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Opzioni tecnologiche per l’abbattimento COV

 

Esistono molte soluzioni e tecnologie alternative per la riduzione e la pulizia delle emissioni dei COV creati dai processi produttivi. La tecnologia di trattamento viene spesso scelta sulla base dei suoi costi, dei siti dove deve essere utilizzata, dei volumi d’aria trattati, delle concentrazioni delle emissioni e, dove possibile, del riutilizzo delle emissioni stesse.


Le tecnologie di abbattimento dei COV si basano su vari meccanismi. Prima di tutto è importante capire il meccanismo principale che sta alla base dei metodi per l’eliminazione dei gas COV.

Incenerimento (ossidazione)

Incenerimento termico

 

L'incenerimento termico dei gas COV prevede l’ossidazione ad alta temperatura (>750 oC) in modo da produrre anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O). Esistono due metodi principali di incenerimento termico: a recupero e rigenerativo.

Il metodo rigenerativo recupera il calore dai gas che fuoriescono dalla camera di incenerimento. Il calore recuperato viene utilizzato per riscaldare le emissioni di COV che entrano nella camera di incenerimento. Gli scambiatori di calore a recupero permettono di recuperare il 60%-80% di energia termica.

Un ossidatore termico rigenerativo (RTO) si compone di materiali assorbenti che accumulano il calore catturato dal gas. Questi materiali si trovano in camere separate collegate alla camera di incenerimento, dove vengono ossidati i componenti pericolosi. Il calore catturato dai materiali viene utilizzato per riscaldare il gas in entrata. In questo processo le valvole vengono utilizzate per cambiare la direzione del flusso del gas. Il gas che entra nella prima camera viene riscaldato vicino alla temperatura di ossidazione. Poi va a finire nella camera di incenerimento. Il gas in uscita riscalda il secondo strato del materiale assorbente e poi fuoriesce attraverso lo scarico. L’efficienza termica di questo processo è pari al 90%.

 

Incenerimento catalitico

 

Nell’incenerimento catalitico, vengono utilizzati dei catalizzatori per ossidare i gas COV a temperature inferiori a circa 500 oC rispetto a quelle necessarie per l’incenerimento termico. Possono essere utilizzati catalizzatori con metalli pregiati o di base. Grazie alla bassa temperatura dell’incenerimento catalitico, non vengono prodotti inquinanti tossici secondari quali NOx e CO.

Analogamente all’incenerimento termico, nell’incenerimento catalitico possono essere utilizzate le tecnologie a recupero e rigenerative (RCO).

 

Incenerimento catalitico rispetto all’incenerimento termico

 

Incenerimento catalitico

  

  • Bassa temperatura di funzionamento e quindi risparmio energetico
  • Riduzione al minimo delle emissioni di CO2
  • Nessun inquinante secondario quale NOX e CO
  • Tempo di avviamento rapido
  • Unità più piccole
  • Unità più leggere
  • Vita di servizio più lunga
  • Tollera livelli di ossigeno bassi
  • Punto auto termico più basso (>0,6 g/Nm3)
  • I catalizzatori possono essere avvelenati
  • Caduta di pressione sullo stato del catalizzatore

 

Incenerimento termico

 

  • Consumo energetico elevato
  • Emissioni di CO2 elevate
  • Stress termico elevate per le strutture a causa della alte temperature di esercizio
  • Inquinanti secondari quali NOX  e CO a causa delle alte temperature di esercizio
  • Tempo di avviamento più lungo a causa della temperatura e della capacità di riscaldamento più alte
  • Unità più grandi e più pesanti
  • Costi di manutenzione superiori
  • Ha bisogno di almeno l’8% di eccesso di ossigeno nel gas
  • Punto auto termico più alto (>1,2 g/Nm3)
  • Nessun rischio di avvelenamento

 

Confronto tra RCO e RTO

 

     
Portata dell’aria 25,000 °C
Temperatura del gas 25,0 Nm³/h
Tempo di funzionamento 6000 h/a
Contenuto COV 0,8 g/Nm³
Valore termici net COV 30,0 kJ/g
Tecnologia di abbattimento RCO                   RTO Units
Efficienza termica 94,0% 95,0%  
Temperatura d’incenerimento 320 800 °C
Punto auto termico 0,76 1,67 g/Nm³
Temperatura d’uscita 43,6 63,8 °C
Potenza termica   181 KW
Energia termica   1088 MWh/a

 

Su base annua RCO ha bisogno di 1088 MWh di energia termica in meno rispetto a RTO. Ciò si traduce in un risparmio annuo pari a 65.280 Euro (0,06€/kWh)

 

Torcia

 

I gas COV vengono combusti in un sistema a torcia aperto o chiuso. La torcia viene utilizzata per depurare diversi tipi di emissioni. Tuttavia, in presenza di basse concentrazioni, il consumo di combustibile per questa tecnologia è particolarmente alto.

 

Adsorbimento

 

I metodi di adsorbimento dirigono i gas COV direttamente nel materiale solido (ad esempio carbone attivo). I gas COV sono adsorbiti dalla superficie porosa.

L’adsorbimento può essere utilizzato per depurare grandi volumi d’aria con un contenuto di COV relativamente basso.

 

Assorbimento

 

L’assorbimento è un metodo che si basa sulla separazione dei componenti solubili del gas dal flusso di gas. Il processo prevede la dispersione di un liquido solvente. Il liquido utilizzato per l’assorbimento è normalmente acqua o un solvente neutri che non genera alcun COV. Il fluido effluente prodotto da questo processo può essere trattato per mezzo di sostanze chimiche di assorbimento. Il tutto si trasforma in un concentrato pulito.

 

Condensazione

 

Per condensazione s’intende la trasformazione di un gas in un liquido. La condensazione permette la separazione di una o più sostanze tossiche dal gas, modificandone il suo stato fisico. La condensazione viene generata quando il gas si raffredda , raggiunge una temperatura vicina al suo punto di ebollizione, oppure in questo caso, al suo punto di condensa.

Il metodo di condensa viene utilizzato per la gestione di alte concentrazioni (> 5000 ppmv) di COV e HAP.

 

Biofiltri

 

La biofiltrazione si basa sulla capacità naturale dei microrganismi di scomporre i componenti chimici. In questo processo, le emissioni di COV rappresentano il nutrimento dei batteri. I microrganismi si ossidano in componenti organici in un ambiente umido e producono anidride carbonica e acqua.

 

Per avere maggiori informazioni sulle emissioni di COV, sui relativi regolamenti UE, su come le emissioni di CV possono avere un impatto sull’ambiente si come scegliere le tecnologie di abbattimento ottimali, basta cliccare qui per scaricare la guida gratuita: Come ridurre le emissioni di COV

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