RETI DI MONITORAGGIO IN REMOTO DELLE EMISSIONI INDUSTRIALI IN ATMOSFERA: ESPERIENZE IN PIEMONTE.

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1 RETI DI MONITORAGGIO IN REMOTO DELLE EMISSIONI INDUSTRIALI IN ATMOSFERA: ESPERIENZE IN PIEMONTE. Silvio Cagliero Italia Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale del Piemonte (ARPA) Referente regionale emissioni in atmosfera Sessione Tematica : Aria Sommario Il limite principale delle tecniche tradizionali di controllo del rispetto dei limiti di emissione autorizzati a camino è che la significatività del riscontro analitico è strettamente correlata al momento in cui è stato effettuato il prelievo. Esistono nel contempo tipologie di impianti industriali per le quali l esigenza di una efficace azione di controllo delle emissioni in atmosfera è particolarmente sentita dalle popolazioni locali. Questi impianti possono essere classificati come impianti di rilevante interesse ambientale: un esempio significativo è costituito dagli impianti di incenerimento o coincenerimento di rifiuti e di recupero di energia e/o materia da rifiuti e dagli impianti di produzione di energia. Per alcune tipologie impiantistiche particolari normative di settore (es. smaltimento rifiuti in termovalorizzatori) prevedono, a carico delle aziende, un controllo in continuo delle emissioni mediante un Sistema di Monitoraggio delle Emissioni (SME). Un gruppo di lavoro misto Arpa Piemonte e Assessorato regionale all'ambiente ha dettagliato una procedura che definisce le modalità con cui rendere disponibili, anche da postazioni remote, i dati rilevati dallo SME e da altri sistemi di controllo di processo. Tra le peculiarità connesse ad un uso ottimale dei Sistemi di Monitoraggio continuo delle Emissioni accessibile all Organo di controllo (è l accessibilità remota che induce l uso ottimale da parte dell azienda) si sottolinea però non tanto la possibilità di sviluppare un azione di controllo più tempestiva ed efficace, conseguente all indiscutibile aumento della conoscenza sul comportamento dell impianto tecnologico, quanto la possibilità, da parte dei conduttori, di sviluppare azioni di tipo preventivo ai fini di evitare il superamento dei limiti. Nella relazione sarà descritta la situazione attuale in Regione Piemonte con particolare riferimento a quanto realizzato in Provinciali Cuneo dove l ARPA, in qualità di Organo di controllo, può accedere, tramite la normale rete telefonica ed una workstation con browser HTML, ai dati rilevati presso 7 punti di emissione in atmosfera in 4 diversi insediamenti produttivi. Come tutte le attività connesse al controllo dell inquinamento atmosferico il controllo remoto delle emissioni monitorate da uno SME non è da considerare come elemento indipendente ma costituisce parte integrante di un sistema complesso di monitoraggio della qualità dell aria basato sulla rete di controllo dei parametri chimici e meteoclimatici. Pagina 1 di 1

2 Summary The main limitation of the traditional techniques for the control of authorized emission standards is that the significance of the analytical response is closely linked to the moment of sampling. Another critical aspect, particularly important for local populations, is the existence of industrial plants which require an effective control of the emissions in the atmosphere. These plants may be classified as plants of relevant environmental interest: important examples of these are plants for waste incineration or co-incineration with recovery of energy and/or matter and power plants. For certain types of industrial plants, specific regulations require, at the expense of the companies, a non-stop emission control by means of an Emission Monitoring System (EMS). A mixed working group (Arpa Piemonte / Environment Department of the Regional Administration) has written a procedure defining the ways in which data collected by EMS and other systems of process control, including remote stations, are made available. Among the peculiarities connected to an optimal use of non-stop Emission Monitoring Systems accessible to the control Authority (it id the remote accessibility which induces an optimal use by the companies), rather than the possibility of developing a rapid and effective control derived from the evident improvement of the knowledge of the behaviour of the technological plant, we emphasize the possibility for those in charge of the plant to develop a preventive action for the compliance with the emission thresholds. In the presentation, the present situation in the Piemonte Region is described, with particular focus on the Cuneo Province, where ARPA in its role of control Authority has the possibility of accessing 7 points of atmospheric emission in 4 different production plants. Like all the activities linked to atmospheric pollution control, the remote control of emissions monitored by EMS must not be considered as an indipendent element, but as an integrative part of a complex system for the monitoring of air quality based on the network of controls of chemical, meteorological and climatic variables. Pagina 2 di 2

3 Premessa E noto che il sistema di controllo delle emissioni in atmosfera provenienti dal comparto produttivo risulta condizionato dal rapporto tra le risorse che possono essere dedicate al settore e l'alto numero di fonti emissive. L'efficacia dell'azione di controllo e soprattutto la tempestività dello stesso sono infatti vincolate da una molteplicità di fattori quali la normativa tecnica di riferimento per i prelievi al camino e la disponibilità di adeguate risorse umane e strumentali. Le tecniche tradizionali usualmente utilizzate presentato solitamente limitazioni quali periodi di tempo non indifferenti per ottenere i riscontri analitici; la significatività del riscontro analitico è inoltre strettamente correlata al periodo di tempo durante il quale è stato effettuato il prelievo. Molti timori sollevati dai residenti in località nelle quali ci si propone di realizzare impianti per l incenerimento o coincenerimento di rifiuti o gli impianti destinati alla produzione di energia sono riferiti alla reale possibilità di sottoporre gli stessi ad efficaci controlli sulle emissioni in atmosfera. Le Amministrazioni autorizzanti richiedono espressamente all Organo di controllo un supporto sia in fase istruttoria che nelle successive fasi di redazione delle prescrizioni tecniche per l esercizio degli impianti ed i controlli sulla corretta gestione degli stessi. In sintesi all Organo di controllo viene richiesta la realizzazione di un sistema integrato di conoscenze che consenta una risposta positiva alla domanda di autorevolezza rivolta dagli Amministratori al fine di tutelare la collettività locale anche in un settore difficile come quello del controllo delle emissioni in atmosfera. Per alcune tipologie impiantistiche particolari normative di settore (es. smaltimento rifiuti nei termovalorizzatori) prevedono, a carico delle aziende, un controllo in continuo delle emissioni mediante un Sistema di Monitoraggio delle Emissioni (SME). La norma di attuazione tecnica (D.M. 21 dicembre 1995) prevede che i dati rilevati dallo SME debbano essere conservati a disposizione dell Autorità preposta al controllo per un periodo minimo di 5 anni; resta evidente che i dati, se conservati in azienda, non sono immediatamente fruibili. La procedura per il monitoraggio in remoto delle emissioni industriali in atmosfera Genesi della procedura Nella realtà cui ci si riferisce, la provincia di Cuneo, la prima specifica esperienza nel settore risale alla seconda metà degli anni 90 ove una azienda per la produzione di interni per automobile propose di realizzare all interno del perimetro industriale un impianto per la termodistruzione dei residui di produzione; fino a quel momento i rifiuti, dotati di un buon potere calorifico residuo, venivano posti in discarica. La comunità locale richiese specifiche garanzie nel campo della tutela della qualità dell aria e il provvedimento autorizzativo rilasciato comprese fra l altro due prescrizioni che riguardavano la realizzazione di centralina di monitoraggio della qualità dell aria nel cortile dell edificio occupato dalle scuole primarie ed un sistema di monitoraggio in continuo delle emissioni. I dati rilevati dai due sistemi dovevano essere Pagina 3 di 3

4 accessibili dall Organo di controllo per via telematica; l azienda propose e realizzò un sistema dedicato comprendente una postazione hardware presso il Dipartimento ARPA di Cuneo. In fase di esercizio si verificò che il sistema era funzionale agli scopi prefissati e le Amministrazioni coinvolte, Comune e Provincia, si ritennero soddisfatte per le rispettive funzioni. Per quel che riguarda il punto di vista dell Organo di controllo si è rilevato innanzi tutto che la gestione del sistema, seppur esterna, assorbiva risorse in modo non indifferente: essenzialmente occorreva sollecitare con frequenza plurisettimanale la parte a mantenere inalterato lo standard minimo qualitativo dei dati raccolti (controlli della deriva del dato, riavvio dei sistemi analitici dopo le inevitabili interruzioni di funzionamento). Per quel che riguarda in particolare il Sistema di Monitoraggio delle Emissioni, che rilevava, oltre che le concentrazioni in emissione di alcune molecole sottoposte a limite, anche parametri di funzionalità impiantistica, si era potuto apprezzare l elevato grado di efficacia nel controllo del mantenimento delle ottimali condizioni di esercizio. Discutendo delle esperienze raccolte sia in sede locale che presso il competente Settore dell Assessorato Regionale emerse che il principale problema in vista di un ipotetico sviluppo del sistema, con l allargamento ad altre realtà produttive, era costituito dal fatto che le singole aziende, rivolgendosi al mercato, potevano proporre soluzioni anche sostanzialmente differenti tra di loro. L Organo di controllo correva quindi il rischio di dover far fronte a procedure non coerenti e nel contempo di dover ospitare nei propri locali le più svariate ed ingombranti attrezzature. E quindi sorta la necessità di definire ed adottare una procedura standardizzata che potesse eventualmente essere messa a disposizione di tutti i Dipartimenti della nostra Agenzia. Un gruppo di lavoro misto Arpa Piemonte e Assessorato regionale all'ambiente ha dettagliato questa procedura, che è stata formalizzata in un primo documento del maggio 2001, che definisce le modalità con cui rendere disponibili, anche da postazioni remote, i dati rilevati dallo SME e da altri sistemi di controllo di processo. Questa procedura è stata elaborata cercando di perseguire tre obiettivi fondamentali:?? Utilizzo di tecnologie commercialmente diffuse?? Assenza di vincoli tecnico-commerciali sui sistemi hardware/software utilizzati dall Azienda e dall Organo di controllo?? Semplicità e possibilità di crescita in funzione del numero di impianti sottoposti a controllo in continuo In estrema sintesi la procedura di visualizzazione dati in remoto, presentata nella 5 a conferenza nazionale delle Agenzie ambientali tenutasi a Bologna nel dicembre 2001, prevede un Web based Server presso l Azienda accessibile tramite normale rete telefonica, una workstation con browser HTML dell Organo di controllo dalla quale è possibile procedere ad una consultazione di tutti i dati presenti nell archivio, ad un trasferimento degli stessi presso Arpa. (fig. 1 e 2). Pagina 4 di 4

5 figura 1 struttura fisica del sistema figura 2 visualizzazione dati e trasmissione remota Pagina 5 di 5

6 E stata altresì formalizzata la struttura logica (fig.3) da utilizzarsi per la presentazione e la visualizzazione dei dati. Tale struttura è basata su un insieme di pagine HTML collegate in modo da permettere una comoda esplorazione e consultazione di tutti i dati disponibili nell archivio residente sul Web based server dell Azienda. Oltre alle elaborazioni previste dalla legislazione vigente (medie orarie/semiorarie, medie giornaliere, medie mensili, medie orarie, ecc.), la procedura prevede anche l elaborazione di alcuni dati di sintesi su base giornaliera, il cui scopo è quello di garantire una informazione, di basso livello ma di immediata lettura, sulle condizioni emissive dell impianto controllato in continuo. Nelle pagine contenenti i dati di sintesi, al fine di facilitare l operatore nelle operazioni di valutazione, è stata prevista l adozione di specifici codici colore che descrivono lo stato dell impianto. figura 3 struttura logica del sistema Nel periodo intercorso da quella data il Coordinamento Interregionale Aria ha istituito uno specifico gruppo di lavoro interregionale che ha prodotto un documento che dettaglia linee guida sulle varie problematiche inerenti la progettazione e la gestione dei Sistemi di Monitoraggio delle Emissioni (al quale è aderente la nostra procedura, che riguarda le sole fasi progettuali e il sistema di accesso remoto agli SME); il risultato del lavoro del tavolo interregionale, approvato dal Coordinamento Interregionale Aria, risulta essere stato presentato alle competenti sedi ministeriali. Pagina 6 di 6

7 La situazione attuale In Piemonte ad oggi questa tipologia di approccio è stata affrontata con aziende insediate nelle province di Cuneo e di Torino (1 camino); nella provincia del Verbano Cusio Ossola è sperimentato un sistema predittivo su due emissioni di una centrale di compressione sul gasdotto internazionale ed una procedura di visualizzazione molto simile è imposta ad un inceneritore di rifiuti urbani sito in provincia di Vercelli. Analoghe prescrizioni autorizzative sono state recentemente imposte dalle province di Alessandria ed Asti. Ritornando alla esperienza locale della provincia di Cuneo dal 2001, mentre la ditta soggetta alla prima prescrizione ha sospeso l attività di smaltimento in loco anche a causa delle difficoltà del settore automobilistico, sono 4 le nuove aziende, tutte facenti parte di gruppi presenti a livello multinazionale, che hanno realizzato sistemi aderenti a quanto prescritto. Le attività dotate di sistema di monitoraggio in continuo accessibile all Organo di controllo ad oggi sono:?? 2 sistemi di produzione energia (termovalorizzatori) che utilizzano per combustibile materiale di origine vegetale e fanghi di impianti di depurazione acque altrimenti destinati a altri sistemi di smaltimento?? 2 gruppi di produzione di energia turbogas?? 2 forni da cemento utilizzanti altresì per lo smaltimento di combustibili alternativi (emulsioni oleose, farine di origine animale a rischio BSE, CDRP, ecc.)?? 1 forno float per la produzione di vetro Nel prossimo futuro si prevede inoltre l adattamento a questa procedura del terzo forno della cementeria già sottoposta a controllo; nel contempo l altra cementeria presente sul territorio di competenza ha recentemente stipulato un protocollo con l Autorità comunale per la riduzione delle emissioni in atmosfera, comprensivo di cronoprogramma, che prevede l adozione di nuove tecnologie per l abbattimento e l installazione di SME sui tre forni di produzione con procedura concordata con l ARPA. Si ritiene che ad oggi per buona parte degli impianti di rilevante interesse ambientale presenti in provincia di Cuneo sia stata prevista e prescritta questa soluzione per il controllo delle emissioni in atmosfera; l esperienza acquisita ha permesso di apprezzare concretamente i vantaggi offerti da un sistema di monitoraggio in continuo delle emissioni, sia per quanto riguarda gli aspetti strettamente inerenti l attività di controllo, sia per la possibilità di svolgere azioni di tipo preventivo basate su una conoscenza più approfondita e puntuale dell impianto produttivo e delle relative emissioni. I dati raccolti attraverso gli SME hanno anche permesso di svolgere approfondimenti in merito alle immissioni dell impianto; nella procedura si è prevista la possibilità di richiedere il monitoraggio dei principali parametri meteoclimatici. In alcune occasioni, grazie a tecniche di simulazione modellistica delle ricadute al suolo degli inquinanti, è stato possibile evidenziare correlazioni tra il regime emissivo dell impianto e i dati ambientali di qualità dell'aria rilevati nel centro urbano esterno allo stabilimento. Pagina 7 di 7

8 Le svariate possibilità di utilizzo dei dati rilevati, compresi i confronti con tecniche di modellizzazione con i dati rilevati dalla rete di monitoraggio della qualità dell aria confermano che il controllo remoto delle emissioni monitorate da uno SME non è da considerare come elemento indipendente ma costituisce parte integrante di un Sistema Dipartimentale di controllo dell inquinamento atmosferico. Ad oggi infatti il sistema complesso di monitoraggio della qualità dell aria in provincia di Cuneo gestito dal Dipartimento Provinciale ARPA dispone in tempo reale di: dati sulla qualità dell aria dati meteoclimatici rilevati dalla rete del settore meteoidrografico caratterizzazione delle emissioni provenienti dagli stabilimenti produttivi di rilevante interesse ambientale dati quali-quantitativi sui combustibili utilizzati nella fase di termovalorizzazione Tra i dati resi disponibili alle Pubbliche Amministrazioni da SME correttamente funzionanti occorre ancora ricordare il vantaggio di poter disporre, praticamente in tempo reale, di dati attendibili sulle emissioni massiche provenienti da questi impianti; dati che potranno implementare correttamente quanto disponibile negli inventari regionali delle emissioni. Rimane da trattare un ultimo argomento che è di fondamentale importanza: L Organo di controllo è in grado di verificare la veridicità dei dati forniti dagli SME aziendali? A questo proposito l ARPA Piemonte ha acquisito ed ha in utilizzo da pochi mesi due analizzatori portatili dei parametri di combustione che possono funzionare in continuo e che si basano su principi analitici chimico-fisici analoghi a quelli adottati dai sistemi aziendali. Gli analizzatori, che misurano gli ossidi di azoto con sistema a chemilluminescenza, gli ossidi di zolfo, il monossido e il biossido di carbonio con rivelatore infrarosso e l ossigeno tecnologia paramagnetica sono stati dotati dello stesso software adottato da alcune ditte, software che risponde ai requisiti previsti dal D.M. del 21/12/1995. Il sistema analitico dell Organo di controllo, inserito in parallelo anche per alcuni giorni (per ora fino a tre) con alcune delle emissioni sottoposte a prescrizione ha portato ad evidenziare risultati estremamente interessanti, con buone, se non ottime, performance di confronto. Criticita Allo stato attuale una delle più evidenti carenze della norma riguarda la mancata chiara definizione degli atti amministrativi che l organo di controllo è tenuto ad adottare qualora uno SME aziendale evidenzi un superamento del limite alle emissioni. A tal proposito si evidenzia quanto sia necessario un provvedimento di indirizzo; come detto la procedura da noi adottata non contrasta con il risultato del lavoro del tavolo interregionale, approvato dal Coordinamento Interregionale Aria. Allo stato attuale si ha l impressione che il sistema, che risulta preso in considerazione anche in altre realtà regionali, non decolli in quanto gli operatori del sistema agenziale temono di incorrere in reati di omissione qualora un azienda, dotata di SME, si autodenunci per superamento del limite. Pagina 8 di 8

9 Lo scopo di chi ha redatto la procedura in Piemonte non è stato quello di introdurre un nuovo e magari inviolabile strumento coercitivo; è invece quello di convincere le aziende che questo è uno strumento di ottimizzazione della gestione impiantistica, che consente al gestore di prendere pronti provvedimenti al fine di rientrare nelle condizioni ottimali, sapendo che è o può essere osservato dall esterno. Anche per queste considerazioni non si è richiesto l atto attivo aziendale della trasmissione del dato, ma è facoltà dell organo di controllo decidere se e quando accedere ai dati. Bisogna dire che il sistema è stato applicato ad aziende in grado di sostenere l onere tecnico della gestione impiantistica e pertanto gli eventi di supero registrati, peraltro non frequenti, hanno avuto specifiche motivazioni. Così impostato il sistema ha raccolto l assenso del modo produttivo, al quale è stato fra l altro richiesto uno sforzo economico non indifferente. Sviluppo futuro Si ritiene che il sistema potrà avere una diffusione ottimale se supportato da norme o riferimenti amministrativi specifici mentre ora è in stretta dipendenza alla omogeneità di vedute tra Amministrazione autorizzante (che lo impone con prescrizione specifica) e Organo di controllo. Dal punto di vista tecnico resta da realizzare, a carico dell Agenzia, un software per l interrogazione automatica delle varie unità SME disperse sul territorio di competenza; la procedura ha infatti imposto alle aziende di predisporre, come unico elemento veramente vincolante, due files a campo fisso con le informazioni essenziali e cioè se l impianto è o meno in fase di funzionamento ottimale. Nel caso di un ambito territoriale con emissioni da controllare (la Regione Piemonte valuta in poco più un centinaio le emissioni di rilevante interesse ambientale) un software di interrogazione automatica potrebbe collegarsi con i sistemi periferici tutte le notti e al mattino successivo gli operatori potrebbero indirizzare gli approfondimenti sui soli siti segnalanti problemi. Conclusioni Nella realtà su cui si è operato l utilizzo di tutte le opportunità operative prima descritte ha consentito la diffusione sul territorio della consapevolezza che l Arpa è in grado di effettuare controlli puntuali ed efficaci sia in modalità routinaria che nelle occasioni in cui necessitano prestazioni di elevata specializzazione. La realizzazione di un sistema integrato di conoscenze consente risposte comunque positive alla domanda di autorevolezza rivolta dagli Amministratori al fine di tutelare la collettività locale anche in un settore difficile come quello del controllo delle emissioni in atmosfera. Pagina 9 di 9