Italplafer s.r.l. Impianto di recupero rifiuti non pericolosi Comune di Giulianova Zona Industriale Colleranesco

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1 COMMITTENTE Italplafer s.r.l. Impianto di recupero rifiuti non pericolosi Comune di Giulianova Zona Industriale Colleranesco OGGETTO APPLICAZIONE METODO SEMPLIFICATIVO PER STUDIO DI RICADUTA INQUINANTI Verifica di assoggettabilità Modifica sostanziale (ex Italfer di Sfoglia Giovina) (Det. n. DR4/24 del 06/05/2009 e modifica sost. DA21/102 del 24/06/2014) RIFERIMENTI NORMATIVI D.lgs n. 4 del art. 20 Verifica di assoggettabilità Allegato IV alla parte II punto 7 Progetti di infrastrutture, lettera zb Impianto rifiuti non pericolosi art. 208 d.lgs 152/06 Procedure Ordinarie DATA E N. DI REVISIONE Revisione di Giugno 2016 IL PROGETTISTA ING. Mariavittoria BRONICO

2 INDICE 0. Premessa 1 1. Sistemi di aspirazione e convogliamento polveri dalle linee di macinazione 1 2. valutazione degli impatti in atmosfera e studio di ricaduta degli inquinanti Ubicazione dei punti di emissione Applicazione del modello Gaussiano Plume Calcolo dell innalzamento del pennacchio Calcolo della distanza a cui si verifica la concentrazione massima, della concentrazione massima e della distanza a cui il pennacchio tocca il suolo Calcolo della concentrazione nei punti critici 12

3 0. PREMESSA Visto il II Giudizio di sospensione n del 19/05/2016 (vedi ALL. 1) nel quale si richiede una valutazione degli impatti in atmosfera con studio di ricaduta degli inquinanti e l installazione di un sistema di aspirazione e convogliamento delle polveri sulla linea di macinazione al camino che denomineremo E3, si redige la presente relazione con lo scopo di fornire un metodo semplificativo ai fini della valutazione della dispersione delle polveri in atmosfera emessi dai tre camini in esame. 1. SISTEMI DI ASPIRAZIONE E CONVOGLIAMENTO POLVERI DALLE LINEE DI MACINAZIONE Per quanto concerne le polveri prodotte durante le attività di triturazione della plastica, sono previsti e adottati sistemi di mitigazione: Linea 1 lavorazione della plastica: il mulino è totalmente incapsulato con un box in lamiera prefabbricato in modo da evitare la dispersione delle polveri e ridurre anche la rumorosità. Dal box il materiale macinato viene prelevato per depressione all interno di una centrifuga dotata di un sistema automatico di insacco che abbassa ulteriormente la dispersione delle polveri in atmosfera. L aria prelevata dal box-mulino trascina le polveri generate e le convoglia in un impianto di filtrazione a 49 maniche filtranti prima di immettere in atmosfera attraverso il punto E1. Il punto di emissione è autorizzato alle emissioni in atmosfera secondo quanto previsto dall art. 269 del Dlg.s 152/2006 e sottoposto a controlli periodici per la determinazione della concentrazione delle polveri e il rispetto dei limiti previsti dal D.Lgs 152/06. Linea 2 lavorazione della plastica: L intera linea di triturazione è coperta da box prefabbricato in lamiera che limita la dispersione delle polveri in atmosfera e l impatto del rumore. Tale linea sarà dotata di un sistema di aspirazione suddiviso in n 4 linee separate che convogliano in un unico camino E2, di cui: 1. una a servizio del mulino macinatore. 2. una a servizio del separatore magnetico a nastro e la coclea per la raccolta dei materiali ferrosi. 3. una a servizio del separatore a correnti indotte. 4. un ultima a servizio della coclea per la raccolta dell alluminio. Le emissioni di tutte le attività sopraindicate vengono convogliate in un sistema di filtrazione dotato di 80 maniche filtranti e espulse in atmosfera dal camino denominato E2. 1

4 Linea 3 lavorazione della plastica: come richiesto in sede di comitato la linea 3 sarà dotata di un sistema di aspirazione e filtrazione a servizio del trituratore, del mulino e del serbatoio di carico della trafila. L impianto di filtrazione sarà dotato di n. 12 cartucce filtranti in tessuto poliestere aventi ciascuna superficie filtrante pari a 10 mq con un grado totale di filtrazione pari al 99,4%. 2. VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI IN ATMOSFERA E STUDIO DI RICADUTA DEGLI INQUINANTI Come già evidenziato nelle precedenti relazioni, nel caso in esame le azioni progettuali che possono determinare una variazione delle attuali condizioni dell atmosfera sono: - produzione ed impatto da polveri convogliate in camini; - emissioni atmosferiche inquinanti dai mezzi di trasporto e movimentazione dei rifiuti e dai due gruppi elettrogeni installati nell area A2. Le azioni che possono comportare impatto sono relative alla fase di movimentazione del materiale, al passaggio dei mezzi, di utilizzo dei gruppi elettrogeni per la produzione di energia elettrica e di utilizzo degli impianti di triturazione e compattazione. Gli effetti più direttamente prodotti da questo impianto di recupero sono le emissioni di polveri. Nel caso in esame non è possibile quantificare/discriminare l apporto a priori di gas di scarico, provenienti dai mezzi che trasportano e movimentano i rifiuti all interno dell impianto e dagli scarichi dei due gruppi elettrogeni utilizzati per l alimentazione elettrica dei macchinari; in ogni caso si ritiene non particolarmente rilevante l impatto dovuto alla gestione dell impianto sulla qualità dell aria. Premesso quanto sopra, per lo studio degli inquinanti richiesto, prenderemo in esame le polveri emesse dalle tre linee di macinazione. Nella presente relazione si propone una valutazione teorica della dispersione delle polveri generate dalle attività di macinazione dei rifiuti plastici dalla ditta Italplafer sulle tre linee di suddette, basata sull applicazione del modello di tipo stazionario Gaussiano Plume. Tale modello è solitamente applicato a emissioni di gas o di particelle di dimensioni ridotte (es: max 10 µm). Nel nostro caso, dato che le polveri sono prodotte da processi di macinazione meccanica, le particelle risultanti saranno pesanti e dimensioni particellari non inferiori a 20 µm. Per questo motivo, applicando questa teoria al nostro caso, avremo una importante sovrastima del fenomeno. Tale modello di calcolo verrà applicato separatamente per ciascun camino al fine di determinare il contributo in termini di emissione di ciascuno (determineremo la concentrazione massima e la distanza rispetto al punto di emissione a cui questa si verifica), per poi sovrapporre gli effetti dei tre camini verificandoli su alcuni punti che individueremo e considereremo critici. 2

5 2.1 Ubicazione dei punti di emissione Nella figura sottostante sono evidenziate le posizioni all interno dello stabilimento dei tre camini in esame : E1 E2 E1 E2 E3 Fig. 1 Localizzazione camini Caratteristiche dei camini in esame: Camino E1 hc= 5,50 m Q= Nmc/h = mc/h (considerando una Tfumi=34 C) 3

6 Camino E2 hc= 4,60 m Q= Nmc/h= ,5 mc/h (considerando una Tfumi=34 C) Camino E3 hc= 6,20 m Q= Nmc/h = 6.746,84 mc/h (considerando una Tfumi=34 C) 2.2 Applicazione del modello Gaussiano Plume Tale modello può essere applicato per stime di prima approssimazione quando: il suolo è privo di orografia significativa: il territorio in esame si presenta per lo più pianeggiante le sorgenti sono ciminiere che emettono in modo pressoché continuo inquinanti poco reattivi: trattasi di camini che verranno impiegati per 12 h al giorno parametri meteorologici presentano una variazione temporale abbastanza lenta Nella foto è riportato un plume di una ciminiera per il quale possono essere distinte tre zone differenti: Fig. 2 Caratterizzazione del plume Nella foto è riportato un plume di una ciminiera per il quale possono essere distinte tre zone differenti: Zona 1 (ascensionale) : Il plume esce verticale dalla sorgente per piegarsi sottovento con baricentro orizzontale. Se h è l altezza fisica del camino e h m è la quota del baricentro del plume, si definisce plume rise: h = h m-hc 4

7 Zona 2 (dispersione senza interazione col suolo). Dopo il livellamento, il plume si dilata (più o meno a seconda della turbolenza senza raggiungere il suolo). Zona 3 (interazione col suolo). La parte bassa del plume giunge al suolo dove subisce una riflessione totale o parziale a seconda del tipo di suolo e di inquinante. Nel modello gaussiano plume i fumi emessi da una sorgente punto vengono: trasportati dal vento nella direzione sottovento dispersi in senso trasversale (y) e questa dispersione, di tipo gaussiano, è regolata dal parametro σy dispersi in senso verticale (z) e questa dispersione, di tipo gaussiano, è regolata dal parametro σ z In questi due parametri si vengono a riassumere tutte le interazioni che i fumi hanno con la turbolenza. La formula base del modello Gaussiano Stazionario, che descrive la concentrazione degli inquinanti in funzione delle coordinate spaziali, è la seguente: Dove: Q= tasso di emissione (g/s) U= La velocità media del vento (m/s) supposta costante in orizzontale e verticale σz e σy= le deviazioni standard h m= la quota di livellamento del plume Consente di determinare la concentrazione dell inquinante in un punto di coordinate (x,y,z) 5

8 Effettuando ulteriori semplificazioni: concentrazione solo al livello del suolo si trascurano tutte le riflessioni tranne quella al suolo concentrazione al suolo e sottovento alla sorgente L equazione della concentrazione al suolo si riduce, quindi, ad una espressione assai semplice che ha solo bisogno di definire, preventivamente, l altezza effettiva della ciminiera e delle condizioni di stabilità o di instabilità dell atmosfera. Il valore della velocità del vento in quota invece verrà ottenuta da dati statistici; nel caso in esame faremo riferimento ai dati relativi alle misurazioni sperimentali effettuate nella stazione metereologica più prossima all area in esame (Giulianova Porto) tra il 01/ /2016 giornalmente dalle 7 alle 19 orario locale. Stazione meteo Zona Industriale Colleranesco Fig. 3 Localizzazione stazione meteo Di seguito si riporta la tabella dei dati statistici presi in esame (fonte 6

9 Considerando le mediane dei valori registrati nell anno otteniamo un valore della velocità media del vento= 4 Kts= 7.4 Km/h= 2 m/s 2.3 Calcolo dell innalzamento del pennacchio Emissioni gassose con temperature vicine a quelle dell'atmosfera in cui si immettono e con una velocità di emissione significativa possono essere trattate con i criteri di un effetto jet in un vento incrociato. In tal caso, per la valutazione di Δh si può applicare l espressione di Briggs: Dove =, Vs = velocità di uscita dei gas dalla ciminiera (m/s) U = velocità del vento (m/s). Si considera la velocità dei dati statistici sopra riportati e quindi pari a 2 m/s D= diametro interno della ciminiera (m). Per cui si avrà: hm = hc+ (m) Il calcolo verrà effettuato per ciascun camino, per cui: CAMINO E1 Q=6.500 Nmc/h = mc/h D=0,30 m Vs=28,7 m/s 7

10 H1=1, ,3=6,46 m hm1 = hc+ (m)= 5,50 + 6,46 = 11,96 m CAMINO E2 Q= Nmc/h = mc/h D= 0,45 m Vs= 18,7 m/s H2=1, ,45=6,31 m hm2 = hc+ (m)= 4,60 + 6,31 = 10,91 m CAMINO E3 Q= Nmc/h = 6.746,84 mc/h D= 0,35 m Vs= 19,5 m/s H2=1,5 19,5 0,35= 5,11 m 2 hm3 = hc+ (m)=6,20 + 5,11 = 11,31 m 2.4 Calcolo della distanza a cui si verifica la concentrazione massima, della concentrazione massima e della distanza a cui il pennacchio tocca il suolo Sviluppi ulteriori del criterio di gaussiana applicata alla diffusione atmosferica dell equazione di Sutton consentono di ottenere semplici relazioni per il calcolo della concentrazione massima al suolo, della distanza a qui tale massimo si verifica e del punto (in metri) a valle della emissione secondo l asse x, in cui il pennacchio tocca il suolo. Tale ultima equazione appare di uso immediato per vedere e, nella zona ove noi vogliamo verificare l inquinamento (ad esempio nell applicazione di casi di VIA) il pennacchio é arrivato al suolo o lo sta sorvolando (per quella specifica classe di stabilita atmosferica, ovviamente) Il problema è invece l accurata scelta delle condizioni di stabilità atmosferica ossia delle classi di Pasquill. Tali classi si possono desumere una volta che si abbia il valore del gradiente termico ottenuto con i palloni sonda oppure, empiricamente, da semplici osservazioni visive del cielo abbinate alla velocità del vento al suolo secondo al tabella seguente: 8

11 e la c onc entrazione mas sima r elati va é data da: Cons Tabella 1 Categorie di stabilità proposte da Pasquill Fonte Ecologia applicata Renato Vismara- Ed. Hoepli Nel caso in esame è stato considerato un valore del vento in quota derivante da dati statistici pari a 2 m/s. Considerando che la velocità del vento aumenta con la quota è possibile dedurre al suolo un valore inferiore a 2 m/s ed entrare nella tabella con valori di velocità del vento al suolo <2. Definendo un livello di insolazione moderato per l area in esame la tabella restituisce classe A-B di stabilità atmosferica. Per i calcoli sarà considerata la classe A relativa a condizioni di forte instabilità per cui peggiorative. A questo punto per ciascun camino è possibile determinare: 1. Distanza a cui si verifica la massima concentrazione É la distanza per la quale il valore di: =! calcolando per gli hm ricavati per ciascun camino si ha: "#1= 8,45 m "#2= 7,71 m "#3= 7,99 m Sapendo che : σz= c*x d +f σy= ax b 9

12 Per ciascun camino si ricava : $%&=( (()* * /- + I coefficienti a,b,c,d, sono dati in funzione della classe di instabilità atmosferica considerata (Fonte Ecologia applicata Renato Vismara- Ed. Hoepli) Calcoliamo i valori per la Classe A a= 213 b= 0,894 c=459,7 d= 2,094 f= - 9,6 (Fonte Ecologia applicata Renato Vismara- Ed. Hoepli) sostituendo tali valori nella formula, la distanza a cui si raggiunge la massima concentrazione dell inquinante per ciascun camino è di: X1max= 213 m X2max= 209 m X3max= 210 m 2. la massima concentrazione Il valore di tale concentrazione è pari a :.%&=!/ 01! 2 Dove Q (portata dell emissione) viene assunta pari al flusso di massa massimo corrispondente ad un limite di concentrazione pari a 50 mg/nmc (limite definito nell allegato IV alla Parte V del dlgs 152/06). I dati relativi ai tre camini sono i seguenti: Q1= 0,325 Kg/h = 0,09 g/s 10

13 Q2= 0,475 Kg/h = 0,13 g/s Q3= 0,3 Kg/h = 0,083 g/s Sapendo che σy= ax b " (0,213* 6,789 =53,45 : " 3;5 213 (0,209* 6,789 =52,55 : " 3<5 213 (0,210* 6,789 =52,77 : " = 1 " 34 =0.158 " = 2 " 3; =0.146 >? < < = Sostituendo si ottiene: C1max= 0,011 mg/mc C2max= 0,019 mg/mc C3max= 0,011 mg/mc pari alla concentrazioni massime dell inquinante sui tre camini. Dal dato si evince che si tratta di concentrazioni molto piccole considerando inoltre che, per calcolarle, è stato assunto un valore del flusso di massa di gran lunga sovradimensionato e relativo ad una concentrazione emessa per ogni camino pari al valore limite di 50 mg/nmc come da Dls 152/ Distanza a cui il pennacchio tocca il suolo (touching the ground) Il valore della distanza (in metri) discende dalla definizione di gaussiana dell andamento della concentrazione dell inquinante nel pennacchio. Poiché il pennacchio si espande ad un certo punto, come é ovvio, dovrebbe toccare il suolo. Avendo assunto che il suo comportamento é gaussiano possiamo assumere che il toccare il suolo corrisponde a quando il valore del punto della curva corrisponde al 10% del valore massimo centrale. Questo si ha a 2.15 _ ossia alla distanza alla quale : 11

14 " =5 AB ;,4C Quindi avremo: " =645 44,8D ;,4C 5,E " =6;5 46,84 ;,4C 5,FG " =6<5 44,<4 ;,4C 5 C,;D $ F =( ( F()* * /- =HE + $ F! =( ( F! )* * /- =HJ + $ FJ =( ( FJ )* * /- =HK, + pari alle distanze a cui i tre pennacchi toccano rispettivamente il suolo. 2.5 Calcolo della concentrazione nei punti critici Con i valori di cui sopra, il passo successivo consiste nel verificare dove tali concentrazioni massime ricadono e i valori delle concentrazioni in punti definiti critici ubicati come da figura sottostante: P1 P2 Figura 4 Localizzazione delle concentrazioni massime Classe A 12

15 Nelle figure si evidenzia come i massimi per tutti e tre i camini interessino solo stabilimenti industriali e comunque non recettori sensibili. Nei punti P1 e P2, si registrerà la situazione peggiore poiché qui è possibile considerare una sovrapposizione delle tre concentrazioni massime sopra calcolate. Quindi si avrà un valore di concentrazione totale pari a :.LMLN,N!=F,F+F,FH+F,F=F.FK P/+ Volendo calcolare i valori presso i più prossimi ricettori sensibili (indicati con R1-R3 in figura si ottiene: Ricettore R1 (abitazione privata) Contributo del camino E1 X1= 384 m σz= c*x d +f= (0.384* ;.689 9,6=52,35 : σy= ax b =213 (0.384* =90,52 : Sostituendo in Ove Q= 0.09 g/s hm1= 11,96 m Si ottiene che Q1 R4 =0,0029 :S/:T Contributo del camino E2 X2= 404 m σz= c*x d +f= (0.404* ;.689 9,6=59,30 : σy= ax b =213 (0.404* =94,72 : 13

16 Sostituendo in Ove Q= 0.13 g/s hm2= 10,91 m Si ottiene che Q2 R4 =0,0036 :S/:T Contributo del camino E3 X3= 428 m σz= c*x d +f= (0.428* ;.689 9,6=68,15 : σy= ax b =213 (0.428* =99,74 : Sostituendo in Ove Q= g/s hm3= 11,31 m Si ottiene che Q3 R4 =0,0019 :S/:T Sommando i tre contributi si ottiene che la concentrazione nel punto R1 è pari a:.lmlu=f,ff!h+f,ffje+f,ffh=f.ffvk P/+ Per quanto concerne i ricettori R2 ed R3, è possibile affermare che trattasi di valori di concentrazioni prossimi a quelli trovati per il ricettore R1 poiché le distanze dai camini sono pressochè simili (nell ordine di m). Tali valori risultano comunque molto bassi nonostante alcune approssimazioni fatte nei calcoli abbiamo determinato una sovrastima del fenomeno. 14

17 I calcoli verranno replicati per la classe di stabilità B a= 156 b= 0,894 c=108,2 d= 1,098 f= 2 (Fonte Ecologia applicata Renato Vismara- Ed. Hoepli) I valori di hm e "# a cui si verifica il massimo sono gli stessi per cui "#1= 8,45 m "#2= 7,71 m "#3= 7,99 m hm1 = 11,96 m hm2= 10,91 m hm3= 11,31 m $%&=( (()* * /- + sostituendo tali valori nella formula, la distanza a cui si raggiunge la massima concentrazione dell inquinante per ciascun camino è di: X1max= 76,8 m X2max= 68,76 m X3max= 71,83 m Il valore di tale concentrazione massima è pari a Ricordando che: Q1= 0,325 Kg/h = 0,09 g/s Q2= 0,475 Kg/h = 0,13 g/s Q3= 0,3 Kg/h = 0,083 g/s.%&=!/ 01! 2 15

18 Sapendo che σy= ax b " (0,0768* 6,789 =15,73 : " 3;5 156 (0,06876* 6,789 =14,25 : " 3<5 156 (0,07183* 6,789 =14,81 : " = 1 " 34 =0,537 " = 2 " 3; =0,541 >? < < = 0,539 Sostituendo si ottiene: C1max= 0,04 mg/mc C2max= 0,069 mg/mc C3max= 0,041 mg/mc pari alle concentrazioni massime dell inquinante sui tre camini. P2 P1 Figura 5 Localizzazione delle concentrazioni massime Classe B 16

19 Come è evidente dalla fig. 5 le concentrazioni massime in questo caso, seppur più alte, ricadono nelle immediate vicinanze dell impianto in esame dove non ci sono ricettori sensibili. Nei punti P1 e P2, volendo considerare la somma delle tre concentrazioni massime, sebbene non perfettamente coincidenti, si avrà la situazione peggiore per cui:.lmln,n!=f,fk+f,feh+f,fk=f. P/+ Volendo calcolare i valori presso il più prossimo ricettore sensibile R1 si ottiene: Contributo del camino E1 X1= 384 m σz= c*x d +f= 108,2 (0.384* =39,82 : σy= ax b =156 (0.384* =66,30 : Sostituendo in Ove Q= 0.09 g/s hm1= 11,96 m Si ottiene che Q1 R4 =0,0052 :S/:T Contributo del camino E2 X2= 404 m σz= c*x d +f= 108,2 (0.404* =42 : σy= ax b =156 (0.404* =69,37 : Sostituendo in 17

20 Ove Q= 0.13 g/s hm2= 10,91 m Si ottiene che Q2 R4 =0,0068 :S/:T Contributo del camino E3 X3= 428 m σz= c*x d +f= 108,2 (0.428* =44,61 : σy= ax b =156 (0.428* =73,05 : Sostituendo in Ove Q= g/s hm3= 11,31 m Si ottiene che Q3 R4 =0,0039 :S/:T Sommando i tre contributi si ottiene che la concentrazione nel punto R1 è pari a:.lmlu=f,ff!+f,ffev+f,ffjh=f.fe P/+ Per i recettori R2 ed R3 vale quanto detto per la situazione in classe di stabilità A. Concludendo è possibile affermare che sia in classe A che in classe B si registrano valori molto bassi: in classe B, seppur tali valori risultino più elevati che in A, si verificano nelle immediate vicinanze dell impianto stesso. Nei i ricettori critici le concentrazioni calcolate considerando i contributi di tutti e tre i camini hanno valori anch essi molto bassi. 18