Rivista Environnement

IL MATERIALE ORGANICO

Sfruttamento energetico del biogas di fermentazione dei rifiuti presso la discarica annessa al centro regionale di trattamento rifiuti solidi urbani e assimilati di Brissogne.

ENERGIA DI RECUPERO

di Roberto Maddalena

I rifiuti solidi urbani sono costituiti per un considerevole frazione da sostanze organiche (scarti alimentari, carta, ecc.), tali sostanze sono naturalmente soggette ad un processo di decomposizione a mezzo di particolari microrganismi presenti nei rifiuti stessi.
I procedimenti di degradazione dell'ammasso dei rifiuti possono avvenire in condizioni di presenza dell'ossigeno contenuto nell'aria (fermentazione aerobica) ovvero in assenza o forte limitazione di ossigeno (fermentazione anaerobica).
Negli ammassi di rifiuti conferiti in discarica si innesca inizialmente la fermentazione aerobica, la quale avviene con un grande sviluppo di anidride carbonica (CO2), successivamente, quando l'ossigeno inglobato nel rifiuto ha raggiunto valori trascurabili, si attiva la fermentazione anaerobica, nel corso della quale si forma una miscela gassosa costituita essenzialmente da metano (CH4), in percentuale variabile dal 40 al 50% in volume, anidride carbonica (CO2), 35 - 40% in volume della miscela, e piccole quantità di altri gas come acido solfidrico (H2S), idrogeno (H2), azoto (N2) e composti in tracce, responsabili della formazione degli odori sgradevoli, quali mercaptani, ammoniaca, composti alogenati, ecc..
La produzione del biogas all'interno del corpo di una discarica è influenzata da un numero notevole di fattori, quali parametri ambientali (precipitazione, temperatura, ecc.) caratteristiche dei rifiuti (composizione, umidità, pretrattamenti subiti, ecc.) ed infine dalle modalità gestionali della discarica (profondità dello scarico controllato, pretrattamenti, ecc.), parimenti la composizione chimica analitica del biogas è variabile e fortemente dipendente da quella dei rifiuti di partenza, tuttavia i componenti principali della miscela sono generalmente quelli sopra menzionati.

Il biogas di discarica, pur con tutte le problematiche connesse al disagio che provoca nelle popolazioni delle zone limitrofe alle discariche per effetto delle esalazioni maleodoranti a cui si accompagna, rappresenta una risorsa. La presenza di una forte percentuale volumica di metano nella composizione del gas, infatti, rende possibile lo sfruttamento energetico della miscela mediante produzione di energia elettrica e di calore.
In tal senso l'amministrazione regionale è intervenuta presso il centro regionale di trattamento rifiuti solidi urbani e assimilati di Brissogne integrando l'impianto di estrazione e combustione del biogas dal corpo di discarica già realizzato per ragioni igienico-sanitarie e di sicurezza (il biogas era captato ed estratto dalla massa di rifiuti stoccati nella discarica e sottoposto ad un processo di smaltimento ottenuto per mezzo di combustori ad elevata temperatura), con l'installazione di un gruppo cogenerativo in grado di produrre sia energia termica che energia elettrica dalla combustione del gas.
Il gruppo in questione è sostanzialmente costituito da un motore a combustione interna a ciclo Otto (quindi con un principio di funzionamento del tutto simile a quello dei motori automobilistici a benzina ma alimentato con il biogas) che aziona un gruppo alternatore. Il calore generato nel processo della combustione è recuperato per mezzo di opportuni scambiatori che provvedono a raffreddare i gas di scarico, l'olio di lubrificazione e i liquidi di raffreddamento del motore cedendo il calore a dell'acqua la quale può essere utilizzata in apposite utenze termiche dislocate nei pressi dell'impianto.
Al momento attuale l'energia elettrica prodotta viene completamente ceduta al G.R.T.N. (gestore della rete di trasmissione nazionale) in virtù di una vantaggiosa convenzione tra G.R.T.N. e amministrazione regionale che prevede la corresponsione di un canone a tariffa agevolata sulla base del provvedimento n. 6 del 29 aprile 1992 del Comitato interministeriale dei prezzi (CIP).
Con tale provvedimento, infatti, lo Stato aveva voluto incentivare lo sfruttamento di fonti energetiche rinnovabili, quali sole, vento, energia idraulica, geotermica, prodotti di trasformazione dei rifiuti ecc.. rispetto agli impianti utilizzanti fonti convenzionali (petrolio, carbone e gas naturale), fissando i prezzi di cessione diretta nella rete nazionale dell'energia elettrica prodotta da fonte rinnovabile a valori decisamente molto elevati, anche di molto superiori a quelli di acquisto da parte dei privati da ENEL.
La sezione dell'impianto di Brissogne relativa alla produzione di energia elettrica è entrata in funzione nel mese di settembre del 1999, ha una potenza a pieno carico di circa 800 kW con un flusso di biogas di 400 m3/h avente un tenore di metano pari al 45-50 % in volume, alla data odierna ha prodotto più di 21.500.000 kWh di energia elettrica con un ricavo di oltre 3.000.000 di Euro a fronte di un costo di investimento complessivo di circa 2.300.000.000 Lire.
La sezione relativa allo sfruttamento del calore di combustione e dei cascami energetici dei fumi è entrata in funzione a fine anno 2001; l'impianto recupera circa 346 kW dal raffreddamento dell'olio motore e dei liquidi refrigeranti e circa 520 kW dai gas di scarico scaldando una portata di acqua di 37,3 m3/h sino alla temperatura di 90 °C. L'acqua riscaldata all'interno degli scambiatori viene veicolata in un impianto di trasporto di proprietà della SEA s.r.l. (società energetica aostana) ed utilizzato da quest'ultima nella centrale di teleriscaldamento e nelle utenze termiche ubicate in località Autoporto di Pollein. Alla data odierna sono stati prodotti oltre 1.900.000 kWh termici destinati all'utilizzazione.