Impianto di cogenerazione per il processo di digestione e il teleriscaldamento

Dal 2009, l'ARA Birs di Birsfelden utilizza con successo un impianto di cogenerazione per produrre elettricità. Nell'ottobre 2023, questo impianto è stato sostituito con un nuovo cogeneratore più moderno, capace di una potenza elettrica massima di 360 kW e una potenza termica massima di 399 kW, alimentato a biogas.

Il biogas viene prodotto dai fanghi di depurazione trattati all'ARA, che vengono prima disidratati in una centrifuga e poi sottoposti a un processo di digestione. Il biogas risultante è composto al 65% da metano. "Utilizziamo principalmente il calore generato dall'impianto di cogenerazione per il processo di digestione dei fanghi essiccati, che avviene a 38°C. Tuttavia, l'impianto è così efficiente che solo un terzo del calore è impiegato per le nostre esigenze. L'eccedenza viene immessa in una vasta rete di teleriscaldamento," spiega Patrick Lüthy, direttore dell'ARA Birs e dell'ARA Birsig.

In combinazione con due potenti pompe di calore, che estraggono calore dalle acque reflue trattate all'ARA Birs, questo calore viene fornito alla rete di teleriscaldamento di Lehenmatt Birs. Dal 2022, il calore di scarto dell'ARA viene utilizzato per riscaldare il quartiere di Lehenmatt a Basilea, parti di Birsfelden e per fornire il carico di base per il St. Jakob Park e le strutture sportive di St. Jakob. La cooperazione tra la rete di teleriscaldamento e i cantoni di Baselland e Basel-Stadt ha già avuto molto successo, con una continua espansione della rete. In futuro, circa 2.500 famiglie nel quartiere di Lehenmatt saranno fornite di calore ecologico.

Cogeneratore efficiente con prestazioni eccellenti

Il cogeneratore, un agenitor 408 BG/ct80 di 2G, è stato installato dagli specialisti di IWK (Integrierte Wärme und Kraft AG). Questo impianto offre una potenza elettrica variabile tra 180 e 360 kW, con un'efficienza elettrica di quasi il 42%, un valore ai vertici del settore. "Utilizziamo tutta l'elettricità prodotta dal nuovo impianto per alimentare le nostre installazioni e strutture, riducendo così i costi operativi dell'ARA. Complessivamente, possiamo operare in maniera autosufficiente ed efficiente. Grazie all'eccellente produzione termica, siamo anche diventati un fornitore di calore affidabile," spiega Patrick Lüthy.

Gestione efficiente dello spazio e della ventilazione

A Birsfelden, la principale sfida per IWK è stata lo spazio disponibile. "Poiché l'edificio che ospita la sala macchine non appartiene all'ARA, non abbiamo potuto installare un sistema di ventilazione standard e abbiamo dovuto implementare un sistema speciale di raffreddamento per dissipare il calore del motore. Inoltre, il sistema di trattamento del gas esistente è stato aggiornato con un nuovo filtro a carbone attivo e un sistema di analisi del gas, entrambi alloggiati in una nuova stanza," spiega Rolf Isenring di IWK.

All'ARA Ergolz 2 a Füllinsdorf, invece, il nuovo impianto di cogenerazione è stato fornito come soluzione container completa, con tutti i dispositivi periferici già installati. Questo ha consentito un'installazione rapida e il collegamento alle linee di riscaldamento a gas esistenti. Anche qui è stato installato un nuovo sistema di trattamento del gas. Per garantire una qualità costante del gas, sono stati installati due nuovi filtri a carbone attivo, capaci di eliminare i sottoprodotti altamente variabili dell'industria. Tuttavia, anche il tempo è stato un fattore cruciale a Ergolz 2, poiché lo smantellamento del vecchio impianto di cogenerazione dalla sala macchine si è rivelato molto laborioso.
 

Una pianificazione strategica per il successo

A Baselland, il trattamento delle acque reflue è gestito in modo coordinato. Grazie a una pianificazione strategica e a un forte impegno dei cantoni di Baselland e Basel-Stadt per allontanarsi dal gas naturale e altri combustibili fossili, la generazione di biogas dalla biomassa è stata implementata con successo presso le ARA Birs e Ergolz 2. Oltre alla modernizzazione dell'impianto di cogenerazione a Birsfelden, anche l'obsoleto impianto di cogenerazione a Füllinsdorf è stato sostituito con un nuovo modello dello stesso tipo. Attualmente, l'impianto di Füllinsdorf serve esclusivamente per fornire energia e calore alle proprie installazioni, ma ci sono già piani per integrare le reti di teleriscaldamento da Ergolz 2 in futuro.

L'ARA Birs e l'ARA Ergolz 2 dimostrano come la cooperazione, la pianificazione coordinata e gli investimenti lungimiranti possano portare a una produzione di elettricità e calore da biogas altamente efficiente. Questo esempio ispira altri cantoni e cooperative a perseguire l'uso sostenibile dell'energia da biogas.

L'importanza del progetto ARA Birs è stata ulteriormente riconosciuta con il premio "Médaille d’eau", conferito agli operatori nel novembre 2023. Questo premio, assegnato dall'associazione InfraWatt e dall'Associazione Svizzera delle Acque e delle Acque Reflue (VSA), viene conferito ogni cinque anni agli operatori dell'ARA che si distinguono per l'efficienza energetica, la generazione di energia rinnovabile e la riduzione delle emissioni di gas serra.