Ritenendo che molti imprenditori abbiano a cuore sia l’ambiente che il bilancio aziendale, proponiamo di seguito il risultato di diversi anni di studi e realizzazioni in campo, che hanno permesso di ottenere ottimi risultati proprio in questa direzione.
Si parla spesso degli aspetti tecnici dei differenti processi applicabili alla depurazione dell’aria, ma, forse, si affronta troppo poco l’argomento economico.
È infatti evidente che, soprattutto per impianti di servizio alla produzione, l’impatto in termini di investimento ed in termini di costi operativi, sia un parametro di scelta assolutamente fondamentale.
Contenimento dei costi di investimento (CapEx)
Un primo punto da considerare prima di iniziare il dimensionamento dell’impianto finale di depurazione è riferito alla possibilità di ottimizzare l’esistente impianto aeraulico di captazione dei fumi inquinati, al fine di ridurre il volume delle emissioni da trattare. Anche se tale indagine può comportare ulteriori costi, è molto importante eseguire questa analisi in quanto il costo di investimento dell’impianto finale è sempre proporzionale al volume di aria trattato (investire nel sistema di captazione significa quasi sempre ridurre i costi del successivo impianto di depurazione). Senza dimenticare che in questo modo si ottimizzano anche i costi di gestione.
Successivamente è bene adottare soluzioni tecnologiche performanti e progettate in modo moderno. Con questi obiettivi, BrofindⓇ ha progettato, sviluppato e testato in diverse decine di unità funzionanti, sistemi di ossidazione termica ad altissimo rendimento, che permettono di ridurre gli ingombri, i pesi e di conseguenza i costi. La tecnologia di ossidazione termica, che fino a pochi anni fa era considerata economicamente vantaggiosa, ma tecnicamente poco efficace in tutte quelle applicazioni con concentrazioni COV in ingresso superiori a poche centinaia di mg/Nm3, è stata da BrofindⓇ profondamente modificata ottenendo un impianto ad altissima efficienza, con un costo decisamente contenuto, rispetto a quelli che sono i valori medi di mercato.
L’utilizzo del sistema rigenerativo, con speciale materiale ceramico, per il recupero del calore, ha poi permesso di rendere questo tipo di impianti, cosiddetti RTO (regenerative thermal oxidizer), molto compatti, facili da trasportare e montare, con conseguenti evidenti ulteriori benefici sui costi di investimento.
Contenimento dei costi operativi e recupero energetico
Il primo passo è sempre quello di ridurre il più possibile, in molti casi, addirittura, il consumo di combustibile (generalmente metano) raggiungendo la cosiddetta soglia di autosostentamento.
L’autosostentamento si verifica quando la quantità di composti organici inquinanti presenti nell’aria da depurare è sufficiente a mantenere la combustione, senza bisogno di gas di supporto esterno.
In alcuni casi industriali, sono frequenti concentrazioni di COV molto elevate. Questo fatto è legato alle linee di produzione moderne, che sono sempre più automatiche, veloci ed alle tecnologie di captazione più evolute che consentono la cattura dell’inquinante direttamente alla fonte, contrariamente a quanto succedeva anni fa, quando l’aria inquinata veniva aspirata, con un enorme effetto di diluizione, direttamente dall’ambiente di lavoro.
La tendenza osservata è quindi quella di ridurre i volumi di aria da depurare, aumentando di conseguenza la concentrazione di composti organici presenti.
Gli impianti di trattamento diventano, quindi, non solo più piccoli e sempre più spesso autosostenenti, ma anche più simili a dei generatori di calore, avendo addirittura a volte la necessità di smaltire il calore in eccesso, prodotto dalla reazione stessa di conversione degli inquinanti, che è esotermica.
Ecco che nasce una nuova sfida e una nuova opportunità per il costruttore di impianti: cercare di recuperare tale calore in eccesso restituendolo al ciclo di produzione e generando, in tal modo, un risparmio energetico importante.
Recupero termico: cinque modi per ridurre i costi di gestione risparmiando energia
1. PRODUZIONE ACQUA CALDA
Attraverso l’installazione a camino di una batteria di scambio termico è possibile scaldare dell’acqua, il cui utilizzo può essere sanitario o industriale.
2. PRODUZIONE VAPORE
Impianto appositamente studiato per produrre vapore a media pressione, prelevando aria calda direttamente dalla camera di combustione a 800 °C, grazie a una speciale valvola refrattaria. Tale sistema può anche essere in grado di produrre vapore anche con l’impianto di depurazione fermo o in fase di avviamento. Questa straordinaria opportunità rende tale soluzione assimilabile a una vera e propria caldaia di supporto o d’emergenza.
3. RISCALDAMENTO FLUIDI TERMICI
Spesso viene utilizzato olio diatermico per immettere calore nel ciclo produttivo. Il livello di temperatura dei fluidi termici può – come nel caso precedente – essere troppo elevato per utilizzare semplicemente l’aria del camino. Anche in tale circostanza è stato sviluppato un sistema che permette di riscaldare il fluido termico sempre e comunque al livello desiderato.
4. PRODUZIONE DI FRIGORIE
Esistono applicazioni dove non è interessante recuperare calore, bensì è utile avere a disposizione frigorie; e in questi casi viene integrato un impianto di assorbimento ai sali di Litio che assolve perfettamente alla funzione di “produrre del freddo dal caldo”. È una tecnologia estremamente allettante, che trova l’ideale applicazione su impianti medio-grandi.
5. EMISSIONI ZERO
L’impianto di combustione non ha più camino e non emette più alcun inquinante in atmosfera. Tutta l’aria calda uscente dal processo di depurazione viene appositamente condizionata e re-immessa sul processo produttivo.
Depurazione aria per via termica: vantaggio economico
- Flessibilità per quanto riguarda variazioni di portata e di concentrazione del gas da trattare; il materiale in ceramica compensa infatti tale fluttuazione grazie al suo volume relativamente grande.
- Impianto autosostentante come modesta concentrazione di sostanze organiche e quindi bassi consumi di gas combustibile di supporto.
- Resistenza alle alte temperature grazie ai materiali impiegati.
- Minima formazione di impurezza secondarie (es. NOx, CO).
- Semplicità di design e di funzionamento dell’impianto in grado di assicurare costi di manutenzione ridotti e una lunga durata dell’impianto stesso.
- Ridotto tempo per avviamento grazie al materiale ceramico con elevata superficie specifica e, pertanto, ridotto quantitativo impiegato.