PROGETTO EUROPEO MIXBIOPELLS - DARIO MOLINARI CTI CREMONA, 19/03/2011
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Progetto Europeo MixBioPells
Dario Molinari Cremona, 19/03/2011
CTI
Supported by:
Partecipante Sigla Paese Ambito
German Biomass
DBFZ Germania Ricerca & Sviluppo Biomasse
Research Centre
Bioenergy 2020+
BE2020+ Austria Ricerca & Sviluppo Biomasse
GMBH
Technical Research Ricerca & Sviluppo
VTT Finlandia
Centre of Finland
Technical Research
SP Svezia Ricerca & Sviluppo
Institute of Sweden
Danish
Technological DTI Danimarca Ricerca & Sviluppo
Institute
Ricerca & Sviluppo,
PROTECMA PROTECMA Spagna
Ingegnerizzazione
Comitato
Termotecnico CTI Italia Ambito Normativo
Italiano
Supported by:
Supported by:
Supported by:
Supported by:
Unterseite
Supported by:
Supported by:
Casi di studio
- Filiera del pellet da potature di vite
- Filiera del pellet da miscanthus e legno
- Filiera del pellet da pollina
Supported by:
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iRisultati del progetto sulla combustione del pellet di
pollina svolto per ARAL nell’ambito del progetto pilota
SATA
Andrea Pizzi
UNIVERSITÀ POLITECNICA DELLE MARCHE
Dipartimento SAIFETPOLLINA
“Miscela di escrementi (deieizioni), lettiera (es. trucioli di legno o
paglia), resti di cibo, uova rotte e piume proveniente dalla filiera di
allevamento avicolo.”
INPUT OUTPUT
Mangimi
Pollina di Ovaiole
• Integratori (Deiezioni)
• Promotori della
crescita
• Farmaci
• … Lettiera di Broiler
(Deiezioni + Lettiera)
Lettiera
Tipologia di Allevamento:
• Ovaiole (gabbia)
• Broiler (terra)CARATTERIZZAZIONE COMBUSTIBILE
Ambientali Tecnici
COMBUSTIBILE
Metalli S Na
Cl
Parametri fisico-chimici combustibile N K
• Umidità (U)
• Ceneri (Cen) Cen
• Potere calorifico superiore (PCS)
• Potere calorifico inferiore (PCI) U
• Potere calorifico netto (PCN)
• Carbonio (C) PCS
• Idrogeno (H)
• Ossigeno (O) PCI C,H,O
• Azoto (N) PCN
• Zolfo (S)
• Cloro (Cl)
• Sodio (Na)
• Potassio (K) Energetici
• Metalli (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb)PELLETTIZZAZIONE POLLINA
POLLINA PELLET DI POLLINA
30-50% Lettiera di Broiler
UmiditàVANTAGGI DELLA PELLETTIZZAZIONE Aspetti di miglioramento della pellettizzazione: 1. Energetico 2. Conservabilità 3. Logistico a. Stoccaggio b. Trasporto 4. Regolazione più fine del dosaggio negli impianti
PIANO DI LAVORO
1. Caratterizzazione del pellet di pollina
2.Test di combustione su caldaia sperimentale:
a. Ottimizzazione combustione
b.Sistemi rimozione polveri
c. Sistema abbattimento NOx
3. Caratterizzazione delle emissioni e ceneriCARATTERIZZAZIONE DEL PELLET Preparazione del campione CEN 14780 Mulino macinatore Contenuto di umidità CEN 14774 Stufa per T = 105°C Contenuto in ceneri CEN 14775 Muffola per T = 550°C Potere calorifico superiore (PCS) CEN 14918 Calorimetro Potere calorifico inferiore (PCI) CEN 14918 Calorimetro - Analizzatore elementare Potere calorifico netto (PCN) CEN 14918 Calorimetro - Analizzatore elementare C,H,N CEN 15104 Analizzatore elementare Ossigeno CEN 15104 Analizzatore elementare Cloro CEN 15289 Bomba di Mahler - Spettrofotometro ICP Zolfo CEN 15289 Bomba di Mahler - Spettrofotometro ICP Cr, Cu, Mn, Ni, Ar, Cd, Hg CEN 15297 Spettrofotometro ICP-OES Mineralizzatore microonde Sodio CEN 15290 Spettrofotometro ICP-OES Mineralizzatore microonde Potassio CEN 15290 Spettrofotometro ICP-OES Mineralizzatore microonde
CALDAIA SPERIMENTALE
Impianto termico sperimentale TermocabiCALDAIA SPERIMENTALE
Configurazione 1
Configurazione 2
Configurazione 3CARATTERIZZAZIONE EMISSIONI E CENERI
Particolato UNI EN 13284-1:2003 Prelievo fumi in camino – metodo gravimetrico
Umidità dei fumi UNI 10169:2001 Prelievo fumi – metodo gravimetrico
Analisi gas Dlgs 152/2006 Prelievo in continuo - analizzatore di gas
(CO, CO2, O2, NOx)
Ammoniaca EPA CTM-027 Prelievo fumi da camino – assorbimento su soluzione
acida
IPA Metodo interno Prelievo fumi in camino – estrazione con solvente
Analisi inorganica ceneri CEN 15297 Spettrofotometro ICP-OES Mineralizzatore
microondeRISULTATI – ANALISI PELLET
Azoto Azoto
Ovaiole Broiler Legno
5,6% 4,2%
Ossigeno Ossigeno Ossigeno
Idrogeno Idrogeno
27,4% 29,4% Azoto 41,8%
4,4% 5,7%
0,1%
Idrogeno
Ceneri Ceneri
Carbonio 6,7%
27,9% 19,3% Carbonio
34,7% Carbonio
50,9%
41,5% Ceneri
0,5%
Pollina Pollina Pellet
PARAMETRO
ovaiole broiler legno
Potere calorifico superiore kJ/kg 14756 17107 19380
Potere calorifico inferiore kJ/kg 13824 15910 17964
Potere calorifico netto kJ/kg 12512 13878 16725
Zolfo % 0,16 0,27 0,01
Cloro % 0,19 0,36RISULTATI – ANALISI GAS
1400
1200
1000
mg/Nm3 (11%O2)
800
600
400
200
0
Ovaiola Legno Ovaiola Legno
CO NO2x
Parametro Pollina ovaiole Pellet di legno
Ossigeno (O2) % 6-8 12 - 13
Anidride carbonica (CO2) % 13,5-16,5 8,5-10
Monossido di carbonio (CO)* mg/Nm3 130 – 260 90-210
Ossidi di azoto (NO2x)* mg/Nm3 700-1330 310-410
* Riferiti all’11% O2RISULTATI – ANALISI IPA
Pellet Pollina Pellet legno
IPA (stufa pellet tradizionale)
µg/MJ
µg/MJ
Naftalene 8,70 67,32
Acenaftilene 1,69 9,96
Acenaftene 0,10 0,00
Fluorene 0,00 0,00
Fenantrene 1,35 1,07
Antracene 0,09 0,00
Fluorantene 0,14 4,33
Pirene 0,11 3,61
Benzo(a)antracene 0,02 0,46
Crisene 0,03 1,45
Benzo(b)fluorantene 0,04 0,98
Benzo(k)fluorantene 0,01 0,00
Benzo(a)pirene 0,01 0,49
Indeno(123-cd)pirene 0,02 0,29
Dibenzo(a,h)antracene 0,01 0,00
Benzo(ghi)perilene 0,02 0,48
Emissione totale 12,33 90,45
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ERISULTATI – POLVERI
Polveri
2000
1800
1600
mg/Nm3 (11%O2)
1400
1200
1000
800 ~35 mg/Nm3
600
400
200
0
Nessuno Massa Filtrante Filtro Manica
Emissione
Combustibile pellet Elemento filtrante
mg/Nm3
Legno Nessuno 50
Pollina Nessuno 1870-1950
Pollina Massa Filtrante 1180-1340
Pollina Filtro Manica 15-35RISULTATI – ANALISI AMMONIACA
Portata Urea NOx * NH3 *
TEST
livello g/min mg/Nm3 mg/Nm3
1 0 0 761 9,7
2 1 4,7 539 46,8
3 2 26,7 431 52,5
* 11% O2
1400
1200
1000
mg/Nm3 (11%O2)
800
600
400
200
0
Ovaiola Legno Ovaiola Legno
CO NO2xRISULTATI – ANALISI CENERI
Pollina Filtro
Caldaia
Elemento ovaiole Manica
mg/kg
As 1,26 n.r. n.r.
Cd n.r. 1,497 2,46
Cr 5,2 10,55 161,4
Cu 59,8 373,4 200,8
Mn 505,8 3183 60,81
Ni 7,86 44,96 54,31
Pb 6,11 15,96 57,98
Ca 63610 80650 1882
Mg 4939 17060 687
Mo 7,58 91,42 46,46
Zn 529,7 2011 20290
K 31510 99570 707600 Ceneri di Ceneri filtro a
Al 3206 1894 2768 fondo caldaia manica
B 437,9 1219 575,8
Ba 248,8 1388 64,44
Na 36310 124200 189400
P 17070 71670 415,9CONCLUSIONI
È possibile condurre la combustione della pollina su piccoli impianti termici
SI RINGRAZIA PER L’ATTENZIONE
adottando i dovuti accorgimenti:
ØSpecifica regolazione delle condizioni di combustione
Ø Sistemi di filtrazione del particolato
ØIntroduzione sistemi abbattimento NOx (tipo urea)
e-mail: a.pizzi@univpm.it
Rimane aperta la problematica della gestione delle ceneriPuoi anche leggere
