valorizzazione degli effluenti di allevamento e loro gestione ... - ARAL

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deterioramento di componenti. L’utilizzo di questo criterio di scelta permette ha permesso divalutare il corretto funzionamento della caldaia.Preparazione ed analisi frazione inorganicaPrima dell’analisi all’ICP-OES ogni campione ha subito un processo di mineralizzazione: unaquantità nota di materiale, da pochi milligrammi per le ceneri e le polveri del filtro a manica e delloscambiatore (dato il loro elevato contenuto inorganico) a qualche centinaia di milligrammi perpollina e digestato, viene inserita nel vessel insieme ad una ben precisa miscela di acidi. Lequantità e la tipologia degli acidi utilizzati variano in base al tipo di matrice trattata:• combustibile tal quale: 6 ml di HNO 3 (69%), 2 ml di H 2 O 2 (30%) e 1 ml di HCl (38%);• ceneri: 3ml di HNO 3 (69%), 2ml di H 2 O 2 (30%), 0.75ml di HF (48.8%).Una volta caricato, il vessel è stato sottoposto all’azione delle microonde secondo programmi dimineralizzazione appositamente studiati per la tipologia dei campioni in esame:• Pellet di pollina e digestato: fino a 1000W in 20 min, mantenuto per 40 min;• Ceneri: fino a 1400W in 20 min, mantenuto per 40 min.Alla fine della mineralizzazione, il vessel viene raffreddato a temperatura ambiente ed i gasprodotti evacuati. La soluzione limpida risultante viene trasferita in un recipiente tarato e portata alvolume desiderato con acqua ultrapura.Per le polveri su filtro, dato il ridotto quantitativo di materiale da analizzare, si è optato per unadigestione manuale. In questo modo è stato possibile aumentare la sensibilità dell’analisilavorando con un volume della soluzione finale minore. I filtri sono stati digeriti in 6ml di HNO 3concentrato (69%) a caldo per 20 min e lasciati raffreddare, poi portati al volume desiderato conacqua ultrapura.Le soluzioni così ottenute sono poi state analizzate all’ICP-OES. La quantificazione degli elementiin esame è stata possibile previa calibrazione dello strumento con specifici standard aconcentrazione nota e con l’utilizzo di bianchi idonei. Il risultato finale è stato espresso comefrazione in peso dell’elemento su unità di massa di campione, su base secca.PIANO DI LAVOROI test di combustione sono stati svolti su una caldaia sperimentale per la combustione di pellet dipollina presso la ditta Termocabi. L’attività di misura è stata condotta nell’ambito di quattro sessionispecifiche:1. I sessione: 15-17 giugno 20102. II sessione: 19-22 luglio 20103. III sessione: 30 agosto - 2 settembre 20104. IV sessione: 8 - 10 settembre 2010Progetto Pilota SATA “Valorizzazione effluenti di allevamento e loro gestione comprensoriale“ – pag. 111
Durante la campagna di prove il prototipo ha subito un’evoluzione impiantistica, dettata in parte dairisultati delle analisi svolte durante i test.Per la prima sessione di prove si è partiti da una configurazione base, costituita dal corpo caldaiaed una linea per l’emissione fumi, su cui è stata praticata la porta di campionamento.Per la seconda sessione è stata rivista la camera di combustione ed è stato aggiunto un sistema difiltrazione dei fumi a doppia camera filtrante in parallelo, dotato di sistema di pulizia ad aria incontrocorrente. Come elemento filtrante, inizialmente è stato utilizzato un solido inerte tipo ghiaia(definito come massa filtrante), successivamente sostituito con filtri a maniche in tessuto. La portadi campionamento è stata spostata a valle del sistema di filtrazione. Per l’abbattimento degli NO x èstato inserito all’interno della camera di combustione un sistema di iniezione di urea.Per la terza e la quarta sessione sono state apportate ulteriori modifiche alla camera dicombustione e reso più efficiente il sistema di filtrazione dei fumi, portando la batteria di colonnefiltranti contenenti filtri a manicche, da due a quattro unità. La potenza della caldaia è stataraddoppiata passando da circa 10 kWt a 20kWt ed è stato migliorato anche il sistema di iniezionedi urea.Di seguito in tabella 4.3.3 sono riportate le analisi svolte per ogni sessione e le corrispondentimodifiche all’impianto.Tabella 4.3.3 - Tipo di analisi e configurazione del sistema durante le diverse sessioni.SESSIONE MISURA CONFIGURAZIONE CALDAIAAnalisi gas Camera combustione 1Umidità fumiPotenza ≈ 11 kWtI sessionePolveriPorta campionamento in uscita alla caldaiaIPAAnalisi ceneri fondocaldaiaAnalisi gas Camera combustione 2Umidità fumiPotenza ≈ 11 kWtPolveriFiltrazione fumi: 2 unità (massa filtrante - filtro a maniche)II sessione Analisi ceneri fondocaldaiaSistema iniezione urea 1Analisi polveri filtro amaniche ePorta campionamento a valle sistema filtrazionescambiatoreAnalisi gas Camera combustione 3Umidità fumiPotenza ≈ 20 kWtIII sessionePolveriFiltrazione fumi: 4 unità (filtro manica)Ammoniaca Sistema iniezione urea 2Porta campionamento a valle sistema filtrazioneAnalisi gas Camera combustione 3Umidità fumiPotenza ≈ 20 kWtIV sessionePolveriFiltrazione fumi: 4 unità (filtro manica)Ammoniaca Sistema iniezione urea 2Porta campionamento a valle sistema filtrazioneProgetto Pilota SATA “Valorizzazione effluenti di allevamento e loro gestione comprensoriale“ – pag. 112
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