“Per anni sono stati installati generatori di scarsa qualità senza sistemi di filtrazione e dando la possibilità di bruciare combustibile non normato. È pubblicità negativa per il settore che inficia gli sforzi dei costruttori che si battono per installare generatori di elevata efficienza e tecnologie ambientalmente sostenibili”.
Le tecnologie di trattamento dei fumi per l’abbattimento delle polveri hanno seguito un’evoluzione tecnologica che oggi consente agli impianti a biomassa di funzionare in modo “pulito”, senza provocare danni alla salute a causa del particolato emesso. Ne esistono diverse, che possono funzionare in alternativa o in combinazione e Viessmann, con le sue caldaie industriali a biomassa legnosa, è in grado di fornirle tutte, in base alle esigenze. Ecco i principali sistemi di trattamento fumi.
Per avere garanzie aggiuntive sull’abbattimento delle polveri, rispetto a quelle offerte dal ciclone, è necessario installare un secondo sistema di filtrazione. Uno dei più diffusi è il sistema con filtro a maniche, che blocca il passaggio delle polveri attraverso un vaglio meccanico costituito da elementi filtranti in tessuto, che vengono ciclicamente ripuliti attraverso getti di aria compressa. I filtri a maniche sono di vario tipo, proprio in funzione del materiale filtrante. Con le caldaie a biomassa che generano fumi ad alta temperatura servono in ogni caso filtri a maniche di ottima qualità che resistono a tali condizioni. La durata delle maniche dipende dalla temperatura di lavoro e dai componenti chimici presenti nel gas da trattare; il deterioramento della manica determina ostruzione del tessuto e un aumento delle perdite di carico del filtro, con un incremento dei consumi elettrici del ventilatore. La sostituzione periodica delle maniche, quindi, è fondamentale, fatto che aumenta i costi di manutenzione. Tra i principali materiali utilizzati per la produzione delle maniche filtranti vi sono le fibre aramidiche che supportano temperature di picco tra i 160 e i 180 °C, e tecnopolimeri come PPS o PTFE che resistono fino a 280 °C.
Un altro sistema abbattimento delle polveri secondario è filtro elettrostatico, o elettrofiltro; funziona grazie alla creazione di un forte campo elettrico che ionizza il gas dentro il quale viaggiano le polveri, che sono quindi attratte dalla superficie dove sono posizionati gli elettrodi di raccolta: qui le polveri vengono imprigionate e poi rimosse con metodo a secco, tramite vibrazioni o spazzole. Il filtro elettrostatico ha importanti vantaggi: è meno delicato rispetto al filtro a maniche e può lavorare con un range di temperature più elevato (fino a 300 °C di picco). Vanta, inoltre, un’elevata efficienza di rimozione delle polveri (superiore al 90%) anche con granulometrie molto fini e, contrariamente al filtro a maniche, è resistente alle scintille; per contro è caratterizzato da ingombri non trascurabili perché necessita di flussi d’aria con velocità abbastanza contenute, generalmente non superiore a 1,5 m/s, e questo comporta la presenza di più sezioni per la realizzazione del sistema. Il vantaggio principale, rispetto ai filtri a maniche, è che le perdite di carico sono molto basse, perché in questo caso non c’è il problema dell’ostruzione fisica del filtro. Il filtro elettrostatico, quindi, nonostante un costo iniziale di investimento più alto, assicura un funzionamento più costante nel tempo del sistema di trattamento fumi, con consumi elettrici del ventilatore più contenuti.
La combustione della biomassa legnosa genera fumi contenenti particolato atmosferico (PM10 e PM2.5), ossidi di azoto (NOx), monossido di carbonio (CO) e composti organici volatili (COV). Per rispettare i limiti restrittivi imposti dalle normative ambientali, i gas di scarico devono attraversare sistemi di abbattimento dedicati prima della loro immissione in atmosfera attraverso il camino.
I filtri a maniche sono sistemi di filtrazione a tessuto ad altissima efficienza, in grado di trattenere oltre il 99% del particolato solido, incluse le frazioni più fini. I fumi passano attraverso una serie di maniche in materiale sintetico o fibra di vetro che intercettano le particelle; periodicamente, un getto d'aria compressa in controcorrente (pulizia pulse-jet) fa cadere le polveri accumulate in una tramoggia di raccolta.
I cicloni e i multicicloni sono sistemi di pre-abbattimento meccanico che sfruttano la forza centrifuga. I fumi entrano tangenzialmente nel corpo cilindrico dell'apparecchio, subendo una forte rotazione: le particelle di particolato più grossolane e pesanti, a causa della forza centrifuga, urtano le pareti e precipitano sul fondo, mentre i gas alleggeriti risalgono verso l'alto. Vengono spesso installati a monte dei filtri a maniche per ridurne il carico.
Per l'abbattimento degli ossidi di azoto si ricorre a sistemi di riduzione chimica, distinti in selettiva non catalitica (SNCR) e selettiva catalitica (SCR). La tecnologia SNCR prevede l'iniezione di un reagente chimico (urea o ammoniaca) direttamente nella camera di combustione a temperature elevate (850-1100°C), mentre il sistema SCR utilizza un catalizzatore posizionato lungo la linea dei fumi per operare a temperature inferiori, garantendo efficienze di abbattimento più spinte.