Gassificatore di Malagrotta

L’impianto di gassificazione del CDR di Malagrotta (RM) è stato progettato per la potenzialità annua pari a 182 500 ton. corrispondenti a 500 t/g x 365 g/anno.

Sono state previste n° 3 linee termiche di gassificazione (delle quali una di riserva), aventi ciascuna una capacità di 10,5 t/h di CDR, equivalenti a 250 t/g, avente caratteristiche medie così come specificato nella successiva tab.5. La potenzialità termica massima dell’impianto risulta così pari a 116 MWt/h.

Nel progetto relativo al gassificatore di Malagrotta è stata impiegata una tecnologia che può vantare diverse applicazioni industriali. Essa è basata sulla combinazione di una pirolisi a bassa temperatura dei rifiuti con una gassificazione ad alta temperatura condotta con ossigeno.

Le diverse fasi del processo di gassificazione del CDR possono essere così riassunte:• pressatura del rifiuto in un canale orizzontale riscaldato dall’esterno, in assenza di aria, con

conseguente essiccamento e trasformazione della frazione organica in un gas (gas di pirolisi) ed in un residuo carbonioso (coke di pirolisi);

• gassificazione ad alta temperatura (2000 °C) con ossigeno del residuo carbonioso in un reattore verticale, con produzione di un gas combustibile costituito da H2, CO, H2O e CO2;

• depurazione del gas combustibile (gas di sintesi) consistente in un raffreddamento rapido con acqua a meno di 90 °C, in un lavaggio acido, in un lavaggio basico, una desolforazione ed in un trattamento finale di abbattimento delle polveri mediante elettrofiltro ad umido. Il raffreddamento rapido da 1200 °C (uscita reattore) a circa 90 °C, in assenza di ossigeno, impedisce che si riformino i composti organoclorurati quali diossine e furani;

• utilizzo del gas pulito in una turbina a gas in ciclo combinato con ciclo vapore per la produzione di energia elettrica.

L’alta temperatura a cui opera il reattore di gassificazione assicura la fusione dei metalli e delle scorie e la completa distruzione delle molecole organiche, in particolare di quelle organoclorurate (PCDD e PCDF). Le scorie sono ottenute in forma vetrosa e granulare mediante raffreddamento in un bagno d’acqua e, in quanto inerti, possono essere utilizzate come materiale di costruzione o di riempimento. IL CDR (combustibile derivato dai rifiuti) essiccato e degassificato, introdotto nel reattore ad alta temperatura mediante il canale di degassificazione, viene ulteriormente gassificato con l’apporto di energia termica proveniente dalla combustione di metano ed ossigeno puro, producendo una trasformazione completa in gas derivato. Le componenti macromolecolari presenti nel gas di degassificazione/gassificazione sono completamente distrutte nella zona superiore del reattore ad alta temperatura, dove, con un tempo di

reazione sufficientemente lungo (> 2 secondi), viene garantito l’equilibrio termodinamico. Il gas derivato in uscita dal reattore ad alta temperatura contiene così molecole infinitesimali di H2, CO, CO2, e H2O.

Schema gassificazione

Grazie all’aggiunta controllata di ossigeno puro nella zona inferiore e superiore del reattore ad alta temperatura, e alle reazioni esotermiche che ne risultano, la temperatura d’uscita del gas raggiunge i 1150°C. Nella parte inferiore del reattore, dove la temperatura media risulta essere di 1600 °C e la temperatura alla bocca dei bruciatori raggiunge i 2000°C, i componenti inorganici del CDR, ovvero sostanze metalliche e minerali, fondono.

Qui di seguito, come in parte rappresentato nella tabella seguente, sono riassunti i valori di riferimento dell’impianto:

Parametri funzionali dell’impianto

Portata annua Mg/a 182 500

N. di linee termiche 3

Capacità di smaltimento per linea Mg/h 10,5

Disponibilità impianto g/a 365

Potere calorifico MJ/kg 18.5

Range del potere calorifico combustibile MJ/kg 15 – 20

Caratteristiche medie del syngas Valore tipico U.M.Potere calorifico inferiore 8398,8 kJ/Sm3

Densità relativa 0,7526Contenuto H2O < 40 mg/m3

Composizione sul secco:CH4 0,907 % VN2 4,865 % VO2 0,062 % VCO2 21,195 % VCO 36,436 % VH2 36,535 % VTotale 100,00H2S < 35 ppmVolCOS < 50 ppmVolCS2 < 1 ppmVol

Potenza elettrica generata dall’impiantoPotenza elettrica ai morsettigruppi turbogas (alim. gas derivato ) kW 4 x 5.960 23.840Potenza elettrica ai morsettigruppi turbogas (alim. biogas) kW 2 x 5.730 11.460Potenza elettrica ai morsettigruppo turbina a vapore kW 1 x 10.400 10.400POTENZA ELETTRICA TOTALE kW 45.700

Nella progettazione dell’involucro edilizio e delle relative aree libere di pertinenza, si è posta particolare attenzione all’uso di materiali e componenti secondo tre prevalenti criteri strutturanti le principali decisioni progettuali:

l’integrazione con l’ambiente circostante con l’intento di proporne una sua riqualificazione diffusa; l’utilizzo di materiali eco-compatibili con elevato grado di riciclabilità e ciclo di vita testato con marchi di qualità; l’impiego di componenti tecnologiche di captazione solare attiva per la produzione di energia elettrica.

A) Nell’ambito dell’intervento dell’impianto di gassificazione, tali criteri sono posti in essere nei componenti di seguito descritti:

1. Struttura portante primariaLa struttura portante viene realizzata in travi curve a sezione sagomata in legno lamellare e pilastri in legno lamellare e metallo.

2. Struttura portante secondariain copertura: con travetti in legno lamellare tessuti perpendicolarmente alle travature primarie.in facciata:

con montanti in acciaio su tutta l’altezza dell’involucro verticale.

3. Struttura di tamponamento/rivestimentoLa struttura di tamponamento/rivestimento è stata realizzata

- nella parte basamentale con: montanti/correnti/reti e tiranti in acciaio zincato a costituire gabbie metalliche; pannelli murari dal lato interno dell’involucro, posteriori alle gabbie metalliche; riempimento delle gabbie metalliche in pietrame di cava; rivestimento parziale sul lato esterno dell’involucro, anteriore alle gabbie metalliche, in

lastre di vetro tipo Visarm con “velo” d’acqua a ricircolo (autopulente);

- nella parte superiore con: struttura metallica di tamponamento/rivestimento in grigliato tipo Keller di acciaio

zincato e relativi elementi di sostegno; infissi metallici retrostanti i grigliati .

4. Copertura La copertura è stata realizzata in pannelli di lamiera zincata con protezione isolante multistrato