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Studio di un sistema a scarico liquido zero per il sistema acqua dell¿impianto DeSOx di Centrali Termoelettriche Ambientalizzate

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Studio di un sistema a scarico liquido zero per il sistema acqua dell¿impianto DeSOx di Centrali Termoelettriche Ambientalizzate

Obiettivo dello studio è lo sviluppo di configurazioni e di processi applicabili al Sistema Acqua degli impianti di generazione, limitatamente all’impianto DeSOx (Desolforatore) e TSD (Trattamento Spurghi Desolforatore), che consentano di minimizzare l’impatto ambientale, in termini di riduzione delle emissioni e di contenimento dell’approvvigionamento idrico, con l’ulteriore vincolo di un contenimento dei costi di esercizio. L’obiettivo è stato perseguito facendo riferimento alla filosofia di un totale riutilizzo interno dell’acqua e dei composti chimici presenti, se riutilizzabili nel processo o comunque nell’impianto. L’analisi di esperienze descritte in letteratura, o comunque note, sull’applicazione di configurazioni a "scarico liquido zero" ad impianti termoelettrici e di processi di trattamento dei reflui delle centrali termiche, oltre all’esperienza maturata negli anni passati su questo argomento, hanno permesso di elaborare una configurazione impiantistica ottimizzata che sembra rispondere in maniera soddisfacente agli obiettivi prefissati per lo studio in oggetto. La soluzione impiantistica adottata prevede di trattare opportunamente l’effluente del TSD (attualmente scaricato a mare), al fine di recuperare tutta l’acqua e una buona parte delle specie chimiche, che possono essere riutilizzate nel sistema DeSOx come reagenti per la formazione del gesso, per arrivare ad un residuo solido (costituito prevalentemente da cloruro di sodio). Lo schema impiantistico prevede un impianto di pretrattamento seguito da un processo di nanofiltrazione per la separazione del fluido in due flussi: un concentrato, contenente prevalentemente le specie chimiche bivalenti (ioni calcio e solfato) da rinviare all’assorbitore del DeSOx ed un permeato, da inviare ad un impianto ad osmosi inversa. Dal processo di osmosi inversa si ottiene acqua industriale, riutilizzata per alimentare il DeSOx, ed un concentrato da inviare ad un evaporatore-cristallizzatore. Da questi si recupera ulteriore acqua di buona qualità, mentre la salamoia è inviata ad un essicatore, per il recupero completo dell’acqua con formazione di un residuo salino facilmente smaltibile, nell’ipotesi di perseguire realmente una soluzione a scarico zero. E’ stato eseguito uno studio di fattibilità per valutare l’applicabilità della parte più innovativa: la nanofiltrazione, studiandone in dettaglio il pretrattamento. Il processo ad osmosi inversa non si ritiene presenti particolari criticità dato che è alimentato dal permeato della nanofiltrazione. E’ già stata eseguita una sperimentazione in laboratorio del processo di nanofiltrazione, per valutare la possibilità di ottenere un’efficace separazione tra gli ioni bivalenti (solfato) e quelli monovalenti (cloruro e nitrato), oltre ad indicazioni sui parametri di processo e le prestazioni conseguibili. È stata realizzata al calcolatore, mediante il codice di simulazione Watersoft, la configurazione impiantistica attuale del sistema acqua relativa al DeSOx e TSD di una centrale rappresentativa utilizzando dati reali d’impianto, al fine di riprodurre le condizioni operative dell’impianto e le caratteristiche chimico-fisiche dei flussi reali (portate e specie chimiche). Pertanto, da questa configurazione base "di riferimento" è stata costruita la configurazione a "scarico liquido zero", verificando per via teorica, mediante simulazione al computer, il comportamento dei processi di trattamento dell’effluente del TSD nel contesto del sistema acqua completo, in particolare per valutare l’efficienza e la stabilità anche in presenza di effetti di concentrazione dovuti al ricircolo. L’ultima fase dell’attività, è stata dedicata all’analisi dei dati ed al confronto tra la configurazione attuale e quella a "scarico liquido zero", allo scopo di ottenere una prima valutazione costi-benefici.

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