IL TRATTAMENTO DEI FANGHI DI DEPURAZIONE

Impianto_Ecoespanso Linea essiccamento fanghi Disidratazione fanghi Pirosinterizzazione fanghi Recupero energetico e trattamento fumi Produzione Plastofill

LA SOCIETA' ECOESPANSO

Le innovazioni tecnologiche e impiantistiche adottate a livello depurativo hanno sensibilmente ridotto la produzione di fanghi da smaltire che nell'ultimo ventennio (1995 - 2015) sono passati da 180.000 a 15.000 ton/y. Tuttavia i flussi in gioco sono assolutamente rilevanti e la disposizione in discarica non ha tardato a presentare limiti e criticità oggettive connesse, in primo luogo, al reperimento dei volumi necessari. Proprio per questo motivo è stata studiata una soluzione alternativa che potesse garantire la riduzione volumetrica dei fanghi di depurazione e il loro riutilizzo come materia prima seconda (MPS) , chiudendo così un ciclo virtuoso a partire da un rifiuto.

La Società Ecoespanso s.r.l. nasce nel 2001 per rispondere alle problematiche ambientali derivanti dai fanghi di depurazione e migliorare così la sostenibilità ambientale dell'intero processo conciario.

Da Luglio 2014 la gestione dell'impianto è stata trasferita sotto il controllo del Consorzio Aquarno che ne ha in parte rivisitato l'assetto, alla luce anche delle nuove esigenze dei due impianti e le sinergie instaurate tra di essi.

L' impianto è interamente dedicato al trattamento dei fanghi di depurazione prodotti dal Consorzio Aquarno che, da Giuglio 2013, ha acquisito la gestione anche del Consorzio Conciatori di Fucecchio, acquisendone così anche la quota fanghi da smaltire. Il prodotto finale del trattamento di recupero è il Granulato Sinterizzato (KEU) che, dopo miscelazione con carbonato di calcio, è impiegato per la produzione di granulati inerti per l’edilizia (HSC) e conglomerati bituminosi (HCB) per asfalti.


L’azienda Ecoespanso è autorizzata all’esercizio di un impianto di stoccaggio, centrifugazione e trattamento a caldo dei fanghi di depurazione inviati all’interno dello stabilimento per mezzo di un fangodotto che unisce i due depuratori di Santa Croce sull'Arno e Fucecchio direttamente con l'impianto di Castelfranco di Sotto.

Ecoespanso è in grado di trattare l'intera produzione dei fanghi del Consorzio Aquarno e possiede una potenzialità massima che si aggira attorno alle 20.000 ton/anno di sostanza secca, corrispondente a un flusso complessivo in ingresso di oltre 500.000m3 di fango.

 

IL PROCESSO

I fanghi di depurazione del Consorzio Aquarno giungono ad Ecoespanso attraverso l'apposito fangodotto e confluiscono nell'unica vasca dell'impianto che, con i suoi 3.000m3 di capacità, costituisce il polmone di accumulo per tutta la linea di trattamento garantendo la continuità del processo.
Il trattamento si compone essenzialmente di 5 sezioni: 
  1. Disidratazione (centrifugazione) fanghi
  2. Essiccamento fanghi
  3. Pirosinterizzazione dei fanghi essiccati
  4. Recupero energetico e trattamento fumi
  5. Produzione di plastofill (HSC e HBC) contenenti il KEU (granulato sinterizzato)


1. DISIDRATAZIONE FANGHI

I fanghi ispessiti (c.a. 3% di solidi sospesi) provenienti via fangodotto, dagli impianti di depurazione di S. Croce e di Fucecchio, sono centrifugati per la produzione di fanghi palabili al 26-30% di secco. In questo modo si riduce di ca. 10 volte la massa da trattare mentre il liquido scaricato dalle centrifughe ritorna all'impianto di depurazione di Santa Croce sull'Arno 

2. ESSICCAMENTO FANGHI

L’essiccamento è realizzato in tre forni a tappeto mobile suddivisi in due sezioni, la prima a due stadi e la seconda a stadio singolo, nei quali il fango subisce un ulteriore processo di disidratazione (secco finale intorno al 90%). L’energia termica necessaria per il riscaldamento del flusso d’aria è fornita, da una serie di scambiatori indiretti a superficie alimentati con vapore saturo (250°C, 40bar), prodotto da quattro motori Rolls Royce, alimentati a metano, 30 MW di Energia Elettrica, gestiti una società esterna insediata all’interno di un capannone della società Ecoespanso. La corrente di aria calda viene ricircolata all'interno del tunnel di essiccamento attraverso appositi ventilatori, il vapore prodotto dal processo viene in parte trattenuto e in parte condensato nella sezione adiacente di scambio termico.

3. PIROSINTERIZZAZIONE DEI FANGHI ESSICCATI 

La produzione del Granulato Sinterizzato (KEU) avviene tramite la pirolisi e la sinterizzazione dei fanghi in uscita dai tunnel di essiccamento. 
I due stadi sono costituiti da due forni rotativi connessi in modo da permettere il passaggio in continuo del fango da uno stadio all'altro.

L’energia termica necessaria in entrambe i forni è fornita da due bruciatori ossigeno/metano i quali effettuano un riscaldamento a fiamma diretta ma, operando con un quantitativo stechiometrico di ossigeno limitano fenomeni ossidativi collaterali.

4. RECUPERO ENERGETICO E TRATTAMENTO DEI FUMI

I fumi caldi uscenti dai forni contengono una percentuale non trascurabile di metano e altri composti combustibili superiori derivanti dai processi di gassificazione/pirolisi. Tutti i gas di scarico (cioè quelli incondensabili provenienti dalla fase di essiccamento ed i gas provenienti dai forni di pirolisi e sinterizzazione) sono bruciati nel sistema di post-combustione, dove, contestualmente,  viene effettuato l’abbattimento degli NOx, sottoponendo i fumi ad un trattamento con urea.

Il calore prodotto in questa fase viene recuperato per mezzo di un economizzatore (caldaia) dal quale si ottiene vapore surriscaldato che rientra nel circuito dei forni di essiccamento riducendo drasticamente il consumo di vapore fresco. Successivamente, all’uscita della caldaia a recupero, l’effluente è inviato in una colonna ad acqua (quencher), per tenere sotto controllo la temperatura e rimuovere parte delle polveri. I fumi uscenti sono separati dalle polveri residue, mediante due batterie di filtri a manica, e poi fatti transitare in un sistema di lavaggio ad umido (scrubber) per l’abbattimento dei composti acidi, prima del camino finale.

Le polveri raccolte dai filtri a manica così come la sospensione di polveri abbattute nella torre di quench, possono contenere cromo esavalente, per eliminare questa problematica entrambe i flussi sono trattati in tre distinti reattori di riduzione, ove viene dosato cloruro ferroso al 30% in soluzione, per convertire l’eventuale Cromo (VI) in Cromo (III). 

5. PRODUZIONE DI PLASTOFILL (HSC E HBC) CONTENENTI KEU (granulato sinterizzato)

I prodotti Plastofill HSC e HCB, si ottengono attraverso la miscelazione e successiva macinazione del Granulato Sinterizzato (KEU) con carbonato di calcio proveniente da cave di marmo situate a Campiglia (LI), in forma di pietrisco. Il granulato inerte in uscita dall’impianto di inertizzazione a caldo viene miscelato con opportune quantità di pietrisco e macinato finemente fino a granulometrie di pochi micron. Il materiale silico-calcareo (Filler) ottenuto è commercializzabile come materia prima per la produzione di conglomerati bituminosi (HCB: 30% KEU, 70% carbonato di calcio) e cementizi (HSC: 10% KEU, 90% carbonato di calcio).