ITTO20090756A1 - Unità biofiltrante per l'abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols, ed impianto e processo per l'abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols mediante almeno una unità biofiltrante. - Google Patents
Unità biofiltrante per l'abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols, ed impianto e processo per l'abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols mediante almeno una unità biofiltrante. Download PDFInfo
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Description
"Unità biofiltrante per l’abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols, ed impianto e processo per l’abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols mediante almeno una unità biofiltrante"
"Biofiltering unit for removing landfill biogas and/or bioaerosols, and plant and process for removing landfill biogas and/or bioaerosols through at least one biofiltering unit"
DESCRIZIONE
Settore della Tecnica
La presente invenzione si riferisce ad una unità biofiltrante utilizzata per l’abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols.
La presente invenzione si riferisce anche ad un impianto per l’abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols comprendente almeno una unità biofiltrante.
La presente invenzione si riferisce inoltre ad un processo di abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols mediante almeno una unità biofiltrante.
Arte Nota
Il biogas che si sviluppa nelle discariche per rifiuti solidi urbani (RSU) viene normalmente captato da una rete di raccolta.
Il biogas contenente metano e/o altri contaminanti combustibili in concentrazioni superiori al 25 % può essere utilizzato per la produzione di energia elettrica, ad esempio mediante invio ad un sistema di cogenerazione, oppure può essere bruciato, ad esempio per combustione in torcia.
Al contrario, il biogas contenente metano e/o altri contaminanti combustibili in concentrazioni inferiori al 25 % viene abitualmente rilasciato all’atmosfera.
Tuttavia, in particolare il metano à ̈ un gas ad effetto serra oltre venti volte più dannoso dell’anidride carbonica.
Risulta, pertanto, necessario minimizzare la dispersione nell’ambiente del biogas, e in particolare del metano in esso contenuto, riducendo in tal modo i rischi ambientali.
Nel settore tecnico di riferimento sono note soluzioni che consentono la depurazione del biogas di discarica insufficiente ad essere utilizzato per fini energetici o combusto in torcia; alcune di tali soluzioni prevedono l’abbattimento del biogas cosiddetto “povero†mediante biofiltrazione prima del rilascio definitivo all’atmosfera. La biofiltrazione à ̈ un processo biologico di abbattimento del metano e degli odori contenuti nella corrente gassosa che sfrutta un processo di rimozione naturale operato da una popolazione microbica eterogenea presente sulla superficie del letto filtrante.
La flora microbica metabolizza la maggior parte dei composti organici ed inorganici attraverso una serie di reazioni ossidative che trasformano i composti organici in ingresso in prodotti di reazione non più odorigeni e meno pericolosi dal punto di vista ambientale.
La reazione di ossidazione biologica del metano à ̈ la seguente:
CH4+ 2O2→ CO2+ 2H2O
i cui prodotti di reazione sono anidride carbonica, acqua, nuova biomassa ed energia prodotta sotto forma di calore.
Per massimizzare l’efficienza del processo biologico à ̈ necessario garantire le condizioni di umidità e di temperatura ottimali come hanno dimostrato, ad esempio, gli studi condotti da Cuhls et al. (2002) secondo cui la degradabilità del metano mediante biofiltrazione à ̈ fortemente limitata da carenze di ossigeno od eccessi di umidità e la sperimentazione di Gebert et al. (2003) che evidenzia la dipendenza della degradazione del metano dalla temperatura.
Sussiste ancora, pertanto, l’esigenza di individuare una soluzione per il trattamento biologico del biogas “povero†estratto da discarica che garantisca condizioni di umidità e di temperatura ottimali e che permetta di minimizzare, e al limite annullare, la fuoriuscita di metano contenuto nel biogas nell’ambiente circostante.
Come anzidetto, il principio di funzionamento di un biofiltro prevede lo sfruttamento di popolazione microbica eterogenea formata, ad esempio, da batteri, attinomiceti e funghi che, colonizzando la matrice filtrante, sono in grado di metabolizzare le sostanze presenti negli effluenti gassosi che li attraversano, siano esse composti naturali o di sintesi, inorganici od organici, alifatici od aromatici.
L’efficienza dei biofiltri nell’abbattimento degli odori e delle sostanze potenzialmente tossiche à ̈ elevata; tuttavia, una preoccupazione emersa nel loro impiego riguarda la potenziale emissione dalla superficie filtrante dei cosiddetti bioaerosols, cioà ̈ di vapori e polveri contenenti muffe, batteri ed altri organismi potenzialmente nocivi ad elevate concentrazioni per la salute di coloro che operano in prossimità degli impianti.
Tra le specie di miceti riscontrate, particolarmente preoccupanti risultano essere le spore di Aspergillus fumigatus che, pur essendo una muffa non patogena, può tuttavia, in caso di inalazione prolungata o massiva, sostenere forme morbose con proliferazione a livello polmonare (aspergillosi); esso presenta una temperatura di crescita ottimale intorno ai 37 °C.
Secondo alcune analisi condotte su biofiltri in fase attiva, alimentati cioà ̈ con aria calda proveniente da impianti di trattamento di rifiuti solidi urbani (RSU), la presenza di spore fungine à ̈ generalmente inferiore a 1.000 Unità Formanti Colonia (UFC)/Nm<3>, paragonabili a quelle che normalmente si riscontrano in ambienti rurali; tuttavia, recentemente si à ̈ evidenziata la possibilità che le emissioni da biofiltro superino le 10.000 UFC/Nm<3>, con presenze percentualmente significative di Aspergillus fumigatus.
Pur precisando che attualmente non esistono normative al riguardo, le indicazioni a livello europeo collocano i livelli di rischio accettabile intorno a 1.000 UFC/Nm<3>per i funghi e per i batteri totali; alcuni studi, invece, ritengono accettabili concentrazioni di spore di Aspergillus fumigatus al di sotto di 2.000 UFC/Nm<3>.
Sussiste ancora, pertanto, anche il bisogno di individuare una soluzione per il trattamento biologico dei bioaerosols che superi gli inconvenienti sopra descritti.
Descrizione dell’Invenzione
La presente invenzione intende superare svantaggi e limitazioni delle soluzioni della tecnica anteriore e rispondere all’esigenza ancora insoddisfatta di una soluzione per il trattamento biologico del biogas “povero†estratto da discarica che garantisca condizioni di umidità e di temperatura ottimali per il processo biologico e che permetta di minimizzare, e al limite annullare, la fuoriuscita di metano contenuto nel biogas nell’ambiente circostante.
La presente invenzione intende altresì rispondere all’esigenza ancora insoddisfatta di una soluzione per il trattamento biologico dei bioaerosols.
Tale obiettivo viene conseguito con l’unità biofiltrante, ed i relativi impianto e processo, utilizzata per l’abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols secondo l’invenzione che, vantaggiosamente in quanto dotata di una doppia copertura, permette di ottenere condizioni di umidità e di temperatura ottimali per il processo biologico e di minimizzare, e al limite annullare, la fuoriuscita di metano contenuto nel biogas nell’ambiente circostante nonché di ridurre i bioaerosols.
Più precisamente, l’unità biofiltrante secondo l’invenzione comprende detta doppia copertura comprendente, a sua volta, un telo traspirante, dotato di appropriato sistema di sostegno, ed un coperchio.
Vantaggiosamente, grazie alla soluzione secondo l’invenzione, si ottengono condizioni di umidità e di temperatura ottimali per il processo biologico e la fuoriuscita di metano contenuto nel biogas nell’ambiente circostante risulta significativamente abbattuta e al limite completamente eliminata.
Vantaggiosamente, inoltre, grazie alla soluzione secondo l’invenzione, si ottiene una significativa riduzione dei bioaerosols.
Vantaggiosamente, inoltre, grazie alla diversificazione applicativa della soluzione secondo l’invenzione, à ̈ possibile ottimizzare la gestione del biogas congiuntamente ad un sistema convenzionale, consentendo di trattare anche i volumi dotati di basso potere calorifico; più precisamente, la soluzione secondo l’invenzione consente di trattare il biogas anche nella prima fase di coltivazione della discarica, quando un sistema convenzionale non à ̈ ancora attivo, ed anche nella fase della “coda†di produzione, quando un sistema convenzionale non à ̈ più applicabile.
Descrizione Sintetica delle Figure
L’invenzione verrà ora descritta con riferimento alle seguenti figure, fornite a titolo di esempio non limitativo, in cui:
- la FIG. 1 à ̈ vista prospettica anteriore dell’unità biofiltrante secondo l’invenzione;
- la FIG. 2 à ̈ una vista prospettica posteriore dell’unità biofiltrante secondo l’invenzione;
- la FIG. 3 à ̈ una vista prospettica dall’alto dell’unità biofiltrante secondo l’invenzione;
- la FIG. 4 à ̈ una vista frontale, con portellone aperto, della forma di realizzazione preferita dell’unità biofiltrante secondo l’invenzione;
- la FIG. 5 Ã ̈ una vista laterale di FIG. 4;
- la FIG. 6 Ã ̈ una sezione secondo la linea A-A di FIG. 5;
- la FIG. 7 Ã ̈ una sezione secondo la linea B-B di FIG. 6;
- la FIG. 8 à ̈ una vista dall’alto del sistema di sostegno del telo traspirante della doppia copertura dell’unità biofiltrante secondo l’invenzione;
- la FIG. 9 Ã ̈ una sezione secondo la linea A-A di FIG. 8;
- la FIG. 10 à ̈ una vista in pianta dall’alto di FIG. 5, che mostra il sistema di bagnatura dell’unità biofiltrante secondo l’invenzione;
- la FIG. 11 à ̈ una sezione secondo la linea B-B di FIG. 10; - la FIG. 12 à ̈ una sezione secondo la linea A-A di FIG. 10, che mostra il sistema di raccolta e scarico condensa e percolati dell’unità biofiltrante secondo l’invenzione; e - la FIG. 13 à ̈ un ingrandimento del dettaglio D di FIG. 12, che mostra la gronda di accumulo condensa dell’unità biofiltrante secondo l’invenzione.
Descrizione Dettagliata della Forma di Realizzazione Preferita dell’Invenzione
Le FIGG. 1, 2 e 3 mostrano un’unità biofiltrante 1 per l’abbattimento del biogas di discarica secondo l’invenzione. Detta unità biofiltrante 1 comprende preferibilmente un container scarrabile; secondo una variante dell’invenzione, detta unità biofiltrante 1 può comprendere un container marino.
Detta unità biofiltrante 1, preferibilmente realizzata in versione standard, può anche essere prevista con protezione antideflagrante.
Sempre con riferimento alle FIGG. 1, 2 e 3, il container scarrabile 2 dell’unità biofiltrante 1 à ̈ dotato di nervature 20 ed à ̈ preferibilmente realizzato in acciaio, più preferibilmente in acciaio Fe 360; di preferenza, detto container 2 presenta una verniciatura epossidica sia sulla sua superficie esterna che su quella interna, la verniciatura esterna potendo essere personalizzata con loghi e/o disegni ad esempio in metallo o alluminio, adesivi, serigrafati, eccetera.
Di preferenza, detto container 2 presenta dimensioni pari a circa 6,5 m x 2,5 m x 2,65 m, pari ad un volume interno utile di circa 22 m<3>.
Facendo riferimento alla FIG. 1, il container scarrabile 2 dell’unità biofiltrante 1 comprende un coperchio apribile 3, un ingresso 4 per il biogas da depurare, un sistema di scarico condensa e percolati 5 ed almeno due rulli di scorrimento 10; di preferenza, detto container comprende anche una prima scaletta 11 per agevolare l’accesso alla sommità del coperchio dal lato anteriore.
Facendo riferimento alla FIG. 2, il container scarrabile 2 dell’unità biofiltrante 1 comprende inoltre un portellone di carico/scarico 6 ed un alloggiamento 7 per il quadro elettrico del sistema di regolazione e controllo dell’unità biofiltrante 1; di preferenza, detto container comprende anche una seconda scaletta 12 per agevolare l’accesso alla sommità del coperchio dal lato posteriore.
Facendo riferimento alla FIG. 3, il container scarrabile 2 dell’unità biofiltrante 1 comprende inoltre un pannello solare fotovoltaico 8, preferibilmente regolabile in altezza, per l’alimentazione delle utenze elettriche ed un camino 9, preferibilmente dotato di cappello antiriflusso 9a e manicotto 9b per il campionamento e la misurazione delle emissioni; detto pannello 8 e detto camino 9 sono accessibili, rispettivamente, tramite detta prima scaletta 11 e detta seconda scaletta 12.
La forma realizzativa preferita dell’unità biofiltrante 1 secondo l’invenzione verrà ora descritta in dettaglio facendo riferimento alle FIGG. da 4 a 13.
In FIG. 4 à ̈ visibile il container scarrabile 2 di detta unità biofiltrante 1 comprendente un coperchio apribile 3, un ingresso 4 per il biogas da depurare, un sistema di scarico condensa e percolati 5, un portellone di carico/scarico 6, un alloggiamento 7 per il quadro elettrico del sistema di regolazione e controllo di detta unità biofiltrante 1 (meglio visibile in FIG. 5), un pannello solare fotovoltaico 8 per l’alimentazione delle utenze elettriche ed un camino 9, preferibilmente dotato di cappello antiriflusso 9a e manicotto 9b per il campionamento e la misurazione delle emissioni, almeno due rulli di scorrimento 10 e nervature 20. Detto ingresso 4 per il biogas da depurare à ̈ preferibilmente realizzato in acciaio inossidabile ed à ̈ collegato al sistema di raccolta, non mostrato.
Detto pannello solare fotovoltaico 8 Ã ̈ preferibilmente regolabile in altezza, come illustrato in figura dalla linea tratteggiata, allo scopo di massimizzare lo sfruttamento di energia solare al variare della posizione del sole.
Detto coperchio 3 à ̈ preferibilmente del tipo a bandiera, come illustrato in figura dalla linea tratteggiata, ed à ̈ preferibilmente apribile mediante un sistema di sollevamento oleodinamico manuale.
Detto coperchio 3 Ã ̈ accessibile mediante la seconda scaletta 12 prevista sul alto posteriore di detto container 2, come ben visibile in FIG. 5.
È evidente che qualsiasi tipo di copertura rigida, anche non solidale con il container 2 (quale, ad esempio, un tetto indipendente), nota all’esperto del settore può sostituire detto coperchio 3 ai fini della presente invenzione.
Detto coperchio apribile 3 insieme ad un telo traspirante 30, anch’esso visibile in FIG. 4, formano una doppia copertura 3, 30 dell’unità biofiltrante 1 che permette di ottenere condizioni di umidità e di temperatura ottimali per il processo biologico e di minimizzare, e al limite annullare, la fuoriuscita di metano contenuto nel biogas nell’ambiente circostante nonché di ridurre i bioaerosols; detto telo traspirante 30 à ̈ dotato di un appropriato sistema di sostegno 33.
In FIG. 4 Ã ̈ anche visibile che il container scarrabile 2 comprende inoltre una camera di calma, o plenum, 13 posizionata nella sua parte inferiore; in detta camera di calma 13 viene insufflato il biogas da depurare attraverso detto ingresso 4.
Con riferimento alla FIG. 6, si osservano la doppia copertura 3, 30 ed il fondo di aerazione 40; in figura à ̈ altresì rappresentata la matrice filtrante 50.
Detto telo traspirante 30 Ã ̈ preferibilmente costituito da un tessuto accoppiato ad un film plastico, detto accoppiamento essendo realizzato di preferenza mediante incollaggio, termosaldatura od altre tecniche note.
Detto tessuto di detto telo traspirante 30 à ̈ preferibilmente un tessuto in fibra naturale, come canapa o cotone, od in fibra sintetica, come le fibre acriliche, poliestere o poliammidiche; più preferibilmente, detto tessuto di detto telo traspirante 30 à ̈ poliestere.
Detto film plastico di detto telo traspirante 30 Ã ̈ preferibilmente costituito da un film plastico, ad esempio in polietilene o in PVC, avente pori piccolissimi, da 1 a 5 micron, di preferenza pari a circa 3 micron.
Detta doppia copertura 3, 30 dell’unità biofiltrante 1 svolge la funzione combinata di elemento di conservazione dell’umidità di detta matrice filtrante 50, espletata specificatamente da detto coperchio 3, e di filtro supplementare dei reflui gassosi, espletata specificatamente da detto telo traspirante 30; in particolare, detto telo traspirante 30 consente anche l'abbattimento dei bioaereosol per effetto della struttura del film plastico, i cui pori sono più piccoli delle spore di bioaerosol e che quindi funge da “setaccio†e, conseguentemente, da filtro.
Detta doppia copertura 3, 30 dell’unità biofiltrante 1 consente inoltre una protezione ottimale dagli agenti atmosferici, quali raggi UV, vento, pioggia ed altre intemperie, nonché la completa segregazione dall’ambiente circostante, che ne favorisce l’istallazione eventualmente anche in aree vicine a zone abitate.
La FIG. 7 mostra in maniera chiara la tubazione che forma l’ingresso 4 del biogas da trattare nell’unità biofiltrante 1, il fondo di aerazione 40 ed il sistema di sostegno 33 di detto telo traspirante 30.
Detto fondo di aerazione 40 à ̈ sostanzialmente costituito da una pavimentazione forata realizzata con piastrelle grigliate modulari 41, preferibilmente in polipropilene rinforzato con fibra di vetro e preferibilmente di dimensioni unitarie in pianta pari a 500 x 500 mm, e con supporti tronco-conici 43, preferibilmente in polipropilene e preferibilmente di altezza pari a 500 mm; grazie al tipo di realizzazione adottato, detto fondo di aerazione 40 à ̈ rimovibile, ciò facilitando le operazioni di pulizia e di manutenzione dell’unità biofiltrante, e risulta idoneo a garantire un corretto passaggio a bassa velocità dell’aria forzata nonché l’omogenea distribuzione della stessa all’interno di detta unità biofiltrante.
Una variante realizzativa del fondo di aerazione 40 può essere costituita da piastre di acciaio.
Sopra detto fondo di aerazione 40 Ã ̈ posizionata detta matrice biofiltrante 50, preferibilmente formata da una miscela precostituita, comprendente sovvallo ligno-cellulosico proveniente da processi di compostaggio, compost ed additivi.
Per ottimizzare l’aerazione di detta matrice biofiltrante, si prevede preferibilmente una ventilazione con aria forzata, ad esempio mediante un ventilatore non mostrato.
Detto sistema di sostegno 33 del telo traspirante 30 Ã ̈ illustrato in dettaglio con riferimento alle FIGG. 8 e 9.
Detto sistema di sostegno 33 Ã ̈ costituito da una serie di capriate 23.
Dette capriate 23 sono preferibilmente realizzate in acciaio inossidabile; dette capriate 23 sono previste rimovibili per agevolare la sostituzione periodica della matrice biofiltrante 50.
Il telo traspirante 30 viene posizionato sopra la struttura formata dalle capriate 23 ed ancorato, lungo il suo perimetro, ad idoneo telaio 25, anch'esso preferibilmente realizzato in acciaio inossidabile e reso solidale al container 2 mediante metodi noti, ad esempio per saldatura. Detto sistema di sostegno 33 del telo traspirante 30 presenta ottime caratteristiche leggerezza, combinate ad una buona facilità di montaggio e ad un costo contenuto di realizzazione e messa in opera.
Una variante realizzativa del sistema di sostegno 33 del telo traspirante 30 può essere costituita da telai indipendenti da applicare al telaio delle capriate 23; in tal caso, il telaio 25 di ancoraggio del telo traspirante risulterà superfluo e, globalmente, la struttura verrà ulteriormente alleggerita. Detto sistema di sostegno 33 supporta anche il sistema di bagnatura 60, utilizzato per l'umidificazione della matrice filtrante 50 dell’unità biofiltrante 1 ed illustrato in dettaglio nelle FIGG. 10 e 11.
Detta matrice biofiltrante 50 può essere periodicamente umidificata, ad esempio con acqua preferibilmente proveniente da un sistema di ugelli 66, preferibilmente ad apertura temporizzata, installati al di sopra della superficie di detta matrice biofiltrante 50; la frequenza e l’intensità della bagnatura possono essere stabilite e modificate in funzione delle esigenze dell’applicazione specifica.
Con riferimento alle FIGG. 12 e 13 à ̈ infine visibile il sistema di raccolta e scarico condensa e percolati 5 dell’unità biofiltrante 1.
Alcune prove condotte dal Richiedente hanno dimostrato che il telo traspirante 30 umidificato presenta un incremento significativo in termini di resa; pertanto, detto sistema 5 si rende necessario per rimuovere l’eccesso di condensa che tende a formarsi all’interno della doppia copertura 3, 30, e più precisamente tra detto telo traspirante 30 e detto coperchio 3, al fine di garantire le ottimali condizioni di umidità e di temperatura dell’unità biofiltrante 1.
Con riferimento alla FIG. 13, à ̈ visibile la gronda 35 di accumulo condensa dell’unità biofiltrante 1; detta gronda à ̈ collegata al sistema di raccolta e scarico 5.
Preferibilmente, la tubazione di scarico condensa e percolati à ̈ dotata di ghiera filettata.
L’attività dell’ unità biofiltrante 1 può essere monitorata attraverso la misura di parametri quali, ad esempio, portata, concentrazione e temperatura del biogas in ingresso; concentrazione del biogas in uscita; temperatura, umidità relativa e differenza di pressione tra ingresso ed uscita della matrice biofiltrante.
Il sistema di monitoraggio/regolazione dei principali parametri operativi dell’unità biofiltrante 1 à ̈ preferibilmente alloggiato, nella forma di realizzazione preferita dell’invenzione, all’interno dell’alloggiamento 7. Detto sistema può essere posto in collegamento con il camino 9, specificamente con il manicotto 9b per il campionamento e la misurazione delle emissioni, ed anche con il sistema di bagnatura 60, in modo da realizzare un sistema integrato rilevazione/monitoraggio/regolazione e completamente automatico per il controllo dei parametri di gestione.
Detto sistema può inoltre comprendere un modem GSM, per la trasmissione dei dati via sms.
Detto sistema viene alimentato dal pannello solare fotovoltaico 8 posto sulla sommità dell’unità biofiltrante 1. Il Richiedente ha verificato sperimentalmente la validità della presente invenzione; nella tabella seguente sono riportate le caratteristiche di funzionamento dell’unità biofiltrante 1 secondo l’invenzione:
Portata di Concentrazione Efficienza di Concentrazione biogas in di metano in abbattimento di metano in ingresso ingresso del metano uscita [m<3>/h] [%] [%] [%]
50 15 84 2,40
100 15 77 3,45
150 15 70 4,50
150 25 70 7,50
280 25 51 12,25
330 25 44 14,00
Il Richiedente ha inoltre verificato che l’unità biofiltrante 1 secondo l’invenzione garantisce l’abbattimento dell’impatto odorigeno; le analisi olfattometriche eseguite secondo la norma UNI EN 13725-2004 hanno infatti evidenziato un’efficienza di abbattimento superiore al 90 % delle unità olfattometriche in entrata.
Il Richiedente ha altresì verificato che l’unità biofiltrante 1 secondo l’invenzione contribuisce alla riduzione delle emissioni di gas serra (GHG) in quanto una singola unità biofiltrante consente un abbattimento del metano contenuto nel biogas di discarica in misura fino a circa 4.400 t/anno di CO2equivalente, variabile in funzione della portata di biogas e della concentrazione di metano in ingresso; si à ̈ comunque potuto stimare che il contributo medio di una singola unità biofiltrante secondo la presente invenzione corrisponde alla collocazione di circa 1.700 alberi/anno su un’estensione di terreno pari a 1,7 ettari.
Nell'ambito delle sperimentazioni condotte dal Richiedente à ̈ emersa la possibilità di ottenere anche l'abbattimento dei bioaerosols, in quanto le dimensioni delle spore dei bioaerosols, ed in particolare le dimensioni delle spore di Aspergillus fumigatus, sono più grandi dei microfori del film plastico del telo traspirante 30 e vengono quindi trattenute sulla sua superficie.
Un impianto per l’abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols secondo la presente invenzione comprende almeno una unità biofiltrante 1.
Tuttavia, per soddisfare le effettive esigenze di trattamento di biogas à ̈ possibile combinare due o più unità biofiltranti 1 come sopra descritte; grazie alla modularità di dette unità biofiltranti, il sistema risulta facilmente adattabile alle specifiche applicazioni e si può migliorare l’efficienza complessiva di trattamento.
Detto impianto comprenderà , inoltre, almeno un sistema di adduzione del biogas da trattare, un sistema di rilascio all’atmosfera del biogas depurato ed eventuali altre apparecchiature accessorie, quali miscelatori e ventilatori, note all’esperto del settore e, pertanto, qui non descritte in dettaglio.
Per quanto riguarda il processo di abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols secondo l’invenzione, esso comprende le seguenti fasi:
- predisporre almeno un container 2 avente le caratteristiche sopra descritte;
- realizzare un fondo di aerazione 40;
- introdurre una matrice biofiltrante 50 in detto container 2, sopra detto fondo di aerazione 40;
- posizionare un sistema di sostegno 33 all’interno di detto container 2, al di sopra di detta matrice biofiltrante 50;
- posizionare un telo traspirante 30 su detto sistema di sostegno 33 ed un coperchio 3 su detto telo traspirante 30, così formando una doppia copertura per il container 2 e realizzando quindi una unità biofiltrante 1;
- alimentare la corrente di biogas da trattare a detta almeno una unità biofiltrante 1;
- consentire l’abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols in detta almeno una unità biofiltrante 1;
- controllare la formazione di condensa che tende a formarsi all’interno di detta doppia copertura 3, 30, e più precisamente tra detto telo traspirante 30 e detto coperchio 3, mediante un sistema di raccolta e scarico 5, così garantendo le ottimali condizioni di umidità e di temperatura dell’unità biofiltrante 1; e
- permettere la fuoriuscita della corrente gassosa depurata da detto almeno una unità biofiltrante 1.
Facoltativamente, detto processo di depurazione dei biogas e/o abbattimento dei bioaerosols comprende inoltre le seguenti fasi:
- predisporre un sistema di bagnatura 60, supportato da detto sistema di sostegno 33 e dotato di un sistema di ugelli 66, preferibilmente ad apertura temporizzata;
- irrorare periodicamente detta matrice biofiltrante 50 con acqua proveniente da detto sistema di ugelli 66.
Facoltativamente, detto processo di abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols secondo l’invenzione comprende inoltre la seguente fase:
- predisporre un sistema di rilevazione/monitoraggio/regolazione dei principali parametri operativi collegato a detto almeno una unità biofiltrante 1.
Dalla descrizione sopra dettagliatamente esposta, risultano evidenti i vantaggi derivanti dall’unità biofiltrante, e dai relativi impianto e processo, utilizzata per l’abbattimento del biogas di discarica secondo la presente invenzione; in particolare:
- l’abbattimento delle emissioni di metano all’atmosfera che, come noto, provocano un effetto serra 21 volte più dannoso della CO2; la riduzione di metano conseguita con la presente invenzione garantisce la creazione di crediti in CO2ottenibili seguendo standard internazionali quali il “Voluntary Carbon Standard†e “Carbon Emission Reduction†attraverso l’implementazione di possibili progetti “Clean Development Mechanism – CDM†;
- la minimizzazione della dispersione del biogas nell’ambiente circostante, con conseguente riduzione dei rischi ambientali e di quelli legati ala sicurezza delle aree vicine alla discarica;
- l’abbattimento dell’impatto odorigeno del biogas, superiore al 90 % delle unità olfattometriche in ingresso; - l’elevata flessibilità del sistema alle diverse condizioni di esercizio della discarica, anche in abbinamento a sistemi tradizionali di trattamento del biogas;
- la mobilità del sistema, che può essere posizionato in prossimità del sistema di captazione del biogas;
- la modularità del sistema, che consente di dimensionarlo per soddisfare le effettive esigenze di trattamento e di adattarlo facilmente all’applicazione specifica;
- la semplicità di messa in opera e di utilizzo;
- i limitati costi di gestione e di manutenzione; ed
- il funzionamento continuo ed affidabile.
Un aspetto particolarmente vantaggioso dell’unità biofiltrante, e dei relativi impianto e processo, utilizzata per l’abbattimento del biogas di discarica secondo la presente invenzione consiste nella sua eccellente flessibilità operativa; in particolare:
- l’unità biofiltrante secondo l’invenzione consente il trattamento di correnti di biogas nella fase iniziale di produzione, quando i sistemi di recupero di energia non possono ancora essere impiegati;
- l’unità biofiltrante secondo l’invenzione rende possibile la riduzione di biogas nella fase successiva alla chiusura di discariche, quando non si utilizzano più i sistemi tradizionali; e
- l’unità biofiltrante secondo l’invenzione può essere impiegata nella fase finale di produzione allo scopo di ottimizzare la depurazione del biogas congiuntamente ai sistemi di recupero di energia, consentendo in tal modo la depurazione di correnti di biogas non adatte al recupero energetico.
È evidente che l’unità biofiltrante, ed i relativi impianto e processo, utilizzata per l’abbattimento del biogas di discarica secondo la presente invenzione, qui descritti mediante forme di realizzazione preferite fornite a titolo esemplificativo non limitativo, possono essere modificati secondo modalità note all'esperto del settore tecnico senza per questo fuoriuscire dall'ambito protettivo della presente invenzione.
Claims (10)
- "Unità biofiltrante per l’abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols, ed impianto e processo per l’abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols mediante almeno una unità biofiltrante" "Biofiltering unit for removing landfill biogas and/or bioaerosols, and plant and process for removing landfill biogas and/or bioaerosols through at least one biofiltering unit" RIVENDICAZIONI 1. Unità biofiltrante per l’abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols (1) comprendente: - un container (2) dotato di un fondo di aerazione (40) e contenente una matrice biofiltrante (50); - un sistema di sostegno (33) collocato all’interno di detto container (2), al di sopra di detta matrice biofiltrante (50); - un telo traspirante (30) posizionato su detto sistema di sostegno (33); - un coperchio (3) posizionato, a sua volta, su detto telo traspirante (30), così da formare una doppia copertura (3, 30) per detto container (2); ed - un sistema di raccolta e scarico (5) per controllare la formazione di condensa che tende a formarsi all’interno di detta doppia copertura (3, 30), e più precisamente tra detto telo traspirante (30) e detto coperchio (3), così da garantire le ottimali condizioni di umidità e di temperatura dell’unità biofiltrante (1).
- 2. Unità biofiltrante (1) secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un sistema di bagnatura (60), supportato da detto sistema di sostegno (33) e dotato di un sistema di ugelli (66), preferibilmente ad apertura temporizzata, per l’umidificazione di detta matrice biofiltrante (50).
- 3. Unità biofiltrante (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente inoltre un sistema di rilevazione/monitoraggio/regolazione dei principali parametri operativi collegato a detta una unità biofiltrante (1), preferibilmente collegato a detto sistema di bagnatura (60) e ad un camino (9) per il campionamento e la misurazione delle emissioni posto su detta unità biofiltrante (1).
- 4. Unità biofiltrante (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto telo traspirante (30) à ̈ costituito da un tessuto accoppiato ad un film plastico, detto accoppiamento essendo realizzato di preferenza mediante incollaggio o termosaldatura.
- 5. Unità biofiltrante (1) secondo la rivendicazione 4, in cui detto tessuto di detto telo traspirante (30) à ̈ un tessuto in fibra naturale od in fibra sintetica, preferibilmente in fibra sintetica, più preferibilmente in poliestere.
- 6. Unità biofiltrante (1) secondo la rivendicazione 4, in cui detto film plastico di detto telo traspirante (30) à ̈ costituito da un film plastico, preferibilmente in polietilene, con pori piccolissimi, da 1 a 5 micron, di preferenza pari a circa 3 micron.
- 7. Impianto per l’abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols comprendente almeno una unità biofiltrante (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6.
- 8. Processo per l’abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols comprendente le seguenti fasi: - predisporre almeno un container (2) dotato di un fondo di aerazione (40); - introdurre una matrice biofiltrante (50) in detto container (2), sopra detto fondo di aerazione (40); - posizionare un sistema di sostegno (33) all’interno di detto container (2), al di sopra di detta matrice biofiltrante (50); - posizionare un telo traspirante (30) su detto sistema di sostegno (33) ed un coperchio (3) su detto telo traspirante (30), così formando una doppia copertura per il container (2) e realizzando quindi una unità biofiltrante (1); - alimentare la corrente di biogas da trattare a detta almeno una unità biofiltrante (1); - consentire l’abbattimento del biogas di discarica e/o di bioaerosols in detta almeno una unità biofiltrante (1); - controllare la formazione di condensa che tende a formarsi all’interno di detta doppia copertura (3, 30), e più precisamente tra detto telo traspirante (30) e detto coperchio (3), mediante un sistema di raccolta e scarico (5), così garantendo le ottimali condizioni di umidità e di temperatura dell’unità biofiltrante (1); e - permettere la fuoriuscita della corrente gassosa depurata da detto almeno una unità biofiltrante (1).
- 9. Processo secondo la rivendicazione 8, comprendente inoltre le seguenti fasi: - predisporre un sistema di bagnatura (60), supportato da detto sistema di sostegno (33) e dotato di un sistema di ugelli (66), preferibilmente ad apertura temporizzata; - irrorare periodicamente detta matrice biofiltrante (50) con acqua proveniente da detto sistema di ugelli (66).
- 10. Processo secondo la rivendicazione 8 o 9, comprendente inoltre la seguente fase: - predisporre un sistema di rilevazione/monitoraggio/regolazione dei principali parametri operativi collegato a detto almeno una unità biofiltrante (1), preferibilmente collegato a detto sistema di bagnatura (60) e ad un camino (9) per il campionamento e la misurazione delle emissioni posto su detta unità biofiltrante (1).
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