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Promeco advanced waste technology

Sistemi di trattamento meccanico-biologico del RSU

Obiettivi dell'impianto proposto

L’impianto proposto ha lo scopo di trattare, smaltire e recuperare il rifiuto urbano tal quale proveniente da raccolta indifferenziata.

La soluzione presentata consente una selezione sul rifiuto “tal quale”, che permetta di:

  • separare la frazione secca ad alto potere calorifico da inviare alla produzione di CSS
  • smaltire la quota organica, dopo averne recuperato tutte le risorse ancora disponibili.

Descrizione generale dell'impianto

trattamento meccanico RSU indifferenziato

Il rifiuto urbano tal quale è conferito all’impianto e viene stoccato in apposita area, in attesa di essere inviato trattamento.

Apertura sacchi e riduzione dimensionale

Il materiale viene quindi prelevato con sistema di movimentazione e caricato in un trituratore primario, al fine di aprire i sacchi e ridurre la pezzatura della sostanza da inviare alle fasi successive.

Separazione per dimensione

Il rifiuto triturato viene raccolto da un nastro elevatore che, dopo separazione magnetica della componente ferrosa, lo conferisce all’unità di vagliatura, costituita da tamburo rotante o da un vaglio stellare con maglie di Ø 80 mm, al fine di dividere il materiale in funzione delle dimensioni e, parzialmente, del tipo di composto (infatti la triturazione lascia integre le fibre lunghe di plastiche, tessili e carta che in questo modo non passano dai fori del vaglio).
In realtà, visto che la maggior parte della frazione organica ha granulometrie inferiori agli 80 mm, la separazione dimensionale può anche essere vista come una separazione del rifiuto in ingresso nelle sue componenti organica e inorganica.

La frazione inorganica e la produzione di CDR

Il sopravaglio, prevalentemente costituito da composti inorganici quali plastiche e tessili e quindi dotato di elevato potere calorifico, viene inviato con nastro trasportatore direttamente alla linea di produzione di CDR.  
Il sopravaglio è infatti caratterizzato da un potere calorifico variabile dalle 3.300 alle 3.600 kcal/kg, un contenuto di umidità del 20-30% ed un peso specifico di 150-300 kg/mc.

Mediamente risulta composto da:

  • Carta e cartone
  • Plastiche
  • Poliaccoppiati
  • Tessili
  • 10-15% di sostanza organica che rimane aderente alla matrice secca.

Il sopravaglio è composto da materiali che lasciano un grande volume di vuoti, il che ne permette una consistente aerazione, facilitando l’innesco di processi di ossidazione aerobica batterica che trovano nutrimento in questa residua frazione organica. Di conseguenza deve essere stabilizzato e trasformato in CDR il più rapidamente possibile.

Il sopravaglio in uscita dall’estremità finale del vaglio è scaricato direttamente su un nastro elevatore che, dopo ulteriore separazione magnetica, lo raccoglie e lo consegna alle tramogge di alimentazione dei trituratori secondari.
Dopo questa riduzione dimensionale il materiale triturato finemente viene raccolto da un nastro elevatore e conferito, con un sistema di ripartizione a nastri, ai bunker di carico dei densificatori/agglomeratori di esclusivo disegno PROMECO.

Dal bunker dei densificatori/agglomeratori, equipaggiato con sonda per il controllo del livello di riempimento, il materiale cade su una tavola vibrante con funzioni di dosatore, che alimenta la camera di estrusione della macchina
All’interno dell’Extruder il materiale è omogeneizzato e disgregato per il forte attrito prodotto dalle due coclee controrotanti, per poi essere spinto in pressione attraverso una matrice di estrusione ed espulso con sagoma voluta.
In uscita dalla matrice di estrusione vi è una corsia di stabilizzazione, seguita da un impianto di rottura attraverso il quale viene stabilita la lunghezza delle bricchette di CSS.
Esse sono poi raccolte da un nastro elevatore ed inviate ad un gassificatore per la produzione di combustibile gassoso.

La frazione organica: produzione di biogas da processi di digestione anaerobica

Il sottovaglio è caratterizzato da un basso potere calorifico, in ragione dell’elevato contenuto di umidità (circa 40-60%), e da un peso specifico di 500-600 kg/m³.

Mediamente risulta composto da:

  • Materiale Organico
  • Carta, cartone, legno e tessili
  • Plastiche
  • Vetro e Inerti
  • Metalli
  • Rifiuti pericolosi ed Inquinanti presenti nel RU (pile, siringhe, ecc.)

Pretrattamento della frazione organica
Il sottovaglio viene inviato ad un sistema di pre-trattamento. In questo caso si è ipotizzato l’impiego di un sistema Hydropulper - Multisorter.

Il dimensionamento del sistema viene fatto sulla massa in peso di sostanza secca del sottovaglio conferito, potendo comunque ammettere un’ampia variabilità (±30%) delle componenti merceologiche costituenti tale quantità in ingresso.

Tramite un sistema di distribuzione a nastri, il sottovaglio è inviato ad un’unità di separazione magnetica, per intercettare eventuali metalli ancora presenti nel flusso.
Il materiale viene quindi caricato nell’hydropulper, dove avviene la selezione ad umido delle differenti matrici presenti nel rifiuto e la loro separazione in flussi distinti.
Nell’Hydropulper, costituito da un reattore meccanico, il sottovaglio viene diluito con acqua ed è sottoposto ad una forte azione meccanica. Nell’Hydropulper avvengono la separazione per sedimentazione della frazione pesante del rifiuto, e la dissoluzione per miscelazione meccanica delle frazioni organiche nel liquido.
I composti depositatisi sul fondo del serbatoio (vetro, metalli, inerti), vengono rimossi attraverso un pozzetto di raccolta che, grazie ad un sistema di valvole, permette di sottrarre dal processo questo flusso di scarto.

Il materiale rimasto in sospensione viene invece scaricato nel multisorter, nel quale avviene un’ulteriore separazione dei componenti presenti nel rifiuto. La frazione leggera (plastiche, tessili, legno) viene separata per flottazione ed intercettata ed estratta da una vite senza fine, mentre i materiali estranei fini vengono raccolti sul fondo dell'apparecchio.

Al termine di queste fasi si ottiene un flusso principale costituito da materiale organico in sospensione, e tre flussi di scarto distinti (frazioni pesanti, frazioni leggere e frazioni fini) caratterizzati da una composizione sufficientemente omogenea, che ne semplifica lo smaltimento. Infatti:

  • La frazione pesante e quella fine vengono conferite in discarica per inerti, avendo un contenuto di organico inferiore al limite del 10% previsto per la classe dei rifiuti .speciali..
  • La frazione leggera, dopo essere stata pressata per liberare il liquido in essa intrappolato, viene inviata alla linea di produzione di CSS con il Promeco Extruder System, avendo una composizione prevalentemente plastica e quindi con alto potere calorifico. Il CSS prodotto può essere utilizzato in un gassificatore per la produzione di combustibile gassoso.

Digestione anaerobica e produzione di energia da biogas
La sospensione organica viene conferita nel digestore anaerobico, dove avvengono la metanizzazione del prodotto ed il recupero del biogas formatosi durante tale processo.

Il biogas ha un elevato contenuto di metano (50-60%) e, dopo uno stadio di desolforazione può essere utilizzato come combustibile in caldaia per la produzione di calore, oppure conferito a motore endotermico per la produzione di energia elettrica e calore in cogenerazione.

Il fango in uscita dal digestore viene inviato a una o più centrifughe per essere disidratato. Lo scopo di questo trattamento è quello di separare parte dell'acqua presente nel flusso, al fine di ottenere due risultati:

  • Recuperare quasi completamente l’acqua di processo, per riutilizzarla negli stadi dell’hydropulper che, avendo funzionamento di tipo meccanico, non necessitano di acqua pulita. Per permettere tale soluzione il flusso chiarificato proveniente dalle centrifughe viene accumulato in un serbatoio di stoccaggio.
  • Ottenere un fango con contenuto di sostanza secca intorno al 20%, par ridurre i volumi di materiale da gestire ed avere contestualmente un prodotto con caratteristiche ideali per essere inviato alla fase di compostaggio.

Produzione di compost di qualità
Il materiale organico disidratato, viene miscelato con rifiuti verdi triturati e subisce uno stadio di pretrattamento mediante la macchina Promeco Extruder System, capace di conferire alla matrice del composto una struttura adatta ad ottimizzare il processo di ossidazione biologica. La miscela subisce quindi il processo di fermentazione accelerata in biocelle.
Contestualmente alla fase dedicata alla produzione del compost misto, si prevede di adottare una linea per il trattamento del materiale ligneo-cellulosico, mediante Extruder, al fine di creare una fibra con caratteristiche tali da poter essere utilizzata quale sostituto di torba.
Al termine del periodo minimo di maturazione previsto dalla normativa, il compost misto viene raffinato, miscelato con il sostituto di torba (e/o con altri substrati idonei) ed infine confezionato, come terriccio, per la commercializzazione.