SEZIONE BIOMASSA LIGNEOCELLULOSICA
STOCCAGGIO LEGNAME E SISTEMA DI RICEVIMENTO E TRASPORTO
La biomassa è conferita in piazzale di ricevimento esterno, su automezzi, già cippata in pezzatura adatta per l’alimentazione in caldaia.
La legna, è stoccata in cumuli in aree dedicate di estensione pari a 6 ha circa gestiti attraverso pale gommate. La capacità massima di stoccaggio è di circa 60.000 t. E’ presente una area di stoccaggio a breve termine sotto tettoia dove è presente anche il sistema di carico. Le aree d’impianto destinate allo stoccaggio e alla movimentazione del cippato sono pavimentate. La sezione è inoltre completata da:
•    n. 2 pese per gli automezzi all’ingresso principale, 
•    fossa a piedini di alimentazione 
•    vaglio e deferrizzatore
•    nastri chiusi di alimentazione alla tramoggia di caldaia con sistema di pesatura in linea
•    tramoggia di alimentazione caldaia.
•    automezzi di movimentazione e conferimento biomasse nelle apposite fosse di carico o per trasferimento biomassa nel parco di stoccaggio a lungo termine

sistema di combustione e caldaia
Il sistema di combustione è del tipo a griglia mobile raffreddata ad aria.

Il cippato di legno è immesso in camera di combustione tramite un lanciatore con aria, con combustione in parte “in sospensione” durante il lancio e in parte sulla griglia.

In camera di combustione il carbonio presente nel legname reagisce con l’ossigeno dell’aria secondo una reazione esotermica. Il calore sprigionato durante la reazione di combustione, viene trasportato dai gas attraversando la caldaia. L’acqua che si trova nei tubi che costituiscono le pareti della caldaia assorbe il calore trasformandosi in vapore surriscaldato con pressione e temperatura pari a 120 bar e 540°C. L’acqua di alimento della caldaia, è a ciclo chiuso ed al suo reintegro provvede un sistema di produzione acqua demineralizzata. 
Il generatore di vapore é del tipo a circolazione naturale ed è composto da: Pareti membranate, Surriscaldatore, Evaporatore, Economizzatore, Corpo cilindrico e Valvole di sicurezza. Una unità idraulica provvede all’azionamento dei vari componenti del sistema di alimentazione e della griglia vibrante. L’aria primaria di combustione viene fornita al di sotto della griglia attraverso un ventilatore dedicato, connesso ad un preriscaldatore rigenerativo. L’aria comburente primaria costituisce circa il 50% del totale e viene aspirata direttamente dall’edificio caldaia; viene considerata come aria primaria a fini della combustione anche l’aria insufflata dal sistema di immissione della biomassa all’interno della camera di combustione. 
Il preriscaldatore d’aria è del tipo rigenerativo, con scambio in controcorrente con i fumi in uscita dalla caldaia. L’aria primaria viene riscaldata mediante il calore ceduto dai fumi.
La caldaia è dotata inoltre di due bruciatori del tipo Low-NOx, ognuno da 30 MWt, alimentati a gasolio e impiegati per le fasi di avviamento e di fermata dell’impianto. Tali bruciatori sono dimensionati in modo da poter provvedere all’avviamento della caldaia in 8÷10 ore partendo da freddo e sono dotati di sistema di controllo del combustore (BMS) per la regolazione del gasolio e dell’aria comburente.
Le ceneri pesanti derivanti dalla combustione delle biomasse, chiamate anche “sottogriglia”, vengono scaricate dalla griglia mobile della caldaia in due trasportatori a redler a bagno d’acqua, necessario all’attemperamento delle ceneri e ad assicurare la tenuta della camera di combustione (guardia idraulica). I trasportatori a redler scaricano le ceneri in cassoni scarrabili

LINEA FUMI
In questa fase vengono depurati i fumi di combustione in uscita dalla caldaia, prima dell’immissione in atmosfera attraverso un camino di altezza pari a 50 m, identificato come punto di emissione convogliata E1.
La linea di trattamento fumi ha lo scopo di prelevare i fumi di combustione ed effettuare la rimozione delle specie inquinanti presenti, fino a valori inferiori ai limiti di emissione al camino autorizzati per l’impianto.
La linea fumi si compone delle seguenti 5 unità di trattamento:
•    Precipitatore elettrostatico (ESP), per la depolverazione dei fumi mediante forze elettrostatiche, all’interno del quale le particelle solide presenti vengono caricate elettricamente per mezzo degli elettrodi emissivi e quindi captate da apposite superfici dette piastre di captazione. Le particelle così trattenute vengono poi rimosse meccanicamente, per mezzo di scuotitori a percussione, e confluiscono nelle tramogge sottostanti. Da queste passano poi ad un sistema di trasporto meccanico, sul quale confluiscono anche le ceneri pesanti provenienti dal fondo caldaia, e vengono infine raccolte in apposito silo. Tali ceneri, sono le cosiddette ceneri leggere
•    Reattore per abbattimento dei gas acidi ad iniezione di bicarbonato di sodio: si tratta di una torre di reazione del tipo Venturi con iniezione, tramite soffiante, di bicarbonato di sodio per l’abbattimento “a secco”, mediante adsorbimento, dei gas acidi (SOx, HCl) da parte del materiale particolato, il quale viene trattenuto nel secondo stadio di filtrazione posto a valle. 
•    Filtro a maniche in PTFE, che costituisce il secondo stadio filtrante per la rimozione del materiale particolato residuo presente nei fumi, dei prodotti solidi di reazione derivanti dal trattamento di neutralizzazione a secco e di eventuali eccessi di reagente. Le polveri trattenute dalle maniche vengono rimosse tramite sistema di pulizia automatico, raccolte dalle tramogge sottostanti e infine stoccate temporaneamente in apposito silo in attesa di conferimento presso impianto di smaltimento esterno. Tali ceneri sono le cosiddette PCR. 
•    Reattore catalitico SCR, composto da una sezione di riduzione catalitica selettiva per l’abbattimento degli NOx con iniezione, tramite atomizzazione ed evaporazione, di una soluzione ammoniacale al 24% quale agente riducente; 
•    Reattore catalitico OXICAT composto da un’ulteriore sezione di ossidazione catalitica per la rimozione della CO senza necessità di utilizzo di reagenti. Tale sistema è del tipo “High Dust”, ossia idoneo per funzionare anche in condizioni gravose di polverosità.

CICLO TERMICO
Il vapore prodotto nei tubi costituenti le pareti della camera di combustione viene inviato ad una turbina a vapore a condensazione accoppiata ad un alternatore sincrono per la produzione di energia elettrica. Il generatore ha una potenza elettrica nominale di 30 MWe.
il vapore in uscita dalla turbina a vapore viene condensato attraverso un condensatore ad aria per immetterlo successivamente nel degasatore. Di qui il condensato viene poi pompato agli economizzatori di caldaia tramite le pompe di alimento e ricircolato nel ciclo termico.
La turbina è dotata di 5 spillamenti per l’alimentazione delle utenze termiche della centrale stessa, ossia alimentazione del degasatore e preriscaldamento del condensato e dell’acqua alimento.
Il ciclo termico è quindi composto dai seguenti componenti principali:
•    Turbogeneratore a vapore, del tipo a condensazione con spillamenti rigenerativi, completo di tutti i dispositivi accessori quali sistema olio di lubrificazione e di controllo, sistema di regolazione e supervisione, protezioni, viratore, sistema tenute manicotti, valvole di ammissione del vapore
•    Condensatore ad aria.
•    Pompe estrazione condensato, Gruppo vuoto
•    scambiatori rigenerativi a superficie (di bassa pressione e di alta pressione)
•    scambiatore rigenerativo a miscela con funzione di degasatore termofisico, e serbatoio di accumulo dell’acqua alimento
•    pompe alimento caldaia con sistema di ricircolo automatico al degasatore.
•    valvole di bypass turbina, con riduzione di pressione ed attemperamento
•    valvole di riduzione e attemperamento per vapore ausiliario
•    sistema di raccolta e recupero al ciclo termico dei drenaggi puliti
•    strumentazione varia 
Nella sala macchine è installato un carroponte di portata adeguata per le eventuali operazioni di manutenzione di ogni componente.

 
SEZIONE BIOGAS
L’Impianto a biogas realizza la produzione di biogas mediante processo di digestione
anaerobica di deiezioni suine e insilato di mais.
La sezione biogas si compone delle seguenti unità interconnesse:

• Impianto di digestione anaerobica;
• Impianto di cogenerazione;
• Impianto di trattamento digestato, suddiviso in due linee distinte per il trattamento della componente liquida e di quella solida.

IMPIANTO DI DIGESTIONE ANAEROBICA
L’impianto di digestione anaerobica è predisposto al trattamento di circa 26.280 t/anno di deiezioni suine al 3% di sostanza secca e 18.000 t/anno di insilato di mais al 35% di sostanza secca. I liquami e l’insilato di mais costituiscono dunque l’alimentazione del processo.
L’impianto è predisposto per funzionare continuativamente 24 ore al giorno, per complessive 8.760 ore/anno.
I liquami zootecnici, conferiti in impianto mediante autobotti, vengono raccolti in una prevasca cilindrica realizzata in cemento armato, avente capacità di circa 170 m3.
L’insilato di mais precedentemente trinciato viene conferito in impianto mediante autocarro e stoccato in cumuli di altezza media pari a circa 5 m, all’interno di n. 3 trincee di forma regolare, realizzate in cemento armato, aventi superficie di 5.200 m2, altezza 4,85 m ed una capacità di stoccaggio pari a circa 28.000 m3 ciascuna. Una volta completate le operazioni di messa a dimora i cumuli vengono coperti con teloni impermeabili per evitare il contatto con l’acqua.
Successivamente l’insilato di mais viene prelevato mediante pala gommata e alimentato al digestore primario tramite un alimentatore con tramoggia di carico.
L’impianto è dotato di un reattore primario ed un reattore secondario, entrambi di forma cilindrica, diametro 24 m e altezza 8 m. Entrambi i digestori sono realizzati in conglomerato cementizio armato, sono dotati di coibentazione esterna su tutte le pareti e vengono riscaldati con acqua a 80°C prodotta sfruttando parte dell’energia elettrica prodotta dal motore a cogenerazione. 
I digestori sono protetti da eventuali sovra/sottopressioni mediante appositi sistemi di sicurezza costituiti da guardia idraulica con acqua glicolata e disco di rottura.
Il digestore primario è dotato al suo interno di sistema di miscelazione ad elica con asse verticale, che consente una miscelazione omogenea e dunque una migliore resa del processo.
Il digestore secondario è alimentato con il digestato proveniente dal reattore primario. Nella parte superiore del digestore secondario è installato un accumulatore pressostatico a doppia membrana, di capacità 500 m3, che consente di accumulare il Biogas prodotto e di rispettare tutti gli accorgimenti necessari a garantirne l’ottimale funzionalità e sicurezza.
L’impianto è inoltre dotato di un ulteriore accumulatore pressostatico a terra, di capacità 500 m3, che funge da serbatoio polmone e consente di raccogliere il biogas per il successivo impiego anche nel corso di brevi fermate del motore cogenerativo, ad esempio in caso di manutenzione.

L’impianto di digestione anaerobica produce in media 11.000 m3/giorno di biogas e circa 105 t/giorno di digestato.
Il biogas ha le seguenti caratteristiche principali:

Tabella 1 – Principali

Il biogas prodotto nei reattori viene impiegato inviato all’impianto di cogenerazione per la produzione di energia elettrica, previa desolforazione. Il sistema di desolforazione è di natura biologica: mediante una soffiante si immette direttamente all’interno del digestore, al di sopra del pelo liquido, una percentuale d’aria, pari a circa il 5% rispetto al biogas, per consentire a particolari ceppi batterici, presenti nel materiale in fase di digestione, di convertire l’H2S in zolfo elementare e di innescare una reazione di precipitazione biologica dello zolfo.

IMPIANTO DI COGENERAZIONE
Una volta raffreddato il biogas viene inviato, tramite una soffiante, ad un motore cogenerativo di potenza elettrica nominale pari a circa 0,99 MWe e potenza termica pari a 2,7 MWt, per la produzione di energia elettrica alla tensione di 15 kV che viene immessa in rete.
Al fine di assicurare l’assenza di condensa lungo la tubazione di alimentazione al motore, è presente un sistema per la condensazione, tramite raffreddamento, dell’acqua contenuta nel biogas composto da:
–    Filtro a ghiaia;
–    Chiller a compressione per la produzione di acqua refrigerata;
–    Scambiatore di calore alimentato ad acqua refrigerata per il raffreddamento del biogas 
–    Sistema automatico di scarico della condensa.
Il biogas prodotto nei digestori che non viene inviato al motore, perché eventualmente in eccesso, viene inviato alla torcia di emergenza, di capacità pari a circa 580 Nm3/h.
La torcia è dimensionata per smaltire completamente l’intera produzione oraria di biogas.

IMPIANTO DI TRATTAMENTO DIGESTATO
Il digestato, che ha una sostanza secca del 5% circa e contiene elementi chimici utili alla produzione agricola (Carbonio, Azoto, Fosforo, ecc.), sarà inviato al separatore a compressione elicoidale per effettuare la separazione solido/liquido. La produzione di digestato è stimata in circa 105 t/giorno 
La frazione separata solida viene immessa alla sezione di essiccazione; la frazione liquida invece viene inviata ad un doppio stadio di trattamento ad osmosi inversa realizzato con membrana vibrante in pressione seguita da ulteriori due membrane a spirale avvolta.
In uscita dal sistema a membrane di osmosi inversa si ha un flusso di acqua depurata che viene avviata al riutilizzo presso la Centrale termoelettrica (sezione biomasse) e allo scopo raccolta nel Serbatoio Acque Servizi; solo nel caso in cui non sia possibile avviare tali acque a recupero presso la centrale, le stesse vengono scaricate in acque superficiali (fiume Lamone) mediante l’azionamento di valvole poste all’interno di un pozzetto deviatore dedicato.
Il sistema di essiccazione è costituito da un essiccatoio a doppio nastro nel quale l’agente essiccante è l’aria ambiente preriscaldata in scambiatori posti a monte dell’essiccatoio stesso. 
Il preriscaldamento dell’aria viene effettuato mediante acqua calda e pressurizzata/vapore a circa 120-130°C proveniente dal sistema di recupero termico del motore di cogenerazione dell’impianto biogas e da recuperi termici del ciclo termico della caldaia alimentata a biomasse (sezione biomassa).
Il prodotto finale in uscita dall’essiccatore è il separato solido essiccato, pari a circa 200 kg/h, avente umidità inferiore al 10%, il quale viene miscelato ad una frazione delle ceneri provenienti dalla Centrale Termoelettrica ottenendo, quale prodotto finale del processo, un fertilizzante rispondente ai requisiti previsti dal D.Lgs. 75/2010 e s.m.i.

L’aria in uscita dall’essiccatore viene inviata ad un assorbitore, al fine di eliminare la componente di ammoniaca presente; il liquido di assorbimento è costituito da una soluzione acquosa di acido solforico. Parte della soluzione liquida utilizzata in fase di assorbimento può essere recuperata come solfato di ammonio, un fertilizzante utilizzabile direttamente in agricoltura o per processi tecnologici ai sensi della normativa vigente.
L’aria così depurata viene successivamente sottoposta ad un ulteriore lavaggio tramite scrubber, alimentato con una soluzione di acqua e soda, additivata con acqua ossigenata, per la rimozione di eventuali componenti acidi. Infine l’aria viene alimentata al sistema di biofiltrazione, il quale presenta le seguenti caratteristiche:

Tabella 2 – Caratteristiche biofiltro

L’impianto sarà costituito essenzialmente dalle seguenti apparecchiature e sistemi:
•    Trincee stoccaggio;
•    Alimentatore parte solida con sistema di coclee per caricare il digestore primario;
•    Prevasca Liquame;
•    Digestore primario con soletta di copertura;
•    Digestore secondario con accumulatore pressostatico;
•    Accumulatore pressostatico su platea;
•    Torcia fredda;
•    Tramoggia di convogliamento della frazione solida all’impianto di compostaggio;
•    Sezione di trattamento della frazione liquida del digestato proveniente dalla digestione anaerobica