Ingegneria delle emissioni: il primo passo per una scelta consapevole
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Riduzione delle inefficienze nel trattamento fumi di friggitoria in uno stabilimento alimentare in provincia di Cesena
“In un impianto alimentare dedicato alla cottura e friggitoria, abbiamo analizzato un sistema esistente di abbattimento fumi che perdeva efficacia nel tempo e abbiamo definito una soluzione tecnica centrata su deumidificazione reale dell’aeriforme e riprogettazione del modulo a carboni attivi.”
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Il contesto iniziale
L’azienda, con sede in Abruzzo, opera nella produzione di spalmati in poliuretano destinati a diversi settori applicativi, tra cui automotive e calzaturiero. Lo stabilimento è articolato in due aree produttive e convoglia verso l’emissione E11 i flussi provenienti dalle linee più rilevanti sotto il profilo della presenza di DMF. L’impianto esistente non aveva solo una funzione ambientale, ma anche produttiva: il solvente assorbito veniva infatti concentrato e inviato a recupero, per poi essere riutilizzato nel ciclo.
Il quadro iniziale evidenziava un’impostazione impiantistica già funzionante, ma con prestazioni non stabili nel medio periodo. In particolare, la documentazione tecnica e i dati di monitoraggio interni mostravano una buona resa iniziale del sistema, seguita da un rapido decadimento dell’efficienza di abbattimento del COT con l’aumentare delle ore di esercizio. L’obiettivo del progetto era quindi passare da un impianto formalmente operativo a un sistema realmente affidabile, gestibile e coerente con il carico emissivo della linea.
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Il problema da risolvere
La criticità principale non era la semplice presenza di un inquinante da abbattere, ma il fatto che il sistema installato risultasse sbilanciato dal punto di vista progettuale.
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Il modulo di lavaggio saturava l’aeriforme con elevata umidità e trascinava goccioline d’acqua verso valle; il ciclone, per propria natura, non era in grado di trattenere efficacemente la frazione più fine, lasciando passare una quota significativa di acqua in forma di vapore e droplets.
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A ciò si aggiungeva un secondo punto critico: gli adsorbitori erano dimensionati per 4000 m³/h, mentre il modulo di lavaggio operava su 6000 m³/h, con velocità superficiali troppo spinte e rischio di distribuzione non uniforme del flusso.
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Questo comportamento comprometteva il funzionamento del successivo stadio a carboni attivi, che si trovava a lavorare in condizioni sfavorevoli.
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Il risultato era una perdita progressiva di efficienza del presidio, aggravata dall’assenza di una strumentazione adeguata per monitorare lo stato reale del letto di carbone.
L’approccio adottato
L’attività è stata impostata come una verifica ingegneristica completa dell’impianto “as is”, evitando soluzioni correttive superficiali e puntando invece all’individuazione della causa radice del decadimento prestazionale.
L’analisi ha riguardato i singoli moduli del sistema:
ventilatore
stadio di lavaggio
ciclone separatore
sezione di riscaldamento
adsorbitori finali a carbone attivo
Sono stati riletti i principi di funzionamento dichiarati dal costruttore, confrontandoli con i dati di esercizio e con i monitoraggi interni disponibili. Il tema centrale emerso è stato il ruolo dell’umidità: non bastava “scaldare” l’aeriforme per migliorare l’adsorbimento, perché il riscaldamento da solo non elimina il vapore acqueo. Per questo il progetto si è spostato da una logica di semplice affinamento del layout a una vera proposta di deumidificazione controllata, integrata da revisione del sistema di separazione delle gocce e da riprogettazione del modulo adsorbente. Parallelamente, sono stati considerati anche gli aspetti di manutenzione, accessibilità, spazi disponibili e futura gestione operativa del presidio.
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La soluzione tecnica
La soluzione proposta si fonda su tre interventi coordinati.
Il primo riguarda il miglioramento del lavaggio, con attenzione alle modalità di scarico dell’eluato, reintegro della vasca e continuità di spruzzaggio, in modo da mantenere il modulo efficiente senza occlusioni o deriva di prestazione.
Il secondo intervento, decisivo, è l’inserimento di un vero gruppo di deumidificazione a valle del trattamento umido: separatore di gocce in ingresso, batteria fredda, demister ad alta efficienza e batteria calda finale. Questa architettura consente di ridurre il contenuto di acqua effettivamente trasportato dal flusso e di condizionare i fumi in modo utile per lo stadio adsorbente.
Il terzo intervento consiste nella sostituzione del modulo a carboni attivi con un nuovo adsorbitore progettato sulla reale portata trattata. A completamento, è stata raccomandata l’installazione di sensori di temperatura, pressione differenziale e celle di carico per monitorare in continuo lo stato del carbone e migliorare la manutenzione predittiva.
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I risultati ottenuti
In particolare, è stata individuata con precisione la causa principale del decadimento prestazionale: l’ingresso di un aeriforme saturo d’acqua nel modulo adsorbente. È stato inoltre definito un assetto tecnico coerente con la portata reale della linea e sono stati fissati parametri progettuali chiari per il revamping.
Evidenze pratiche:
chiarita la non efficacia del semplice riscaldamento dell’aeriforme come soluzione al problema
definita una linea di intervento fondata su deumidificazione reale + nuovo adsorbitore
impostata una base tecnica utilizzabile anche per specifica di fornitura e confronto tra futuri fornitori
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FAQ
Perché il sistema perdeva efficienza dopo poco tempo, pur funzionando inizialmente bene?
Perché i carboni attivi lavoravano in un contesto sfavorevole. Il modulo di lavaggio umidificava fortemente i fumi e il ciclone non riusciva a trattenere tutta la frazione liquida fine. Di conseguenza, il carbone iniziava ad adsorbire anche acqua, non solo composti organici. Questo porta a una saturazione rapida del letto e a un decadimento della resa nel medio periodo, anche se nei primi giorni dopo la sostituzione dei carboni il sistema può apparire efficace.
Perché non basta riscaldare i fumi prima dei carboni attivi?
Perché il riscaldamento non rimuove il vapore acqueo, ma ne modifica soltanto l’equilibrio termico. Se l’obiettivo è ridurre davvero il carico di umidità che raggiunge i carboni, serve un processo di deumidificazione basato su raffreddamento controllato, condensazione e successiva separazione delle gocce. Solo dopo questa fase ha senso riportare il flusso a una temperatura più adatta all’adsorbimento.
Qual era il limite principale del ciclone presente nell’impianto?
Il ciclone è un separatore passivo efficace su particelle e gocce di dimensioni relativamente grandi, ma non è idoneo a trattenere in modo efficiente le frazioni più fini trascinate dal flusso. Nel caso analizzato, il suo campo di efficacia non era compatibile con la granulometria delle gocce generate dal lavaggio, soprattutto considerando la pressione disponibile e la dinamica di trascinamento dell’aeriforme. Per questo motivo la separazione a monte del carbone risultava insufficiente.
Che cosa cambia con il nuovo modulo a carboni attivi proposto?
Cambia la coerenza progettuale dell’intero stadio finale. Il nuovo modulo viene dimensionato sulla portata reale della linea e non su una portata inferiore. Questo consente di contenere la velocità nel letto, migliorare la distribuzione dell’aria, ridurre i passaggi preferenziali e aumentare il tempo utile di contatto. Inoltre, con sensori di temperatura, pressione differenziale e celle di carico, il presidio diventa finalmente monitorabile e gestibile in modo tecnico, non solo reattivo.
