La via del Combustibile Solido

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Placido Vecchi
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1 La termovalorizzazione dei rifiuti per una strategia della sostenibilità Regione Lombardia Auditorio Gaber Palazzo Pirelli Milano 27 marzo 2014 La via del Combustibile Solido Secondario (CSS) Ing. Federico Viganò Dipartimento di Energia - Politecnico di Milano Sommario Il CSS: cos è? Come si produce? La situazione italiana Le rese dei processi produttivi Validità dell opzione CSS Conclusioni 2 1

(CSS) Ing. Federico Viganò Dipartimento di Energia - Politecnico di Milano Sommario Il CSS: cos è?

2 Il CSS Il Combustibile Solido Secondario (CSS) è il combustibile solido prodotto da rifiuti che rispetta le caratteristiche di classificazione e di specificazione individuate delle norme tecniche UNI CEN/TS e ss.mm.ii. (Art. 183, lettera cc, D.Lgs come modificato dal D.Lgs ). 2010) La norma CEN EN 15359:2011 definisce: La classificazione sulla base di tre parametri, ognuno dei quali può assumere cinque valori, per complessive 125 possibili tipologie di CSS. Le modalità per la specificazione obbligatoria e facoltativa delle altre proprietà del CSS. La metodologia di determinazioni delle classi d appartenenza per una certa produzione di CSS. La dichiarazione di conformità associata al CSS. Il richiamo ad altri 13 documenti di riferimento. 3 Classificazione del CSS Fonte: G. Riva, CSS: Definizione e classificazione secondo le norme tecniche UNI EN 15359, Convegno UNICA, Roma 14/02/

2010) La norma CEN EN 15359:2011 definisce: La classificazione sulla base di tre parametri, ognuno dei quali può assumere cinque valori, per complessive 125 possibili tipologie di CSS.

3 Specificazione del CSS Fonte: G. Riva, CSS: Definizione e classificazione secondo le norme tecniche UNI EN 15359, Convegno UNICA, Roma 14/02/ Metodologia di classificazione Fonte: G. Riva, CSS: Definizione e classificazione secondo le norme tecniche UNI EN 15359, Convegno UNICA, Roma 14/02/

15359, Convegno UNICA, Roma 14/02/2014 5 Metodologia di classificazione

4 Dichiarazione di conformità Fonte: G. Riva, CSS: Definizione e classificazione secondo le norme tecniche UNI EN 15359, Convegno UNICA, Roma 14/02/ Gli obiettivi dello standard Fornire una metodologia univoca per definire le caratteristiche dei combustibili derivati dai rifiuti. Introdurre una terminologia univoca per dialogare tra operatori del settore, autorità ed enti di controllo. Incrementare le possibilità d impiego dei combustibili derivati dai rifiuti in sostituzione di combustibili fossili. Introdurre la tipologia di combustibile derivato dai rifiuti CSS in associazione a precise caratteristiche. Fornire ai potenziali utilizzatori industriali di CSS le specifiche tecniche necessarie per la progettazione dei dispositivi iti i di gestione e combustione del CSS. Favorire la percezione del CSS da parte dell opinione pubblica come di un combustibile dalle proprietà ben definite e quindi più sicuro dei combustibili dalle proprietà incerte (come sono normalmente i rifiuti). 8 4

caratteristiche dei combustibili derivati dai rifiuti. Introdurre una terminologia univoca per dialogare tra operatori del settore, autorità ed enti di controllo.

5 Produzione del CSS Rifiuti Speciali non pericolosi Rifiuti Urbani Selezione e Discarica e/o Discarica e/o pretrattamentzazione termovaloriz- termovalorizzazione Trattamento Meccanico Biologico (TMB) Selezione frazioni da RD Recupero di materia Discarica e/o termovalorizzazione Recupero di materia Discarica e/o termovalorizzazione Recupero di materia Discarica e/o termovalorizzazione Produzione CSS La produzione del CSS potrebbe limitarsi alla certificazione delle caratteristiche di un certo rifiuto, anche tal quale. Deve essere garantito il costante rispetto dello standard certificato, secondo le procedure introdotte dalla normativa e pocanzi illustrate. Pre-trattamento produzione CSS Produzione CSS 9 Sommario Il CSS: cos è? Come si produce? La situazione italiana Le rese dei processi produttivi Validità dell opzione CSS Conclusioni 10 5

CSS La produzione del CSS potrebbe limitarsi alla certificazione delle caratteristiche di un certo rifiuto, anche tal quale.

6 I TMB italiani (2011) 11 I prodotti dei TMB Dati 2011, Fonte: ISPRA, Rapporto Rifiuti Urbani

7 Destino dei prodotti dei TMB Tonnellate ann nue CSS t/a FS t/a Frazione umida Rifiuti misti FO non compostata Frazioni recuperabili CSS Scarti e percolati Biostabilizzato Bioessiccato Frazione secca Destino immediato dei prodotti Dati 2011 tratti da: ISPRA, Rapporto Rifiuti Urbani Incenerimento in Italia (2011)? CSS (191210) % Altri RS non pericolosi % RS pericolosi % Totale: t/a Di cui: da RU: t/a altro: t/a RU %? FS (191212) % Quantità in tonnellate annue. Dati tratti da: ISPRA, Rapporto Rifiuti Urbani

2011 tratti da: ISPRA, Rapporto Rifiuti Urbani 2013. 13 Incenerimento in Italia (2011)? CSS (191210) 558.235 9% Altri RS non pericolosi 445.530 8% RS pericolosi 54.349 1% Totale: 5.

8 Sommario Il CSS: cos è? Come si produce? La situazione italiana Le rese dei processi produttivi Validità dell opzione CSS Conclusioni 15 Processi TMB a confronto Processo Ecoprogetto Venezia Srl Triturazione primaria Triturazione Separazione 100% Biostabilizzazione 70% 55% secondaria aeraulica CSS/CDR CER % 4% 1% Nessun flusso a discarica Tutti i flussi al recupero di materia Frazione inerte CER Metalli ferrosi CER Metalli non ferrosi CER Elevata resa in massa Classico processo a flussi separati Triturazione primaria Triturazione 100% Vaglio Sovvallo 50% Separazione 35% secondaria CSS/CDR CER % 4% 1% Sottovaglio 50% Frazione fine CER Metalli ferrosi CER Metalli non ferrosi CER Biostabilizzazione Separazione?? CER Adattamento da: M. Rossi, Production of SRF A discarica? for co-combustion in coal fired Power Plants,? IEA TASK 36 SRF WORKSHOP, Milan, CER /11/

Separazione 100% Biostabilizzazione 70% 55% secondaria aeraulica CSS/CDR CER191210 10% 4% 1% Nessun flusso a discarica Tutti i flussi al recupero di materia Frazione inerte CER191212 Metalli ferrosi

9 Complessità dei TMB efficienti Gravimetric Separation Light Fraction Aeraulic Heavy Fraction Separator Magnetic metals separator Ferrous CER Primary triturators Biostabilization Dimensional Separation Disk screen (35mm cut) >85mm 35 85mm Heavy Fraction Heavy Fraction Aeraulic Separator Light Fraction Aeraulic Separator Light Fraction Hammer mill Secondary triturators Magnetic separator Inert fraction Ferrous CER Stellar screen (10mm cut) 10 35mm <10 mm Light Fraction Aeraulic Separator Light Fraction Aeraulic Separator Non Magnetic separator Non ferrous CER Schema del processo di separazione utilizzato da Ecoprogetto Venezia Srl. Fonte: M. Rossi, Production of SRF for cocombustion in coal fired Power Plants, IEA TASK 36 SRF WORKSHOP, Milan, 20/11/2013. Coarse fraction Aeraulic multi Separators Inert section Fine fraction Aeraulic multi Separators Heavy Fraction Light Fraction Magnetic separator SRF Non Magnetic separator To sampling and densifying section Inert fraction, sand 17 Sommario Il CSS: cos è? Come si produce? La situazione italiana Le rese dei processi produttivi Validità dell opzione CSS Conclusioni 18 9

$Inert fraction Ferrous CER191202 Stellar screen (10mm cut) 10 35mm <10 mm Light Fraction Aeraulic Separator Light Fraction Aeraulic Separator Non Magnetic separator Non ferrous CER191203 Schema del$

10 Impianti sostituiti: Approccio LCA Rifiuti Rifiuti Combustibile fossile Termoutilizzatore cogenerativo Rete di teleriscaldamento Discarica Combustibile fossile Caldaie domestiche Centrale termoelettrico Energia elettrica Riscaldamento degli ambienti Riscaldamento degli ambienti Energia elettrica 19 Approccio LCA 20 10

fossile Caldaie domestiche Centrale termoelettrico Energia elettrica

11 kg equiv. petr rolio per tonnellata di RUR RUR grande taglia 25 discarica 0 RUR piccola taglia CDR grande taglia CSS in impianti dedicati CDR piccola taglia CSS prodotto con elevata resa 21 CSS sostituisce comb. fossili kg of Oil eq.saved per to on of RW Scenario 1 (SC, 50% nat gas + 50% oil) Scenario 2 (CC nat gas) Scenario 3 (SC coal) CSS prodotto con elevata resa Strategia strategy 1 Strategia strategy 11 Strategia strategy 3 RUR large a grande WTE RUR small a piccolo WTE cement CSS a kiln TV only solo elec. elettr. TV cogen CHP cementificio Strategia strategy 00 Strategia strategy 11 Strategia strategy 2 2 RUR landfill a discarica large RUR WTE, a grande cogencss power a centrale plant a(sub) TV CHP carbone 22 11

con elevata resa 21 CSS sostituisce comb. fossili kg of Oil eq.

12 % Impatti ambientali FILIERA 1 FILIERA 2 FILIERA 3 FILIERA 4 Utilizzo diretto RUR (A) CDR in impianti dedicati (B1) GWP HTP AP POCP CSS in impianti dedicati CSS prodotto con elevata resa Ogni indicatore di impatto è normalizzato rispetto alla filiera migliore, posta pari a 100 % GWP: potenziale di effetto serra AP: potenziale di acidificazione HTP: potenziale di tossicità umana POCP: potenziale di creazione fotochimica di ozono 23 Sommario Il CSS: cos è? Come si produce? La situazione italiana Le rese dei processi produttivi Validità dell opzione CSS Conclusioni 24 12

posta pari a 100 % GWP: potenziale di effetto serra AP: potenziale di acidificazione HTP: potenziale di tossicità umana POCP: potenziale di creazione

13 Conclusioni La recente normativa ha introdotto una rigorosa definizione del Combustibile Solido Secondario (CSS), accompagnata da univoci standard qualitativi e le relative procedure per accertarle e certificarle. La produzione del CSS avviene partendo sia dal Rifiuto Urbano Residuo (RUR), sia dagli scarti della Raccolta Differenziata (RD), sia dai Rifiuti Speciali (RS) non pericolosi. In Italia la situazione è in evoluzione e ancora non ben definita. Le rese di produzione del CSS sono molto varie e fortemente dipendenti dal processo adottato. Il bilancio energetico complessivo della via del CSS è pure fortemente dipendente dal processo di valorizzazione seguito. L impatto ambientale è comparabile a quello della termovalorizzazione diretta dei RSU. 25 federico.vigano@polimi.it

In Italia la situazione è in evoluzione e ancora non ben definita. Le rese di produzione del CSS sono molto varie e fortemente dipendenti dal processo adottato.

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