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Il funzionamento del termovalorizzatore di Piacenza

L’impianto di termovalorizzazione di Piacenza, che adotta la consolidata tecnologia del forno a griglia, ha una capacità di smaltimento di 120.000 tonnellate l’anno di rifiuti urbani, rifiuti speciali assimilabili agli urbani, rifiuti sanitari trattati e fanghi biologici provenienti dall’attiguo impianto di depurazione delle acque.
Costruito con due linee parallele della medesima capacità – 7,5 tonnellate l’ora – l’impianto, sfruttando il calore derivante dalla combustione dei rifiuti, produce energia elettrica pari a circa 620 kwh per tonnellata di rifiuti al lordo dell’autoconsumo, che risulta di circa 88 kwh per tonnellata trattata. Nel complesso il processo è in grado di generare una potenza lorda di 11,63 MW (di 10 MW al netto).
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Le fasi del processo di trattamento dei rifiuti e la produzione di energia

Stoccaggio rifiuti e caricamento nei forni. Dopo essere stati pesati all’ingresso, i rifiuti urbani e assimilabili che giungono all’impianto sono trasportati dai camion nella hall di scarico, un locale chiuso mantenuto in depressione per evitare la propagazione di odori. Vengono quindi scaricati nella fossa di accumulo – di 3.500 mc di capacità utile – prelevati da benne a polipo e trasferiti nelle tramogge di carico dei forni.
I fanghi biologici provenienti dall’adiacente depuratore giungono attraverso una condotta diretta alla centrifuga presente sull’impianto, per una prima disidratazione. In seguito vengono convogliati ad un essiccatore a tamburo dove un flusso di vapore spillato dalla turbina favorisce un’ulteriore riduzione dell’umidità. I fanghi così trattati sono infine introdotti nella tramoggia per mezzo di nastri trasportatori.
I rifiuti sanitari sono caricati in cassonetti e successivamente vengono convogliati nelle tramogge di carico tramite un elevatore automatico. Dopo lo svuotamento, i cassonetti vengono sterilizzati in una macchina lavatrice per essere riutilizzati. L’accesso degli automezzi all’impianto avverrà tramite lettura ottica alla pesa di Tecnoborgo, ove è inoltre installato un sistema a due sensori plastici affacciati, posto tra le due sbarre presenti sulla pesa, così che nel caso in cui il sistema rilevasse la presenza di rifiuti radioattivi, opportuni blocchi impediranno all’automezzo di accedere all’impianto e di conseguenza all’area di scarico.
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Combustione e recupero calore. Dalle tramogge i rifiuti passano nei forni, dotati di griglie mobili inclinate, dove vengono bruciati. La buona combustione è favorita dall’azione mescolante data dal movimento delle griglie stesse.
Il calore che si sprigiona dalla combustione passa attraverso la caldaia e porta l’acqua in essa contenuta ad elevate temperature, trasformandola in vapore ad alta pressione (39 bar). Il vapore viene convogliato ad una turbina, accoppiata ad un alternatore (11,63 MW elettrici a 15 kV), che produce l’energia elettrica. L’energia elettrica prodotta viene ceduta al Gestore della Rete di Trasmissione Nazionale (GRTN), ad eccezione di quella utilizzata per l’autoconsumo dell’impianto.
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Smaltimento scorie. Le scorie derivanti dalla combustione cadono dalla griglia in una vasca dove vengono raffreddate in un bagno d’acqua. Successivamente sono caricate su un nastro trasportatore e fatte passare attraverso un deferrizzatore che permette di recuperare il ferro da avviare al riciclo. Il 79% delle scorie è recuperabile presso i cementifici, il 5-7% è rappresentato da metalli amagnetici che vengono avviati al recupero ed il resto va in discarica.
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Trattamento fumi. Il trattamento dei fumi è del tipo “a secco” e prevede diverse fasi di depurazione successive:

  • direttamente nella camera di combustione viene iniettata soluzione ammoniacale per l’abbattimento degli ossidi di azoto (NOx);
  • durante il passaggio in caldaia le polveri più pesanti precipitano nei coni di accumulo sottostanti e sono evacuate assieme alle ceneri separate dall’elettrofiltro;
  • il percorso dei fumi prosegue attraverso un elettrofiltro, in grado di trattenere la maggior parte delle polveri. Le ceneri dell’elettrofiltro sono accumulate in un silos di stoccaggio e in seguito sono conferite in discarica previa inertizzazione in un impianto idoneo;
  • a valle dell’elettrofiltro ai fumi vengono aggiunti, in appositi reattori, calce ad alta superficie specifica  e carbone attivo che abbattono le componenti acide e gli ossidi di zolfo e neutralizzano le diossine e i furani;
  • il processo di depurazione dei fumi si conclude con un passaggio attraverso filtri a maniche che, oltre a catturare i prodotti sodici residui, abbattono le polveri più fini ancora presenti. I residui di filtrazione vengono stoccati in un silo e avviate ad un impianto di recupero che permette di riciclarne il 75-80% come materia prima nella produzione di carbonato di sodio, avviando a discarica controllata soltanto il 20-25% di questi residui.
  • In ottemperanza  alla prescrizione indicata al punto D1.2 dell’autorizzazione integrata ambientale (determinazione n. 2104 del 26/10/2007 dell’Amministrazione Provinciale di Piacenza) Tecnoborgo S.p.A. ha provveduto all’installazione su entrambe le linee un sistema DeNOx SCR (di tipo catalitico) posto immediatamente a valle. Tale sistema di denitrificazione permette di raggiungere elevati livelli di abbattimento sugli NOx, consentendo nel contempo di limitare al massimo anche l’emissione di NH3 al camino, in quanto praticamente tutta l’ammoniaca dosata in camera di combustione viene utilizzata come reagente dal sistema DeNOx SNCR prima, e dal sistema DeNOx SCR poi, per realizzare le reazioni chimiche di conversione degli ossidi d’azoto in azoto e vapore acqueo. Questo sistema consente di rispettare i limiti più restrittivi sul parametro ossidi di azoto, imposti dall’autorizzazione.
I fumi così depurati vengono emessi in atmosfera attraverso il camino alto 70 metri, senza generare fenomeni di condensa.
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