Efficientamento energetico di un impianto per l’essiccamento dei fanghi di cartiera

In questa tesi si sono analizzate le principali fonti di recupero termico della cartiera di Mantova del gruppo Pro-Gest e si sono analizzati i possibili punti di immissione di energia termica. Si sono studiate due alternative di integrazione: la prima con una pompa di calore ad alta temperatura (HTHP) e la seconda con dei pannelli solari termici. Entrambe le soluzioni sono state usate per potenziare il calore di scarto in uscita dalla cartiera. Si sono analizzati i processi della cartiera per comprendere le fasi che compongono il ciclo di produzione della carta riciclata: la preparazione degli impasti, la fabbricazione del foglio ed i trattamenti superficiali con l’allestimento. Si è posta l'attenzione anche sulle attività ausiliarie che si svolgono in una cartiera come la produzione dell’energia elettrica e termica e la depurazione delle acque di scarico. Successivamente si sono selezionate le principali fonti di recupero termico, esse riguardano l’acqua di scarico, le fumane di vapore, ed i circuiti di raffreddamento delle turbine. Per quanto riguarda le utenze termiche invece, si sono analizzate la Cassa Vapore, lo scambiatore degli impasti, gli aerotermi di riscaldamento dello stabilimento e l’essiccatore dei fanghi. Si è scelto di proseguire con lo studio dell’integrazione della pompa di calore o dei pannelli solari termici per alimentare l’essiccatore dei fanghi. Si è approfondito quindi lo stato dell’arte delle tecnologie di produzione dell’energia termica con la pompa di calore e con i collettori solari termici e si è proseguito lo studio svolgendo un’analisi economica calcolando il Valore Attuale Netto (VAN) ed il Periodo di Ritorno dell’Investimento (PbP) per entrambe le alternative. Infine, si è sviluppata un’Analisi di Sensitività variando parametri come il rapporto tra i costi dell’elettricità e del metano, il coefficiente di performance (COP) della pompa di calore, le ore di funzionamento dell’impianto ed il costo dell’investimento.