6.5. Risultati simulazioni sistema rifiuti e riscaldamento

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1 Capitolo 6 Risultati pag Risultati simulazioni sistema rifiuti e riscaldamento Come già detto nel paragrafo 5.8, i risultati riportati in questo paragrafo fanno riferimento alle concentrazione al suolo dei composti inquinanti di interesse, nella situazione attuale (anno 2003) ed in quella futura (anno 2007) relativamente ai processi inclusi all interno del sistema di gestione dei rifiuti, secondo lo schema di modificazione descritto dal Piano Provinciale di gestione dei rifiuti urbani della Provincia di Firenze. Nell ambito di tale fase di studio si è voluto considerare l effetto dovuto alle emissioni da caldaie per riscaldamento civile, rispetto alla possibile opzione offerta dalla installazione di sistemi di recupero di energia da rifiuti e da biogas derivato da produce, di proporre un sistema di teleriscaldamento urbano e/o industriale per le aree circostanti agli impianti. Nella situazione futura è infatti possibile ipotizzare di poter utilizzare l energia termica cogenerata dal termovalorizzatore e dal sistema di recupero energetico da biogas di discarica alimentato con motori a combustione interna (MCI) per realizzare un sistema di teleriscaldamento di abitazioni civili prossime all impianto (in un intorno centrato sul termovalorizzatore, che in prima approssimazione può essere considerato pari ad un raggio di circa 2 km). L ipotesi della cogenerazione per la produzione di calore, può portare alla soppressione di parte delle caldaie attualmente in uso per il riscaldamento urbano e/o per gli usi industriali e commerciali delle aree limitrofe, riducendo le emissioni connesse. In tal senso il sistema di gestione dei rifiuti e il sistema di produzione di riscaldamento civile risultano essere connessi e per questo motivo è stata approfondita tale ipotesi in termini di bilancio complessivo di carico ambientale al suolo. Per quel che riguarda la valutazione delle emissioni dovute alle caldaie per riscaldamento civile sono stati utilizzati dati appartenenti alla tipologia di sorgenti classificate come sorgenti diffuse, relativamente a caldaie aventi potenzialità inferiore ai 50 MWt e pertanto si deve tenere conto delle considerazioni fatte nel paragrafo relativo a tali sorgenti, per quanto riguarda la rappresentatività delle risultanze ottenute con modelli diffusionali applicati a tale tipologia di sorgenti. Nonostante ciò risulta molto interessante il confronto fra la situazione attuale e quella futura, per la valutazione di tipo qualitativa dei possibili effetti di riduzione o incremento complessivi del carico ambientale nelle aree limitrofe a quelli coinvolti dalle modificazioni del sistema impiantistico di trattamento e smaltimento di rifiuti. Di seguito vengono riportate, per ogni inquinante: una mappa relativa alla concentrazione media annuale al 2003 (in alto a sinistra) riferita allo stato attuale del sistema di gestione dei rifiuti e del sistema di riscaldamento urbano; una mappa relativa alla concentrazione media annuale al 2007 (in alto a destra) riferita alla ipotesi di modificazione del sistema di gestione dei rifiuti e del sistema di riscaldamento urbano (teleriscaldamento); una mappa riferita alla differenza relativa (in percentuale) di concentrazione media fra lo stato attuale (anno 2003) e stato ipotetico futuro con teleriscaldamento (anno 2007) (in basso). Nel grafico della differenza relativa tra i due scenari i valori negativi indicano una riduzione dei carichi ambientali, mentre quelli positivi un aumento. Non è stato possibile analizzare i risultati relativi ad alcuni inquinanti quali toluene, xilene e diossine, poiché per questi non sono presenti nel data base preso a riferimento, relativo alle sorgenti diffuse.

2 Capitolo 6 Risultati pag. 302 Figura Confronto NO x sistema rifiuti e riscaldamento Nel passaggio fra la situazione attuale a scenario futuro con teleriscaldamento, si nota una sostanziale stabilità nella distribuzione della concentrazione di NO X nelle aree distanti dalle zone di collocazione degli impianti. Effettivamente i due effetti di aggiunta del termovalorizzatore e del sistema di recupero energetico da biogas affiancati alla sostituzione parziale delle caldaie per riscaldamento urbano con sistema di teleriscaldamento tendono a controbilanciarsi nell ambito dell intero territorio interessato. Ovviamente la presenza dei due punti emissivi (termovalorizzatore e

3 Capitolo 6 Risultati pag. 303 MCI) porta ad un incremento delle concentrazioni di NO X localizzato in corrispondenza delle aree tecnologiche, mentre l effetto del teleriscaldamento porta ad un interessante decremento delle concentrazioni medie rispetto ai valori attuali nelle aree maggiormente urbanizzate prossime agli impianti in conseguenza della eliminazione parziale delle caldaie (con effetti compresi fra il 20 e 50%). L effetto sinergico appare estremamente interessante in termini di trasferimento dei carichi ambientali, in quanto porta ad un incremento dei carichi nelle aree oggi meno urbanizzate a vantaggio di quelle maggiormente urbanizzate, grazie al decentramento della produzione energetica verso un polo di conversione unico.

4 Capitolo 6 Risultati pag. 304 Figura Confronto SO 2 sistema rifiuti e riscaldamento Nel passaggio fra la situazione attuale a quella ipotizzata come futura (implementazione del polo tecnologico di conversione energetica da rifiuti e biogas con teleriscaldamento urbano a servizio delle aree urbane limitrofe), si evidenzia, nel caso degli ossidi di zolfo un decremento della concentrazione di SO 2 rispetto ai valori attuali. La riduzione pur essendo più marcata nelle aree maggiormente urbanizzate che usufruiscono maggiormente del beneficio determinato dalla sostituzione dei sistemi attuali di

5 Capitolo 6 Risultati pag. 305 generazione del calore per riscaldamento urbano, ed è comunque uniformemente distribuita sui quadranti interessati dal teleriscaldamento, con maggiore effetto su quelli più urbanizzati. Lo stato di incremento delle concentrazioni al suolo, che si presenta come elemento di bilanciamento degli effetti benefici, è comunque molto ridotto e limitato alle sole aree di prossimità agli impianti.

6 Capitolo 6 Risultati pag. 306 Figura Confronto PM 10 sistema rifiuti e riscaldamento Nel passaggio fra la situazione attuale a quella ipotetica futura di cogenerazione con teleriscaldamento urbano, anche nel caso delle polveri fini, pur essendo predominante l impiego di combustibili gassosi per riscaldamento urbano, si registra effetto marcato di decremento delle concentrazioni di PM 10 rispetto ai valori attuali. La riduzione è compresa fra 20 e 50% ed è maggiore presente nei quadranti più urbanizzati, dove l effetto di sostituzione dei sistemi convenzionali per riscaldamento è ovviamente più incisivo. L effetto di incremento è limitato alle sole aree limitrofe agli impianti.

7 Capitolo 6 Risultati pag. 307 Figura Confronto Pb sistema rifiuti e riscaldamento Nel caso del piombo (Pb), anche in ragione dei bassi valori di impatto evidenziati già in precedenza, il passaggio fra lo stato attuale ad uno stato futuro di cogenerazione con teleriscaldamento urbano alimentato da rifiuti e biogas di discarica è in grado di fornire un effetto di deciso decremento della concentrazione di Pb rispetto ai valori attuali, diffuso a tutte le aree prese in esame e senza effetti di incremento neppure nelle immediate vicinanze degli impianti.

8 Capitolo 6 Risultati pag. 308 Figura Confronto Cd sistema rifiuti e riscaldamento Nel caso del cadmio (Cd) il passaggio fra lo stato attuale ad uno stato futuro di cogenerazione con teleriscaldamento urbano alimentato da rifiuti e biogas di discarica porta ad un effetto fortemente differenziato a seconda delle aree prese in considerazione. In particolare è possibile apprezzare il fatto che la sostituzione dei sistemi convenzionali di riscaldamento urbano porta ad una riduzione dei carichi ambientali nelle aree maggiormente coinvolte da tale intervento. Di contro però nelle aree limitrofe agli impianti di conversione

9 Capitolo 6 Risultati pag. 309 energetica da rifiuti e da biogas presi in considerazione si ha un incremento dei carichi ambientali rispetto allo stato attuale (anche se relativamente a valori assoluti di concentrazione ben inferiori ai valori di salvaguardia della salute umana, come evidenziato al paragrafo 6.1.9). Un comportamento apparentemente anomalo è dato dalla presenza di condizioni di incremento delle concentrazioni al suolo anche in aree lontane dagli impianti di conversione da rifiuti e biogas di discarica, che devono riferirsi alla assenza di livelli di antropizzazione nel modello areale di rappresentazione delle sorgenti diffuse preso in considerazione per la predisposizione del presente studio.

10 Capitolo 6 Risultati pag. 310 Figura Confronto Hg sistema rifiuti e riscaldamento Anche nel caso del mercurio (Hg) il passaggio fra lo stato attuale ad uno stato futuro di cogenerazione con teleriscaldamento urbano alimentato da rifiuti e biogas di discarica porta ad un effetto fortemente differenziato a seconda delle aree prese in considerazione. Anche in questo caso è possibile apprezzare il fatto che la sostituzione dei sistemi convenzionali di riscaldamento urbano porta ad una riduzione dei carichi ambientali nelle aree maggiormente coinvolte da tale intervento.

11 Capitolo 6 Risultati pag. 311 Di contro però nelle aree limitrofe agli impianti di conversione energetica da rifiuti e da biogas presi in considerazione e anche in aree non direttamente prossime a tali impianti si ha un incremento dei carichi ambientali rispetto allo stato attuale. Tale effetto è dovuto per lo più ai bassi valori di carico ambientale determinati dalle sorgenti convenzionali sostituite che generano un carico al suolo dello stesso ordine di grandezza rispetto alle concentrazioni dovute alle emissioni prodotte dal polo di conversione energetica (termovalorizzatore e sistema di recupero energetica da biogas). Si deve comunque tenere presente, come già evidenziato al paragrafo 6.1.9, che si tratta sempre di valori di concentrazione che in termini assoluti risultano essere ben inferiori ai valori di salvaguardia della salute umana.

12 Capitolo 6 Risultati pag. 312 Figura Confronto benzene sistema rifiuti e riscaldamento Nel passaggio fra la situazione attuale a quella ipotetica futura di cogenerazione con teleriscaldamento urbano, nel caso del benzene, si registra effetto marcato di decremento delle concentrazioni rispetto ai valori attuali, nelle aree sottoposte al maggiore effetto di sostituzione dei sistemi convenzionali per riscaldamento. L effetto di incremento che viene indicato nella figura 6.79, si deve tenere presente che, come indicato nel paragrafo 6.1.8, è

13 Capitolo 6 Risultati pag. 313 riferito a concentrazioni al suolo del tutto trascurabile rispetto alle condizioni limite di qualità dell aria. Tali effetti sono determinati dal fatto che Il benzene non è un composto tipico delle emissioni di caldaie per riscaldamento civile e che quindi l introduzione del teleriscaldamento ha un effetto meno rilevante, o comunque meno localizzato, in termini di riduzione delle concentrazioni al suolo (presente già in bassissime concentrazioni), rispetto ad altre tipologie di inquinanti tipici.

14 Capitolo 6 Risultati pag. 314 Figura Confronto IPA sistema rifiuti e riscaldamento Nel passaggio fra la situazione attuale a quella ipotetica futura di cogenerazione con teleriscaldamento urbano, nel caso degli IPA, si registra un effetto diffuso di riduzione delle concentrazioni rispetto ai valori attuali, nell intera arie di studio, per effetto del fatto che gli impatti generati dai sistemi di cogenerazione con combustione di rifiuti e recupero energetico da biogas di discarica, risultano essere trascurabili (vd. paragrafo ).

15 Capitolo 6 Risultati pag. 315 Il confronto fra lo scenario attuale di gestione e di sistemi di riscaldamento urbano attuale e lo scenario ipotetico futuro di creazione di un polo tecnologico di conversione energetica da rifiuti e da biogas di discarica, con produzione di fluidi termovettori applicati alla sostituzione, mediante idonea rete di teleriscaldamento, di caldaie ad uso civile e/o commerciale ed industriale mostra un effetto di potenziale miglioramento dal punto di vista della qualità dell aria, specialmente nelle aree maggiormente coinvolti dalla sostituzione del sistema di riscaldamento. L effetto che viene evidenziato, in termini generali, è il bilanciamento tra le emissioni aggiunte dagli impianti di cogenerazione (termovalorizzatore e sistema di recupero energetico da biogas) e le emissioni evitate dalle caldaie sostituite grazie al teleriscaldamento. Tale effetto comunque in generale si esprime in termini benefici andando a creare incrementi di carichi ambientali nelle aree meno urbanizzate (in prossimità agli impianti) e riducendo carichi nelle aree invece già oggi maggiormente antropizzate dall urbanizzazione raggiunta. Per alcuni inquinanti, quali Pb e IPA, l effetto di riduzione è diffuso all intera zone sensibile sottoposta a studio e non si hanno effetti di incremento delle concentrazioni. Per altri inquinanti, quali NO X, SO 2 e PM 10, l effetto di riduzione è sempre compreso fra il 20 ed il 50%, ma la distribuzione della riduzione è meno uniforme, essendovi nelle aree di immediata prossimità all impianto dei lievi incrementi, che comunque come già evidenziato nel capitolo 6.1, restano sempre ampiamente entro condizioni di distanza dai limiti di qualità dell aria. Infine per una terza classe di composti, quali Cd, Hg e benzene si hanno, a fianco di aree dove si osservano riduzioni dei carichi ambientali (nelle aree urbanizzate limitrofe agli impianti), vi sono aree dove le concentrazioni al suolo incrementano, trattandosi comunque sempre di livelli di crescita ben al di sotto delle condizioni di salvaguardia della salute umana (come evidenziato nel capitolo 6.1).

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