Panoramica sullo smaltimento rifiuti e potenzialità energetica nazionale

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Gianluca Colonna
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1 Milano 09 Aprile 2008 Panoramica sullo smaltimento rifiuti e potenzialità energetica nazionale Ing. S. Zannier WtE Unit Manager

2 Tabella di confronto rifiuti RSU CDR * P.C.I. tal quale (MJ/kg) Frazione combustibile (%) Umidità (%) Tenore di inerti (% sul secco) C H O N S CI Densità apparente (Kg/m 3 ) * In accordo al Decreto Ronchi

sul secco) C H O N S CI 10.0 47.8 30.0 31.7 26.5 3.6 16.8 0.3 0.1 0.5 15.0 68.

3 Limiti emissioni atmosferiche per la Termovalorizzazione CO (mg/nm3) Polveri Totali (mg/nm 3 ) COT (mg/nm 3 ) HCI (mg/nm 3 ) HF (mg/nm 3 ) SO 2 (mg/nm 3 ) NO x (mg/nm 3 ) Cd + TI (mg/nm 3 ) * Hg (mg/nm 3 ) * Metalli Pesanti (mg/nm 3 ) * PCDD + PCDF (ng/nm 3 ) ** I.P.A. (mg/nm 3 ) ** Caso RSU D.L.133/2005 (media giornaliera) Caso Caso CDR CDR D.M (media D.M. giornaliera) (media giornaliera) Nota 1 - Condizioni di riferimento: p = 1013 mbar; T = 273 K; O 2 = 11% vol. gas secchi Nota 2 - * media oraria; ** media su 8 ore

133/2005 (media giornaliera) 50 10 10 10 1 50 200 0.05 0.05 0.5 0.1 0.01 Caso Caso CDR CDR D.M. 05.02.98 (media D.M. giornaliera) 05.02.98 (media giornaliera) 50 10 10 10 1 50 200 0.

4 RSU RICEZIONE RSU Impianto di produzione del CDR ALIMENTAZIONE SMINUZZAMENTO INGOMBRANTI (Trattamento residui) APERTURA SACCHI INGOMBRANTI VAGLIATURA PRIMARIA FERRO PRODUZIONE CDR BIOFILTRAZIONE E DEODORIZZAZIONE ARIA OSSIDAZIONE BIOLOGICA 4- settimane ALLUMINIO VAGLIATURA FINALE CLASSIFICAZIONE AERODINAMICA COMPATTAZIONE E TRASPORTO A IMPIANTO DI TERMOVALORIZZ. PRESSATURA / IMBALLAGGIO FRAZIONE ORGANICA STABILIZZATA TRATTAMENTO RESIDUI COMBUSTIBILE DERIVATO DA RIFIUTI (CDR) FERRO & ALLUMINIO

settimane ALLUMINIO VAGLIATURA FINALE CLASSIFICAZIONE AERODINAMICA COMPATTAZIONE E TRASPORTO A IMPIANTO DI TERMOVALORIZZ.

5 RSU differenziato - 25% Riciclaggio Competenza società di progetto RSU t.q % R.D. Competenza ente locale Limite di competenza RSU indifferenziato - 75% Separazione metalli - 0,5% RSU differenziato - 25% Riciclaggio Umido - 37% Competenza società di progetto RSU t.q % R.D. Selezione primaria Competenza ente locale Limite di competenza RSU indifferenziato - 75% Secco - 38% Separazione metalli - 1% Scorie e ceneri stabilizzate - 24% WtE Stabilizzazione frazione Recuperi - 2,5% organica Perdite di CDR - 37,5% processo - 7% Scarto pesante - 15% F.O.S. - 12% Produzione CDR WtE Scarti - 2% Discarica Utilizzo Scorie e ceneri stabilizzate - 8% Discarica Schema di flusso per la piattaforma con Termovalorizzazione diretta Schema di flusso per la piattaforma con produzione di CDR

Selezione primaria Competenza ente locale Limite di competenza RSU indifferenziato - 75% Secco - 38% Separazione metalli - 1% Scorie e ceneri stabilizzate - 24% WtE Stabilizzazione frazione

6 18,0 Fori vaglio = 30 mm 16,0 P.C.I. combustibile [MJ/kg] 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 P.C.I. RSU t.q. = 10,0 MJ/kg P.C.I. RSU t.q. = 8,3 MJ/kg P.C.I. RSU t.q. = 6,7 MJ/kg RD [%] Poteri calorifici del combustibile in funzione della RD per effetto di una vagliatura da 30 mm su tre diversi tipi di RSU t.q.

7 70,00 60,00 LP1 MCR Potenzialità [MWt] 50,00 40,00 16,7 MJ/kg LP5 LP3 LP4 LP2 30,00 12,5 MJ/kg 8,3 MJ/kg 20,00 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0 Portata [t/h] Diagramma di Combustione relativo ad una linea dell impianto di Termovalorizzazione

8 Bilancio di materia ed energia per Integrated Boiler e Trattamento Fumi dell impianto WtE

9 Bilancio di materia ed energia per il Ciclo Termico dedicato al recupero energetico

10 DIFFERENZA TRA INCENERITORE, TERMODISTRUTTORE, TERMOUTILIZZATORE E TERMOVALORIZZATORE INCENERITORE: il primo inceneritore di rifiuti fu costruito in Gran Bretagna nel Bruciava i rifiuti indifferenziati. TERMODISTRUTTORE: possiede un trattamento fumi più curato, ma non vi è recupero energetico. TERMOUTILIZZATORE: possiede ulteriori miglioramenti tecnologici e ha recupero energetico. TERMOVALORIZZATORE: evoluzione nel trattamento fumi, maggiore attenzione nel combustibile in ingresso e produzione di energia elettrica.

TERMODISTRUTTORE: possiede un trattamento fumi più curato, ma non vi è recupero energetico.

11 Impianto di Termovalorizzazione VIENNA / A

12 Impianto di Termovalorizzazione WEINFELDEN - THURGAU / CH

13 Impianto di Termovalorizzazione ZÜRICH - JOSEFSTR / CH

14 Impianto di Termovalorizzazione BÖBLINGEN BLINGEN / D

15 Impianto di Termovalorizzazione BURGKIRCHEN / D

16 Impianto di Termovalorizzazione BORDEAUX / F

17 Impianto di Termovalorizzazione LONDON (SELCHP) / GB

18 Impianto di Termovalorizzazione STOKE ON TRENT / GB

19 Impianto di Termovalorizzazione AMSTERDAM / NL

20 Amsterdam, the Netherlands Tipping hall 2 Bulky waste shears 3 Waste bunker 4 Waste crane 5 Crane operator cabin 6 Charging hopper 7 Waste feeder 8 Combustion grate 9 Combustion chamber 10 Steam boiler 11 Grate siftings conveyor 12 Slag discharger 13 Slag bunker 14 Primary air system with air preheater 15 Secondary air system 16 Fly ash transportation 17 Preliminary separator 18 Filter dust silo 19 Absorber 20 Electrostatic precipitator 21 Alkaline scrubber 22 Acidic scrubber 23 EDV-scrubber 24 ID fan 25 Silencer 26 Stack 27 Measuring station 28 Control room 29 Ventilation room 30 Boiler blow-down tank 31 Feed water pumps 32 Fly ash charging 33 Chemical depot

system with air preheater 15 Secondary air system 16 Fly ash transportation 17 Preliminary separator 18 Filter dust silo 19 Absorber 20 Electrostatic precipitator 21 Alkaline scrubber 22

21 Impianto di Termovalorizzazione ROTTERDAM / NL

22 Impianto di Termovalorizzazione GÖTEBORG / S

23 Impianto di Termovalorizzazione TOKYO MINATO / J

24 Impianto di Termovalorizzazione SINGAPORE TUAS / SGP

25 Impianto di Termovalorizzazione LEE COUNTY / USA

26 Impianto di Termovalorizzazione BRESCIA / I

27 Impianto di Termovalorizzazione SILLA 2 - MILANO / I

28 Impianto di Termovalorizzazione Silla 2 - Milano Tipping hall 2 Waste bunker 3 Waste crane 4 Crane operator cabin 5 Charging hopper 6 Waste feeder 7 Combustion grate 8 Combustion chamber 9 SNCR 10 Steam boiler 11 Electrostatic precipitator 12 Economizer 13 Heat exchanger 14 Reactor with fabric filter 15 Induced draught fan 16 Silencer 17 Stack 18 Measuring station 19 Grate siftings conveyor 20 Slag discharger 21 Slag conveyor belt 22 Slag bunker 23 Slag crane 24 Cooling air system 25 Primary air system with air preheater 26 Secondary air system with air preheater 27 Flue gas recirculation 28 Fly ash transportation (Boiler) 29 Crusher/Screening plant 30 Fly ash transportation (Electr. Prec.) 31 Fly ash silo 32 Pneumatic fly ash transportation 33 Control room 34 Turbine/Generator 35 L-Voltage switch gear 36 M-Voltage switch gear 37 Transformer

29 Progetto Termovalorizzatore LECCE / I

30 Progetto Termovalorizzatore AREZZO / I

32 RSU t.q % RSU differenziato - 25% Riciclaggio Competenza società di progetto Separazione metalli - 0,5% Umido - 21% R.D. Selezione primaria Competenza ente locale RSU indifferenziato - 75% Secco - 54% Limite di competenza Separazione metalli - 1% Stabilizzazione Recuperi - 1% frazione organica Perdite di processo - 4% Scarto pesante - 8,5% F.O.S. - 7% Utilizzo WtE Discarica Scorie e ceneri stabilizzate - 14,5% Schema di flusso per la piattaforma intermedia ottimale Sistema Integrato Sicilia

33 Progetto Termovalorizzatore PATERNO - CATANIA / I

34 Progetto Termovalorizzatore PATERNO - CATANIA / I

35 Tecnologia di combustione e generazione vapore Ampio range di P.C.I. fino a 20 MJ/kg Griglia inclinata e parzialmente raffreddata ad acqua Movimentazione controllata dei rifiuti sulla griglia Zone di trasporto e iniezione aria con controllo individuale Scaricatore scorie brevettato Configurazione sperimentata della camera di combustione e post-combustione Iniezione ottimizzata di aria secondaria Rivestimento refrattario ad alta resistenza termo-meccanica Bassissimo tenore di incombusti solidi e gassosi Semplicità di gestione Alta flessibilità e disponibilità Sistema modulare

36 Camera di combustione Vista interna

37 Tecnologia di trattamento fumi (esempio di sistema a secco)

38 Smaltimento Rifiuti Solidi Urbani in Italia Situazione dopo il Decreto Ronchi RSU 100% Caso RSU R.D. RSU d. 35% RSU n.d. 65% n.d. = non differenziati d. = differenziati Qualificazione Prodotti riciclabili (Secco) Inerti Frazione Organica (Umido) WtE Residui Riciclaggio 3.5% Compost DISCARICA 19.5% DISCARICA 3.5%

39 Smaltimento Rifiuti Solidi Urbani in Italia Situazione dopo il Decreto Ronchi RSU 100% Caso CDR R.D. RSU d. 35% RSU n.d. 65% n.d. = non differenziati d. = differenziati Prodotti riciclabili (Secco) Qualificazione Inerti Frazione Organica (Umido) Frazione Organica Stabilizzata Produzione CDR Metalli (Fe,Al) Acqua 13% Tratt. residui CDR 32.5% WtE Residui Riciclaggio Recupero 3.25% Compost 3.5% 3.25% 13% DISCARICA 6.5% DISCARICA 19.75%

40 Situazione dopo il Decreto Ronchi Recupero di energia da RSU o CDR Caso RSU RSU (non differenziato) 13.5 Mtons M tons % WtE Residui Produzione totale RSU DISCARICA Raccolta Differenziata Parte di RSU termovalorizzata Parte di RSU termovalorizzata da impianti in costruzione ed avviamento RSU direttamente termovalorizzato ee 1200 MWe NETTI Assunzioni: ηe= 25% netto PCI RSU = 10 MJ/Kg Corrispondenti a 52 impianti WtE Ciascuno 2 x 400 tons/gg 27 MWe lordi

41 Situazione dopo il Decreto Ronchi Recupero di energia da RSU o CDR Caso CDR RSU M tons % F.O.S. Produzione CDR Metalli Acqua Trattamento residui 6.75 Mtons CDR WtE Residui Produzione totale RSU Raccolta Differenziata Recupero DISCARICA DISCARICA Parte di RSU termovalorizzata Parte di RSU termovalorizzata da impianti in costruzione ed avviamento RSU disponibile Residui dalla produzione di CDR CDR termovalorizzato Assunzioni: ηe= 25% netto PCI CDR = 15 MJ/Kg ee 900 MWe NETTI Corrispondenti a 52 impianti WtE Ciascuno 2 x 200 tons/gg 20 MWe lordi

42 Smaltimento RSU Possibili scenari dopo il Decreto Ronchi 1998* Recupero energetico 150 MW in esercizio 250 MW in costruzione TWh/anno % fabbisogno nazionale % 400 MW Dopo il D.M Caso RSU 1200 MW % Caso CDR 900 MW % * Inclusi impianti WtE in costruzione & avviamento

43 POLO TECNOLOGICO SCHEMA A BLOCCHI TOTALE = t/a FOS t/a Verde t/a RSA+FSC+ RSU+Multi mat. CDR-Q FUEL PRT t/a t/a t/a E.E MWh/a WTE t/a P.P. + Recuperi t/a t/a Residui a discarica t/a

44 POLO TECNOLOGICO CONCLUSIONI unico polo tecnologico integrato, per il trattamento e la valorizzazione energetica dei rifiuti; possibilità di esercizio indipendente per i due impianti (PRT e WTE), con maggiore flessibilità gestionale ed ottimizzazione dei ricavi da conferimento; investimento e costo di gestione complessivamente inferiori alla somma dei rispettivi valori per i singoli impianti, considerati indipendenti.

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