Impianti innovativi per il trattamento integrato del digestato

Eco/12/332971/BIOMASS-CURE

Rovigo, 22 Marzo 2014 IX Convegno sulle "aree fragili" Smart waters

Cooperazione e sicurezza idrica nelle aree fragili

Speranza Boccafogli, Giovanni Pede (SINERGIE)

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Indice

Obiettivo Progetto Ambiente Economia

Azioni Tempistiche

Chi siamo?

SINERGIE è un Ente di Formazione ed Organismo di Ricerca senza scopo di

lucro così come definito dalla Comunicazione della Commissione Europea

2006/C 323/01 del 30/12/2006, fondata nel 2001 allo scopo di promuovere e

realizzare:

- corsi di formazione professionale

- progetti di ricerca e sviluppo ed innovazione tecnologica

Accreditato per la formazione superiore, formazione continua e permanente e

formazione a distanza presso la Regione Emilia Romagna.

Certificato UNIEN ISO 9001:2008 con riferimento ai Settori EA 37 ed EA 35.

Iscritto all’Albo Nazionale delle Ricerche del MIUR per le attività di innovazione

tecnologica, ricerca e sviluppo.

Accreditato al sistema QuESTIO della Regione Lombardia come centro di

ricerca, trasferimento tecnologico e supporto all'innovazione

Reggio Emilia, 42122 Via Martiri di Cervarolo, 74/10 Sede legale ed Agenzia formativa, accreditata presso la Regione Emilia Romagna e

certificata secondo la norma UNI EN ISO 9001:2008, Settore EA 37 ed EA35

Milano, 20129 Corso Indipendenza, 14 (Agenzia formativa, certificata secondo la norma UNI EN ISO 9001:2008, Settore EA 37)

Torino, 10135 Corso Traiano 10/8 (Unità di ricerca)

DOVE SIAMO?

È un Fondo paritetico interprofessionale nazionale per la formazione continua costituito da Confindustria e CGIL, CISL, UIL che nasce allo scopo di promuovere la

formazione continua dei quadri, degli impiegati e degli operai delle imprese di qualunque settore economico. Per raggiungere questo obiettivo, il Fondo finanzia piani formativi aziendali, settoriali e territoriali concordati tra le parti sociali che

perseguano il miglioramento della competitività delle imprese e il potenziamento dell'occupabilità dei lavoratori, con particolare attenzione agli interventi in materia

di salute e sicurezza. Per perseguire lo scopo il Fondo impiega lo 0,30% del loro monte salari che le

imprese versano all’Inps per il finanziamento dei programmi di formazione

COS’E’ FONDIMPRESA?

AVVISO 3/2011

Finalità e ambiti

ambito A: rivolto allo sviluppo dell’innovazione tecnologica di prodotto e/o di processo mediante azioni di formazione/intervento finalizzate alla definizione di programmi di innovazione messi a punto con Università o Istituti di ricerca; finanziamento del Piano compreso tra 50.000€-150.000€

ambito B: rivolto alla realizzazione di progetti e/o interventi di innovazione tecnologica per l’introduzione di nuovi prodotti e/o processi o un notevole miglioramento di quelli esistenti che richiedono la formazione del personale interessato; finanziamento del Piano compreso tra 50.000€-250.000€

Con l’Avviso 3/2011 Fondimpresa intendeva dare sostegno alla realizzazione di piani formativi rivolti alle PMI manifatturiere aderenti. L’Avviso si suddivide in due ambiti con le seguenti caratteristiche:

A valere sull’AVVISO 3/2011 di Fondimpresa, Sinergie, in partnership con il Dipartimento

Agronomia Animali Alimenti Risorse Naturali Ambiente – DAFNAE, dell’Università di Padova, ha ottenuto l’approvazione del piano formativo

nell’ambito A dal titolo:

Sviluppo di sistemi innovativi per il trattamento di digestato, reflui zootecnici e rifiuti ceramici

AVVISO 3/2011

Le aziende coinvolte

Aziende beneficiarie dirette: Newplant Srl di Sant’Agostino (FE) Pirani Srl di Finale Emilia (MO) in possesso del requisito di impresa manifatturiera Aziende coinvolte o beneficiarie indirette: Energy Uno Srl di Bondeno (FE) Energy Due Srl di Bondeno (FE) Energy Tre Srl di Bondeno (FE) Energy Quattro Srl di Bondeno (FE) Cargofer Srl di Bondeno (FE)

AVVISO 3/2011

Il Piano Formativo

Per quanto attiene le Attività formative in senso stretto, sono state complessivamente progettate 27 azioni, della durata complessiva di 750 ore, così articolate: - n. 3 Workshop – 24 ore - n. 4 approfondimenti tecnici, erogati tramite piattaforma E-learning – 110 ore - n. 18 azioni di affiancamento al personale aziendale – 600 ore - n. 2 seminari – 16 ore

Avvio giugno 2012 – termine maggio 2013

Le Attività formative sono organizzate nei seguenti percorsi: Percorso 1 - Introduzione alla gestione ambientale e alle problematiche relative alla gestione dei rifiuti e dei reflui Percorso 2 - Impianti di trattamento dei rifiuti ceramici Percorso 3 – Impianti di trattamento dei reflui zootecnici e del digestato

AVVISO 3/2011

Il Piano Formativo

Il Piano formativo presentato nell’ambito dell’avviso 3/2011 di Fondimpresa ci ha consentito di realizzare un primo prototipo del sistema di filtraggio, confluito nel progetto europeo BIOMASS-CURE Sono stati testati sistemi di filtraggio basati sull’impiego di refrattari riciclati di diversa tipologia e granulometria

AVVISO 3/2011

Il Piano Formativo

Riduzione degli impatti ambientali ed economici causati dalla generazione di energia da biomasse

1. Realizzazione di un sistema integrato innovativo per la separazione delle acque reflue dalla parte solida del digestato generato da un impianto a biomassa e successiva fitodepurazione tramite fitodecontaminazione (“phytoremediation”)

2. Immissione sul mercato italiano ed europeo del sistema innovativo

Obiettivo

AVVISO 3/2011

Biomass-cure

In sintesi i numeri del progetto

• Durata del progetto: 36 mesi

• 6 partner da 2 Paesi (Italia e Austria)

• 3 subcontraenti da 1 Paese (Italia)

• 1 sito interessato per la realizzazione del sistema integrato, in Italia

• 703.265,00 Euro di Finanziamento da parte della Commissione Europea

• Replicabilità del sistema integrato (realizzazione di 5 impianti) in 3 Stati

membri dell’UE (Austria, Spagna e Lituania)

Obiettivo

BOKU - University of Natural Resources and Life Sciences Vienna, AUSTRIA

UMIL - Università degli Studi di Milano Milano, ITALIA

DAFNAE, Università di Padova Padova, ITALIA

P.A.N. – Piante, Acqua, Natura s.r.l. Spin off Università di Padova Padova, ITALIA

Contrapò Biogas Soc. Agr. a r.l. Baura (Ferrara), ITALIA

Pirani s.r.l. Bondeno (Ferrara), ITALIA

NewPlant s.r.l. Sant’Agostino (Ferrara), ITALIA

Sinergie Soc. Cons. a r.l. Reggio Emilia, ITALIA

Obiettivo Gli attori coinvolti nel progetto

Terra Srl, S. Dona di Piave, ITALIA

Obiettivo Ruoli dei soggetti coinvolti

TERRA

- Acqua reflua [63,3t/anno N da smaltire] - Status quo: necessari 370ha per lo smaltimento di N [Direttiva Nitrati] - Status quo: 350-400 movimenti autocisterna per spargimento

999 kW el. 8M kW/anno Input: mais ceroso, sorgo, triticale Capienza serbatoi: 7000 m3

Progetto Impianto di biogas

Nitrate Vulnerable Zones

Fonte: European Environment Agency

- Sistema di pretrattamento basato su innovativi bacini di strippaggio - Sistema di filtraggio composto da refrattari riciclati - Attività di fitodepurazione mediante tecnologia “Tech-IA” per la purificazione della porzione di digestato liquido

Separazione e fitodepurazione tramite fitodecontaminazione (“phytoremediation”) delle acque reflue generate da un digestore anaerobico di biomasse

IMPIANTO

PROCESSO INTEGRATO

Progetto

Sistema integrato

Phytoremediation per il trattamento delle acque reflue provenienti da impianti a biogas

Uso dei refrattari riciclati come materiale di filtro per il digestato nella fase di pre-trattamento

Progetto Innovazione

Sistema di pretrattamento

basato sullo strippaggio di ammoniaca

Sistema ibrido di fitodepurazione

Progetto Funzionamento

Parte solida Parte liquida

DIGESTATO

Uso agricolo e

pellettizzazione Processo di phytoremediation

Rimozione dell’azoto

- FASE 1 - separazione

- FASE 2 - pretrattamento

- FASE 3 - fitodepurazione

Progetto Fasi

Volatilizzazione ammoniaca: 30 giorni Trattamento di 15m3/giorno

exhausted air recycling

air heat exchanger

air inlet

digestate

hot water

pH correction

digestate recycling

stripping tank

mixer

NH3

tank H2SO4

H2SO

4

ammonium sulfate

digestate to the phytoremediation

Parte solida Parte liquida

DIGESTATO

Uso agricolo

Processo di phytoremediation

Rimozione dell’azoto

- FASE 1 - separazione

- FASE 2 - pretrattamento

- FASE 3 - fitodepurazione

Note

Progetto Rimozione dell’azoto [pretrattamento]

S1 F

Tech-IA 3

S2

VF 1

VF2

OF1

OF2

OF3

OF4

Tech-IA 2

S1= zona di sedimentazione numero 1 F = zona filtri S2 = zona di sedimentazione numero 2 VF1= vasca a flusso verticale numero 1 VF2= vasca a flusso verticale numero 2 OF1= vasca a flusso orizzontale numero 1 OF2= vasca a flusso orizzontale numero 2 OF3= vasca a flusso orizzontale numero 3 OF4= vasca a flusso orizzontale numero 4

Tech-IA 1 = bacino con elementi flottanti numero 1 Tech-IA 2 = bacino con elementi flottanti numero 2 Tech-IA 3 = bacino con elementi flottanti numero 3 LF = lavaggio filtri X = pozzetti per alloggio pompe o valvole

LF

Tech-IA 1

Legenda Note

Trattamento di 15m3/giorno Tempo di permanenza: 3 mesi

Progetto Fase 3: processo di fitodepurazione

Fitodepurazione verticale ed orizzontale

VF

OF

- Buona ossidazione azoto ammoniacale - Bassi costi di gestione e manutenzione - Assenza di odori

- Bassi costi di gestione e manutenzione - Assenza di odori

Progetto

Tech-IA

• Sistema flottante • Consente l’utilizzo di piante non galleggianti

che presentano ottime proprietà depurative • Elemento flottante: EVA (Ethylen Vinil

Acetate): - 45x90 cm - 1,8 kg - 8 aperture con griglie per il fissaggio delle

piante - Sopporta peso fino a 20 kg - Waterproof - Facilmente installabile - Semplice gestione e manutenzione - Materiale riciclabile

Progetto Tecnologia Tech-IA

Progetto

Progetto

Progetto

Benefici ambientali Note

trattamento e depurazione del sotto-prodotto “acqua” proveniente dalla digestione anaerobica, bonifica e conseguente re-immissione delle acque nei canali di irrigazione

5.500 m3/anno

riduzione del consumo di acqua per recupero dalla parte liquida del digestato 50%

riduzione del contenuto di azoto nella fase di pretrattamento 60%

riduzione delle emissioni di CO2 per la riduzione dello spargimento del digestato -77% da riduzione movimento autocisterne

abbattimento nutrienti e batteri COD, BOD5, N, TSM, NH3, P, metalli pesanti, carico batterico

riduzione dell’uso del suolo diminuzione degli ha necessari

incremento dell’uso di fertilizzanti naturali e conseguente riduzione del quantitativo di azoto residuo

utilizzo della parte solida separata

gestione sostenibile della frazione solida (separata dalla parte liquida) potenziale vendita sotto forma di fertilizzante concentrato

riduzione del consumo di materie prime re-immissione nel ciclo produttivo

possibilità di riutilizzare gli sfalci delle piante utilizzate nella fase di fitodepurazione da re-immettere all’interno del digestore anaerobico

17t/anno

parziale riutilizzo del calore 920.000 kWh/anno

Ambiente Benefici

FASE CORRENTE SISTEMA INTEGRATO

descrizione fattore di

emissione unità TOT unità

fattore di

emissione unità TOT unità

CO 1,303 g/km 0,034 t/anno 1,303 g/km 0,008 t/anno

Particolato 0,161 g/Km 0,004 t/anno 0,161 g/Km 0,001 t/anno

NOX 7,030 g/Km 0,182 t/anno 7,030 g/Km 0,042 t/anno

CO2 200 g/Km 5,200 t/anno 200 g/Km 1,190 t/anno

Ambiente Impatto ambientale

Economia Il mercato delle biomasse

replica della soluzione sul mercato italiano [breve periodo]

penetrazione della soluzione in mercati “chiave” europei [medio-lungo periodo]

Aziende agricole di piccole e medie dimensioni Imprese zootecniche di piccole e medie dimensioni

TARGET

Economia Replicabilità

PUNTI DI FORZA PUNTI DI DEBOLEZZA

- riduzione impatti ambientali

- raccolta e riutilizzo acqua

- riduzione trasporto di digestato

- riutilizzo sfalci nell’impianto

- flessibilità e modularità

- innovatività sistema

- sanificazione acque

- riduzione uso del suolo

- integrazione con altri sistemi

- potenziali emissioni di metano (di scarsa entità)

OPPORTUNITÀ MINACCE

- restrizioni legislative su spargimento digestato

- politiche ed incentivi nazionali

- finanziamenti regionali (PSR)

- consapevolezza ambientale

- accettazione pratica di fitodepurazione

- possibile concorrenza nei mercati

- possibile concorrenza competitors

- basso know-how

- condizioni climatiche

- disuniformità digestati

Economia Analisi SWOT

• Riduzione costi di transazione

• Riduzione costi di trasporto per lo spargimento del digestato

• Riduzione dei costi di smaltimento del digestato

• Potenziale commercializzazione ammoniaca

• Riutilizzo sfalci

• Commercializzazione parte pellettizzata del digestato solido

performance economica

Economia Sostenibilità economica

• Costi strutturali

• Acquisizione materie prime

• Forza lavoro

• Costi operativi

• Costi di gestione e manutenzione

• Overhead

COSTI

• Vendita del sistema innovativo integrato

• Servizio post-vendita: manutenzione

• Servizio post-vendita: consulenza RICAVI

Economia Costi e ricavi: alcune voci

Azioni Azioni e ruoli

TERRA

PROTEGGIAMO L’AMBIENTE PER GARANTIRGLI UN FUTURO

GRAZIE!

SPERANZA BOCCAFOGLI, GIOVANNI PEDE info@sinergie-italia.com