Bts Biogas - NITROstripp

1. © TSenergyGroup | 2015 1 Bolzano, 27 marzo 2015 Biogas in aree Alpine: Soluzione integrata per l’abbattimento o il recupero dei nutrienti nei digestati Luca Fortini – BTS Biogas l.fortini@bts-biogas.com

2. © TSenergyGroup | 2015 2 Indice 1. Informazioni generali – Principi dello strippaggio – Applicazione dello strippaggio nel settore biogas 2. La tecnologia – Schema di processo 3. Caso di studio – Azienda Agricola Green Energy Srl – Dati di progetto – Risultati 4. Opportunità 5. Conclusioni

3. © TSenergyGroup | 2015 3 Informazioni generali Principi dello strippaggio Cosa si intende per strippaggio? Processo chimico-fisico attraverso il quale si ottiene il passaggio di un gas disciolto in un liquido, dalla fase liquida a quella gassosa

4. © TSenergyGroup | 2015 4 Informazioni generali Applicazione dello strippaggio nel settore biogas Equazione di equilibrio dell’ammoniaca NH3 + H2O ↔ NH4 + + OH-

5. © TSenergyGroup | 2015 5 Informazioni generali

6. © TSenergyGroup | 2015 6 Informazioni generali Applicazione dello strippaggio nel settore biogas Obiettivi: • Abbattimento contenuto di azoto nei digestati • Riduzione delle aree di spandimento • Produzione di un concime (solfato d’ammonio) • Sfruttamento del calore disponibile

7. © TSenergyGroup | 2015 7 La tecnologia Schema di processo

8. © TSenergyGroup | 2015 8 La tecnologia Installazione in container

9. © TSenergyGroup | 2015 9 La tecnologia Ingresso digestato Passaggio in scambiatore di calore acqua – digestato  Acqua calda 85 °C → Digestato 75 °C Ingresso acqua calda

10. © TSenergyGroup | 2015 10 Reattore di dosaggio calce La tecnologia Silo di stoccaggio calce Sistema di dosaggio calce

11. © TSenergyGroup | 2015 11 La tecnologia Reattore di pre-strippaggio Membrane di aerazione

12. © TSenergyGroup | 2015 12 La tecnologia Torre di strippaggio Piastre in materiale plastico Aria Digestato

13. © TSenergyGroup | 2015 13 La tecnologia n. 2 scrubber per lavaggio aria Corpi di riempimento in materiale plastico H2SO4 + 2 NH3 = (NH4)2SO4 Acido solforico + ammoniaca → Solfato di ammonio

14. © TSenergyGroup | 2015 14 La tecnologia Serbatoio solfato d’ammonio Serbatoio acido solforico

15. © TSenergyGroup | 2015 15 La tecnologia  Solfato di Ammonio Soluzione di Sali di Azoto prodottada un processo chimico per l’abbattimento dell’ammoniaca,attraversouno scubber con torre di lavaggioacida. Soluzione al 30% di (NH4)2SO4 6% di NH4-N

16. © TSenergyGroup | 2015 16 Caso di studio Azienda Agricola Green Energy – Chiari (BS)

17. © TSenergyGroup | 2015 17 Caso di studio • Impianto biogas 999 kWel • Alimentazione impianto: o Pollina 31 t/giorno o Liquame suino 20 t/giorno o Mais 23,5 t/giorno o Farina di mais 2 t/giorno o Acqua • Digestato in uscita Dati – Impianto biogas Essiccatoio Strippaggio

18. © TSenergyGroup | 2015 18 Caso di studio Dati - Strippaggio • Portata in ingresso: max. 3 m3/h digestato t.q. • Tempo di attraversamento della colonna di strippaggio: 2÷5 min • Dosaggio calce (pH 10): 30 kg/m3 • Dosaggio acido solforico (98%): 6,3 l/m3 • Consumo acqua: 30 l/m3 • Fabbisogno elettrico: ~ 10 kW/m3 • Produzione solfato d’ammonio: 42 l/m3 → fino a 3 t/giorno Obiettivi abbattimento:  40% NH4 + (senza correzione pH)  70% NH4 + (con correzione pH)

19. © TSenergyGroup | 2015 19 Caso di studio Risultati Data input digestato Dosaggio CaO V300 T acqua in TC300 (NH4)2SO4 abbattimento NH4+ abbattimento NTK note [m³/h] [%] pH [°C] [°C] %-N [%] [%] Obiettivo -CaO 2,5 0 8,5 85 75 7 40 Obiettivo +CaO 2,5 1 10 85 75 7 70 09/09/2014 1,8 0 8,7 82 67 8,7 48 no CaO 11/09/2014 2 0,8 9,3 82 65 6,8 55 16/09/2014 2,5 0,8 9 83 61 7,5 40 36 23/09/2014 1,8 1,6 9,3 83 59 7,3 55 30/09/2014 1,8 1,8 9,4 87 65 6,5 60 40 23/10/2014 1,8 3 8,3 83 75 8,2 58 38 13/11/2014 1,8 3 8,3 80 70 n.a. 53 37 18/12/2014 1,8 0 9,1 86 74 6,6 52 32 no CaO Fonte: BTS Metanlab

20. © TSenergyGroup | 2015 20 Emissioni al camino 16/09/2014 30/09/2014 15/01/2015 Olfattometria Cod [ouE/m3] 837 1290 527 Acido solfidrico [H2S] mg/m3 3,7 0,45 <0,08 Carbonio Organico Totale [COT] mg/m3 0,35 0,33 0,36 Ammoniaca [NH3] mg/m3 17,30 25,10 4,5 Metano [CH4] mg/m3 16,5 11,0 28,1 Anidride Carbonica [CO2] mg/m3 8293 3628 5105 Protossido di azoto [N2O] mg/m3 2,43 0,83 1,65 Portata al camino m3/h - 3194 3235 Caso di studio Risultati Fonte: CRPA

21. © TSenergyGroup | 2015 21 Caso di studio Risultati • Abbattimento NH4 +: – > 40% senza correzione pH – 60% con correzione pH • Produzione di una sospensione di solfato d’ammonio con tenore di N > 6% → Concime azotato liquido • Funzionamento stabile • Potenziale miglioramento delle prestazioni con alimentazione di frazione liquida da separazione • Riduzione della quantità di acqua utilizzata per la digestione anaerobica

24. © TSenergyGroup | 2015 24 Caso di studio Costi x/m3 digestato €/m3 prezzo Costo impianto -2,55 Fabbisogno termico 40 kW 0 Calce 10 kg -0,95 95 €/t Acido solforico 98% 6,3 l -1,19 190 €/m3 Fabbisogno elettrico 11 kW -1,76 0,16 €/kWh Costi di manutenzione -0,8 0,8 €/m3 -7,25 Benefici x/m3 digestato €/m3 prezzo Solfato d’ammonio 50 kg 3,75 75 €/t Costi spandimento 2 2 €/t Costo terreno 0,03 ha 3 100 €/ha ZNV 8,75 Bilancio economico

27. © TSenergyGroup | 2015 27 Conclusioni • Massima valorizzazione dell’energia termica dal motore • Vendita solfato d’ammonio • Risparmio sui costi di spandimento e sui costi di affitto terreni Bilancio economico positivo • Un anno di funzionamento regolare Funzionamento stabile • Rispetto della normativa • Risparmio di terreno per lo spandimento e minore impatto ambientale Soluzione al problema degli spandimenti

28. © TSenergyGroup | 2015 28 Grazie per la cortese attenzione! Luca Fortini E l.fortini@bts-biogas.com I www.bts-biogas.com

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