ITSA20090018A1

ITSA20090018A1 - Unità modulare intelligente per il compostaggio accelerato.

Info

Publication number: ITSA20090018A1
Application number: IT000018A
Authority: IT
Inventors: La Diega Rosario Carlo Noto; Paolo Pula; Federico Valentini
Original assignee: Se T A S P A Servizi I Ambientali
Priority date: 2009-12-03
Filing date: 2009-12-03
Publication date: 2011-06-04

Description

DESCRIZIONE

a corredo della domanda di brevetto per invenzione industriale per titolo:

"UNITÀ MODULARE INTELLIGENTE PER IL COMPOSTAGGIO ACCELERATO"

La presente invenzione riguarda un sistema di compostaggio completamente modularizzato basato sullo svolgimento della fase accelerata (Fase ACT, Active Composting Time) all'interno di un container opportunamente dimensionato (figura 1), realizzato con materiali appropriati e dotato di tutte le attrezzature tecnologiche che permettono lo svolgimento del processo in condizioni ottimali minimizzando i tempi di compostaggio e le emissioni non desiderate.

Il compostaggio di biomasse ad alta fermentescibilità quali ad esempio la Frazione Organica dei Rifiuti Solidi Urbani da Raccolta Differenziata comporta notevoli difficoltà tecniche nel monitoraggio e nel controllo dell'evoluzione del processo durante le fasi più tumultuose della degradazione aerobica con conseguenti problemi di allungamento del processo, scarsa qualità del prodotto finito e generazione di percolati ed emissioni odorigene. Queste difficoltà sono maggiori in impianti "a sistema aperto" di piccola potenzialità (inferiore alle 10.000 ton/anno) per i quali le soluzioni tecnologiche attualmente disponibili per il controllo di processo e l'abbattimento delle emissioni (presidi ambientali) possono risultare troppo onerose sia in termini di investimento iniziale che di costi di gestione.

La containerizzazione del processo, ossia lo svolgimento dello stesso in un reattore chiuso di dimensioni contenute (20-30 me), permette la captazione completa delle emissioni gassose e liquide ed il loro eventuale trattamento e/o riutilizzo. Anche il monitoraggio del processo risulta agevolato dallo svolgimento all'interno del container perché sono facilitate le acquisizioni di parametri quali temperatura, umidità ecc..

Tuttavia questo approccio tecnologico, che anche nel nostro paese si sta gradualmente affermando in alcune realtà territoriali, richiede ulteriori ricerche ed affinamenti tecnologici che ne esaltino le caratteristiche di modularità e di possibilità di controllo di processo. Infatti i modelli di biocontainer attualmente proposti sul mercato sono ancora vincolati dall'avere dimensioni minime nel numero di unità per modulo (generalmente 8 o 16), necessità di strutture comuni al modulo (impianto arie, umidificazione, raccolta percolati, monitoraggio e controllo computerizzati, ecc.). Inoltre le performances di processo attuali, in termini di velocità di biostabilizzazione, sono ancora sensibilmente inferiori rispetto a quelle ottenibili in modelli di laboratorio (respirometri dinamici) pur essendo questi ultimi concettualmente analoghi ai biocontainer .

Il sistema consta di:

1) una struttura in carpenteria metallica (figura 1) scarrabile verniciata con le pareti a contatto del materiale organico in acciaio anticorrosione Corten di dimensioni standard L 6270 x 12410 x h 2672 mm oppure L 7270 x 12410 x h 2672 mm e conseguente volume utile per il compostaggio di 20 oppure 24 me. La struttura è inoltre caratterizzata da:

a)pavimento rialzato costituito da lamine incernierate antiocclusione che forma sotto il materiale in compostaggio un plenum per l'insufflazione omogenea dell'aria di processo e la raccolta dell'eventuale percolato sul fondo,

b)vano tecnico di servizio sul lato gancio di larghezza = 800 mm all'interno del quale sono ospitate le attrezzature di controllo e moni toraggio,

c)doppio coperchio a tenuta contenente il materiale biofiltrante che permette il caricamento del materiale da compostare; d) portelione posteriore a tenuta per lo scarico del materiale a fine processo;

2) un sistema di gestione dell'aria di processo (FIGURA 2) che permette:

a) portata massima di aria di processo pari a circa 600 mc/h modulabile, in funzione dei parametri di controllo impostati, per mezzo di inverter,

b) ricircolo dell'aria di processo in funzione della disponibilità residua dell'ossigeno e della gestione delle temperature,

c) il passaggio obbligatorio di tutta l'aria in uscita dal sistema attraverso il biofiltro contenuto nel coperchio;

d) un biofiltro in materiale organico posizionato all'interno del doppio coperchio dimensionato in modo da ottenere un tempo di contatto minimo dell'aria di processo di 35 secondi e quindi tale da consentire l'abbattimento di tutte le emissioni odorigene del materiale in fase di compostaggio prima dell'immissione in atmosfera delle arie esauste;

3) un sistema per la raccolta, il ricircolo del percolato e l'eventuale allontanamento di quello in eccesso (FIGURA 3);

4) un sistema di bagnatura del materiale e del biofiltro comprendente ugelli anti-intasamento e pompa dedicata (FIGURA 3);

5) un sistema di monitoraggio dei parametri di processo comprendente sonde per la misura di:

a)temperatura della massa (sonda ad asta di lunghezza pari a 1,2 m) da infilare nel materiale tramite appositi attacchi posti in diversi punti delle pareti laterali del vano di compostaggio,

b) temperatura e pressione dell'aria insufflata, c) tenore di ossigeno, temperatura e umidità relativa dell'aria in uscita dal materiale in compostaggio,

d) livello del percolato raccolto sul fondo del cassone;

6) un sistema di automazione (PLC) che sulla base dei parametri sopra descritti consente la gestione del processo attraverso:

a)regolazione della portata di aria,

b)variazione della percentuale di ricircolo, c)ricircolo del percolato,

d)bagnatura del materiale in compostaggio e del biofiltro con acqua possibilmente di rete o pozzo locale;

7) un sistema di telecontrollo che attraverso rete GSM permette la lettura a distanza dei dati monitorati e la variazione dei set point e dei valori di allarme preimpostati .

La presente invenzione è stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti del ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate ,

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Unità per il compostaggio accelerato, detta unità riguarda un sistema di compostaggio completamente modularizzato caratterizzato da una struttura in carpenteria metallica scarrabile, un sistema di gestione dell'aria di processo, un sistema per la raccolta, il ricircolo del percolato e l'eventuale allontanamento di quello in eccesso, un sistema di bagnatura del materiale e del biofiltro, un sistema di monitoraggio dei parametri di processo, un sistema di automazione (PLC) che consente la gestione del processo, un sistema di telecontrollo per la lettura a distanza dei dati monitorati.
2 . Unità per il compostaggio accelerato come da rivendicazione 1, caratterizzato da pavimento rialzato costituito da lamine incernierate antiocclusione che forma sotto il materiale in compostaggio un plenum allo scopo di ottenere insufflazione omogenea dell'aria di processo e la raccolta dell'eventuale percolato sul fondo.
3 . Unità per il compostaggio accelerato come da rivendicazione 1, caratterizzata da un vano tecnico di servizio sul lato allo scopo di ospitare le attrezzature di controllo e monitoraggio.
4. Unità per il compostaggio accelerato come da rivendicazione 1, caratterizzata da un doppio coperchio a tenuta contenente materiale biofiltrante allo scopo di permettere il caricamento del materiale da compostare.
5 . Unità per il compostaggio accelerato come da rivendicazione 1, caratterizzata da un portellone posteriore a tenuta per lo scarico del materiale a fine processo.
6 . Unità per il compostaggio accelerato come da rivendicazione 1 caratterizzata da un sistema di gestione dell'aria di processo con la presenza di un inverter allo scopo di modulare la portata dell'aria in funzione dei parametri di controllo definiti.
7 . Unità per il compostaggio accelerato come da rivendicazione 6 caratterizzata dal ricircolo dell'aria di processo in funzione della disponibilità residua dell'ossigeno.
8 . Unità per il compostaggio accelerato come da rivendicazione 6 caratterizzata da un biofiltro in materiale organico posizionato all'interno del doppio coperchio .
9. Unità per il compostaggio accelerato come da rivendicazione 8 caratterizzata dal passaggio obbligato dell'aria in uscita dal sistema attraverso il biofiltro contenuto nel coperchio, tale da consentire l'abbattimento di tutte le emissioni odorigene del materiale in fase di compostaggio.
10. Unità per il compostaggio accelerato come da rivendicazione 1 caratterizzata da un sistema per la raccolta, il ricircolo del percolato e l'eventuale allontanamento di quello in eccesso.
11. Unità per il compostaggio accelerato come da rivendicazione 1 caratterizzata da un sistema di bagnatura del materiale e del biofiltro comprendente ugelli anti- intasamento e pompa dedicata.
12 . Unità per il compostaggio accelerato come da rivendicazione 1 caratterizzata da un sistema di monitoraggio dei parametri di processo comprendente sonde .
13. Unità per il compostaggio accelerato come da rivendicazione 12 caratterizzata dalla presenza di sonde ad asta da posizionare in più punti delle pareti laterali del vano di compostaggio tramite attacchi appositi .
14 . Unità per il compostaggio accelerato come da rivendicazione 12 caratterizzata dalla presenza di sonde e sensori per la misurazione della temperatura e pressione dell'aria insufflata, del tenore di ossigeno, della temperatura e umidità relativa dell'aria in uscita dal materiale in compostaggio e livello del percolato raccolto sul fondo del cassone.
15. Unità per il compostaggio accelerato come da rivendicazione 1 caratterizzata da un sistema di automazione che sulla base dei parametri di temperatura e pressione dell'aria insufflata, del tenore di ossigeno, della temperatura e umidità relativa dell'aria in uscita dal materiale in compostaggio e livello del percolato raccolto sul fondo del cassone consente la gestione del processo attraverso la regolazione della portata di aria, la variazione della percentuale di ricircolo, il ricircolo del percolato, la bagnatura del materiale in compostaggio e del biofiltro con acqua di rete o pozzo locale .
16 ,Unità per il compostaggio accelerato come da rivendicazione 1 caratterizzata da un sistema di telecontrollo che attraverso rete GSM permette la lettura a distanza dei dati monitorati e la variazione dei set point e dei valori di allarme reimpostati.
17. Unità per il compostaggio accelerato caratterizzata come da tutto ciò che è rivendicato e raffigurato nelle tavole allegate.