Ottimizzazione di un sistema di trattamento fumi a doppio stadio

Questo studio è mirato ad analizzare ed ottimizzare il consumo dei reagenti solidi impiegati da un impianto di termovalorizzazione di rifiuti solidi urbani e speciali (WtE HERA di Ferrara (FE)), per abbattere le correnti acide prodotte dalla combustione. La tecnologia del SDF (Sistema di Depurazione Fumi) prevede, per quanto concerne la sezione di trattamento dei gas acidi, un doppio stadio di abbattimento a secco operante con idrossido di calce (Ca(OH)2) o Sorbacal®SP al primo stadio di reazione e con bicarbonato di sodio (NaHCO3) al secondo stadio. Una volta preso atto delle normali condizioni di funzionamento dell’impianto, si è proceduto con un’analisi mirata a quantificare l’efficienza di rimozione dell’acido cloridrico, confrontando le prestazioni ed i consumi della linea, per entrambe le configurazioni impiantistiche ‘calce+bicarbonato’ e ‘sorbacal+bicarbonato’, in diversi scenari di conduzione della stessa. Calce, sorbacal e bicarbonato si differenziano sia per la loro differente reattività verso i gas acidi di interesse (HCl, SO2, HF), sia per il loro costo di acquisto. Da queste considerazioni nasce l’esigenza di ottimizzare il processo di trattamento fumi: si vogliono individuare le condizioni di gestione che minimizzano i costi operativi senza alterare le specifiche richieste a camino, rispettando quindi quanto imposto dalla Direttiva di riferimento. L’analisi economica deve necessariamente includere le voci di costo relative allo smaltimento dei residui solidi generati dall’abbattimento dei gas acidi (prodotti calcici residui e prodotti sodici residui), tali voci sono diverse per ciascuno stadio. La determinazione delle condizioni ottimali di funzionamento prevede l’utilizzo di un modello matematico semi-empirico capace di descrivere la chimica del sistema reagente, tale modello è stato sviluppato in studi precedenti (Antonioni et.al 2012) ed il suo utilizzo è ammesso previa calibrazione dello stesso sull’impianto oggetto di analisi.