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L’AZOTO – da problema ad opportunità. 

Forse il tema più pungente, soprattutto per chi opera nelle aree vulnerabili.

Allevatori di bovini da latte o carne, come anche di suini o ogni genere di avicoli, tutti abbiamo lo stesso problema, l’azoto da distribuire e tanta terra per poterlo ricevere.

Ed ecco che dopo anni di sperimentazioni non sempre felici, dimostrando che sbagliando si impara, ecco finalmente una soluzione  intelligente e funzionale per

  1. abbassare il problema ad un livello minimo (circa il 20% del vostro azoto attuale) meno 80% , vuol dire che se per il PUA oggi avete bisogno di 100 ettari dopo ve ne bastano 20 di ettari!
  2. recuperare un ottimo fertilizzante. Non abbiamo mai creduto nei sistemi di dispersione dell’azoto in atmosfera. Oggi finalmente ci spendiamo per promuovere un sistema che risolve tutte e due le questioni con dei costi accettabili, soprattutto se si passano prima i reflui da un biogas.
  3. Con la 4.0 è possibile oggi entrare in questo mondo nuovo in un colpo solo. Come sapete il biogas non fa scomparire l’azoto nel suo ciclo. Lo rende solo più assimilabile dalle piante. Ma un impianto di biogas predispone il refluo ad essere trattato da un successivo impianto di denitrificazione consentendo una sostenibilità del proprio allevamento mai vista prima.

I progetti vanno tagliati a misura delle diverse situazioni, ma da 30 m3  (100 kw di biogas) al giorno in su, anche a qualche migliaio di m3 al giorno da trattare esiste la soluzione.    Due in uno! Contattateci!

Vedere per credere!

Ecco il brevetto:

Imp'ianto Funzionante Da Anni
Imp'ianto Funzionante Da Anni

 IMPIANTO DI STRIPPAGGIO DELL’AZOTO AMMONIACALE

  1. PREMESSA

L’esigenza dell’azienda è quella di prevedere un trattamento del refluo, al fine di ridurne i carichi inquinanti, in particolare per quel che concerne il carico azotato e poterlo così utilizzare in agricoltura nel pieno rispetto della Normativa in materia (c.d. Direttiva Nitrati et al.).

Nei paragrafi seguenti è riportata la descrizione del processo di trattamento adottato e la descrizione dettagliata dei comparti che ne costituiscono la filiera.

  1. DESCRIZIONE DEL PROCESSO

2.1    Tecnologia di trattamento

L’impianto proposto ha lo scopo di consentire l’asportazione dell’azoto ammoniacale mediante strippaggio dai reflui derivanti dalla fermentazione biologica anaerobica metanigena, di seguito definiti slurry.

La scelta di ridurre il tenore di azoto presente in tali reflui, mediante strippaggio della frazione ammoniacale, deriva dal fatto che il processo di degradazione anaerobica provoca una regressione della frazione proteica (azoto in forma amminoacidica) con trasformazione dell’azoto organico in NH3.

Il 90% dell’azoto presente in soluzione, a valle del trattamento biologico anaerobico, è costituito da azoto ammoniacale che, in ambiente basico, e quindi in forma indissociata, è presente come ammoniaca libera, un composto che a temperatura e pressione ambiente è in forma gassosa. Per questa ragione, per la sua rimozione, si può vantaggiosamente procedere mediante strippaggio in aria.

2.2    Principali caratteristiche dell’impianto

L’impianto è dimensionato con l’obiettivo di ridurre l’azoto contenuto nel liquame di circa il 70-75% rispetto al quantitativo contenuto nel refluo tal quale, in modo da poter utilizzare sui terreni il liquame derivante dal trattamento, secondo quanto previsto nel Piano di Utilizzazione Agronomica.

In sintesi lo schema di trattamento si attua attraverso le seguenti fasi:

  1. Compressione e contemporaneo riscaldamento della corrente d’aria necessaria per lo strippaggio dell’ammoniaca;
  2. Reattore di contatto liquame/aria idoneo, con sistema di riscaldamento per la termostatazione della frazione liquida;
  3. Torre di assorbimento (scrubber) dell’ammoniaca estratta con produzione di solfato d’ammonio;
  4. Serbatoi di stoccaggio dell’acido solforico e del solfato d’ammonio e dell’idrossido di sodio;

2.3    Sezione di riscaldamento dell’aria

In questa tipologia di impianto in cui è installato un compressore che consente la compressione dell’aria, non è prevista l’installazione di uno scambiatore di calore acqua/aria, in quanto la temperatura di uscita dell’aria compressa è sempre superiore alla temperatura di ingresso di circa 40 °C. 

2.4  Reattore di contatto per lo strippaggio ammoniaca

Ogni reattore è costituito da una vasca in calcestruzzo armato con le specifiche per poter operare lo strippaggio a temperature comprese tra 58 e 70° C, occorre fornire energia termica quanto basta per innalzare la temperatura del refluo sino ai livelli necessari per raggiungere le condizioni ottimali di strippaggio.

Per questa ragione accanto al serbatorio è prevista la installazione di un idoneo scambiatore di calore funzionante con acqua calda, proveniente dal circuito di raffreddamento del motore

Il sistema è dotato di loop di regolazione della temperatura del fluido in uscita dalla sezione di riscaldamento.

Lo strippaggio avviene grazie alla iniezione di aria mediante un letto di diffusori a bolle medie.

Il funzionamento del reattore è di tipo batch

Il liquame trattato è scaricato a fine batch per mezzo di pompe ad alta portata.

2.5  Torre di assorbimento ammoniaca

La torre di assorbimento dell’ammoniaca è costituita da una torre in materiale polimerico, costruita in più sezioni sovrapposte:

  1. Sezione di ingresso aria di strippaggio
  2. Sezione di assorbimento
  3. Sezione di separazione del liquido trascinato
  4. Sezione d’uscita dell’aria purificata

La colonna è installata direttamente su di un serbatoio di servizio in materiale analogo con un volume utile di 10 m3.

Quest’ultimo serbatoio è dotato di pompa di circolazione che immette la soluzione di acido solforico nella parte superiore della colonna.

L’assorbimento dell’ammoniaca con produzione di solfato d’ammonio, avviene in controcorrente con l’aria proveniente dalla colonna di strippaggio immessa nella sezione inferiore.

L’aria contenente l’ammoniaca in fase gassosa asportata dallo slurry, raggiunge la colonna di assorbimento, dotata di corpi di riempimento in materiale polimerico ad alta superficie specifica, al fine di ottenere una superficie di contatto molto elevata tra l’aria che entra alla base della colonna e la soluzione di acido solforico (inizialmente circa al 50%), che reagisce con l’ammoniaca secondo la reazione:

 

2 NH3 + H2SO4 —> (NH4)2SO4

 

Questa reazione è praticamente quantitativa e con velocità di reazione elevatissime, quindi la necessità di un numero di stadi di scambio è minima.

Poiché il funzionamento della colonna è previsto a semibatch, la concentrazione dell’acido solforico tenderà a diminuire man mano che l’ammoniaca viene assorbita; pertanto è previsto che la colonna sia posta sotto controllo di pH, in modo che al raggiungimento del valore di pH prefissato l’operatore effettui una serie di operazioni che consentono lo scarico della soluzione acida di solfato d’ammonio da questa colonna all’apposito serbatoio di stoccaggio e il reintegro della soluzione fresca di acido solforico nella colonna di assorbimento.

Lo scarico della soluzione di solfato d’ammonio è vincolato al pH e alla verifica della densità della soluzione, operazione effettuata giornalmente dall’operatore addetto alla conduzione dell’impianto.

Il dimensionamento è eccedente a quanto previsto dalle BAT della Regione Lombardia attualmente in vigore.

In questa colonna non è necessario avere sezioni separate per la pulizia in quanto non si verificano fenomeni di sporcamento; l’unica operazione che sarà necessaria nel tempo sarà la sostituzione parziale del riempimento dovuta ai normali fenomeni di usura; si tratta comunque di operazioni che si prevedono non necessarie per alcuni anni di funzionamento.

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