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Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili

Acque Veronesi - numeri e impianti.
Certificazione ISO 50001.
Introduzione ai certificati bianchi, titoli di efficienza energetica ottenuti e progetti approvati.
-PPPM intervento 1 Depuratore di San Bonifacio.
PPPM intervento 12014/2015 –Diagnosi energetici.
- PPPM intervento 2Depuratore Città di Verona.
Recupero di Energia: la digestione anaerobica e la cogenerazione.

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Atti di convegni o presentazioni contenenti case history
ACQUARIA ottobre 2017 Tecnologie e innovazioni per il trattamento delle acque

Pubblicato
da Benedetta Rampini
ACQUARIA 2017Segui aziendaSegui




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Estratto del testo
Veronafiere 18-19 ottobre 2017 Gli atti dei convegni e pi di 8.000 contenuti su www.verticale.net Cogenerazione Termotecnica Industriale Pompe di Calore 27 ottobre Cogenerazione Termotecnica Industriale Pompe di Calore Alimentare Alimentare Petrolchimico Alimentare 28 ottobre Alimentare Petrolchimico Alimentare Alimentare Petrolchimico Visione e Tracciabilit 28 ottobre Luce Energia Domotica LED Luce Energia Domotica LED Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Annarita Mutta ' Responsabile Area Depurazione ATTUALIT SUL TRATTAMENTO DELLE ACQUE Verona | 19 ottobre 2017 ACQUE VERONESI Chi Siamo ' Acque Veronesi una societ consortile a responsabilit limitata (s.c.a r.l.) i cui soci sono 77 Comuni del a Provincia di Verona incluso il capoluogo ' Essa affidataria in house del Servizio Idrico Integrato nei citati Comuni soci. Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 ACQUE VERONESI Qualche numero Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 ACQUE VERONESI I nostri impianti 2016 2015 2016 2015 2016 2015 2016 2015 Sorgenti(1) 104 104 33 33 - - 137 137 Campo pozzi (pozzi)(1) 23 23 146 146 32 31 201 200 Impianti di potabilizzazione(2) 2 2 16 19 8 8 26 29 Serbatoi e torrini(1) 239 239 157 157 14 14 410 410 Pompaggio acqua(1) 72 72 99 99 3 3 174 174 Impianti di sollevamento(1) 52 51 259 264 483 470 794 785 Scaricatori(3) 34 34 67 66 129 122 230 222 Vasche Imhoff(1) 57 58 7 9 13 12 77 79 Depuratori(1) 7 7 19 18 41 41 67 66 Totale 590 590 803 811 723 701 2.116 2.102 (1): Valori relativi agli impianti in servizio
(2): Valori relativi alla somma dei potabilizzatori in servizio e fuori servizio
(3): Valori relativi alle codifiche AATO; tale valore in fase di verifica tramite la ricognizione della Cartografia IMPIANTI GESTITI DA ACQUE VERONESI (NUMERO) TIPOLOGIA IMPIANTO DISTRETTO TOTALE PIANURA PEDEMONTANO MONTANO Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 ACQUE VERONESI Consumi Energetici Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 Consumo Energia Primaria tep 2016 Benzina parco autotrazione 4,8 Gasolio parco autotrazione 130,9 Metano per autotrazione 55,3 Gas metano sedi***
Gas metano depuratore VR***
Biogas depuratore (caldaia)* 14,8 Energia elettrica MT 14.345,60 Energia elettrica BT** 5.917,30 Totale tep (tonnellate equivalenti
di petrolio)
20.485,70 Fonte Energetica 17 ACQUE VERONESI Energia Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 ENERGIA RECUPERO EFFICIENZA SISTEMA DI GESTIONE CERTIFICAZIONE ISO 50001 OGGETTO DELLA CERTIFICAZIONE "Ciclo Idrico integrato dell'acqua: captazione, potabilizzazione, adduzione, distribuzione, col ettamento, depurazione, per mezzo di impianti quali sorgenti, pozzi, impianti di potabilizzazione, serbatoi e torrini, pompaggio acque potabili, sol evamenti fognari, impianti di depurazione, impianti di produzione e utilizzo gas biologico. Progettazione ed esecuzione di allacci di impianti idrici e fognari, manutenzione di impianti e reti idriche e fognarie costituita da interventi di riparazione/sostituzione delle reti di competenza, eliminazione di perdite idriche con conseguente recupero di energia." certificata l'intera azienda Acque Veronesi CERTIFICAZIONE ISO 50001 Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 CERTIFICATI BIANCHI definizioni TEE (o CB) = titoli negoziabili che certificano il conseguimento di
risparmi energetici negli usi finali di energia attraverso interventi e
progetti di incremento di efficienza energetica, quantificati in tep
(tonnel ate equivalenti di petrolio: 1 tep = 5.347 kWhe = 5,347 MWhe). I
TEE hanno un valore pari ad un tep. DOCUMENTO ATTESTANTE IL RISPARMIO ENERGETICO RICONOSCIUTO Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 Schede analitiche 16T
Installazione di inverter con potenza = 22kW CERTIFICATI BIANCHI Titoli di efficienza energetica ottenuti e progetti approvati 2.055 TEE 80 TEE PPPM (progetti a consuntivo) ' DEPURATORE DI SAN BONIFACIO - Intervento 1: nuova soffiante a lobi ritorti a servizio del 'ossidazione ' DEPURATORE DI VERONA - Intervento 2: nuovo motore IE4 con inverter per la coclea di sol evamento Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 Portata di progetto 15.000 m3/d Potenzialit Nominale 60.000 AE Riceve reflui civili dei comuni di
San Bonifacio, Monteforte d'Alpone, Soave, Montecchia di Crosara, Cazzano di Tramigna Riceve reflui provenienti dal e
Aziende del settore vitivinicolo CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 1 Depuratore di San Bonifacio Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 1 Depuratore di San Bonifacio Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 2013 2014 2015 2016 gennaio 39.944 37.578 48.685 54.707 febbraio 45.961 19.810 45.056 58.562 marzo 30.284 30.613 70.911 35.514 aprile 25.751 43.039 48.387 45.200 maggio 33.381 28.913 51.693 30.511 giugno 26.175 29.292 35.624 27.273 luglio 14.237 26.930 31.153 28.215 agosto 24.139 29.927 134.749 22.590 settembre 110.317 121.574 94.290 94.653 ottobre 74.762 65.919 68.149 96.239 novembre 48.386 55.523 75.932 36.004 dicembre 24.248 36.553 46.419 36.498 totale 41.465 43.806 62.587 47.164 Forte stagionalit del carico organico dovuta al a presenza sul territorio di aziende del settore vitivinicolo CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 1 Depuratore di San Bonifacio Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 Obiettivo: ridurre i consumi di EE dovuti al 'ossidazione biologica durante i periodi di punta Scelta tecnologia: turbosoffiante CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 1 2009 - attivita' precedenti: efficientamento fornitura aria in periodo di punta CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 1 2014/2015 ' Diagnosi energetica DECRETO LEGISLATIVO 4 luglio 2014, n. 102 Attuazione del a direttiva 2012/27/UE sul 'efficienza energetica REDAZIONE DIAGNOSI ENERGETICHE PER 8 SITI ANALISI CONSUMI IMPIANTO DI DEPURAZIONE Distribuzione del 'utilizzo di energia in un impianto convenzionale a fanghi
attivi (Metcalf& Eddy, 2006). Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 1 2014/2015 ' Diagnosi energetica Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 1 2014/2015- Progettazione intervento SET POINT DESIDERATO OSSIGENO DISCIOLTO IN SURPLUS Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 Richiesta d'aria calcolo Misura portata d'aria CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 1 2014/2015 progettazione intervento Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 1 2014/2015 progettazione intervento Range di portata pi ampio Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 1 2014/2015 progettazione intervento Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 AVVIO NUOVA
SOFFIANTE
CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 1 2016 collaudo intervento Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 (1) Vaccari M., Vitali F., Foladori P. (2013):'Il consumo energetico negli impianti di depurazione'. Atti del a 49^ Giornata di
Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale | Risparmio energetico negli impianti di trattamento del 'acqua
(2) Competitivit e sostenibilit. Progetti e tecnologie al servizio del e reti di pubblica utilit" Bologna 6-7 novembre 2013 CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 1 2016 collaudo intervento Tempo Ritorno scontato (anni) Instal azione nuova soffiante 2 Applicazione sistema monitoraggio e telecontrol o 2,6 4.000 150 12.623 ' 1.769,00 218 0,05 324.887 ' 52.933,00 TOTALE VAN VAN/I 1 3 90.000 1.800 312.264 ' 51.164,00 186.553 1,73 Intervento Investime nto iniziale (') Costi per anno (') Risparmio netto Energia (kWh/anno) Risparmio netto Spese ('/anno) IPOTESI DI RISPARMIO DA DIAGNOSI ENERGETICA TRASMESSA AD ENEA - OBBLIGO DEL D.lgs 102/2014 e ss.mm.ii CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 1 Ipotesi di risparmio 2016 Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 Costo specifico EE MT 2016 ['/kWh] Risparmio 2016 su 2014 ['] 0,1438 56.354 Indicatore specifico kWh/Nm3 aria EE (kWh) 2014 0,0314 2.103.807 2016 0,0255 1.711.915 differenza 18,63% 391.892 Risparmio annuo applicato intero impianto CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 1 Risparmio 2016 Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 Potenzialit Nominale 410.000 AE Portata di progetto 90.000 m3/d Anno di entrata in esercizio 1983 PPPM intervento 2 Depuratore Citt di Verona Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 PPPM intervento 2 Depuratore Citt di Verona ' Dati 2016 Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 2 2014/2015 ' Diagnosi energetica Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 2 2015- Progettazione intervento sostituzione di un motore esistente trifase a 4 poli da 110kW, con un nuovo motore a riluttanza, classe di efficienza IE4, azionato da inverter (ABB tipo M3BL 280 SMC 4) Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 CERTIFICATI BIANCHI PPPM intervento 2 livello ottimale di funzionamento Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 CERTIFICATI BIANCHI Ipotesi future NUOVA Proposta di progetto e programma di misura presentata il 19/09/2017 impianti di depurazione di Bussolengo (18.000AE) e di Castel d'Azzano (20.000 AE) 128 TEE di tipo I (riduzione consumi finale di energia elettrica) ottimizzazione del processo biologico del 'impianto attraverso la modifica del sistema di trasporto e distribuzione del 'aria (installazione diffusori pi performanti a bol e finissime) Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 RECUPERO DI ENERGIA La digestione anaerobica Digestori anaerobici 9400 m3 Gasometro 2000 m3 Torcia Cogenerazione Centrale termica Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 RECUPERO DI ENERGIA La digestione anaerobica RECUPERO DI ENERGIA La cogenerazione Realizzata nel 2007 ed entrata in funzione nel 2008 ( rifacimento completo del a preesistente) Motore a combustione interna ciclo Otto a quattro tempi alimentato da biogas
' Marca: GE JENBACHER
' Tipo: JMS 312 A21
' Potenza: 625 kW Generatore elettrico sincrono
' Marca: STANFORD
' Tipo: A06l712654
' Potenza: 910 kVA ENERGIA TERMICA 692 kWt nominali utilizzata nel a fase di digestione anaerobica dei fanghi ENERGIA ELETTRICA 625 kWe nominali completamente utilizzata in sito dall'impianto di depurazione Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 Impianto di produzione di taglia < 3 MW Data di entrata in esercizio e data da cui decorre la convenzione con il GSE per il rilascio dei Certificati Verdi (dal 2016 Tariffa Incentivante) La centrale di cogenerazione attuale alimentata esclusivamente da biogas, non rientra nel a assoggettabilit ad accisa del gas essendo questo destinato agli usi propri del produttore (art. 26 comma 6 del Testo Unico sulle Accise come modificato dal D.Lgs 26/2007) e non dispone pertanto di Licenza di officina rilasciata dall'Ufficio del e Dogane 1/3/2008 titolo autorizzativo di competenza del a Provincia di Verona costituito dalla comunicazione a norma art. 269 comma 15 del D.Lgs 152/2006 Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 RECUPERO DI ENERGIA La cogenerazione Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 RECUPERO DI ENERGIA La cogenerazione Nota : maggio 2016 attivit di manutenzione straordinaria del motore di cogenerazione RECUPERO DI ENERGIA Produzione 2016 4.336.275 kWhe prodotti 8.583.987 kWhe utilizzati 50,5 % EE autoprodotta Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 RECUPERO DI ENERGIA Storico produzione Per il passaggio al nuovo meccanismo incentivante, i titolari degli impianti IAFR, che hanno maturato il diritto a fruire dei Certificati Verdi, dovranno sottoscrivere una Convenzione con il GSE per beneficiare del a tariffa incentivante per il restante periodo di diritto. La convenzione va sottoscritta attraverso un nuovo applicativo informatico: GRIN - Gestione Riconoscimento INcentivo. Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 RECUPERO DI ENERGIA Energia Incentivata Dal 2016, come previsto dal Decreto Ministeriale 6 luglio 2012, il meccanismo dei Certificati Verdi sostituito da una nuova forma di incentivo. I soggetti che hanno gi maturato il diritto ai CV (titolari di impianti qualificati IAFR) conservano il beneficio per il restante periodo agevolato, ma in una forma diversa. Il nuovo meccanismo garantisce sulla produzione netta di energia la corresponsione di una tariffa in euro da parte del GSE aggiuntiva ai ricavi derivanti dalla valorizzazione del 'energia (che pu avvenire tramite RID o tramite ricorso al Mercato Libero da parte del 'operatore). Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 RECUPERO DI ENERGIA Storico Energia Incentivata L'IDROLISI TERMICA DEI FANGHI PRIMA DELLA DIGESTIONE ANAEROBICA Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 RECUPERO DI ENERGIA Massimizzazione del recupero di energia ESSICCAMENTO SOLARE TERMICO DEI FANGHI E RECUPERO DI CALORE DAI REFLUI DEPURATI SITUAZIONE ATTUALE Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 RECUPERO DI ENERGIA Idrolisi termica PROCESSO DI IDROLISI SOLO SU FANGHI SECONDARI + ESSICCAMENTO TERMICO DEI FANGHI + COGENERAZIONE Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 RECUPERO DI ENERGIA Idrolisi termica Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 ESSICATORE SOLARE Produzione del 'energia termica richiesta per l'evaporazione del 'acqua utilizzando l'energia solare Creazione ambiente ottimale per trasferire al prodotto da essiccare pi calore di quel o che sarebbe disponibile nel e condizioni ambientali naturali (effetto serra) RECUPERO DI ENERGIA Essiccamento solare termico + recupero termico da reflui depurati con pompa di calore ESSICATORE SOLARE + RECUPERO TERMICO temperatura media annua acque depurate scaricate dall'impianto nel fiume Adige 21 C (con il valor medio mensile minimo di 16 C). recupero una parte di questo calore mediante speciali scambiatori 1.106 kWht/h utilizzo tramite pompa di calore nel a serra via pavimento radiante nei periodi in cui la radiazione solare minima o assente Superficie inferiore per l'essicamento solare Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 RECUPERO DI ENERGIA Essiccamento solare termico + recupero termico da reflui depurati con pompa di calore Il recupero di energia e l'efficientamento energetico nei depuratori di acque reflue civili Verona 19 Ottobre 2017 CONFIGURAZIONE PREVISTA PARAMETRO U.M. VALORE Concentrazione media del fango disidratato % 25 Secco del fango essiccato medio annuo % ca. 80 Quantit di fango essiccato prodotto t/y 4.404 Quantit di acqua evaporata t/y 9.596 Numero di linee di essiccamento n 4 Lunghezza di ingombro del a serra m 152 Larghezza di ingombro del a serra m 48 Consumo elettrico specifico kWhe/t H2Oev 50 RISCALDAMENTO INTEGRATIVO PARAMETRO U.M. VALORE Calore richiesto in ingresso al pavimento radiante: kWht/h 1.106 Temperatura acqua in ingresso al pavimento radiante: C 50 Temperatura acqua in uscita dal pavimento radiante: C 45 Flusso di acqua calda necessario: m3/h 190 Ore annue di funzionamento riscaldamento integrativo: h/y 4.100 RECUPERO DI ENERGIA Essiccamento solare termico + recupero termico da reflui depurati con pompa di calore CONTATTI annarita.mutta@acqueveronesi.it Annarita Mutta ' Responsabile Area Depurazione ATTUALIT SUL TRATTAMENTO DELLE ACQUE Verona | 19 ottobre 2017


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