materie plastiche come il PET. Teoricamente è possibile produrre glicol etilenico partendo da CO2 ed acqua, ma occorrono una fonte esterna di energia, una sostanza che ceda elettroni ed un sistema catalitico. Da tempo i ricercatori della società giapponese Toshiba Corp. lavorano a questo obiettivo; l’anno scorso erano riusciti a costruire una cella elettrolitica dotata di speciali elettrodi modificati con un sale di immidazolio, che aveva mostrato la capacità di promuovere la conversione della CO2 a glicol etilenico. Quest’anno è stato fatto un ulteriore progresso, utilizzando una cella fotovoltaica al silicio come fonte di elettroni, ed un sistema elettrolitico composto da due camere separate da una membrana a scambio anionico, un anodo di platino, e un catodo contenente il sale di immidazolio immobilizzato su oro. Come elettrolita si impiega una soluzione acquosa di bicarbonato di potassio; la CO2 viene fatta gorgogliare sul catodo, mentre la cella fotovoltaica viene illuminata con luce simile a quella solare.

Il sistema si è dimostrato capace di produrre il glicol etilenico, anche se l’efficienza di conversione energetica è appena lo 0,48%. Il risultato è comunque importante, perché è la prima volta che la CO2 viene trasformata in un composto con legame carbonio-carbonio, utilizzando l’energia della luce solare.

parte di una joint venture costituita dalla società Genifuel (Usa) e Metro Vancouver (Canada).

Pretrattamento per biomasse legnose

Carburante dalle fogne I fanghi di depurazione delle acque fognarie possono essere direttamente convertiti in “biopetrolio” secondo un processo sviluppato dal Pacific Northwest National Laboratory (Usa). I fanghi vengono compressi a circa 200 atm e alimentati in continuo in un reattore tubolare, alla temperatura di 350 °C. Per azione del calore e della pressione si ha la rottura delle pareti delle cellule microbiche, con trasformazione del loro contenuto in due differenti frazioni: il “biopetrolio” (di tipo oleoso) ed una frazione acquosa. La fase oleosa contiene circa il 60% del carbonio originariamente presente nei fanghi, e può essere convertita, mediante i normali processi catalitici usati nelle raffinerie di petrolio, in carburanti come benzina, cherosene e gasolio; è possibile anche ricavarne prodotti chimici di uso industriale. Nel processo si produce anche una piccola quantità di materiale solido, che può essere usato come fertilizzante in quanto contiene sostanze utili alla crescita delle piante, come sali di fosforo. L’applicazione su larga scala di questa tecnologia consentirebbe di ricavare ogni anno circa 30 milioni di barili di biopetrolio. È attualmente in costruzione un impianto dimostrativo, che verrà realizzato nella provincia canadese del British Columbia, da

La società americana Anellotech ha recentemente perfezionato il suo processo Bio-TCat (Thermo Catalytic Biomass Conversion), mediante il quale le biomasse legnose vengono sottoposte a gassificazione pirolitica, convertendo poi i gas di pirolisi in idrocarburi aromatici. Il catalizzatore zeolitico usato per la fase di conversione in idrocarburi si è rivelato sensibile alla presenza di sostanze minerali; ma è stato ora messo a punto un pretrattamento a basso costo, che elimina i minerali dalle biomasse, consentendo di prolungare la vita utile del catalizzatore e di estendere il processo anche a biomasse di origine agricola, come i tutoli di mais e i residui della produzione di zucchero di canna. Il pretrattamento è stato brevettato con il nome di MinFree, ed è stato applicato su scala industriale nell’impianto TCat 8, a Silsbee (Texas, Usa).

Bioetanolo dalla manioca La manioca è il tubero di un arbusto con grandi foglie palmate, largamente coltivato in molti Paesi dell’Africa, Asia e CentroSud America. Ha un elevato contenuto di amido e viene soprattutto usata nella preparazione della tapioca; il residuo del processo di preparazione è una sostanza fibrosa, conosciuta come polpa di

cassava, che ha attualmente scarse possibilità di riutilizzo. I tentativi di utilizzare la polpa di cassava come materia prima per la produzione di bioetanolo non hanno finora avuto successo, per la difficoltà di separare la parte fibrosa da quella amidacea; questa separazione può essere compiuta a caldo, ma il calore uccide le cellule di lievito e impedisce quindi la fermentazione alcolica. Recentemente, una joint venture tra la giapponese Sapporo e la thailandese Innotech Green Energy ha annunciato di aver realizzato un impianto dimostrativo di produzione di bioetanolo dalla manioca, con capacità di 80 ton/anno, con il supporto economico dell’Ente di ricerca giapponese NEDO; questo impianto realizza la fermentazione alcolica della polpa di cassava grazie a un nuovo lievito resistente al calore, sviluppato dalla Sapporo insieme alla Iwata Chemicals. È prevista la prossima costruzione di un impianto commerciale in Thailandia, che produrrà 60.000 ton/anno di bioetanolo; ma la disponibilità di polpa di cassava prodotta attualmente nella sola Thailandia consentirebbe una produzione 10 volte superiore (fino a 656.000 ton/anno di bioetanolo).

Cattura della CO2 con tecnologia a membrana Nel 2015 l’Università norvegese per la Scienza e la Tecnologia di Trondheim ha presentato un nuovo processo per la separazione della CO2 dalle emissioni di centrali termoelettriche, cementifici e grandi impianti di combustione, basato su speciali membrane denominate FSC-PVAm (Fixed Site Carrier PolyVinyl Amine). Il nuovo processo è ora stato ceduto in licenza esclusiva alla società americana Air Products, che

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intende utilizzarlo in combinazione con una sua tecnologia a membrana, denominata Prism, utilizzata fin dal 1979 nella separazione industriale delle miscele gassose. La tecnologia FSC-PVAm si basa sul cosiddetto “trasporto facilitato”: una membrana ultrasottile contenente gruppi amminici viene accoppiata ad un supporto poroso; il gas viene fatto passare sulla membrana, dove i gruppi amminici trasformano la CO2 in ioni bicarbonato, che passano attraverso la membrana e successivamente vengono scissi in CO2 e acqua. La CO2 così separata è di elevata purezza e può essere impiegata nell’industria.

Il cloro dalle soluzioni saline Molti processi industriali producono acque reflue ad elevato contenuto di sale, che non possono essere scaricate in fiumi o laghi in quanto ne comprometterebbero l’equilibrio biologico e la possibilità di potabilizzazione. La società tedesca Covestro (Gruppo Bayer) sta ora coordinando un progetto di ricerca per l’uso di questo tipo di reflui per produrre cloro, mediante un processo elettrolitico. La fase principale del progetto sarà l’aumento della concentrazione salina, che verrà ottenuto per evaporazione, utilizzando il calore residuo dei fumi inviati al camino. Il processo è già stato collaudato su scala pilota dalla stessa Covestro; si prevede la costruzione di un impianto dimostrativo nel sito industriale di Krefeld-Uerdingen.

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AMBIENTE LE AZIENDE CITATE

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EPFL Tel +41.21.6939858 E-mail gabor.laurenczy@epfl.ch

Officine Maccaferri Italia Srl Tel 051.6436000 E-mai: info@it.maccaferri.com

Acquedotto Pugliese Spa Tel 080.5723498 E-mail comunicazione@aqp.it

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Anellotech Inc. Tel +1.845.7357700 E-mail dsudolsky@anellotech.com

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