Descrizione tecnica impianto

Descrizione tecnica impianto 1. Ubicazione L’impianto in progetto sarà localizzato nel territorio comunale di Retorbido, in
Provincia di Pavia.
L’area su cui si prevede di realizzare l’impianto è attualmente occupata dallo
stabilimento per la produzione di argilla espansa della ditta Laterlite S.p.A.. Nel
mese di Giugno 2014 tale impianto ha ottenuto dalla Provincia di Pavia il rinnovo
dell’Autorizzazione Integrata Ambientale (R AIA n. 01/14), ma al momento non
risulta essere in funzione. L’impianto in progetto verrà realizzato all’interno del
perimetro dello stabilimento della Laterite S.p.A., che sarà dismesso. Non si
prevede quindi nuova occupazione di suolo al di fuori del perimetro dell’impianto
esistente.
L’area è delimitata lungo il confine Sud dalla strada di accesso all’impianto e ad
Est e a Nord da terreni agricoli. Oltre il confine Ovest, a circa 200 m dall’impianto,
scorre il Torrente Staffora mentre a circa 20 m in direzione Sud rispetto al
perimetro di impianto scorre il Torrente Rile, uno dei principali affluenti dello
Staffora. L’abitato di Retorbido si trova a più di 200 m ad Est dello stabilimento,
oltre alla Strada Provinciale SP1.
2. Descrizione tecnica
L’impianto è suddiviso nelle seguenti sezioni:
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2.2.1Stoccaggio, triturazione e caricamento gomme.
2.2.2 Forno di pirolisi KILN 1.
2.2.3 Condensazione olio pesante e olio leggero.
2.2.4 Separazione carbone e acciaio.
2.2.5 Trattamento carbone.
2.2.6 Produzione di vapore ed energia.
2.2.7 Trattamento gas acidi ed abbattimento NOx.
2.2.8 Distillazione oli.
2.2.9 Stoccaggio prodotti finiti
2.2.10 Altri stoccaggi
2.2.11 Sistemi ausiliari
2.2.12 Acque di impianto e piovane
2.2.1 Stoccaggio triturazione e caricamento gomme
L’area dedicata allo stoccaggio e alla triturazione delle gomme si trova nell’angolo
a Nord-Est dell’impianto e occupa una superficie pavimentata pari a circa 1,700 m
suddivisa in tre settori separati da setti di altezza pari a circa 3 m, e un’altezza
massima dei cumuli degli pneumatici pari a circa 2,5 m. Il muro di contenimento
esterno sarà alto circa 4 m.
I PFU interi in ingresso sono accumulati nel primo settore (superficie pari a 875
m2) e quindi trasportati nel settore adiacente (superficie pari a 260 m2) in cui
vengono sottoposti al processo di riduzione volumetrica mediante l’uso di un
frantumatore. Il terzo ed ultimo settore (superficie pari a 600 m2) è destinato al
PFU triturato che costituirà l’alimentazione all’impianto di pirolisi..
Le strutture murarie di delimitazione di ciascun settore permettono il contenimento
fisico del PFU durante le operazioni di scarico e movimentazione interna. Gli
elementi divisori interni costituiscono anche una barriera di protezione passiva per
ridurre il rischio di propagazione delle fiamme tra i diversi comparti in caso di
incendio.
Le gomme intere stoccate sono movimentate tramite ruspe e caricate sul nastro
trasportatore che alimenta il trituratore; un secondo nastro trasportatore deposita
le gomme triturate nell’area destinata al loro stoccaggio.
Da qui una ruspa alimenta la tramoggia di carico da cui parte il nastro che
trasporta le gomme triturate al sistema di alimentazione del forno di pirolisi.
Tale nastro trasportatore sarà alloggiato all’interno di un involucro chiuso al fine di
evitare la diffusione di eventuali polveri/inerti presenti nei PFU e di ridurre al
minimo le emissioni di rumore.
Al di sotto dell’area di triturazione è prevista la realizzazione di una vasca di
raccolta dreni con annessa pompa di rilancio di quest’ultimi verso il separatore
olio/solidi. Periodicamente un’autocisterna provvederà allo smaltimento dei fanghi
prodotti nel separatore, mentre in continuo l’acqua chiarificata verrà rinviata al
trituratore attraverso una pompa dedicata allo scopo di prevenire l’eventuale
formazione di polveri. La pavimentazione sarà in calcestruzzo armato con
pendenza idonea tale da convogliare le acque meteoriche all’interno di una
canalina di raccolta collegata all’impianto di trattamento acque.
2.2.2 Forno di pirolisi KILN 1.
Le gomme triturate provenienti dall’area di stoccaggio sono scaricate nella
tramoggia di carico del forno rotante “KILN 1”.
Le valvole di alimentazione poste all’ingresso della coclea di alimentazione del
forno garantiscono un’alimentazione regolare e contribuiscono a prevenire
l’ingresso di aria nel forno.
Il forno di pirolisi è composto da un tamburo cilindrico inclinato verso l’uscita, al
quale vengono alimentate le gomme triturate, e da una camicia esterna attrezzata
con cinque bruciatori che, bruciando il gas di pirolisi prodotto dall’impianto,
assicurano il calore necessario alla pirolisi delle gomme.
Il tamburo cilindrico lavora ad una temperatura di c.a. 550 °C e ad una pressione
al di sotto della pressione atmosferica, al fine di evitare che componenti tossici o
infiammabili possano fuoriuscire da esso. Vapore a bassa pressione e/o azoto
sono utilizzati per flussare le tenute del forno ed evitare quindi che possa entrare
aria all’interno del tamburo rotante.
In uscita dal forno il gas prodotto dalla pirolisi delle gomme va alla sezione di
condensazione degli oli, mentre il carbone e l’acciaio sono inviati alla loro relativa
sezione di separazione.
In caso di sovrappressione dovuta a situazioni di emergenza, il gas è inviato alla
torcia.
2.2.3 Condensazione Olio Pesante e Olio Leggero
Il gas prodotto dalla pirolisi delle gomme viene inviato ad una torre di
raffreddamento, dove subisce una prima condensazione. Gli idrocarburi pesanti
condensati sono recuperati in un serbatoio sul fondo della torre ed inviati ad una
centrifuga per separare eventuale polverino di carbone inglobato nel liquido
durante il processo di condensazione.
I fanghi oleosi che si ottengono, costituiti da una miscela di olio e polvere di
carbone, sono raccolti in contenitori di circa 1 m3 ciascuno e stoccati in area per il
conferimento ai clienti finali.
Il gas di pirolisi così ottenuto è invece inviato a una seconda fase di
raffreddamento per il recupero degli idrocarburi leggeri ancora presenti in fase
gassosa.
In entrambe le fasi di raffreddamento si ha anche condensazione di una fase
acquosa, che una volta separata dall’olio per gravità, viene inviata ad un serbatoio
dedicato. Da qui sarà in parte prelevata per essere riutilizzata nel processo,
mentre il surplus sarà inviato ad un serbatoio di stoccaggio per il suo invio e
smaltimento c/o ditta specializzata.
Il gas di pirolisi rimasto e non più condensabile è inviato al precipitatore
elettrostatico per la separazione di eventuali polveri di carbone, ed è poi utilizzato:
- Come combustibile per il riscaldamento del forno di pirolisi.
- Come combustibile in una camera di combustione per il post trattamento
termico dei gas prima del loro invio al camino.
E’ inoltre prevista l’installazione di un gasometro sulla linea del gas di pirolisi, per
assorbire eventuali fluttuazioni di portata ed evitare fermate di impianto non
necessarie.
2.2.4 Separazione Carbone/Acciaio
Il carbone e l’acciaio provenienti dal gas di pirolisi precipitano per gravità nell’unità
di separazione carbone/acciaio, dove sono raffreddati a c.a 50°C tramite un bagno
d’acqua.
Il livello della vasca è mantenuto costante tramite un reintegro fatto in parte da
acqua industriale, in parte da acqua di processo recuperata dalla condensazione
del gas di pirolisi, ed in parte dall’acqua di spurgo della caldaia. Eventuali eccessi
di quest’ultime vengono inviati al serbatoio acque reflue e caricate periodicamente
in autocisterna pe il loro smaltimento, secondo quando previsto dalla normativa
vigente.
La temperatura del bagno d’acqua viene mantenuta mediante ricircolo attraverso
uno scambiatore.
Il carbone e l’acciaio sono estratti dalla vasca di separazione:
• il primo mediante un raschiatore superficiale (il carbone tende a galleggiare);
• il secondo mediante un raschiatore installato nel fondo della vasca (l’acciaio
tende a sedimentare).
All’esterno della vasca sono installati dei nastri trasportatori che inviano ai
trattamenti successivi sia il carbone sia l’acciaio recuperati.
2.2.5 Trattamento Carbone
Il carbone umido proveniente dalla sezione di separazione carbone/acciaio viene
inviato ad un forno rotante di post trattamento “KILN 2a”.
Le valvole di alimentazione poste all’ingresso della coclea di alimentazione del
forno garantiscono un’alimentazione regolare e contribuiscono a prevenire
l’ingresso di aria nel forno.
Il forno rotante “KILN 2a” è composto da un tamburo cilindrico inclinato verso la
sezione di uscita, al quale viene alimentato il carbone umido per essere essiccato,
e da una camicia esterna attrezzata con bruciatori alimentati a metano che
fornisce il calore necessario alla disidratazione.
Il tamburo cilindrico lavora ad una pressione al di sotto della pressione atmosferica
per evitare che dei componenti tossici o infiammabili possano fuoriuscire dal
sistema. Le tenute del forno sono flussate con azoto per evitare fuoriuscite di gas
all’esterno e l’ingresso di aria all’interno del tamburo.
Il carbone disidratato in uscita dal “KILN 2a” è inviato ad un ultimo forno rotante
“KILN 2b” con lo scopo di eliminare gli idrocarburi in esso ancora contenuti,
seppure in modesta quantità.
Le modalità di funzionamento sono analoghe al forno precedente, con una
temperatura di esercizio superiore a 600°C per assicurare la completa
eliminazione degli idrocarburi volatili ancora contenuti nel carbone
I gas di combustione del “KILN 2a” e del “KILN 2b” sono inviati al camino C2.
Il carbone così ottenuto viene raffreddato ed inviato alla sezione di granulazione e
stoccaggio.
2.2.6 Produzione di Vapore ed Energia
Camera di Combustione
La camera di combustione ha la funzione di garantire la completa combustione dei
gas combusti provenienti dal “KILN 1” e dei gas incondensabili provenienti dai
“KILN 2a” e “KILN 2b”.
I parametri controllati sono la temperatura dei fumi in uscita (1.050 °C), l’eccesso
di ossigeno e la pressione della camera di combustione. I primi due parametri
sono controllati tramite il rapporto aria di combustione/gas di pirolisi, mentre il
secondo tramite un ventilatore posto sulla linea dei fumi che vanno al camino C1.
È inoltre installato un ventilatore aria per il raffreddamento del bruciatore in caso di
fermate d’impianto.
Caldaia Produzione Vapore
I fumi di combustione provenienti dalla camera di combustione sono raffreddati a
230°C in una caldaia per produrre vapore a 1.900 kPa.
Il vapore è poi inviato al circuito del vapore, mentre i gas combusti in uscita dalla
caldaia sono inviati al sistema di trattamento gas acidi, prima dell’invio in
atmosfera dal camino principale C1.
Circuito Vapore
Il vapore prodotto dalla caldaia è inviato ad una turbina per produrre energia. Solo
una minima parte, quello necessario alle tenute dei KILN e al degasatore, è
prelevato dalla rete a 1.900 kPa, laminato a 800 kPa e in seguito a pressioni
ancora inferiori. Il vapore in uscita dalla turbina viene condensato e rientra quindi
nel ciclo come acqua demineralizzata.
Una caldaia a vapore ausiliaria è utilizzata per pressurizzare il collettore di vapore
in fase di avviamento dell’impianto. Il vapore ausiliario è usato per il sistema di
tenuta del forno e per il riscaldamento del degasatore.
2.2.7 Trattamento Gas Acidi e Abbattimento NOx
I fumi provenienti dalla caldaia sono inviati alla torre di lavaggio gas acidi (situata a
fianco all’edificio caldaia), dove sono raffreddati e successivamente trattati con
una soluzione acquosa di soda diluita.
Durante il raffreddamento l’HCl si dissolve in soluzione e quindi viene rimosso dai
gas combusti, poi il gas passa attraverso una colonna dove mediante lavaggio con
la soluzione acquosa viene rimossa la SO2.
A valle del sistema di abbattimento SO2 il gas viene nuovamente riscaldato e
quindi inviato ad un sistema catalitico di abbattimento degli NOx.
2.2.8 Sistema Distillazione Oli
L’olio pesante e l’olio leggero recuperati nella sezione di condensazione vengono
inviati ad colonna di distillazione per il raggiungimento delle specifiche richieste,
quindi inviati ai relativi stoccaggi.
2.2.9 Stoccaggio Prodotti Finiti
Stoccaggio Acciaio
L’acciaio proveniente dalla vasca dell’unità di separazione carbone/acciaio viene
inviato ad un nastro trasportatore per essere successivamente caricato in
container di capacità pari a 200 m3.
I container pieni saranno stoccati
temporaneamente prima di essere inviati agli utilizzatori.
Stoccaggio Oli
La sezione stoccaggi riceve gli oli leggeri e pesanti in uscita dalla colonna di
distillazione per lo stoccaggio. Il progetto prevede:
• due serbatoi per l’olio pesante di capacità pari a 50 m3 ciascuno (con una
pompa comune per il caricamento dell’autocisterna);
• due serbatoi per l’olio leggero, e relativa pompa in comune, di capacità pari a
50 m3 ciascuno.
E’ previsto un quinto serbatoio per ricevere eventuali oli fuori specifica provenienti
dalla colonna, per esempio durante l’avviamento, e che saranno successivamente
rilavorati in impianto
Tutti i serbatoi sono polmonati con azoto per evitare il possibile ingresso di aria. I
vapori provenienti da serbatoi e autocisterne durante la movimentazione sono
recuperati e inviati alla camera di combustione per successivo incenerimento.
Ciascun serbatoio sarà collocato all’interno di un bacino di contenimento realizzato
in calcestruzzo, di capacità pari a 60 m3. Il pavimento del bacino di contenimento
sarà in calcestruzzo armato, impermeabilizzato, ed avrà opportuna pendenza per
raccogliere eventuali perdite.
Granulazione e Stoccaggio Carbone
Il carbone purificato e raffreddato viene granulato e quindi caricato in appositi big
bags.
I big bags sono quindi stoccati in apposito magazzino in attesa del conferimento ai
clienti finali.
Stoccaggio Oil Sludge
I fanghi oleosi in uscita dall’impianto di processo, costituiti da una miscela di olio e
polvere di carbone, sono raccolti in contenitori di circa 1 m3 e stoccati in area
prima del conferimento ai clienti finali.
2.2.10 Altri Stoccaggi
Serbatoio Polmone Syngas
Si prevede l’utilizzo di un serbatoio da 400 m3 per assorbire le fluttuazioni di
portata del gas di sintesi (syngas) prodotto dal processo di pirolisi. Tale gas sarà
utilizzato completamente per autoalimentare i processi termici necessari al
mantenimento in condizioni ottimali del processo di pirolisi e per la produzione di
vapore e di energia elettrica.
Stoccaggio Azoto Liquido
L’azoto liquido, a servizio del processo, sarà stoccato all’interno di un serbatoio
criogenico avente una capacità pari a 20 m3. Il rifornimento periodico dell’azoto
liquido sarà effettuato mediante autocisterna.
Stoccaggio NH4OH (Soluzione 25%)
La soluzione al 25% di NH4OH sarà stoccata in un contenitore portatile di circa 1
m3, ubicato in prossimità del sistema DeNOx.
Stoccaggio NaOH al 50% in peso
La soluzione di NaOH al 50% in peso, a servizio del processo, sarà stoccato
all’interno di un serbatoio avente una capacità pari a 10 m3. Il rifornimento
periodico di NaOH sarà effettuato mediante autocisterna.
2.2.11 Sistemi Ausiliari
Sistemi Azoto e Aria Strumenti
L’azoto necessario ai vari utilizzatori è fornito da un serbatoio criogenico di azoto
liquido (capacità pari a 20 m3) corredato di uno scambiatore ad aria per la sua
vaporizzazione.
L’aria strumenti e l’aria servizi necessaria all’impianto è fornita da un sistema di
compressori, e di disidratatori. Un accumulatore è previsto per garantire il corretto
funzionamento dell’impianto anche in condizioni di emergenza.
Sistema Acque di Raffreddamento
Sono previsti due circuiti chiusi di raffreddamento, uno con acqua raffreddata con
scambiatori ad aria ed un altro di acqua refrigerata mediante un ciclo frigorifero.
Sistema Torcia di Emergenza
Il sistema torcia di emergenza ha lo scopo di raccogliere tutti gli scarichi delle
valvole di sicurezza d’impianto contenenti idrocarburi e di bruciare tutto prima
dell’immissione in atmosfera. Il sistema è composto da un KO Drum, da una
pompa e da una torcia. Il KO Drum separa le condense prodotte nel collettore di
torcia. Il gas a valle del KO Drum è inviato in torcia per essere bruciato. In
automatico raggiunto l’alto livello una pompa (normalmente ferma) si avvia e inizia
a spedire le condense nel serbatoio sistema dreni chiusi. Al raggiungimento del
basso livello nel KO Drum la pompa si ferma.
Sistema Dreni Chiusi
Il sistema dreni chiusi ha lo scopo di raccogliere tutti i dreni oleosi e non dovuti allo
svuotamento di apparecchiature, per esempio in caso di manutenzione.
2.2.12 Sistemi Acque di Impianto
Sistema Acque di Processo
L’acqua necessaria ai vari reintegri nel processo è prelevata dalla rete idrica,
accumulata nel serbatoio acqua potabile e poi distribuita attraverso pompe
dedicate:
• al sistema di trattamento acqua demi (sistema a membrane–osmosi inversa);
• al serbatoio acqua di processo.
L’acqua demi prodotta è poi stoccata in un serbatoio posto all’interno dell’edificio
caldaia ed inviata al reintegro caldaia. L’acqua non permeata ricca di sali
proveniente dal sistema a membrane è inviata al citato serbatoio per le acque di
processo e utilizzata come reintegro generico nel processo.
Sistema Acque Meteoriche
È prevista una rete di raccolta delle acque meteoriche con un sistema di
trattamento per sedimentazione e disoleazione (si veda la planimetria dedicata
nella Tavola C.3 allegata).
L’acqua di prima pioggia è raccolta in una vasca, dove avviene una separazione
acqua/olio residuo:
• l’olio viene stoccato in un bacino dedicato e successivamente smaltito come
rifiuto tramite autocisterna;
• l’acqua disoleata viene inviata alla rete fognaria.
Il dimensionamento della vasca e della rete di convoglio dell’acqua di prima
pioggia sono in accordo al Regolamento Regionale No. 4/2006 “Disciplina dello
smaltimento delle acque di prima pioggia e di lavaggio delle aree esterne in
attuazione dell’articolo 52, comma 1, lettere a) della legge regionale 12 dicembre
2003, No. 26”.
Le acque di seconda pioggia by-passano il sistema di trattamento acque e sono
inviate direttamente alla fognatura.