Sala Caccia Dominioni – Palazzo delle Stelline – Milano 19 aprile ore 14.30 – 17.30 ATTI DEL SEMINARIO Progetti innovativi sul fronte delle energie rinnovabili: soluzioni biogas (a cura di Bioelettra) Le fonti energetiche rinnovabili, che si rigenerano nella “scala dei tempi umani” e permettono uno sviluppo sostenibile, appaiono oggi la risposta più adatta per arginare il consumo delle risorse naturali e rispettare le prescrizioni del protocollo di Kyoto. Esse consentono inoltre di risolvere gravosi problemi ambientali come, nella fattispecie delle biomasse, la riqualificazione degli scarti di origine organica e dei reflui zootecnici, questi ultimi implicati nelle direttive comunitarie che ne limitano lo spandimento onde contenere l’inquinamento del suolo e delle falde dai nitrati. Nel seminario si illustrerà il quadro generale riguardante i processi di digestione anaerobica di biomasse finalizzati alla produzione di biogas, quindi di energia, insieme ad una panoramica legislativa. Verrà presentato il progetto BREMBIOENERGIA che prevede l’installazione di un impianto di biogas della potenzialità di 1MW fornita dal trattamento biologico di deiezioni suinicole e colture energetiche.
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Progetti innovativi sul fronte delle energie rinnovabili ...€¦ · Gestione dei reflui zootecnici-concentrazoine deg ail llevamenti intensivi: quantità reflui, volumi stoccaggio
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Sala Caccia Dominioni – Palazzo delle Stelline – Milano 19 aprile ore 14.30 – 17.30 ATTI DEL SEMINARIO Progetti innovativi sul fronte delle energie rinnovabili: soluzioni biogas (a cura di Bioelettra) Le fonti energetiche rinnovabili, che si rigenerano nella “scala dei tempi umani” e permettono uno sviluppo sostenibile, appaiono oggi la risposta più adatta per arginare il consumo delle risorse naturali e rispettare le prescrizioni del protocollo di Kyoto. Esse consentono inoltre di risolvere gravosi problemi ambientali come, nella fattispecie delle biomasse, la riqualificazione degli scarti di origine organica e dei reflui zootecnici, questi ultimi implicati nelle direttive comunitarie che ne limitano lo spandimento onde contenere l’inquinamento del suolo e delle falde dai nitrati. Nel seminario si illustrerà il quadro generale riguardante i processi di digestione anaerobica di biomasse finalizzati alla produzione di biogas, quindi di energia, insieme ad una panoramica legislativa. Verrà presentato il progetto BREMBIOENERGIA che prevede l’installazione di un impianto di biogas della potenzialità di 1MW fornita dal trattamento biologico di deiezioni suinicole e colture energetiche.
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FONTI ENERGETICHE RINNOVABILI: IL BIOGAS
QUADRO NORMATIVO FER E IMPIANTI DI BIOGAS
PROGETTO BREMBIOENERGIE
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FONTI ENERGETICHE RINNOVABILIFonti di energia ricavate da fonti che per loro caratteristica
intrinseca si rigenerano o non sono “esauribili” nella scala deitempi “umani” o comunque così sono percepite dall’uomo e dalla società. Possono permettere uno sviluppo sostenibile all’uomo, senza che si danneggi la natura e per un tempo indeterminato
Biomasse (deiezioni animali, colture vegetali, frazioneorganica dei rifiuti)
Biogas (metano + anidride carbonica)
Digestione anaerobica
Energia elettrica e termica
Cogenerazione
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RECUPERO MATERIALI
e realizzazione filiere
produttive CO2 , CH4
DIVERSIFICAZIONE DELLE FONTI
MINORE DIPENDENZA ENERGETICA
valorizzazione risorse locali
VALORIZZAZIONE ENERGETICA DELLE BIOMASSE
RIDUZIONI GAS SERRA(Protocollo Kyoto)
Gestione dei reflui zootecnici
- concentrazione degli allevamenti intensivi: quantità reflui, volumi stoccaggio insufficienti, spandimenti estemporanei- limitata ricettività dei terreni- odori molesti- limitazione allo spandimento in seguito all’applicazione della Direttiva nitrati CE 676/1991: 170 kg N/ettaro/anno nelle ZVN
TRATTAMENTO DEI REFLUI ZOOTECNICI CON FINALITA’ ENERGETICHE
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Il processo di digestione anaerobica
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• La degradazione biologica della sostanza organica in condizione di anaerobiosi (in assenza, cioè, di ossigeno molecolare, come O2, o legato ad altri elementi, come nel caso dell'azoto nitrico, NO3
-), determina la formazione di diversi prodotti, i più abbondanti dei quali sono due gas: il metano ed il biossido di carbonio
• Essa coinvolge diversi gruppi microbici interagenti tra loro: i batteri idrolitici, i batteri acidificanti (acetogeni ed omoacetogeni) ed, infine, i batteri metanogeni
• Il prodotto finale di maggior interesse è il biogas: esso è costituito da metano e CO2, con prevalenza del gas di interesse energetico, che rappresenta circa i 2/3 del biogas prodotto
• I batteri metanogeni occupano quindi solo la posizione finale della catena trofica anaerobica
Generalità sul processo
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• Nel corso del processo biodegradativo si hanno in particolare tre stadi:
– una prima fase di idrolisi dei substrati complessi accompagnata da acidificazione con formazione di acidi grassi volatili, chetoni ed alcoli;
– una seconda fase di acetogenesi, in cui, a partire dagli acidi grassi, si ha la formazione di acido acetico, acido formico, biossido di carbonio ed idrogeno molecolare;
– una terza fase in cui, a partire dai prodotti della fase precedente, si osserva la metanogenesi, cioè la formazione di metano a partire dall’acido acetico o attraverso la riduzione del biossido di carbonio utilizzando l’idrogeno come co-substrato. In minor misura si ha la formazione di metano a partire dall’acido formico
• ricevimento e preparazione del materiale• reattori di digestione anaerobica• disidratazione• post-trattamento di compostaggio/ sezione depurativa• utilizzo del biogas• presidi ambientali:
Rifiuti? D. Lgs. 152/06 parte quartaDM. 05/02/1998Reg. CE 1774/2002 *
*
D. Lgs. 152/06 parte V
D. MiPAF 07/04/2006
D. MiPAF 07/04/2006
D. Lgs. 217/06
calore
en. elettricaD. Lgs. 79/1999
D.M. 20/04/2004
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QUADRO NORMATIVO FONTI ENERGETICHE RINNOVABILI
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DIRETTIVA 2001/77/CE
Il potenziale sfruttamento delle fonti energetiche rinnovabili è attualmente sotto utilizzato nella Comunità. Quest’ultima riconosce la necessità di promuovere in via prioritaria le fonti energetiche rinnovabili, poiché queste contribuiscono alla protezione dell’ambiente e allo sviluppo sostenibile. Esse possono inoltre creare occupazione locale, avere un impatto positivo sulla coesione sociale, contribuire alla sicurezza degli approvvigionamenti e permettere di conseguire più rapidamente gli obiettivi di Kyoto. Bisogna pertanto garantire un migliore sfruttamento di questo potenziale nell’ambito del mercato interno dell’elettricità.
Estratto preambolo punto (1):
sulla promozione dell’energia elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato interno dell’elettricità
BIOMASSA: parte biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui provenienti dall’agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali) e dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani
ART. 7 QUESTIONI ATTINENTI ALLA RETE: - accesso prioritario alla retedall’elettricità prodotta daFER
- norme standard per costi diconnessione,potenziamento rete
Decreto legislativo n. 79 del 16/03/1999“Attuazione della direttiva 96/92/CE recante norme comuni per il
mercato interno dell’energia elettrica”
ART. 11 ENERGIA ELETTRICA DA FONTI RINNOVABILI: dal 2001 i produttori/importatori di e.e. da fonti non rinnovabili hanno l’obbligo di immettere nel sistema elettrico nazionale, nell’anno successivo, una quota prodotta da IAFR; tale quota è pari al 2% dell’e.e. eccedente i 100GWh e può essere acquistata, anche come diritti, da altri produttori di e.e. da FER
D.M. 11/11/1999
Valore pari o multiplo di 50 MWh emesso dal GSE in seguito a
certificazione IAFR
CERTIFICATI VERDI
Valore CV 2006-2008: 125.28 €/MWh
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Decreto legislativo 387 del 29/12/2003“Attuazione della direttiva 2001/77/CE relativa alla promozione dell’energia elettrica
prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato interno dell’elettricità”
ART. 4 QUOTA MINIMA ELETTRICITA’ FER: incremento annuale di 0.35 punti percentuali della quota definita dal Decreto Bersani (2004-2007)
ART. 11 GARANZIA DI ORIGINE ELETTRICITA’ PRODOTTA DA FER
ART. 12 RAZIONALIZZAZIONE E SEMPLIFICAZIONE DELLE PROCEDURE AUTORIZZATIVE: Ρ comma 1: opere per la realizzazione degli IAFR e opere connesse sono di pubblica utilità ed indifferibili ed urgenti;Ρ comma 3: costruzione, esercizio, interventi di modifica/potenziamento/rifacimento, opere connesse sono soggetti ad autorizzazione unica rilasciata dalla Regione o soggetto delegato. A tal fine la Conferenza dei servizi è convocata dalla regione entro trenta giorni dal ricevimento della domanda;Ρ comma 4: l’autorizzazione è rilasciata a seguito di un provvedimento unico, al quale partecipano tutte le Amministrazioni interessate (secondo L. 241/1990). Il rilascio dell’autorizzazione costituisce titolo a costruire ed esercire l’impianto in conformità al progetto approvato e deve contenere, in ogni caso, l’obbligo al ripristino dello stato dei luoghi a carico del soggetto esercente a seguito della dismissione dell’impianto. Il termine del procedimento non può comunque essere superiore a 180 giorni.
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ART. 17 INCLUSIONE DEI RIFIUTI TRA LE FONTI ENERGETICHE AMMESSE A BENEFICIARE DEL REGIME RISERVATO FER
Decreto legislativo n. 387 del 29/12/2003
ART. 12 RAZIONALIZZAZIONE E SEMPLIFICAZIONE DELLE PROCEDURE AUTORIZZATIVE: Ρ comma 5 e 7: all’installazione degli impianti alimentati a biomasse e dalla fonte idraulica e da FER non programmabili, per i quali non è prevista autorizzazione, non si applicano commi 3 e 4; essi possono essere ubicati anche in zone classificate agricole dai vigenti piani urbanisticiΡ comma 8: gli impianti per la produzione di e.e. di potenza complessiva non superiore ai 3 MW termici, ubicati all’interno di impianti di smaltimento rifiuti, sono attività ad inquinamento atmosferico poco significativo ed il loro esercizio non richiede autorizzazione
ART. 18 CUMULABILITA’ DEGLI INCENTIVI: non cumulabilità certificati verdi con altri titoli per impianti alimentati da FER e da rifiuti
“Attuazione della direttiva 2001/77/CE relativa alla promozione dell’energia elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato interno dell’elettricità”
Decreto legislativo n. 152 del 3/04/2006“Norme in materia ambientale”
PARTE II VALUTAZIONE IMPATTO AMBIENTALE
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ALLEGATO III-A- PROGETTI SOTTOPOSTI A VIA: impianti di recupero di rifiuti non pericolosi, con capacità superiore a 100 t/d, mediante operazioni da R1 a R9, ad esclusione degli impianti di recupero sottoposti alle procedure semplificate
Se i progetti di opere o di interventi ricadono all’interno di aree naturali protette, le soglie dimensionali sono ridotte del 50%
* Per i progetti assoggettati a Valutazione di Incidenza (Siti Natura 2000) questa è compresa nell’ambito della stessa procedura. A tal fine lo studio di impatto ambientale predisposto dal proponente deve contenere un’apposita sezione riguardante le verifiche relative alla compatibilità del progetto con le finalità conservative degli habitat e delle specie presenti nell’area pSIC o ZPS.
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Decreto legislativo n. 152 del 3/04/2006“Norme in materia ambientale”
ART. 208: Autorizzazione unica per gli impianti di recupero rifiuti (valida per 10 anni): presentazione domanda alla regione allegando progetto definitivo e documentazione tecnica prevista per la realizzazione del progetto stesso dalle disposizioni vigenti in materia urbanistica, di tutela ambientale, di salute, di sicurezza sul lavoro e di igiene pubblica. In seguito alla convocazione della Conferenza di servizi l’istruttoria si conclude dopo 150 giorni dalla presentazione della domanda
AUTORIZZAZIONE
ω tipi e quantitativi rifiutiω requisiti tecnici (compatibilità del sito, attrezzature utilizzate)ω localizzazione impiantoω metodo trattamento e recuperoω prescrizioni per messa in sicurezza, chiusura e ripristino impiantoω garanzie finanziarie richieste, prestate al momento dell’avvio effettivo
all’esercizioω data scadenza autorizzazioneω limiti di emissione in atmosfera per i processi di trattamento termico dei
rifiuti, anche accompagnati da recupero energetico
PARTE IV RIFIUTI
RisorseComuni
Decreto legislativo n. 152 del 3/04/2006“Norme in materia ambientale”
ART. 185 LIMITI DI APPLICAZIONE DELLA PARTE QUARTA (RIFIUTI): non rientrano nel campo di applicazione della parte quarta del decreto, qualora contemplati da altra normativa:Ρ le carogne, le materie fecali ed altre sostanze naturali non pericolose utilizzate nelle attività agricole anche dopo trattamento in impianti aziendali ed interaziendali agricoli, quali gli impiantiper la produzione di biogas, che riducano i carichi inquinanti e potenzialmente patogeni dei materiali di partenza […]Ρ materiali fecali e vegetali di provenienza agricola ed agroalimentare destinate nell’ambito di specifici accordi, senza trasformazioni [..] ai trattamenti di cui all’allegato III del decreto interministeriale 7 aprile 2006.
Ma con la successiva modifica del “Codice ambientale”:
* CER 19 06 99 = rifiuti prodotti dal trattamento anaerobico dei rifiuti il biogas non costituisce rifiuto se non deriva da rifiuti
PARTE IV RIFIUTI
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PARTE V EMISSIONI
Decreto legislativo n. 152 del 3/04/2006“Norme in materia ambientale”
ART. 267 : prolungamento del periodo di validità dei certificati verdi a dodici anni
ART. 269 : non sono sottoposti ad autorizzazione alle emissioni in atmosfera:Ρ impianti di combustione alimentati a biogas di cui all’Allegato X alla parte V di potenza termica nominale complessiva inferiore o uguale a 3 MW
Caratteristiche e condizioni di utilizzo
del bioga(sezione 6)
ω deve provenire dalla fermentazione metanogenica di sostanze organiche non costituite da rifiuti. In particolare non deve essere costituito da discariche, fanghi, liquami e altri rifiuti a matrice organica. Il biogas derivante dai rifiuti può essere utilizzato con le modalità e alle condizioni previste dalla normativa sui rifiuti
ω il biogas deve essere costituito prevalentemente da metano e biossido di carbonio e con un contenuto massimo di composti solforati, espressi come solfuro di idrogeno, non superiore allo 0.1%v/v
ω l’utilizzo del biogas è consentito nel medesimo comprensorio industriale in cui è prodotto
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PARTE V EMISSIONI
Decreto legislativo n. 152 del 3/04/2006“Norme in materia ambientale”
PARTE III ALLEGATO 1 VALORI LIMITE DI EMISSIONE PER GLI IMPIANTI CHE UTILIZZANO BIOGAS :
Composti inorganici del cloro sotto forma di gas o vapori (come HCl) 5 mg/Nm3 5 mg/Nm3 5 mg/Nm3 5 mg/Nm3
Potenza termica nominale installata (MW)
Motori a combustione interna
Turbine a gas fisse
Altre tipologie di impianti
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Decreto ministeriale 5 febbraio 1998 e succ.mod. (D.M. 186/2006)
“Individuazione dei rifiuti non pericolosi sottoposti alle procedure semplificate”
ALLEGATO 1 SUBALLEGATO 1 punto 15 : rifiuti recuperabili mediante procedimenti di digestione anaerobica
ω 020106: feci animali, urine, letame, effluenti [da agricoltura, orticoltura, acquacoltura, selvicoltura, caccia e pesca, trattamento e preparazione di alimenti] raccolti separatamente e trattati fuori sito
ω 020204/ 020305/ 020403/ 020502/ 020603/ 020705: fanghi prodotti dal trattamento [di carne, pesce ed altri alimenti di origine umana/ di frutta, verdura, cereali, oli alimentari, cacao, caffè, tè e tabacco, della produzione di conserve alimentari, della produzione di lievito ed estratto di lievito, della preparazione e fermentazione della melassa/ della raffinazione dello zucchero/ dell’industria lattiero-casearia/ dell’industria dolciaria e della panificazione/ della produzione di bevande alcoliche ed analcoliche] in loco degli effluenti
ω 020702: rifiuti prodotti dalla distillazione di bevande alcoliche ω 030309/ 030310/ 030311: fanghi di scarto contenenti carbonato di calcio/ scarti di fibre e fanghi contenenti fibre della produzione e
della lavorazione di polpa, carta e cartoneω 190805: fanghi prodotti dal trattamento delle acque reflue urbaneω 200302: rifiuti (urbani) dei mercati ω 200201: rifiuti biodegradabili da parchi e giardiniω 200108: rifiuti biodegradabili di cucine e mense
Le fasi di ricevimento, stoccaggio, selezione della frazione organica e produzione di biogas devono avvenire in ambiente chiuso; l’area dell’impianto deve essere recintata
minimizzazione odori
biogas trattato per abbattere particolato (limite polveri di 10 mg/Nm3), HCl, H2S, NH3
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Decreto ministeriale 5 febbraio 1998 e succ.mod. (D.M. 186/2006)
“Individuazione dei rifiuti non pericolosi sottoposti alle procedure semplificate”
ALLEGATO 2 SUBALLEGATO 1 : biogas
provenienza: fermentazione anaerobica metanogenica di rifiuti a matrice organica in processi di cui al punto 15 Allegato 1 o da discarica
gas combustibile : - metano minimo 30% vol
- H2S max 1.5% vol
- P.C.I. sul t.q. min 12.500 kJ/Nm3
l’utilizzazione del biogas è consentita in impianti di conversione energetica di potenza termica nominale superiore a 0.5MW, anche integrati con il sistema di produzione del gas con valori di emissione:
Polveri 10HCl 10Carbonio organico totale (COT) 150NOx 450CO 500
Valore limite (mg/Nm3) * medio rilevato per un periodo di campionamento di 1 h
negli impianti dedicati oltre i 6 MWt: controllo continuo di CO, NOx, SOx
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Decreto ministeriale 5 febbraio 1998 e succ.mod. (D.M. 186/2006)
“Individuazione dei rifiuti non pericolosi sottoposti alle procedure semplificate”
ALLEGATO 4 SUBALLEGATO 1 : limiti quantitativi per le operazioni di recupero di materia esclusa
la sola messa in riservaAttività di recupero Codice rifiuto Descrizione
frazione organica da RSU e rifiuti speciali non pericolosi a matrice organica, recuperabili
con processi di digestione anaerobica
10,000
ALLEGATO 4 SUBALLEGATO 2 : quantità massime di rifiuti utilizzabili come combustibile o altro
mezzo per produrre energia in impianti dedicati/ industriali
Attività di recupero Codice rifiuto Descrizione QuantitàUtilizzo dei rifiuti come combustibile o
altro mezzo per produrre energia in impianti dedicati
190699biogas (impianti dedicari o
impianti industriali) 214.250 t/anno
Utilizzo dei rifiuti come combustibile o altro mezzo per produrre energia in
impianti industriali190699
biogas (motori fissi a combustione interna) 11.300 mc
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Decreto MiPAF 7 aprile 2006“Criteri e norme tecniche generali per la disciplina regionale dell’utilizzazione agronomica
degli effluenti di allevamento, di cui all’art. 38 del D.lgs. n. 152 del 11/05/1999”
ALLEGATO III PARTE A : trattamenti aziendali di liquami zootecnici e gestione aziendale o interaziendale dei prodotti di risulta linee di gestione suggerite
Separazione in ambito aziendale
Frazione solida
Frazione liquida
D.A. in centro interaziendale
Depurazione in ambito aziendale
Scarico in pubblica fognatura per depurazione
Utilizzo fertirriguo su suolo aziendale (sulla
base di un piano di spandimento approvato)
Trattamenti:Ρ di raccomandata applicazione ad opera delle regioni in ZVN, al fine di una tutela preventiva delle acque superficiali e sotterraneeΡ obbligatori nelle aree ad elevata densità di allevamenti zootecnici in cui è necessario riequilibrare il rapporto tra carico di bestiame e suolo disponibile per lo spandimento dei liquami
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Decreto MiPAF 7 aprile 2006“Criteri e norme tecniche generali per la disciplina regionale dell’utilizzazione agronomica
degli effluenti di allevamento, di cui all’art. 38 del D.lgs. n. 52 del 11/05/1999”
ALLEGATO III PARTE B : trattamenti consortili di liquami zootecnici
Frazione solida
Frazione liquida
D.A.
Trattamento aerobico (rimozione azoto)
Utilizzo agronomicoStoccaggio e compostaggio
Stoccaggio (alcuni mesi)
Separazione
Fertilizzazione su suolo agricoloΒΒΒ ΒΒ
Vantaggi:Ρ riduzione dell’eccedenza di nitratiΡ produzione di compostΡ utilizzo dell’energia prodotta per trattamenti aerobiciΡ controllo dei problemi olfattiviΡ riduzione dell’emissione di CO2
*Il suolo può essere messo a disposizione sia dagli allevatori che consegnano il liquame che dagli altri agricoltori