Strumentazione e analisi dei gas per impianti di incenerimento

Gliimpianti di incenerimento e le unità di valorizzazione energetica (UVE) sono impianti di combustione le cuiemissioni di gassono limitate da una normativa rigorosa. Per ottimizzare leprestazioni energetiche,proteggere l'ambiente, misurare gli inquinanti nei fumi egarantire la sicurezzadel processo tecnico, è indispensabile l'installazionedi strumenti di misura (sensori di pressione, sonde di temperatura, misuratori di portata, sonde di livello, contatori di energia) edi analisi dei gasaffidabili e precisi.

Il recupero energetico dei rifiuti non pericolosi è un processo fondamentale per la gestione dei rifiuti e la produzione di energia rinnovabile. Gli impianti di incenerimento dei rifiuti urbani (UIOM) svolgono un ruolo essenziale in questo processo, recuperando l'energia prodotta durante la combustione dei rifiuti.

Questi impianti di incenerimento consentono non solo di ridurre il volume dei rifiuti, ma anche di trasformarli in preziose risorse energetiche. Bruciando i rifiuti, gli UIOM generano calore ed elettricità, contribuendo così al recupero energetico dei rifiuti. In questa sezione esploreremo i principi di funzionamento degli UIOM e le diverse fasi coinvolte nel recupero energetico dei rifiuti.

I rifiuti trattati negli impianti di incenerimento sono principalmente rifiuti domestici, ma anche rifiuti industriali e rifiuti urbani. Questi rifiuti sono caratterizzati dal loro potere calorifico inferiore (PCI), che definisce l'energia prodotta durante la combustione. I rifiuti con un PCI elevato sono più adatti al recupero energetico, poiché producono più calore quando vengono bruciati. Trattando questi diversi tipi di rifiuti, gli inceneritori industriali contribuiscono alla riduzione dei volumi di rifiuti recuperando al contempo energia preziosa.

Impianto di incenerimento dei rifiuti domestici

Inceneritore industriale

Un inceneritore industriale è un forno in cui vengono bruciati i rifiuti.
I rifiuti trasportati in un inceneritore a focolare vengono bruciati fino a trasformarsi in cenere.
Un inceneritore a focolare fisso comprende un focolare di essiccazione, un focolare di combustione e un focolare di post-combustione.

1. I rifiuti vengono prima trasportati in un forno di essiccazione per essere essiccati con aria calda a oltre 200 °C e prendere fuoco.
2. Successivamente, i rifiuti vengono convogliati verso un dispositivo di combustione la cui velocità di trasporto è controllata per mantenere costante la posizione di combustione.
3. Infine, in un forno di postcombustione, i rifiuti vengono bruciati a una temperatura compresa tra 850 °C e 950 °C per evitare la formazione di diossina.
   
   

Caldaia per inceneritore industriale

Camino e utensili

Torre di raffreddamento

La temperatura dei gas di combustione durante il processo di incenerimento dei rifiuti è superiore a 800 °C. Successivamente viene raffreddata al di sotto dei 250 °C, quando il gas passa attraverso le caldaie e i tubi. La torre di raffreddamento consente di abbassare la temperatura dei gas di combustione a 150 °C, spruzzando acqua nei gas di combustione.

Si abbassa la temperatura dei gas di combustione per impedire in una certa misura la risintesi della diossina. Le diossine sono generate dalle ceneri di incenerimento e dalle fonti di cloro.

Filtro a maniche (+ attrezzatura per la declorazione)

Un filtro a maniche, chiamato anche depolveratore a maniche, contiene diversi strati di tessuto. Il loro numero varia da 10 a diverse centinaia a seconda delle dimensioni dell'impianto. Un filtro a maniche è in grado di filtrare particelle di circa 0,2 pm. Quando il gas filtrato contiene polvere, si aggiunge calce spenta. Questa assorbe il cloro e le particelle nocive. Il gas viene così pulito e filtrato prima di uscire dal camino. È necessario rimuovere regolarmente la polvere dalla superficie dei filtri.

Apparecchiature di denitrificazione con riduzione non catalitica selettiva (SNCR)

Il sistema di denitrificazione è fondamentale per ridurre le emissioni di NOx nell'atmosfera. Consente di trasformare gli ossidi di azoto in azoto e acqua, contribuendo così alla protezione dell'ambiente.

Gli ossidi di azoto (NOx) contenuti nei gas di combustione, a contatto con i raggi ultravioletti, producono una sostanza nociva chiamata ossidante fotochimico. Se l'ossidante fotochimico rimane nell'atmosfera, si trasforma in smog, denominato smog fotochimico.

Il NOx diffuso nell'aria si lega con H2O o O2 per formare HN03. Ciò provoca piogge acide che inquinano i fiumi e i terreni.

In un impianto di denitrificazione, l'NH3 viene aggiunto ai gas di combustione in modo che l'NOx venga ridotto a N e H2O. L'unità catalitica è dotata di un catalizzatore a nido d'ape che aiuta l'NOx e l'NH3 a legarsi tra loro. 

Per risparmiare energia e ridurre i costi, è importante misurare la concentrazione di NH3 e controllare la quantità di NH3 utilizzata.

Valorizzazione energetica dei rifiuti

Il recupero energetico dei rifiuti consiste nel recuperare e valorizzare l'energia prodotta durante la combustione dei rifiuti. Questa energia può essere utilizzata sotto forma di calore o elettricità. Gli impianti di incenerimento dei rifiuti urbani (UIOM) e altre unità di recupero energetico sono dotati di caldaie industriali per recuperare il calore e di turbine per produrre elettricità. Il calore può anche essere trasmesso a una rete di teleriscaldamento (CAD) per alimentare gli edifici della regione. Questo processo consente di massimizzare l'utilizzo delle risorse disponibili e di ridurre la dipendenza dai combustibili fossili, contribuendo al contempo alla protezione dell'ambiente.