Allegato I STIMA DELLE EMISSIONI INQUINANTI IN ATMOSFERA DERIVANTI DALLA REALIZZAZIONE DEL RILEVATO NELL AREA EX BERTOLA

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1 Allegato I STIMA DELLE EMISSIONI INQUINANTI IN DERIVANTI DALLA REALIZZAZIONE DEL RILEVATO NELL AREA EX BERTOLA Lesegno

2 INDICE 1 ELABORAZIONI PER LA STIMA DELLE EMISSIONI INQUINANTI Stima EMISSIONI POLVERI DIFFUSE Stima EMISSIONI INQUINANTI NOx, CO e CO Sistemi di controllo previsti per l abbattimento delle emissioni MODELLI DI STIMA DELLE EMISSIONI INQUINANTI Modelli di stima delle POLVERI DIFFUSE Modelli di stima delle EMISSIONI INQUINANTI NOx, CO e CO

3 1 ELABORAZIONI PER LA STIMA DELLE EMISSIONI INQUINANTI 1.1 Stima EMISSIONI POLVERI DIFFUSE I possibili impatti sulla qualità dell aria in termini di polveri diffuse indotti dalle attività di cantiere, riguardano essenzialmente: Circolazione di mezzi pesanti su percorsi sterrati Movimentazione delle scorie per il consolidamento della scarpata Va comunque sottolineato che tali emissioni sono contenute in quanto relative a modeste quantità giornaliere nel periodo di esercizio del cantiere e strettamente connesse all utilizzo di pochi mezzi ed alla presenza di eventuali tratti stradali non asfaltati. Si tanga altresì presente che la tipologia dei mezzi indicata può variare in quanto possono essere utilizzati mezzi di recente costruzione e pertanto con livelli emissivi più ridotti. A titolo cautelativo comunque il calcolo delle emissioni viene effettuato con i mezzi il cui livello di emissione è più elevato. Tali operazioni sono state valutate adottando i metodi proposti dall US-EPA (AP-42 Compilation of Air Pollutant Emission Factors), con opportune modifiche/specificazioni/semplificazioni in modo da poter essere adattate al caso di interesse. Per ciascuna tipologia di attività viene fornito dall US-EPA uno specifico modello emissivo con i relativi fattori di emissione, classificati in base alla loro attendibilità/incertezza con dei punteggi. Nella tabella seguente sono riportati i riferimenti alle relazioni dell AP-42 utilizzate per le diverse attività relative all intervento per la realizzazione del rilevato nell area ex Bertola 3

4 Si considera trascurabile l erosione del vento dai cumuli di inerti in quanto risultano umidificati visto che le scorie vengono bagnate in stabilimento, prima di essere inviate al cantiere. Sono stati stimati i valori di emissione oraria per ciascuna fase di lavorazione in funzione del mezzo utilizzato e del materiale movimentato. Nei valori determinati non si è tenuto conto del reale fattore di utilizzo dei mezzi che viene invece considerato nella valutazione complessiva di impatto delle emissioni, come descritto nello STUDIO AMBIENTALE PRELIMINARE e PROGETTO PRELIMINARE Per Verifica di Assoggettabilità. Fasi di lavoro Caricamento del materiale Scaricamento del materiale Realizzazione del rilevato Movimentazione mezzi all interno del cantiere Riferimento FIRE SCC Truck Loading (Stone Quarring - Processing) FIRE SCC Truck Unloading (Stone Quarring - Processing) FIRE SCC Sand Handling, transfer and Storage (Industrial Sand and Gravel) Unpaved Road Emission Factor Equation in Section di AP-42 EPA TRANSITO DI MEZZI SU PERCORSI STERRATI (AUTOCARRO E PALA CINGOLATA) La viabilità interna al cantiere è suscettibile di costituire una sorgente di emissione di polveri durante il passaggio degli automezzi. Ai fini della valutazione delle emissioni di polveri dovute al transito su tratti non asfaltati, si deve determinare la lunghezza del tratto di strada sterrato percorso da ciascun mezzo nelle varie fasi di consolidamento dell intervento. Per quanto riguarda i dati di input, utilizzati nel modello di calcolo dell AP-42 Compilation of Air Pollutant Emission Factors sono riepilogati nelle tabelle seguenti. Tali dati sono riferiti sia al trasporto della scoria che a quello del terreno necessario alla successiva fase copertura. 4

5 Il calcolo della media pesata dei veicoli che transitano sui tratti stradali interessati è stato effettuato considerando il numero di viaggi che vengono effettuati dai mezzi sia a pieno carico che vuoti. Fasi di lavoro Mezzi Velocità (km/h) Capacità di carico (ton/viaggio) Peso del mezzo (ton) Peso medio (ton) vuoto pieno scoria terreno Trasporto scoria/terra su cantiere Movimentazione della scoria /terra all interno del cantiere AUTOCARRO VOLVO TRUCK FM84R PALA CINGOLATA KOMATSU 4D95LE ,0 37,0 25,5 18, ,6 8,6 7,1 6,95 Tabella 1.1. Dati relativi alle velocità ed alla capacità di carico dei mezzi di trasporto. Per quanto riguarda il valore del contenuto di limo nel suolo come % in massa (s), poiché la stima di questo parametro non è semplice e richiede procedure tecniche e analitiche precise, le Linee Guida per la Valutazione delle Emissioni di Polveri dell ARPAT 1 suggeriscono di prendere un valore intermedio nel range 12-22%. Si è quindi considerato un valore di letteratura su territorio nazionale pari a: s = 10% Considerando che il rateo emissivo per ciascuna tipologia di particolato è calcolato secondo la formula: (a) EFi (kg/km) = ki * (s/12) ai * (W/3) bi 5

6 I fattori di emissione EFi (kg di particolato emesso per Km percorso) sono riportati di seguito, suddivisi per ciascuna tipologia di veicolo. Fattori di emissione EPM10 = 0,423 (s/12) 0,9 x (W/3) 0,45 = kg/km percorso dal veicolo AUTOCARRO PALA CINGOLATA SCORIA 0,94 0,53 TERRENO 0,90 0,52 Tabella 1.2. Fattori di emissione del particolato per km percorso dal veicolo. Applicando l equazione: EF (kg/h) = EFi * (km percorsi)/h si ottengono i quantitativi di particolato (PTS, PM10, PM2.5) emessi nell unità di tempo (h di lavoro e anno di lavoro in cantiere). Nella tabella seguente si riportano i quantitativi di PM10 riferiti al transito dei mezzi sul totale dei tratti di strada non pavimentati, come riportato nella tabella seguente. EPM10 kg/h Trasporto scoria su cantiere (autocarro) 0,20 Trasporto scoria nel cantiere (pala cingolata) 0,03 Trasporto terreno nel cantiere (pala cingolata) 0,03 Tabella 1.3. Emissioni di particolato per unità di tempo riferite al transito sul totale dei percorsi unpaved effettuati dai mezzi per l intervento di consolidamento. 6

7 TRANSITO DI MEZZI SU PERCORSI PAVIMENTATI (AUTOCARRO) Per il calcolo del particolato fine (PM10) derivante dal transito su tratti asfaltati, si applica il modello COPERT analogamente al calcolo degli inquinanti NOx, CO, CO2 e VOC. I risultati sono riportati nella tabella seguente. EPM10 kg/h Trasporto scoria su cantiere 0,0011 Trasporto terreno su cantiere 0,00002 Tabella 1.4. Emissioni di particolato per unità di tempo riferite al transito sul totale dei percorsi paved effettuati dai mezzi per l intervento di consolidamento. CARICAMENTO E SCARICAMENTO DEL MATERIALE (AUTOCARRO E PALA CINGOLATA) Sia per la scoria che per il terreno sono previste le operazioni di carico e scarico seguenti che naturalmente non avvengono simultaneamente: a) Scaricamento della scoria dall autocarro b) Caricamento della scoria/terreno sulla pala cingolata c) Scaricamento della scoria/terreno dalla pala cingolata Nella tabella seguente sono riportate le emissioni di PM10 stimate per le operazioni di caricamento e scaricamento, considerando i fattori di emissione riportati al par SCORIA EPM10 kg/h Scaricamento nel cantiere 0,0002 TERRENO EPM10 kg/h 0,0002 Caricamento su pala cingolata 0,0011 0,0034 7

8 Scaricamento da pala cingolata 0,0002 0,0002 Tabella 1.5. Emissioni di particolato per unità di tempo riferite alle operazioni di caricamento e scaricamento del materiale. REALIZZAZIONE DELLA SCARPATA (PALA/ESCAVATORE) Per la stima delle emissioni di PM10 derivanti dalla realizzazione del rilevato, considerando che il materiale è bagnato si fa cautelativamente riferimento al fattore di emissione di 3.5x10-4 kg/ton di scoria movimentata. Nella tabella seguente sono riepilogate le emissioni di PM10 stimate per realizzazione del rilevato. E PM10 kg/h Sistemazione scoria 0,0088 Sistemazione terreno 0,0002 Tabella 1.6. Emissioni di particolato per unità di tempo riferite alle operazioni di realizzazione del rilevato. 1.2 Stima EMISSIONI INQUINANTI NOx, CO e CO 2 I possibili impatti sulla qualità dell aria in termini di inquinanti quali NOx, CO e CO2 indotti dalle attività di cantiere, riguardano essenzialmente: Circolazione di mezzi pesanti Movimentazione mezzi durante le fasi di realizzazione del rilevato È stato utilizzato il modello COPERT (Computer Programme to calculate Emissions from Road Traffic), realizzato dalla European Environmental Agency EEA, che consente di ottenere i valori di emissione per ogni categoria di veicoli e i fattori di emissione dell AQMD "Air Quality Analysis Guidance Handbook" (Handbook) Off- Roads Mobile Source Emission Factors, come dettagliato nel par

9 TRANSITO DI MEZZI (AUTOCARRO) Il calcolo delle emissioni è stato effettuato considerando i soli fattori di emissione hot, in quanto rilevanti per la tipologia di veicolo e combustibile in esame. Per i tratti asfaltati si sono considerati i corrispondenti valori urban anche per il particolato, mentre per i tratti non asfaltati quelli relativi alla classe rural ad eccezione del particolato, per il cui calcolo si farà riferimento al modello dell US- EPA. Applicando l equazione: EF (kg/h) = EFi * (km percorsi)/h si ottengono i quantitativi di inquinanti emessi nell unità di tempo (h di lavoro e durata complessiva cantiere), riferiti al transito dei mezzi sul totale dei tratti di strada non asfaltati e asfaltati, come riportato nelle tabelle seguenti. ENOx ECO ECO2 TRATTI PERCORSI SCORIA kg/h kg/h kg/h Paved road Trasporto 0,0242 0,0074 6,15 scoria al Unpaved road cantiere 0,0006 0, ,15 ENOx ECO ECO2 TRATTI PERCORSI TERRENO kg/h kg/h kg/h Paved road Trasporto 0,0004 0,0001 0,11 Unpaved road terreno al cantiere 0, , ,028 Tabella 1.7. Emissioni di inquinanti riferite al transito sul totale dei percorsi (paved e unpaved) effettuati dai mezzi per il trasporto della scoria e del terreno al cantiere. MOVIMENTAZIONE MEZZI DURANTE LE FASI DI CANTIERE (PALA CINGOLATA - ESCAVATORE) Il calcolo delle emissioni è stato effettuato considerando che la movimentazione della scoria e del terreno avviene per mezzo di una pala cingolata o di un escavatore. 9

10 I tempi di funzionamento stimati per i mezzi relativi ad un arco temporale di un anno sono: - 5 giorni/settimana per la scoria - 3,5 giorni/settimana per il terreno Va considerato comunque che le fasi di lavorazione della scoria e del terreno non avvengono mai simultaneamente. ENOx ECO ECO2 MOVIMENTAZIONE MEZZI kg/h kg/h kg/h Pala cingolata Escavatore 0,084 0,116 11,30 0,090 0,303 50,90 Tabella 1.8. Emissioni di inquinanti riferite al transito dei mezzi pesanti per l intervento di realizzazione del rilevato. 1.3 Sistemi di controllo previsti per l abbattimento delle emissioni Lo stabilimento Riva Acciaio di Lesegno, in accordo con quanto indicato nelle Linee Guida per la valutazione delle Emissioni di Polveri provenienti da attività di produzione, manipolazione, trasporto, carico o stoccaggio di materiali polverulenti, prevede l adozione delle seguenti misure di mitigazione per ridurre le emissioni in atmosfera derivanti dalle operazioni di trasporto dei materiali e di sistemazione degli stessi: Restrizione del limite di velocità dei mezzi nell area interessata dal cantiere (misura consigliata all interno dell AP-42). Umidificazione dei cumuli di materiale: si sottolinea che i cumuli di scorie sono già umidificati in quanto le scorie vengono bagnate in stabilimento, prima di essere inviate al cantiere. Eventuale trattamento del tratto stradale non asfaltato mediante bagnamento (wet suppression). L efficienza media della bagnatura 10

11 dovrebbe essere almeno superiore al 50% e, come è evidente dalla formula proposta da Cowherd et al (1998): C (%) = (0.8 P trh ) / I C = efficienza di abbattimento del bagnamento (%) P = potenziale medio dell evaporazione giornaliera (mm/h) trh = traffico medio orario (h -1 ) l = quantità media del trattamento applicato (l/m 2 ) τ = intervallo di tempo che intercorre tra le applicazioni (h) per raggiungere l efficienza voluta si può agire sia sulla frequenza delle applicazioni sia sulla quantità di acqua per unità di superficie impiegata in ogni trattamento, in relazione al traffico medio orario ed al potenziale medio di evaporazione. Riguardo quest ultimo, considerando la difficoltà a reperire dati reali, si assume come riferimento il valore medio annuale del caso-studio riportato nel rapporto EPA (1998a) P = 0.34 mm h -1. Per esemplificare il calcolo si riportano nella tabella seguente i valori dell intervallo di tempo tra due applicazioni successive t (h), considerando diverse efficienze di abbattimento a partire dal 50% fino al 90%, per un intervallo di valori di traffico medio all ora trh tra 5 e 10. Tabella Intervallo di tempo in ore tra due applicazioni successive (h) per trh tra Si considera un efficienza di abbattimento almeno del 50%. 11

12 L area occupata dal cantiere sarà ripulita da ogni tipo di materiale residuo eventualmente rimasto sul terreno al termine della fase di costruzione. 2 MODELLI DI STIMA DELLE EMISSIONI INQUINANTI Nei paragrafi seguenti sono riportati in dettaglio i modelli di stima delle emissioni inquinanti utilizzati per la valutazione dell impatto ambientale dell intervento in oggetto. 2.1 Modelli di stima delle POLVERI DIFFUSE Nella tabella seguente sono riportati i riferimenti alle relazioni dell AP-42 utilizzate per le diverse attività relative alla realizzazione del rilevato. Fasi di lavoro Caricamento del materiale Scaricamento del materiale Realizzazione del rilevato Movimentazione mezzi all interno del cantiere Riferimento FIRE SCC Truck Loading (Stone Quarring - Processing) FIRE SCC Truck Unloading (Stone Quarring - Processing) FIRE SCC Sand Handling, transfer and Storage (Industrial Sand and Gravel) Unpaved Road Emission Factor Equation in Section di AP-42 EPA CARICAMENTO E SCARICAMENTO DELLA SCORIA PRESSO IL CANTIERE Per le operazioni di carico e scarico della scoria all interno del cantiere, non è disponibile un fattore di emissione specifico per PM10, per cui si fa riferimento a quelli presenti nel database del FIRE The Factor Information REtrieval data system, contenente i fattori di emissioni stimati e raccomandati dall US-EPA per i vari inquinanti. 12

13 Riferimento Operazione Fattore di emissione SCC Truck Loading Stone Quarrying- Processing SCC Truck Unloading Stone Quarrying- Processing SCC Truck Loading Mineral Products Industry SCC Truck Loading Mineral Products Industry Caricamento scoria Scaricamento scoria Caricamento terreno Scaricamento terreno 4,5 x 10-5 Kg/ton materiale caricato 7,3 x 10-6 Kg/ton materiale scaricato 0,0075 Kg/ton materiale scaricato 0,0005 Kg/ton materiale scaricato TRANSITO DI MEZZI SU PERCORSI STERRATI La viabilità interna al cantiere è suscettibile di costituire una sorgente di emissione di polveri durante il passaggio degli automezzi. Per quanto riguarda l emissione di polvere in atmosfera, dovuta alla circolazione degli automezzi su strade non pavimentate, si fa riferimento al documento Emission Factor Documentation for AP42 Unpaved Roads (USEPA 2006). La quantità di particolato emesso in seguito al transito di un veicolo pesante su un tratto di strada non pavimentata dipende dalle caratteristiche della strada (tipo di terreno), dalla tipologia dei veicoli e dal flusso di traffico. La metodologia AP42 propone la seguente equazione di stima della massa particolato rilasciati dal transito dei mezzi pesanti all interno del cantiere: i = particolato (PTS, PM10, PM2.5) s = contenuto in limo del suolo in percentuale in massa (%) W = peso medio del veicolo (ton) 13

14 ki, ai e bi sono coefficienti che variano a seconda del tipo di particolato ed i cui valori sono forniti nella Tabella 2.1. Tale relazione è valida per veicoli con un peso medio inferiore a 260 ton e velocità media inferiore a 69 km/h e per un intervallo di valori di limo (silt) compreso tra l 1.8% ed il 25.2%. Il rateo emissive orario risulta proporzionale al volume di traffico ed al contenuto di limo (silt) del suolo, inteso come particolato di diametro inferiore a 75 µm. ki ai bi PTS PM PM Tabella Valori dei coefficienti ki, ai e bi al variare del tipo di particolato. Per il calcolo dell emissione finale si deve determinare la lunghezza del percorso di ciascun mezzo riferito all unità di tempo (numero di km percorsi/h), sulla base della lunghezza del tratto di strada km. Inoltre, si deve conoscere il numero medio di viaggi al giorno all interno del sito ed il numero di ore lavorative al giorno. EF (kg/h) = EFi * kmh L equazione di stima del particolato emesso non deve essere utilizzata per calcolare fattori di emissione diversi per ciascuna classe di veicolo, cioè nel caso in esame non deve essere calcolato un fattore di emissione per il veicolo pieno ed un altro fattore di emissione per il veicolo vuoto, bensì va calcolato un solo fattore di emissione riferito alla media pesata dei veicoli che transitano sul tratto di strada considerato. REALIZZAZIONE DEL RILEVATO Le attività di realizzazione del rilevato, comportano la movimentazione delle scorie per la loro sistemazione e del terreno nella fase finale di copertura. 14

15 Per la stima della quantità di particolato fine (PM10) sollevata in atmosfera durante le attività di realizzazione del rilevato, si considera cautelativamente il fattore di emissione associato al SCC Sand Handling, Transfer, and Storage in Industrial Sand and Gravel, pari a 1.30x10-3 lb/tons di PTS equivalente a 3.5x10-4 kg/ton di PM10 avendo considerato il 60% del particolato come PM Modelli di stima delle EMISSIONI INQUINANTI NOx, CO e CO 2 Per il calcolo dei possibili impatti sulla qualità dell aria in termini di inquinanti quali NOx, CO e CO2 sono stati utilizzati i modelli descritti di seguito. TRANSITO DEI MEZZI Per il calcolo delle emissioni di NOx, CO e CO2 (strade asfaltate e non asfaltate) e PM (strade asfaltate) derivanti dal transito degli autocarri, è stato utilizzato il modello COPERT (Computer Programme to calculate Emissions from Road Traffic), realizzato dalla European Environmental Agency EEA, che consente di ottenere i valori di emissione per ogni categoria di veicoli. Le emissioni da veicoli su strada si possono esprimere come la somma di tre tipologie di contributi: E = Ehot + Ecold + Eevap dove: Ehot = sono le emissioni a caldo (hot emissions), ovvero le emissioni dai veicoli i cui motori hanno raggiunto la loro temperatura di esercizio. Ecold = sono le emissioni a freddo (cold over emissions), ovvero le emissioni dai veicoli durante il riscaldamento del veicolo (convenzionalmente, sono le emissioni che si verificano quando la temperatura dell'acqua di raffreddamento è inferiore a 70 C) Alla somma delle emissioni a caldo e di quelle a freddo viene abitualmente dato il nome di emissioni allo scarico (exhaust emission). 15

16 Eevap = sono le emissioni evaporative, ovvero le emissioni costituite dai soli COVNM (composti organici volatili non metanici). Le emissioni a caldo sono stimate per tutte le tipologie di veicoli, le emissioni a freddo per i veicoli leggeri, quelle evaporative sono rilevanti per i soli veicoli a benzina. Poiché diverse situazioni di guida comportano differenti condizioni di funzionamento del motore (e quindi differenti tipologie di emissione), COPERT considera tre differenti condizioni di guida che avvengono su percorsi urbani, rurali e sulle autostrade. L equazione precedente può quindi essere riscritta nel seguente modo: E = Eurban + Erural + Ehighway Eurban, Erural Ehighway sono le emissioni di inquinanti nelle rispettive situazioni di guida. Il modello COPERT considera le informazioni relative al parco circolante suddiviso per tipologia di veicolo (autovetture passeggeri, veicoli commerciali leggeri, veicoli commerciali pesanti, ciclomotori e motoveicoli), tipo di combustibile utilizzato (benzina, gasolio, G.P.L.), classe di anzianità, in relazione alle normative europee di introduzione di dispositivi per la riduzione delle emissioni, classe di cilindrata (per le autovetture) o di peso complessivo (per i veicoli commerciali). I fattori di emissione per ciascun inquinante sono stati estrapolati dalla banca dati di Sinanet (Rete del Sistema Informativo Ambientale Nazionale) che è stata realizzata sulla base delle stime effettuate per il I calcoli sono basati sull applicazione del modello COPERT III per il 2005, in base alla scelta di velocità medie, percorrenze, distribuzione dei parchi circolanti, consumi e altri parametri necessari all'inizializzazione di COPERT. I fattori di emissione dei singoli inquinanti sono riferiti alle diverse tipologie di veicoli commerciali pesanti e con classe Euro III. In particolare, facendo riferimento al peso medio dei veicoli si considera la categoria di veicoli commerciali pesanti (16-32 ton) e con classe Euro III. Nel caso in esame, poiché si tratta di veicoli commerciali diesel (autocarri), si farà riferimento alle sole emissioni hot riferite ai tratti extraurbani (distanza stabilimento 16

17 RIVA ACCIAIO ingresso cantiere) e ai tratti rurali (percorsi non asfaltati interni al cantiere). L equazione su cui si basa il calcolo è: Ehot = nj * mj,k * ehot;i,j,k dove: nj (veicoli) = numero di veicoli della classe j-esima mj,k (km/veicolo) = distanza media percorsa da ogni veicolo di categoria j su strada di classe k ehot;i,j,k (gr/km) = fattore di emissione per l inquinante i, rilevato per la categoria di veicoli j, sulla strada di classe k. Tabella 2.2. Fattori di emissione relativi a veicoli commerciali pesanti (16-32 ton), a gasolio e di classe Euro III (Fonte COPERT). 17

18 MOVIMENTAZIONE MEZZI DURANTE LE FASI DI REALIZZAZIONE DEL RILEVATO Per quanto riguarda la stima delle emissioni di inquinanti, rilasciate dagli escavatori ed altri veicoli di movimentazione terra durante le attività lavorative, si fa riferimento ai dati stimati per l anno 2012 secondo la metodologia americana definita in AQMD "Air Quality Analysis Guidance Handbook" (Handbook) Off-Roads Mobile Source Emission Factors 1, che utilizza i fattori di emissione stimati da SCAQMD/CARB. I fattori di emissione, espressi in kg/h per tale tipologia di mezzo sono riportati nella tabella seguente. Fattori di emissione Macchine Operatrici pesanti AQMD Anno 2012 NOx CO CO 2 lb/h kg/h lb/h kg/h lb/h kg/h Pala cingolata (50 Hp) 0,271 0,123 0,333 0,151 24,9 11,3 Escavatore (175 Hp) 0,961 0,436 0,668 0, ,0 50,9 Tabella 2.3 Fattori di emissione macchine operatrici pesanti

19 Bibliografia 1 Linee Guida per la valutazione delle Emissioni di Polveri provenienti da attività di produzione, manipolazione, trasporto, carico o stoccaggio di materiali polverulenti - Allegato 1. Parte Integrante e Sostanziale del DGP ARPAT 19