SINTESI INTRODUZIONE. Il documento tratta pertanto:

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1 SINTESI INTRODUZIONE Il BREF documento tecnico di riferimento per le BAT (Best Available Techniques) o migliori tecniche disponibili riguardante il trattamento e la gestione delle acque reflue e i gas di scarico nel settore chimico riflette uno scambio di informazioni ai sensi dell articolo 16, paragrafo 2 della direttiva 96/61/CE del Consiglio. Il presente sommario, che va letto unitamente alle spiegazioni della prefazione del BREF relative a obiettivi, uso e condizioni legali, descrive i risultati e le conclusioni principali in materia di BAT, nonché i livelli di emissione associati. Può essere letto ed interpretato come documento a sé ma, in quanto sintesi, non presenta tutte le complessità del testo BREF completo. Per questo motivo non è destinato a sostituire il testo BREF completo come strumento decisionale sulle BAT. Il trattamento delle acque reflue e dei gas di scarico è stato identificato come un aspetto orizzontale per il settore chimico, come descritto nell allegato I, 4 della direttiva. Ciò significa che l espressione migliori tecniche disponibili è usata in questo documento con riferimento all intero settore chimico, indipendentemente dai processi specifici di produzione e dal tipo o dimensioni delle imprese chimiche coinvolte. Ciò significa, inoltre, che il termine BAT deve includere, indipendentemente dalle tecnologie di trattamento, una strategia gestionale atta a conseguire una prevenzione o una riduzione ottimali dei rifiuti. Il documento tratta pertanto: l'applicazione di sistemi e strumenti di gestione ambientale; l'applicazione della tecnologia di trattamento delle acque reflue e dei gas di scarico comunemente usata o applicabile nel settore chimico, compresa la tecnologia di trattamento dei fanghi residui, purché applicata nel sito dell industria chimica; la determinazione delle, o la conclusione sulle migliori tecniche disponibili in base ai due punti precedenti, per definire una strategia di riduzione ottimale dell inquinamento e, in presenza delle condizioni appropriate, i livelli di emissione associati BAT nel punto di scarico nell ambiente. In questo documento sono trattate solo tecniche comunemente applicate o applicabili all'industria chimica, lasciando ai BREF di processo verticale le tecniche specifiche o integrate di processo (cioè tecniche non di trattamento). Sebbene limitato al settore chimico, il documento contiene anche preziose informazioni per altri settori (ad esempio, il settore della raffinazione). QUESTIONI GENERALI (CAPITOLO 1) Gli scarichi nell aria e nell acqua rappresentano i principali impatti ambientali causati dalle emissioni provenienti da impianti chimici. Le principali fonti di acque reflue nel settore industriale sono le seguenti: sintesi chimiche sistemi di trattamento dei gas di scarico condizionamento dell acqua per uso industriale spurghi dai circuiti di alimentazione di acqua delle caldaie scarichi dei cicli di raffreddamento controlavaggio di filtri e scambiatori ionici percolati di discarica acqua piovana proveniente da zone contaminate, ecc. i

2 Il loro principale impatto è caratterizzato da: carico idraulico tenore di sostanze inquinanti (espresso in termini di carico o concentrazione) effetto o pericolo potenziale sul corpo idrico ricevente, espresso tramite parametri sostitutivi o somma di parametri effetto sugli organismi presenti nel corpo idrico ricevente, espresso in dati di tossicità. Le emissioni di gas di scarico sono le seguenti: emissioni convogliate, che sono le uniche che possono essere trattate emissioni diffuse emissioni fuggitive. I principali agenti inquinanti atmosferici sono i seguenti: composti organici volatili (Volatile Organic Compounds - VOC) composti solforati (SO 2, SO 3, H 2 S, CS 2, COS) composti azotati (NO x, N 2 O, NH 3, HCN) composti alogenati (Cl 2, Br 2, HF, HCl, HBr) composti da combustione incompleta (CO, C x H y ) particolato. SISTEMI E STRUMENTI DI GESTIONE (CAPITOLO 2) La gestione ambientale è una strategia per trattare o prevenire gli scarichi di rifiuti causati dalle attività industriali (settore chimico), tenendo conto delle condizioni locali e migliorando nel contempo la prestazione integrata di un impianto chimico. Essa consente all operatore di: capire i meccanismi generativi di inquinamento dei processi produttivi adottare decisioni equilibrate sulle misure ambientali evitare soluzioni temporanee e investimenti non redditizi agire in modo adeguato e proattivo rispetto ai nuovi sviluppi ambientali. Un sistema di gestione ambientale (sezione 2.1) solitamente segue un percorso ciclico continuo applicando nelle varie fasi numerosi strumenti tecnici e gestionali (sezione 2.2), classificabili sommariamente come segue: strumenti di inventario che forniscono, come base di partenza, informazioni dettagliate e trasparenti per le decisioni necessarie in materia di prevenzione, minimizzazione e controllo dei rifiuti. Essi comprendono: - inventario del sito, che fornisce informazioni dettagliate sull ubicazione, sui processi produttivi e sugli impianti, sulla rete fognaria esistente, ecc.; - inventario dei flussi (acque reflue e gas di scarico), che fornisce informazioni dettagliate su: flussi di rifiuti (quantità, tenore inquinante, variabilità, ecc.) e relative fonti, quantificazione, valutazione e conferma delle cause delle emissioni in modo da classificare, in ordine di importanza, i vari flussi e identificare opzioni e priorità in vista di miglioramenti futuri. In un inventario rientrano inoltre una valutazione completa ii

3 degli effluenti e una valutazione della riduzione del consumo idrico e dello scarico di acque reflue; - analisi dei flussi di energia e materiali per migliorare l efficienza operativa dei processi (relativamente a consumo di energia, materie prime, scarichi di rifiuti). strumenti operativi, per attuare le decisioni adottate di gestione ambientale. Essi comprendono: - monitoraggio e regolare manutenzione; - definizione e revisione regolare di obiettivi o programmi interni per il continuo miglioramento ambientale; - scelta e attuazione di opzioni di trattamento e sistemi di raccolta basati sui risultati ottenuti, ad esempio, con gli strumenti di inventario; - metodi di controllo della qualità per individuare i problemi quando un trattamento esistente sfugge al controllo o non soddisfa i requisiti previsti. Questi metodi sono, ad esempio, il diagramma causa-effetto, l analisi di Pareto, il diagramma di flusso o il controllo del processo statistico. strumenti strategici, comprendenti l organizzazione e le operazioni di gestione dei rifiuti in forma integrata in tutto l'impianto chimico, valutando le opzioni ambientali ed economiche. Essi comprendono: - valutazione del rischio come metodologia comune per calcolare il rischio umano ed ecologico derivante dalle attività dei processi produttivi; - valutazione comparativa dei risultati conseguiti da un impianto o un sito rispetto ad altri; - determinazione del ciclo di vita per comparare i potenziali effetti ambientali legati a modalità di esercizio diverse; strumenti di sicurezza e di emergenza, necessari in caso di eventi non previsti quali incidenti, incendi o fuoriuscite. TECNICHE DI TRATTAMENTO (CAPITOLO 3) Le tecniche identificate dal Gruppo tecnico di lavoro (TWG, Technical Working Group) e descritte in questo documento sono quelle comunemente in uso in tutto il settore chimico. Sono presentate in ordine logico, secondo il tipo di inquinante. Le tecniche di trattamento delle ACQUE REFLUE sono le seguenti: tecniche di separazione o chiarificazione, usate principalmente in combinazione con altre operazioni, o come prima fase (per proteggere altri impianti di trattamento da danni, ostruzioni o incrostazioni causati da materiali solidi), oppure come fase finale di chiarificazione (per rimuovere i materiali solidi o oli formatisi durante una precedente operazione di trattamento): - separazione dei granuli di sabbia (desabbiatura) - sedimentazione - flottazione con aria - filtrazione - microfiltrazione / ultrafiltrazione - separazione olio-acqua tecniche di trattamento fisico-chimico di acque reflue non biodegradabili, usate principalmente per contaminanti inorganici od organici scarsamente biodegradabili (o inibitori), spesso come pretrattamento a monte dell impianto di trattamento biologico (centralizzato) delle acque reflue: iii

4 - precipitazione/sedimentazione/filtrazione - cristallizzazione - ossidazione chimica - ossidazione ad aria umida (wet oxydation) - ossidazione mediante acqua super critica - riduzione chimica - idrolisi - nanofiltrazione / osmosi inversa - adsorbimento - scambio ionico - estrazione - distillazione / rettificazione - evaporazione - strippaggio - incenerimento tecniche di trattamento biologico per acque reflue biodegradabili: - processi di digestione anaerobica, quali processo di contatto anaerobico, processo UASB (upflow anaerobic sludge blanket), processo a letto fisso e a letto espanso, rimozione biologica di composti solforati e metalli pesanti; - processi di digestione aerobica, quali processo a fanghi attivi a letto misto completamente miscelato, bioreattore a membrana, filtro a gocciolamento/percolamento, processo a letto prolungato, processo con biofiltro a letto fisso; - nitrificazione / denitrificazione; - trattamento centralizzato biologico delle acque reflue. Le tecniche descritte di trattamento dei FANGHI RESIDUI possono essere considerate come opzioni singole o come una combinazione di singole opzioni. L elenco che segue non deve essere inteso in alcun modo come indicativo di una graduatoria. La disponibilità (o la non disponibilità) di un sistema di trattamento può tuttavia condizionare fortemente, almeno a livello locale, la scelta di una tecnica appropriata di controllo delle acque reflue. Le tecniche descritte di trattamento dei fanghi residui sono: operazioni preliminari operazioni di ispessimento dei fanghi stabilizzazione dei fanghi condizionamento dei fanghi tecniche di disidratazione dei fanghi operazioni di essiccamento ossidazione termica dei fanghi messa a discarica dei fanghi in situ. Le tecniche descritte di trattamento dei GAS DI SCARICO non possono essere classificate semplicemente come tecniche di recupero o di abbattimento. Il recupero o meno degli agenti contaminanti dipende dall applicazione di ulteriori fasi di separazione. Alcune tecniche possono essere impiegate come operazioni finali individuali, altre solo come pretrattamento o fase di pulitura finale (finissaggio). La maggior parte delle tecniche di controllo dei gas di scarico richiede un ulteriore trattamento a valle, sia per le acque reflue che per i gas di scarico generati durante il processo di trattamento. Queste tecniche sono le seguenti: per i composti organici volatili e i composti inorganici: - separazione a membrana - condensazione iv

5 - adsorbimento - depurazione per via umida - biofiltrazione - biodepurazione (bioscrubbing) - gocciolamento biologico - ossidazione termica - ossidazione catalitica - combustione in torcia per il particolato: - separatore - ciclone - precipitatore elettrostatico - scrubber per via umida - filtro di tessuto - filtrazione catalitica - filtro a due stadi - filtro assoluto (High efficiency particulate air - HEPA) - filtro d aria ad alta efficienza (High efficency air filter - HEAF) - filtro per nebbie per inquinanti gassosi presenti nei gas di scarico combusti - iniezione di assorbente secco - iniezione di assorbente semi-secco - iniezione di assorbente umido - riduzione selettiva non catalitica di NO x (SNCR) - riduzione selettiva catalitica di NO x (SCR). CONCLUSIONI SULLE MIGLIORI TECNICHE DISPONIBILI (CAPITOLO 4) L'industria chimica abbraccia una vasta gamma di imprese: da un lato le piccole imprese monoprocesso caratterizzate da pochi prodotti e una o poche fonti di emissione di rifiuti e, dall altra, le imprese pluriproduttive con molti flussi complessi di rifiuti. Sebbene probabilmente non esistano due siti chimici totalmente comparabili per gamma e combinazione di prodotti, situazione ambientale, e quantità e qualità delle loro emissioni, è possibile descrivere le BAT per il trattamento delle acque reflue e i gas di scarico per l'insieme del settore chimico. Di solito, l attuazione delle BAT nei nuovi impianti non rappresenta un problema. Nella maggior parte dei casi, dal punto di vista economico ha senso programmare i processi produttivi insieme al trattamento dei reflui in modo da minimizzare le emissioni e il consumo di materie prime. Per gli impianti esistenti, invece, l attuazione delle BAT non rappresenta, generalmente, un compito facile a causa delle infrastrutture esistenti e delle situazioni locali. In ogni caso, questo documento non effettua una distinzione tra BAT da impiegare negli impianti nuovi e in quelli esistenti. Tale distinzione non consentirebbe, infatti, di migliorare la situazione ambientale dei siti industriali adottando le BAT e non rifletterebbe l impegno del settore chimico verso un continuo miglioramento delle condizioni ambientali. Gestione Come indicato nella descrizione dettagliata della gestione ambientale di cui al capitolo 2, il prerequisito di una buona prestazione ambientale è l'attuazione di un sistema di gestione ambientale. In ultima analisi, l attuazione appropriata e logica di tale sistema permetterà a un v

6 impianto chimico industriale di conseguire prestazioni ambientali ottimali e quindi di realizzare le BAT. Fatta questa premessa, costituisce una BAT applicare un sistema di gestione ambientale comprendente quanto segue: istituzione di una gerarchia trasparente di responsabilità del personale, che risponderà direttamente al livello gestionale superiore; preparazione e pubblicazione di un rapporto annuale sulle prestazioni ambientali; determinazione di obiettivi ambientali interni (per l'impianto o l'impresa), da rivedere periodicamente e pubblicare nel rapporto annuale; esecuzione di audit periodici per garantire l osservanza ai principi del sistema di gestione ambientale; monitoraggio regolare delle prestazioni e dei progressi verso la realizzazione della politica del sistema di gestione ambientale; valutazione dei rischi, su base continua, per individuare i pericoli; valutazione comparativa, su base continua, e affinamento dei processi (di produzione e trattamento dei rifiuti) per diminuire il consumo idrico ed energetico, la produzione di rifiuti e gli effetti incrociati; attuazione di un adeguato programma di formazione del personale e istruzioni da fornire agli appaltatori che lavorano nel sito in materia di salute, sicurezza, ambiente ed emergenze; applicazione di buone pratiche di manutenzione. Rientra anche nelle BAT integrare nel sistema di gestione ambientale un sistema di gestione delle acque reflue e dei gas di scarico (o valutazione delle acque reflue e dei gas di scarico), mediante una combinazione adeguata di: inventario del sito e inventario dei flussi; controllo e identificazione delle fonti di emissione più importanti per ogni comparto ambientale, elencandole in base al relativo carico inquinante; controllo degli elementi riceventi (aria e acqua) e della loro tolleranza alle emissioni, utilizzando i risultati ottenuti per determinare la misura in cui sono necessari trattamenti più forti o l accettabilità o meno delle emissioni; determinazione delle tossicità, della persistenza e del potenziale bioaccumulo delle acque reflue da scaricare in un corpo idrico ricevente e notifica dei risultati alle autorità competenti; controllo e identificazione dei processi che consumano acqua e loro classificazione in funzione del consumo; ricerca di soluzioni di miglioramento, incentrate in particolare sui flussi con concentrazioni e carichi elevati, il loro potenziale di rischio e l impatto con il corpo idrico ricevente 1 ; determinazione delle soluzioni più efficaci, comparando i rendimenti di eliminazione totale, l equilibrio totale degli effetti incrociati, la fattibilità tecnica, organizzativa ed economica, ecc. BAT significa anche: valutare l impatto sull ambiente e gli effetti sugli impianti di trattamento al momento di pianificare nuove attività o modificare quelle esistenti; ridurre le emissioni alla fonte; collegare i dati di produzione con i dati sui carichi di emissione per comparare le emissioni effettive e quelle stimate; 1 Uno Stato membro desidera ricevere una definizione più precisa di flussi con maggiori concentrazioni che comprenda valori per carichi e/o concentrazioni. Si riporta un parere contrastante. Per ulteriori dettagli, cfr. capitolo 4. vi

7 trattare i flussi di rifiuti contaminati alla fonte anziché disperderli e sottoporli successivamente a trattamento centralizzato, salvo indicazione contraria; applicare metodi di controllo della qualità per valutare il trattamento e/o i processi produttivi e/o evitare che sfuggano al controllo; applicare, per la pulizia delle attrezzature, una buona pratica operativa per ridurre le emissioni nell acqua e nell aria; adottare strutture e procedure che consentano il rilevamento tempestivo di anomalie che potrebbero interessare gli impianti di trattamento a valle, onde evitare problemi agli stessi; installare un efficiente sistema di allarme centralizzato, che avvisi tutti gli interessati in caso di guasti o anomalie; attuare un programma di monitoraggio in tutti gli impianti di trattamento dei reflui per controllarne il corretto funzionamento; attuare strategie per il trattamento delle acque degli impianti antincendio e le perdite; predisporre un piano per fronteggiare eventuali incidenti ambientali; stabilire i costi dei trattamenti delle acque reflue e dei gas di scarico associati alla produzione. Le misure integrate al processo non rientrano nell ambito del documento, ma rappresentano uno strumento importante per ottimizzare le prestazioni ambientali dei processi produttivi. Pertanto, le BAT devono: usare, ove possibile, provvedimenti integrati con il processo in luogo di tecniche di fine ciclo (end-of-pipe); valutare, negli impianti di produzione esistenti, la possibilità di applicare provvedimenti integrati con il processo ed attuarli, ove possibile o al più tardi, quando l impianto viene sottoposto a modifiche importanti. Acque reflue Un adeguato SISTEMA DI RACCOLTA DELLE ACQUE REFLUE è importante per la riduzione e/o per il trattamento. Il sistema convoglia i flussi di acque reflue alle sezioni di trattamento più appropriate evitando il mescolamento di acque reflue contaminate con acque non contaminate. In tal caso, le BAT devono: separare le acque di processo da quella piovana e da altre acque non contaminate. Negli impianti esistenti che non applicano ancora questa separazione, il sistema può essere installato, almeno parzialmente, quando sono apportate importanti modifiche al sito stesso; isolare le acque di processo in base al loro carico contaminante; coprire le zone di potenziale contaminazione laddove fattibile; prevedere un drenaggio separato per le zone a rischio di contaminazione, incluso un pozzetto per raccogliere perdite e fuoriuscite; utilizzare collettori superficiali per raccogliere le acque industriali all interno del sito, tra i punti di generazione delle acque reflue e l impianto di trattamento finale. Se le condizioni climatiche non lo consentono (temperature decisamente al di sotto di 0 C), una soluzione alternativa idonea sono canali sotterranei accessibili. Molti siti chimico-industriali hanno ancora collettori sotterranei e non è praticabile l immediata costruzione di nuovi sistemi di raccolta, ma è possibile eseguire le opere in varie fasi in occasione di importanti modifiche agli impianti di produzione o al sistema di collettori; prevedere bacini di ritenuta in caso di guasti e per le acque antincendio alla luce della valutazione dei rischi. vii

8 IL TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE nel settore chimico segue almeno quattro diverse strategie: trattamento finale centralizzato in un impianto di trattamento delle acque reflue di tipo biologico in situ; trattamento finale centralizzato in un impianto comunale di trattamento delle acque reflue; trattamento finale centralizzato di acque reflue inorganiche in un impianto di trattamento chimico-meccanico delle acque reflue; trattamento decentrato. Nessuna di queste quattro strategie è preferibile alle altre a condizione di garantire un livello equivalente di protezione dell'ambiente nel suo insieme e di non portare a carichi inquinanti maggiori nell'ambiente (articolo 2, paragrafo 6 della direttiva). Si presume, a questo punto, che siano state adottate le decisioni gestionali appropriate, che sia stato valutato l impatto sul corpo idrico ricevente, che siano state sfruttate tutte le opzioni pratiche di prevenzione e riduzione delle acque reflue e considerate tutte le misure di sicurezza e che, da questo momento in poi, siano prese in considerazione solo soluzioni di fine ciclo. Per l acqua piovana, la BAT deve: convogliare l acqua piovana non contaminata direttamente in un corpo d acqua ricevente, evitando il passaggio nella rete fognaria delle acque reflue; trattare l acqua piovana proveniente da zone contaminate prima di scaricarla in un corpo d acqua ricevente. In alcuni casi, può rivelarsi utile per l ambiente utilizzare l acqua piovana come acqua di processo per diminuire il consumo di acqua dolce. Gli impianti appropriati di trattamento sono: camera di separazione delle sabbie bacino di contenimento serbatoio di sedimentazione filtro a sabbia. Si considerano BAT le tecniche che eliminano gli oli e/o gli idrocarburi quando si manifestano sotto forma di grandi quantità o laddove siano incompatibili con altri sistemi, allo scopo di massimizzare il recupero, applicando una combinazione appropriata di: separazione olio/acqua a mezzo ciclone, microfiltrazione o separatore API (American Petroleum Institute) in presenza di grandi quantità di oli o idrocarburi liberi; in alternativa, impiego di separatore a piastre piane parallele o ondulate; microfiltrazione, filtrazione su letto granulare o flottazione con gas; trattamento biologico. viii

9 Livelli di emissione associati alle BAT Concentrazione a Parametro [mg/l] contenuto totale idrocarburi b BOD COD a media mensile b Nell ambito del Gruppo tecnico di lavoro non è stato possibile risolvere i disaccordi sui metodi analitici diretti a determinare gli idrocarburi. Le migliori tecniche disponibili consistono nel separare e/o eliminare le emulsioni alla fonte. Le materie in sospensione (TSS) (materie solide che includono composti di metalli pesanti o fanghi attivi) sono eliminate grazie alle BAT dai flussi di acque reflue laddove potrebbero causare danni o guasti agli impianti a valle, ovvero prima dello scarico in un corpo d acqua ricevente. Le tecniche comuni sono le seguenti: sedimentazione / flottazione con aria per catturare la maggior parte del carico di materie in sospensione filtrazione meccanica per l ulteriore riduzione dei corpi solidi microfiltrazione o ultrafiltrazione quando sono necessarie acque reflue senza corpi solidi. Si preferiscono tecniche che consentano il recupero di sostanze. Sono BAT anche: controllare gli odori e il rumore coprendo o chiudendo le attrezzature e convogliando l aria estratta ad un altro trattamento dei gas di scarico, ove necessario; eliminare i fanghi, commissionando l operazione ad un appaltatore autorizzato o trattandoli in situ (cfr. sezione sul trattamento dei fanghi). Poiché i metalli pesanti sono elementi chimici che non possono essere distrutti, il recupero e il riutilizzo sono l unico modo per evitarne il rilascio nell ambiente. Qualunque altra scelta ne causa il trasferimento in acque reflue, aria inquinata e discariche. Per i metalli pesanti, le BAT comprendono tutte le operazioni seguenti: isolare il più possibile le acque reflue che contengono composti di metalli pesanti; trattare i flussi di acque reflue alla fonte prima di mescolarle ad altri flussi; utilizzare tecniche che consentano il maggior recupero possibile; facilitare l ulteriore eliminazione dei metalli pesanti in un impianto di trattamento delle acque reflue finale, come fase di pulitura, e successivo trattamento dei fanghi, ove necessario. Le tecniche appropriate sono: precipitazione / sedimentazione (o, in alternativa, flottazione con aria) / filtrazione (oppure microfiltrazione o ultrafiltrazione) cristallizzazione scambio ionico nanofiltrazione (oppure osmosi inversa). ix

10 Poiché i livelli di emissione ottenibili con queste tecniche di controllo dipendono molto dal processo originario da cui derivano i metalli pesanti, i gruppi tecnici di lavoro non sono riusciti ad identificare i livelli di emissione associati alle BAT validi per il settore chimico nel suo complesso. È stato raccomandato di trattare questo argomento negli specifici BREF di processo. Il contenuto di sali inorganici (e/o acidi) delle acque reflue può influenzare sia la biosfera dell acqua ricevente (per esempio piccoli corsi d'acqua assoggettati a carichi salini elevati), sia il funzionamento dei sistemi fognari (corrosione di tubi, valvole e pompe, o cattivo funzionamento del trattamento biologico a valle). In caso si presentino una o entrambe queste eventualità, è compito delle BAT controllare il contenuto salino inorganico, preferibilmente alla fonte e con tecniche di controllo che ne consentano il recupero. Appropriate tecniche di trattamento (che non comprendono tecniche per il trattamento di metalli pesanti o sali di ammonio) sono: evaporazione scambio ionico osmosi inversa eliminazione biologica del solfato (usata solo per il solfato, ma quando sono presenti metalli pesanti, anch essi vengono rimossi). Gli agenti inquinanti non idonei al trattamento biologico sono, ad esempio, sostanze TOC (total organic carbon) recalcitranti e/o tossiche che inibiscono il processo biologico. Ciò significa che è necessario evitarne lo scarico in un impianto di trattamento biologico. Non è possibile prevedere quali agenti contaminanti siano inibitori di processi biologici in un impianto di trattamento delle acque reflue, poiché ciò dipende dalla capacità di adattamento dei microrganismi presenti nell impianto in questione a speciali agenti contaminanti. È pertanto compito delle BAT evitare l immissione di componenti di acque reflue in sistemi di trattamento biologico se esse possono perturbarne il funzionamento e trattare con tecniche adeguate la frazione rilevante non biodegradabile delle acque reflue 2. scelta n. 1: tecniche che consentono il recupero di sostanze: - nanofiltrazione (o osmosi inversa) - adsorbimento - estrazione - distillazione / rettificazione - evaporazione - stripping scelta n. 2: tecniche di riduzione senza la necessità di ulteriore combustibile quando il recupero non è fattibile: - ossidazione chimica, ma occorre prestare attenzione agli agenti contenenti cloro - riduzione chimica - idrolisi chimica scelta n. 3: tecniche di riduzione che comportano un notevole consumo di energia quando non esiste altra scelta per ridurre la tossicità o gli effetti inibitori o quando si può far funzionare il processo in modo autosostenibile: - ossidazione umida (variante a bassa o alta pressione) - incenerimento di acque reflue 2 Uno Stato membro desidera ricevere una definizione più precisa di frazione rilevante non biodegradabile. Si registrano pareri divergenti. Per ulteriori dettagli, cfr. capitolo 4. x

11 nei casi in cui l approvvigionamento idrico e il relativo consumo rappresentino un problema ambientale, devono essere valutate tecniche che richiedono notevoli quantità di acqua di raffreddamento o sistemi di depurazione per via umida per il trattamento dell aria inquinata, quali: - estrazione - distillazione / rettificazione - evaporazione - strippaggio. Le acque reflue biodegradabili possono essere trattate in sistemi di controllo biologico, come flussi secondari in sistemi di (pre)trattamento progettati appositamente, ad esempio sistemi anaerobici o aerobici ad alta capacità, oppure come acque reflue miste in un impianto centralizzato di trattamento biologico delle centralizzato. Fa parte delle BAT, pertanto, eliminare le sostanze biodegradabili mediante un appropriato sistema biologico di trattamento (o una loro appropriata combinazione) quale: pretrattamento biologico per alleggerire la stazione centralizzata di trattamento biologico delle acque reflue da un alto carico biodegradabile (oppure fase finale di depurazione). Sono tecniche adeguate: - il processo anaerobico di contatto - il processo anaerobico con manto di fanghi a flusso ascendente - il processo anaerobico e aerobico a letto fisso - il processo anaerobico a letto espanso - il processo a miscelazione completa di fanghi attivi - il bioreattore a membrana - il filtro biologico (percolatore) - il processo a letto fisso con biofiltro nitrificazione / denitrificazione quando le acque reflue contengono un elevato carico di azoto trattamento biologico centralizzato, per evitare l introduzione di agenti inquinanti delle acque reflue non biodegradabili quando possono causare il cattivo funzionamento dell impianto di trattamento e quando l impianto non è idoneo a trattarli. In generale, il livello di emissione associato alle BAT per BOD, dopo il trattamento biologico centralizzato, è < 20 mg/l. Nel caso dei fanghi attivi, un applicazione tipica è una fase biologica a basso carico, con un carico COD giornaliero di 0,25 kg/kg di fanghi. Livelli di emissione associati alle BAT per lo scarico finale in un corpo idrico ricevente3: Parametro a Percentuale di rendimento [%] Livelli di emissione [mg/l] b TSS c COD d N e totale inorganico 5-25 P totale f AOX (Adsorbable Organic halogen compounds) 3 Uno Stato membro insiste sull includere i livelli di emissione associati alle BAT per AOX e metalli pesanti nel punto di scarico finale. Si registrano pareri divergenti. Per ulteriori dettagli, cfr. capitolo Errore. L'origine riferimento non è stata trovata.. xi

12 a b c d e f per BOD, cfr. sezione precedente sul trattamento biologico centralizzato media giornaliera, con l eccezione delle materie in sospensione media mensile basse percentuali di rendimento per basse concentrazioni di agenti contaminanti somma di NH4-N, NO2-N e NO3-N (un parametro più raccomandabile sarebbe N totale. A causa della mancanza di informazioni su N totale, si usa qui totale di N inorganico) i valori inferiori si riferiscono agli impianti di trattamento biologico WWTP, i valori superiori ai processi di produzione Executive Summary Waste Water Fanghi residui Quando i fanghi residui vengono trattati nel sito dell industria chimica, le BAT usano una o più delle opzioni seguenti (senza ordine di preferenza): operazioni preliminari operazioni di ispessimento dei fanghi stabilizzazione dei fanghi condizionamento dei fanghi tecniche di disidratazione dei fanghi operazioni di essiccamento ossidazione termica dei fanghi messa a discarica dei fanghi in situ. Il trattamento fuori dal sito non è preso in considerazione poiché non rientra nell ambito del documento. Non si tratta in alcun caso di una conclusione delle BAT contro il trattamento fuori dal sito operato da terzi su contratto. Gas di scarico I SISTEMI DI RACCOLTA DEI GAS DI SCARICO consentono di convogliare le emissioni gassose verso gli impianti di trattamento. Sono costituiti dalla chiusura della fonte di emissione, da sfiati e tubi. È compito delle BAT: minimizzare i flussi di gas verso l unità di controllo, isolando il più possibile le fonti di emissione; prevenire il rischio di esplosione: - installando un rilevatore di infiammabilità all interno del sistema di raccolta quando è alto il rischio di miscela infiammabile; - mantenere la miscela gassosa al di sotto del limite più basso o al di sopra del limite più alto di esplosività; installare attrezzature idonee a prevenire l accensione di miscele infiammabili gas-ossigeno o minimizzarne gli effetti. In questo documento, le fonti dei gas di scarico sono distinte come segue: fonti a bassa temperatura, come processi produttivi, trattamento di sostanze chimiche, lavorazione di prodotti; fonti ad alta temperatura, come processi di combustione comprendenti attrezzature quali caldaie, impianti elettrici, inceneritori di processo e ossidatori termici e catalitici. xii

13 Fonti a bassa temperatura Gli agenti inquinanti che devono essere controllati nei gas di scarico rilasciati da fonti a bassa temperatura (gas di processo produttivi) sono le polveri (particolato), i VOC e i composti inorganici (HCl, SO 2, NO, ecc.). Le migliori tecniche disponibili consistono nell'eliminare le polveri/particolato dai flussi di gas di scarico, come trattamento finale o come pretrattamento per proteggere gli impianti a valle, recuperando il materiale, laddove possibile. Occorre tenere ben presente il consumo energetico e idrico delle tecniche di trattamento. Sono tecniche di controllo appropriate: tecniche di pretrattamento con recupero potenziale - separatore - ciclone - filtro per nebbia (anche come filtro di depurazione per aerosol e particolato) tecniche di trattamento finale - scrubber a umido - precipitatore elettrostatico - filtro di tessuto - vari filtri ad alta efficienza in funzione del tipo di particolato. Le migliori tecniche disponibili consistono nell eliminare i VOC dai flussi dei gas di scarico. La tecnica di controllo da applicare dipende in gran parte dal processo di origine e dal grado di rischio che rappresentano. scelta n. 1: tecniche per recuperare materie prime e/o solventi, spesso applicate come pretrattamento per recuperare il carico principale di VOC prima degli impianti di abbattimento a valle o per proteggere gli impianti a valle a fini di sicurezza. Tra le tecniche adeguate figurano: - depurazione per via umida - condensazione - separazione a membrana - adsorbimento o combinazione di esse: - condensazione / adsorbimento - separazione a membrana / condensazione scelta n. 2: tecniche di abbattimento quando non è possibile il recupero, dando la preferenza a tecniche a basso consumo energetico scelta n. 3: tecniche di combustione (ossidazione termica o catalitica) quando non sono disponibili tecniche altrettanto efficienti. Quando si applicano le tecniche di combustione, le BAT effettuano un trattamento del gas combusto, quando sono previste notevoli quantità di agenti contaminanti. Le BAT inoltre ricorrono alla combustione in torcia flaring solo per eliminare in modo sicuro i gas combustibili in eccesso, ad esempio in caso di interventi di manutenzione, malfunzionamenti di impianti o sfiati a distanza non collegati agli impianti di abbattimento. Per altri composti diversi dai VOC, le BAT eliminano questi agenti inquinanti, applicando la tecnica appropriata: xiii

14 depurazione per via umida (assorbimento in acqua, soluzione acida o alcalina) per alogenuri di idrogeno, Cl 2, SO 2, H 2 S, NH 3 depurazione con solvente (assorbimento in solvente) non acquoso per CS 2, COS adsorbimento per CS 2, COS, Hg trattamento biologico per NH 3, H 2 S, CS 2 incenerimento per H 2 S, CS 2, COS, HCN, CO SNCR o SCR per NO x. Laddove possibile, è preferibile ricorrere a tecniche di recupero e non di abbattimento, per esempio: recupero di acido cloridrico, quando si usa l acqua come mezzo di depurazione nel primo stadio di assorbimento, per produrre una soluzione di acido cloridrico recupero di NH 3. Il Gruppo tecnico di lavoro non è giunto a conclusioni circa i livelli di emissione associati alle BAT per i gas di scarico provenienti da processi produttivi, applicabili al settore industriale nel suo complesso. I livelli di emissione associati alle BAT per i gas di processo dipendono, in larga misura, dall attuale processo produttivo ed è stato raccomandato di trattare questo argomento negli appropriati BREF di processo. Fonti ad alta temperatura Gli agenti inquinanti da controllare nei gas di scarico risultanti da processi ad alta temperatura (gas di scarico combusti) sono le polveri (particolato), i composti alogenati, gli ossidi di carbonio, gli ossidi di zolfo, gli NO x e, possibilmente, le diossine. Le migliori tecniche disponibili consistono nell'eliminare polveri / particolato mediante: precipitatore elettrostatico filtro a manica (dopo scambiatore di calore a C) filtro catalitico (condizioni paragonabili al filtro a sacco) depurazione per via umida. Le migliori tecniche disponibili consistono nel recuperare HCl, HF e SO 2 mediante la depurazione per via umida a due stadi, oppure eliminarle tramite l iniezione per assorbimento ad umido o a secco, sebbene la depurazione per via umida rappresenti, di solito, la tecnica più efficace per l abbattimento e il recupero. Per NO x, le BAT significano optare per la SCR anziché la SCNR (almeno per i grandi impianti) poiché la prima offre capacità di eliminazione e prestazioni ambientali migliori. Per gli impianti esistenti dotati di dispositivi SNCR, è opportuno procedere ad un cambiamento quando vengono programmate modifiche importanti all impianto di incenerimento. Sebbene la SCR rientri nelle BAT in senso generale, vi sono casi specifici (impianti più piccoli) dove la SNCR rappresenta la soluzione migliore dal punto di vista tecnico-economico. Si deve valutare la capacità di altre misure a fornire ulteriori miglioramenti complessivi, anziché prendere in considerazione il retrofitting della SNCR. xiv

15 Livelli di emissione associati alle BAT del trattamento di gas combusto Livelli di emissione Parametro [mg/nm 3 ] 1 Polveri <5-15 HCl <10 HF <1 SO 2 < NO x (caldaie a gas/impianti di riscaldamento) NO x (caldaie a combustibile liquido/impianti di riscaldamento) NH 4 3 <5 5 Diossine 0.1 ng/nm 3 TEQ 1 medie di mezz ora, tenore di ossigeno di riferimento 3% 2 gamma inferiore per combustibile gassoso, gamma superiore per combustibile liquido 3 valore più alto per i piccoli impianti che usano la SNCR 4 perdite di NH 3 applicando la SCR 5 valore relativo a catalizzatori nuovi; con l invecchiamento del catalizzatore le emissioni di NH3 sono più elevate CONCLUSIONI E RACCOMANDAZIONI (CAPITOLO 6) Dopo il secondo incontro del gruppo tecnico di lavoro, uno Stato membro ha espresso quattro opinioni divergenti. 1. Secondo lo Stato membro le indicazioni sulle BAT per la gestione delle acque reflue e dei gas di scarico sono in parte troppo generali e si riferiscono ad esempi di flussi con concentrazioni e carichi più elevati (come menzionato nel paragrafo ). 2. Secondo lo Stato membro il criterio frazione rilevante non biodegradabile va definito meglio, fornendo una serie di valori indicativi per i TOC recalcitranti ai flussi di acque reflue. 3. Secondo lo Stato membro i livelli di emissione associati alle BAT per i metalli pesanti si devono basare sugli esempi forniti nell allegato Quando si segue la strategia di prevenzione, pretrattamento e trattamento centralizzato descritto in precedenza (cfr. sezione sui metalli pesanti), è possibile indicare valori di emissione associati alle BAT per i metalli pesanti, validi per molti siti chimici. I valori sono inoltre influenzati dalla percentuale di produzioni relative ai metalli pesanti e sono quindi dipendenti dalla combinazione di prodotti, che in casi particolari può causare valori superiori, specialmente nella produzione di prodotti chimici fini. Nel caso di scarichi nella rete fognaria pubblica, bisogna tener conto dell effetto degli impianti di trattamento delle acque reflue nella misura in cui si garantirebbe che i metalli pesanti non siano trasferiti ad altri mezzi. Il gruppo di lavoro non ha dato seguito a questa richiesta, affermando che non sarebbe utile menzionare livelli di emissione associati alle BAT influenzati da particolari combinazioni di flussi di acque reflue nei singoli siti produttivi, generando valori che possono o no essere validi in casi concreti. Si registrano quindi opinioni discordanti. 4. Secondo lo Stato membro i livelli di emissione associati alle BAT per gli AOX si devono basare sugli esempi riportati nell allegato e si possono indicare i livelli di emissione associati alle BAT, sebbene i valori di emissione per gli AOX siano fortemente influenzati dalla porzione e dal tipo di sintesi clororganica in un sito chimico, quando il trattamento delle acque reflue viene eseguito in base alle conclusioni BAT sopra riportate (cfr. sezione sugli agenti inquinanti non adatti al trattamento biologico). Il gruppo tecnico di lavoro non ha dato seguito a questa richiesta. Gli esempi illustrati (cfr. allegato 7.6.2) sono stati interpretati come composti da diverse serie di dati statistici, tali da impedire la definizione dei livelli di emissione associati alle BAT. È stato affermato inoltre che uno dei livelli più bassi di emissione di AOX riportato come esempio corrispondeva ad un rendimento scarso, mentre il livello di emissione più alto della serie di xv

16 dati era stato registrato in un sito con un rendimento molto buono. In questa situazione, il gruppo tecnico di lavoro non ha ritenuto possibile fornire livelli di emissione associati alle BAT per gli AOX. Le opinioni sono quindi divergenti. Lo stesso scambio di informazioni è stato tutt altro che esauriente. È difficile comprendere perché le cose stiano in questi termini, alla luce degli sforzi compiuti nel passato da parte del settore chimico e dei risultati conseguiti nella gestione delle acque reflue e delle emissioni di gas di scarico. Altrettanto difficile è risultato lo scambio di informazioni con alcuni Stati membri. Per la revisione del BREF, si raccomanda di colmare le lacune esistenti. Tale revisione dovrebbe attendere la finalizzazione di tutti i BREF verticali nel settore chimico. Affinché la revisione abbia un senso, sarà comunque necessario concentrarsi maggiormente sulle informazioni utili per l autorità preposta al rilascio delle autorizzazioni. Ulteriori dettagli sono riportati nel capitolo 6. La CE sta lanciando e cofinanziando, attraverso i suoi programmi di RST, una serie di progetti concernenti le tecnologie pulite, tecnologie emergenti di trattamento degli effluenti e di riciclo nonché strategie di gestione. Questi progetti possono apportare un utile contributo alle future revisioni BREF. Si invitano pertanto i lettori ad informare l'ufficio europeo di prevenzione e di riduzione integrata dell'inquinamento (European Integrated Pollution Prevention and Control Bureau - EIPPCB) in merito a qualsiasi risultato di ricerca che interessi il campo di applicazione del presente documento (cfr. anche la prefazione del presente documento). xvi