IL CSS: NORMATIVA TECNICA EUROPEA E NAZIONALE

Transcript

1 IL CSS: NORMATIVA TECNICA EUROPEA E NAZIONALE Pasquale De Stefanis Seminario COMBUSTIBILE SOLIDO SECONDARIO Inquadramento normativo,prassi gestionale e valutazioni tecniche Roma, 27 novembre 2014

2 SOMMARIO q La «storia» dei combustibili da rifiuti q Le origini del CSS q La normativa tecnica europea e nazionale q La classificazione e la specificazione q Gli aspetti particolari q La «rinnovabilità» del CSS

3 I primordi

4 Dall «Unità» del 1 dicembre 1978 Derivato da materiali di scarto o non utilizzati quali carta, plastica, stracci, ecc.. il CALURB (Combustibile ALternativo URBano) è nato da due riflessioni: la prima è quella di rendere controllabili ancor prima dell uso gli effetti che la combustione del prodotto produrrà sull ambiente; la seconda è l esigenza di un prodotto combustibile omogeneo che garantisca la produzione del vapore e della conseguente energia elettrica. Dalla queste poche righe, che altro non sono che uno spot commerciale, emergono due significativi messaggi: q Il primo è che in Italia l interesse si sarebbe concentrato soprattutto sul trattamento dei rifiuti urbani per ottenere un combustibile omogeneo in grado di garantire il controllo dei risvolti negativi sull ambiente, obiettivo a tutt oggi ancora non conseguito; q Il secondo è che si parla già di prodotto, fatto questo formalmente concretizzatosi solo oltre trenta anni più tardi.

5 CSS: chi è costui? Italia (RDF) 1992 Italia (CDR) 1998 Europa (SRF) 2006 Italia (CSS) 2010 (1) Refuse Combustibile Solid Combustibile Derived Derivato Recovered Solido Fuel Rifiuti Fuel Secondario da Origine CTI DM 05/02/98 CEN TC 343 DLgs 205/2010 Normativa tecnica UNI 9903 (DM 16/01/1995) DM 05/02/98 UNI 9903 Norme CEN Norme UNI (1) «CSS Combustibile» (2013) ex DM 14 febbraio 2013, n. 22

6 CSS: chi è costui? q Non ha origini nazionali q Ha origini più di natura «tecnico-commerciale» piuttosto che «politico-gestionale» q Non ha legami (stretti) con i rifiuti urbani (RU) q Non è un restyling del CDR q E un rifiuto (speciale) non pericoloso q E un rifiuto combustibile - CER combustible waste (refuse derived fuel), ma non solo q Può essere un prodotto

7 L introduzione del CSS in Italia DLgs 152/2006 art. 183, lettera cc), come modificato dal DLgs 205/2010 combustibile solido secondario (CSS) il combustibile solido prodotto da rifiuti che rispetta le caratteristiche di classificazione e di specificazione individuate dalla norme tecniche UNI CEN/TS e successive modifiche ed integrazioni; fatta salva l applicazione dell articolo 184-ter, il combustibile solido secondario è classificato come rifiuto speciale DLgs 152/2006 art. 183, lettera r), combustibile da rifiuti (Cdr): il combustibile classificabile, sulla base delle norme tecniche Uni e successive modifiche ed integrazioni, come Rdf di qualità normale, che è ottenuto da rifiuti urbani e speciali non pericolosi ( omissis..) DLgs 152/2006 art. 183, lettera s), combustibile da rifiuti di qualità elevata (Cdr-Q): il combustibile classificabile, sulla base delle norme tecniche Uni e successive modifiche ed integrazioni, come Rdf di qualità elevata;

8 CSS (SRF): combustibile «europeo» ex standard tecnico (CEN EN 15359) Ø produttori per disporre di riferimenti tecnici che riconoscano le peculiarità dei combustibili derivati da rifiuti (status di non rifiuto?) standard Ø Commissione Europea per avere riferimenti tecnici a supporto della propria politica Mandato CE M/325 a CEN Solid Recovered Fuels, SRF (CSS)

9 SRF (CSS): le esigenze della CE q dotare direttiva 2000/76/CE di strumenti tecnici applicativi (in particolare specifiche per combustibili destinati al coincenerimento); q definire un metodo per determinare frazione biodegradabile («RINNOVABILITA») q fornire alle autorità competenti dei riferimenti per la gestione dei processi autorizzativi e la definizione dei limiti di emissione q sviluppare un mercato dei SRF (CSS) mettendo a disposizione dei riferimenti tecnici a produttori, utilizzatori, fornitori di impianti

10 CEN TC 343: scopo Scopo: (Mandato CE M/325 a CEN del 26/08/2002) «elaborazione di norme tecniche, specifiche tecniche, rapporti tecnici sui combustibili derivati da rifiuti non pericolosi, da utilizzarsi per il recupero energetico in impianti di incenerimento e co-incenerimento, fatta eccezione per i combustibili inclusi nello scopo del CEN TC Biocombustibili solidi» Standard(s) per la...determination of the biodegradable fraction, as defined in Directive 2001/77/CE and/or the biogenic fraction of SRF.

11 CEN TC 343: inquadramento Criteri di accettazione Rifiuti non pericolosi Requisiti richiesti Produzione Solid Recovered Fuels Direttiva 2000/76/CE CEN/TC 343 Ingresso rifiuti Utilizzo combustibili Consegna combustibili

12 CEN TC 343: organizzazione CEN TC 343 (Finlandia) Solid Recovered Fuels WG1 (Italia) Teminologia e gestione qualità WG2 (Svezia) Classificazione e specificazione WG3 (Olanda) Campionamento & altro WG4 (Germania) Metodi fisici e meccanici WG5 (Italia) Metodi chimici

13 Interfaccia nazionale col CEN «Mirror Group» c/o CTI - CT 903 «Energia da rifiuti» Delegati UNI: GdL WG1 Tematica Terminologia e gestione qualità Esperto Ruolo Giovanni Riva (CTI) Convenor Mattia Merlini (CTI) Segretario Mario Nenci (A2A Ambiente) Membro Pasquale De Stefanis (ENEA) Membro Mario Nenci (A2A Ambiente) Membro WG2 Specifiche e classi del combustibile WG3 Campionatura, riduzione campione e metodi supplementari WG4 Metodi di prova fisici e meccanici WG5 Metodi prova chimici Giovanni Ciceri (RSE) Convenor Mattia Merlini (CTI) Segretario

14 CEN TC 343: percorso Solid Recovered Fuels (SRF) (combustibili preparati da rifiuti non pericolosi da utilizzare in impianti di incenerimento e co-incenerimento) Mandato CE n. 325: supporto ma anche controllo Percorso: TS (2006/07) Validazione (2006/09) carried out on a minimum number of TS to be decided between EC and CEN TB before these TS are transformed into EN. Upgrade (2009/10) EN (2010/12)

15 Classificazione dei CSS (UNI EN 15359) (1) (3) (già UNI CEN/TS 15359) Parametro Riferimento statistico u. m. P.C.I. media Cloro media Mercurio (2) Classe MJ/kg (t.q). > 25 > 20 > 15 > 10 > 3 % (s.s.) < 0,2 < 0,6 < 1,0 < 1,5 < 3 mediana mg/mj < 0,02 < 0,03 < 0,08 < 0,15 < 0,50 (t.q.) 80% percentile mg/mj < 0,04 < 0,06 < 0,16 < 0,30 < 1,00 (t.q.) 1) In pratica un CSS è classificato da una terna di numeri che deriva dal valore della classe nella quale si inquadra ciascuno dei 3 parametri (es. CDR: PCI: 3, Cl: 3, Hg: 4, in breve 3,3,4) 2) La classe di appartenenza è determinata dal riferimento statistico che presenta il valore maggiore 3) Untreated municipal solid waste is not included in the scope of this document

16 CSS: classificazione ex DM 14 febbraio 2013 Parametro Riferimento statistico (1) Classe u. m P.C.I. media MJ/kg (t.q). > 25 > 20 > 15 > 10 > 3 Cloro media % (s.s.) < 0,2 < 0,6 < 1,0 < 1,5 < 3 mediana mg/mj (t.q.) < 0,02 < 0,03 < 0,08 < 0,15 < 0,50 80% percentile mg/mj (t.q.) < 0,04 < 0,06 < 0,16 < 0,30 < 1,00 Mercurio (2) (1) In pratica un CSS è classificato da una terna di numeri che deriva dal valore della classe nella quale si inquadra ciascuno dei 3 parametri (es. CDR: PCI: 3, Cl: 3, Hg: 4, in breve 3,3,4) (2) La classe di appartenenza è determinata dal riferimento statistico che presenta il valore maggiore (3) Nel riquadro le classi ammesse a costituire il CSS-Combustibile di cui al DM 14 febbraio 2013

17 Specificazione dei CSS (UNI EN 15359)

18 CSS (SRF): aspetti controversi della UNI EN q Qualsiasi rifiuto assoggettato a una norma tecnica viene percepito come «migliore» e quindi anche più compatibile sotto l aspetto ambientale; q Ciò non è affatto vero o quanto meno risulta discutibile se si tiene conto del fatto che nella classificazione dei SRF: ü Viene qualificato combustibile un rifiuto avente un PCI di soli 3 MJ/kg! ü Viene ammesso un contenuto di cloro fino al 3% in peso ü Non vengono previsti valori limite per i metalli più pericolosi, fatta eccezione per il Hg (con valori piuttosto elevati per le classi di qualità più basse); In altre parole viene implicitamente ammesso che alcune tipologie di rifiuti aventi caratteristiche qualitative «mediocri» possano trovare impiego solo in impianti dedicati, gli unici in grado di garantire il rispetto dei limiti alle emissioni della direttiva 2000/76/CE (oggi direttiva 2010/75/CE), in quanto dotati di sistemi di trattamento dei fumi adeguati allo scopo. Questo in contraddizione con la «filosofia» di base della CEN TC 343 che doveva essere finalizzata a promuovere e regolamentare l impiego di rifiuti come combustibili alternativi in impianti industriali di produzione.

19 Classificazione dei CSS (UNI EN 15359) (1) (già UNI CEN/TS 15359) Parametro Riferimento statistico Classe u. m P.C.I. media MJ/kg (t.q). Cloro media % (s.s.) 0,2 0,6 1,0 mediana mg/mj (t.q.) < 0,02 < 0,03 < 0,08 < 0,15 < 0,50 80% percentile mg/mj (t.q.) < 0,04 < 0,06 < 0,16 < 0,30 < 1,00 Mercurio (2) 1,5 3 3 (1) In pratica un CSS è classificato da una terna di numeri che deriva dal valore della classe nella quale si inquadra ciascuno dei 3 parametri (es. CDR: PCI: 3, Cl: 3, Hg: 4, in breve 3,3,4) (2) La classe di appartenenza è determinata dal riferimento statistico che presenta il valore maggiore

20 Normativa tecnica UNI/CEN UNI EN 15359: 2011 CSS- Classificazione e specificazione (*) UNI EN 15440: 2011 CSS Metodo per la determinazione del contenuto di biomassa UNI EN 15442: 2011 CSS Metodi di campionamento UNI EN 15443: 2011 CSS - Metodi per la preparazione del campione di laboratorio UNI EN 15357:2011 CSS Terminologia, definizioni e descrizioni UNI EN 15358:2011 CSS Sistemi di gestione per la qualità Requisiti particolari per la loro applicazione alla produzione di CSS UNI EN 15400:2011 CSS - Determinazione del potere calorifico UNI EN 15401:2010 CSS Metodi per la determinazione della massa volumica apparente UNI EN 15402:2011 CSS Metodi per la determinazione del contenuto di materia volatile UNI EN 15403:2011 CSS Metodi per la determinazione del contenuto di ceneri UNI EN 15404:2010 CSS Metodi per la determinazione del comportamento termico delle ceneri UNI EN 15405:2010 CSS Metodi per la determinazione della massa volumica di pellet e brichette UNI EN 15406:2010 CSS Metodi per la determinazione delle proprietà ponte di materiale alla rinfusa (*) Versione bilingue del settembre 2012

21 Normativa tecnica UNI/CEN UNI EN 15407:2011 CSS Metodi per la determinazione del contenuto di carbonio (C), idrogeno (H) e azoto (N) UNI EN 15408:2011 CSS Metodi per la determinazione del contenuto di zolfo (S), cloro (Cl), fluoro (F) e bromo (Br) UNI EN 15410:2011 CSS Metodi per la determinazione dei principali elementi (Al, ca, Fe, K, mg, Na, P, Si, Ti) UNI EN 15411:2011 CSS Metodi per la determinazione del contenuto di misroelementi (As, Ba, Be, Cd, Co, cr, Cu, Hg, Mo, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Tl, v e Zn UNI EN 15412:2010 CSS Metodi per la determinazione dell alluminio metallico UNI EN 15413:2011 CSS - Metodi per la preparazione del campione di prova dal campione di laboratorio UNI EN :2010 CSS - Determinazione del contenuto di umidità mediante metodo di essiccazione in stufa Parte 1: Umidità totale attraverso un metodo di riferimento UNI EN :2010 CSS - Determinazione del contenuto di umidità mediante metodo di essiccazione in stufa Parte 2: Umidità totale attraverso un metodo semplificato UNI EN :2011 CSS - Determinazione del contenuto di umidità mediante metodo di essiccazione in stufa Parte 3: Umidità del campione per l analisi generale

22 Normativa tecnica UNI/CEN UNI EN :2011 CSS - Determinazione della distribuzione granulometrica mediante il metodo di setacciatura UNI EN :2012 CSS - Determinazione della distribuzione granulometrica Parte 2: Metodo manuale per la determinazione della lunghezza massima proiettata per le particelle di grandi dimensioni UNI EN :2012 CSS - Determinazione della distribuzione granulometrica Parte 3: Metodo di analisi dell immagine per le particelle di grandi dimensioni UNI CEN TR 15441:2007 CSS Linee Guida relative alla salute sul lavoro UNI CEN TR 15508:2007 CSS Proprietà chiave dei combustibili solidi secondari da utilizzare per definire un sistema di classificazione UNI EN 15590:2011 CSS Determinazione del tasso di attività microbica utilizzando l indice respirometrico dinamico reale UNI CEN TR 15591:2008 CSS Determinazione del contenuto di biomassa basata sul metodo del C14 UNI EN 15639:2010 CSS Metodi per la determinazione della durabilità meccanica dei pellet. UNI CEN TR 15716:2008 CSS Determinazione del comportamento alla combustione

23 Normativa UNI / Documentazione CTI UNI TS 11553: CSS Specifiche dei CSS ottenuti dal trattamento meccanico dei rifiuti non pericolosi (Raccomandazione 08 del CTI (2012)) UNI TS 11461:2012 Impianti di co-combustione, incenerimento e coincenerimento Determinazione della frazione di energia rinnovabile prodotta dall impianto mediante la misura del 14C UNI :2004 Combustibili solidi non minerali ricavati da rifiuti (RDF) Classificazione e specifiche tecniche UNI :2004 Combustibili solidi non minerali ricavati da rifiuti (RDF) termini e definizioni CTI (2012) Linea Guida 10 - Caratterizzazione dei rifiuti e dei CSS in termini di contenuto di biomassa ed energetico (futura UNI/TS) CTI (2012) Linea Guida 11 - Linee guida per l applicazione delle UNI EN e UNI EN 15358, in relazione alla Raccomandazione CTI 8 sui combustibili solidi secondari (futuro UNI/TR) CTI (2012) Raccomandazione 08 CSS Classificazione dei CSS e specifiche dei CSS ottenuti dal trattamento meccanico dei rifiuti non pericolosi

24 Campionamento dei CSS Per il campionamento del CSS si deve fare riferimento alla UNI EN e alla UNI EN Ai fini della classificazione e della conformità alle specifiche obbligatorie valgono le regole riportate nella UNI EN 15359, in particolare ai punti 8.1 e 8.2, per quanto riguarda la definizione del lotto di produzione. La procedura di campionamento del lotto (massimo 1500 t) prevede il prelievo di un numero minimo di 24 incrementi. Il campione finale è un campione composito per lotto da 1500 t.

25 Campionamento dei CSS Ai fini del confronto con i limiti di classificazione e di specificazione viene utilizzata la media/mediana dei valori degli ultimi 10 lotti di produzione, che corrispondono indicativamente ad un controllo: - annuale, su 10 lotti, per produzione inferiore a t/anno - su gruppi di 10 lotti, per produzione annuale superiore a t/anno - temporale su 10 lotti, per periodi inferiori a 1 anno. Per la corretta applicazione della norma il campionamento dei CSS deve essere effettuato come descritto, in particolare per quanto riguarda il numero e le dimensioni degli incrementi. Qualsiasi campionamento non eseguito in conformità con tali principi ha solo valore preliminare e di screening e non può essere utilizzato per la verifica della conformità dei CSS per quanto concerne la loro classificazione e le specifiche tecniche obbligatorie di impiego.

26 «Rinnovabilità» dei CSS Con il mandato M/325 del 26 agosto 2002 la Commissione UE aveva richiesto esplicitamente la messa a punto di A set of standards on the determination of biodegradable fraction, as defined in Directive 2001/77/CE and /or the biogenic fraction of SRF and the higher and lower heating values of these fractions. Nella sostanza era stata richiesta la messa a punto di strumenti tecnici per la valutazione del contributo ascrivibile ai rifiuti misti allo sviluppo dell impiego delle fonti rinnovabili di energia, con particolare riferimento a: la riduzione delle emissioni di gas serra, ai fini sia del conseguimento degli obiettivi previsti dal Protocollo di Kyoto, sia della piena attuazione del mercato dell Emission Trading previsto all interno dell European Union Greenhouse Gas Emission Trading Scheme (EU-ETS), in vigore dal 2005; la quantificazione degli incentivi economici previsti per la produzione di energia (E +T) da fonti rinnovabili. La norma tecnica di riferimento a livello europeo è la CEN EN 15440, Solid Recovered fuels Method for the determination of biomass contents pubblicata in Italia dall UNI come UNI EN 15440/2011.

27 «Rinnovabilità» dei CSS La UNI EN individua per la determinazione della parte biodegradabile dei rifiuti misti così come individuata dalla direttiva 2009/28/ CE, tre metodiche standard basate rispettivamente su: un metodo analitico, costituito da una dissoluzione selettiva della parte biodegradabile (contenuto di biomassa) del CSS tramite una soluzione di acido solforico e acqua ossigenata; un metodo empirico basato sulla selezione manuale delle frazioni merceologiche costituenti il CSS; un metodo analitico di misura diretta del carbonio biogenico, tramite la determinazione dell isotopo del carbonio 14C. Tramite tali metodiche è dunque possibile determinare: il contenuto di biomassa ( rinnovabilità ) dei CSS/rifiuti misti espresso come percentuale in peso; il contenuto di biomassa dei CSS/rifiuti misti espresso come percentuale del carbonio rinnovabile rispetto al totale, utilizzabile per la valutazione dei risparmi in termini di emissioni di gas serra. In pratica costituisce il riferimento per il mercato dell Emission Trading ; il contenuto di biomassa dei rifiuti misti/css espresso come percentuale del contenuto energetico totale (potere calorifico inferiore), in grado di costituire lo strumento per la quantificazione degli incentivi previsti nel caso di produzione di energia.

28 «Rinnovabilità» dei CSS: sviluppi Attualmente il documento tecnico più esaustivo in merito alla determinazione della parte biodegradabile (tecnicamente definibile come contenuto di biomassa o grado di rinnovabilità è la Linea Guida CTI 10 Caratterizzazione di biomasse combustibili in termini di contenuto di biomassa ed energetico, elaborata dalla CT-903 del CTI. Vengono esaminati e discussi, oltre ai tre metodi stardardizzati contemplati dalla CEN EN visti in precedenza, anche due soluzioni alternative costituite da: la misura dell isotopo del carbonio 14C direttamente nelle emissioni al camino dell impianto che utilizza combustibili ibridi/rifiuti misti, per l applicazione del quale è stato messo a punto in ambito nazionale un documento (specifica tecnica UNI TS 11461); l applicazione di modelli di bilancio di massa e di energia, basato sulla soluzione di una serie di equazioni di bilancio d impianto. Al momento tale metodo non è ancora stato oggetto di normazione, anche se è in corso in ambito internazionale un iniziativa da parte della ISO (ISO WD Stationary source emissions Determination of the biogenic fraction in CO2 in stack gas using the balance method).

29 Per approfondimenti.

30 E tutto! Grazie per l attenzione!