Impianti a Combustione: Aspetti Autorizzativi Specifici

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1 Impianti a Combustione: Aspetti Autorizzativi Specifici Stefano Forti CTR Emissioni Industriali ARPA Emilia Romagna - Sezione Provinciale di Modena Impianti a biomasse in Emilia Romagna: Aspetti Autorizzativi e di Controllo Bologna, 1-2 ottobre 2013

2 Gli argomenti della presentazione - Introduzione sull inquadramento normativo: la nozione di combustibile Biogas/Biomassa e le norme sulle emissioni in atmosfera - Saldo Emissivo ZERO e Abaco per la valutazione preliminare impatti PM10 e NOx - Il Piano di monitoraggio odori (BIOGAS).

3 L inquadramento normativo NORME CHE.. -regolamentano il percorso Autorizzativo -regolamentano la Localizzazione -regolamentano la qualifica di Combustibile per Biomasse e Biogas prodotto -regolamentano le Prescrizioni e i Limiti Emissivi

4 Inquadramento normativo Gli impianti di produzione energia da fonti rinnovabili sono soggetti a normative che regolamentano il percorso Autorizzativo: DLgs 387/03 art.12 (Autorizzazione Unica) DM 10/09/2010 Linee guida per l Autorizzazione degli impianti a fonti rinnovabili DLgs 28 del 03/03/2011 Promozione dell uso dell energia da fonti rinnovabili

5 Inquadramento normativo Gli impianti di produzione energia da fonti rinnovabili sono soggetti a normative che regolamentano il percorso Autorizzativo:

6 Energia termica/elettrica MW th MW e MWe = Potenza Erogata MWth = Contenuta nel combustibile Le norme che regolamentano le emissioni in atmosfera orientano i propri limiti e prescrizioni in funzione della potenza nominale termica dell impianto di produzione di energia (e NON della potenza erogata); Il dlgs 152/06, art. 268, prevede le seguenti definizioni: hh) potenza termica nominale dell'impianto di combustione: prodotto del potere calorifico inferiore del combustibile utilizzato e della portata massima di combustibile bruciato al singolo impianto di combustione, così come dichiarata dal costruttore, espressa in Watt termici o suoi multipli ;

7 Inquadramento normativo Gli impianti di produzione energia da fonti rinnovabili sono soggetti a normative che regolamentano la Localizzazione:

8 Biogas: Prescrizioni (Cap.3 lettera G) a) (DGR 1495/2011, 1496/2011) - Piano di monitoraggio emissioni odorigene Biomasse: Prescrizioni (Cap.4 lettera E) a) (DGR 335/2011, DGR 855/2012, DGR 362/2012) - Assicurare un saldo ALMENO pari a ZERO nelle zone rosse, arancio e gialle per PM10 e NOx e valutazione preliminare nelle aree verdi

9 Inquadramento normativo Gli impianti di produzione energia da fonti rinnovabili sono soggetti a normative che regolamentano le condizioni affinchè biogas/biomasse siano considerato un combustibile giuridicamente riconosciuto. DLgs. 152/06, Art Definizioni ff) impianto di combustione: qualsiasi dispositivo tecnico in cui sono ossidati combustibili al fine di utilizzare il calore così prodotto

10 Inquadramento normativo Gli impianti di produzione energia da fonti rinnovabili sono soggetti a normative che regolamentano le condizioni affinchè biogas/biomasse siano considerato un combustibile giuridicamente riconosciuto. DLgs 152/2006 e ss.mm. Parte V, Titolo III: Combustibili

11 Inquadramento normativo Art. 293: combustibili consentiti Negli impianti disciplinati dal titolo I e dal titolo II, inclusi gli impianti termici civili di potenza termica inferiore al valore di soglia, possono essere utilizzati esclusivamente i combustibili previsti per tali categorie di impianti dall'allegato X alle condizioni ivi previste.

12 Inquadramento normativo Art. 293: combustibili consentiti E soggetta alla normativa vigente in materia di rifiuti la combustione di materiali e sostanze che non sono conformi all'allegato X o che comunque costituiscono rifiuti ai sensi della parte quarta del presente decreto.

13 La BIOMASSA è un combustibile se sono soddisfatte le prescrizioni specifiche riportate: Tipologia e provenienza a) Materiale vegetale prodotto da coltivazioni dedicate; b) Materiale vegetale prodotto da trattamento esclusivamente meccanico, lavaggio con acqua o essiccazione di coltivazioni agricole non dedicate; c) Materiale vegetale prodotto da interventi selvicolturali, da manutenzione forestale e da potatura;

14 La BIOMASSA è un combustibile se sono soddisfatte le prescrizioni specifiche riportate: Tipologia e provenienza d) Materiale vegetale prodotto dalla lavorazione esclusivamente meccanica e dal trattamento con aria, vapore o acqua anche surriscaldata di legno vergine e costituito da cortecce, segatura, trucioli, chips, refili e tondelli di legno vergine, granulati e cascami di legno vergine, granulati e cascami di sughero vergine, tondelli, non contaminati da inquinanti; e) Materiale vegetale prodotto da trattamento esclusivamente meccanico, lavaggio con acqua o essiccazione di prodotti agricoli.

15 La BIOMASSA è un combustibile se sono soddisfatte le prescrizioni specifiche riportate: Tipologia e provenienza 1-bis. Salvo il caso in cui i materiali elencati derivino da processi direttamente destinati alla loro produzione (lettera a) o ricadano nelle esclusioni dal campo di applicazione della Parte quarta del presente decreto (lettere b, c) la possibilità di utilizzare tali biomasse secondo le disposizioni della presente Parte quinta é subordinata alla sussistenza dei requisiti previsti per i SOTTOPRODOTTI dalla Parte quarta del DLgs 152/2006 e ss.mm..

16 Definizione di BIOMASSA come definite dal D.Lgs.387/2003 (aggiornato con il D.Lgs.28/2011) art.2 lett.e) : la frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica provenienti dall agricoltura (sostanze vegetali ed animali), dalla silvicoltura e dalle industrie connesse,comprese la pesca e l acquacoltura,gli sfalci e le potature del verde pubblico e privato,nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali ed urbani

17 Definizione di BIOMASSA come definita da DLgs 152/06 ss.mm. Nella parte IV e nella parte V del Codice ambientale DLgs. 152/2006 non esiste la definizione di BIOMASSA Ci sono, però, Biomasse aventi lo status giuridico di Combustibile, Biomasse nei CER, Biomasse tra le esclusioni dal regime rifiuti, Biomasse nei rifiuti che cessano di essere tali e potenzialmente tra i sottoprodotti.

18 Combustibile Materiale non definito combustibile Impianto di: combustione (turbina, motore, bruciatore, ecc.) Impianto di: incenerimento, coincenerimento, recupero energetico da rifiuti, trattamento termico rifiuti (turbina, motore, bruciatore, ecc.)

19 Inquadramento normativo Gli impianti di produzione energia da fonti rinnovabili sono soggetti a normative che ne regolamentano le prescrizioni tecniche, gestionali, i monitoraggi ed i limiti di emissione. Gli Impianti di combustione a BIOMASSA e BIOGAS sono soggetti al TITOLO I, parte V del DLgs 152/06 Art. 272: Non sono sottoposti ad autorizzazione gli stabilimenti in cui sono presenti esclusivamente impianti e attività della parte I dell'allegato IV. (impianti e attività con emissioni scarsamente rilevanti)

20 Art. 272: Impianti e Attività in deroga bb) Impianti di combustione, compresi i gruppi elettrogeni e i gruppi elettrogeni di cogenerazione, di potenza termica nominale pari o inferiore a 1 MW, alimentati a BIOMASSE di cui all'allegato X, e ee) Impianti di combustione, ubicati all'interno di impianti di smaltimento dei rifiuti, alimentati da gas di discarica, gas residuati dai processi di depurazione e biogas, di potenza termica nominale non superiore a 3 MW, se l'attività di recupero è soggetta alle procedure autorizzative semplificate previste dalla Parte quarta del presente decreto e tali procedure sono state espletate. ff) Impianti di combustione, compresi i gruppi elettrogeni e i gruppi elettrogeni di cogenerazione, alimentati a BIOGAS di cui all'allegato X alla Parte quinta del presente decreto, di potenza termica nominale inferiore o uguale a 3 MW.

21 Art. 272: Impianti e Attività in deroga Gli impianti a biomassa e biogas devono in ogni caso rispettare almeno i valori limite appositamente previsti per l'uso di tali combustibili nella parte III, dell'allegato I alla parte quinta del presente decreto o i valori limite di emissione e le prescrizioni specificamente previsti dai piani e programmi di qualità dell aria o normative regionali. Quindi per questi impianti si applicano le prescrizioni connesse al tipo di combustibile ed i valori limite di emissione previsti dalle norme regionali (DGR 1496/2011 motori biogas DGR 335/2011 motori biomasse liquide DGR 855/2012 biomasse)

22 Autorizzazione alle Emissioni Al superamento delle soglie previste per impianti e attività con emissioni scarsamente rilevanti (parte I dell'allegato IV) subentra l obbligo di acquisire Autorizzazione alle Emissioni in Atmosfera Art. 272 c.2: Autorizzazione a carattere generale (AVG) regolamentata dalla DGR 2236/2009 e ss.mm.: - DGR 1496/2011: motori a biogas ( 10MW) - DGR 335/2011: motori a biomasse liquide ( 10MW) - DGR 855/2012: impianti combust. biomasse ( 10MW) Art. 269: Autorizzazione ordinaria

23 Art. 272: Impianti e Attività in deroga Al fine di stabilire le soglie di produzione e consumo e le potenze termiche nominali indicate nella parte I dell'allegato IV si deve considerare l'insieme degli impianti e delle attività che, nello stabilimento, ricadono in ciascuna categoria presente nell'elenco. Al fine di stabilire le soglie di produzione e di consumo e le potenze termiche nominali indicate nella parte II dell'allegato IV si deve considerare l'insieme degli impianti e delle attività che, nello stabilimento, ricadono in ciascuna categoria presente nell'elenco.

24 Saldo Emissivo ZERO per PM10 e NOx La DAL 51/2011 introduce l obbligo di assicurare un saldo ALMENO pari a ZERO nelle zone comunali rosse, arancio e gialle per PM10 e NOx o una valutazione preliminare nelle altre aree.

25 Saldo Emissivo ZERO per PM10 e NOx

26 Saldo Emissivo ZERO per PM10 e NOx L obbligo del saldo emissivo ZERO sussiste per gli impianti di produzione energia da biomasse SUPERIORI a 250kWt

27 Saldo Emissivo ZERO per PM10 e NOx Per definire il saldo emissivo dell impianto oggetto di valutazione vanno quantificate tre componenti: 1) emissioni generate dall impianto che si intende realizzare comprensive di quelle derivanti dal trasporto delle biomasse; 2) emissioni provenienti da eventuali impianti che vengono sostituiti dall impianto a biomasse; 3) emissioni risparmiate attraverso la realizzazione di misure integrate individuate nell area di riferimento.

28 Saldo Emissivo ZERO per PM10 e NOx Area territoriale di riferimento

29 Saldo Emissivo ZERO per PM10 e NOx Le compensazioni relative alla produzione e immissione in rete di energia elettrica (tramite l impianto di combustione o altri, ad esempio: fotovoltaico). Le compensazioni relative alla produzione e autoconsumo di energia elettrica per raffrescamento o altri usi interni (tramite l impianto di combustione o altri, ad esempio: fotovoltaico). SONO CONTRIBUTI PERTINENTI?

30 Saldo Emissivo ZERO per PM10 e NOx Si ritiene inverosimile che il mancato acquisto o l immissione in rete di energia elettrica si rifletta in un beneficio emissivo locale, così come invece richiesto dalle norme regionali. Pertanto, in considerazione del concetto di compensazione a livello locale e della ragionevole impossibilità di dimostrare e garantire che il mancato acquisto o la disponibilità in rete di energia elettrica si rifletta in uno spegnimento o riduzione di sorgenti emissive preesistenti, localizzate in via prioritaria nella medesima area comunale o in alternativa nelle aree contigue ricadenti in altri Comuni, TALI CONTRIBUTI NON SI RITENGONO PERTINENTI

31 Saldo Emissivo ZERO per PM10 e NOx Emissioni esistenti Priorità ai dati misurati o provenienti da Sistemi di Misura in Continuo; in caso di indisponibilità di tali dati, il proponente dovrà concordare con AC le modalità di stima (fattori di emissione, dati progettuali, ecc.) Emissioni esistenti già autorizzate e funzionanti, sono da considerare a pieno titolo nel computo emissivo.

32 Saldo Emissivo ZERO per PM10 e NOx Emissioni esistenti Nel caso di emissioni esistenti autorizzate ma non ancora realizzate o funzionanti, le emissioni che si portano a compensazione risultano fittizie ; in tal caso, per garantire la effettiva compensazione, è opportuno valutare se il funzionamento e la messa a regime di queste emissioni debba avvenire prima di quella dell impianto di produzione energia.

33 Saldo Emissivo ZERO per PM10 e NOx Energia termica fornita all esterno Il contributo è pertinente qualora la fornitura e l uso venga effettuato a livello locale così come inteso dalle normative regionali, e se sostitutivo di impianti esistenti. E necessario che vengano forniti adeguati supporti per ritenere ragionevolmente certa la realizzazione delle opere che consentono tale compensazione. La DGR 362/2012 prevede che copia di eventuali accordi stipulati con le amministrazioni comunali e provinciali o con altri soggetti pubblici o privati deve essere allegato all atto autorizzativo o ai provvedimenti sostitutivi previsti dalla normativa vigente. Accordi non documentati NON possono essere presi in considerazione nel computo emissivo.

34 Saldo Emissivo ZERO per PM10 e NOx Emissioni generate dal trasporto delle Biomasse Le emissioni in atmosfera determinate dal trasporto delle biomasse sono da considerarsi parte integrante del computo emissivo qualora la lunghezza del percorso dal punto di produzione delle biomasse all impianto superi i 70 km. In questo caso le emissioni devono essere quantificate attraverso la seguente metodologia, basata sui metodi di stima ed i fattori di emissione EMEP/CORINAIR1. L approvvigionamento DEVE essere documentato

35 Saldo Emissivo ZERO per PM10 e NOx Emissioni generate dal nuovo impianto Sono calcolate sulla base di: - Portata di emissione (Nmc/h) - Concentrazione degli inquinanti in emissione (mg/nmc) - Ore/anno di funzionamento. I parametri utilizzati sono quelli caratteristici dell impianto e del processo produttivo in esame definiti in fase di progettazione e deve esserne documentata la provenienza e l attendibilità per il caso specifico (autocontrolli su impianti simili, certificazioni del costruttore, ecc.). Per il parametro PM10 occorre utilizzare un fattore di conversione rispetto alla concentrazione di polveri totali, che nel caso di impianti per la combustione di biomasse si assume pari a 0,7.

36 Saldo Emissivo ZERO per PM10 e NOx Valutazione preliminare dell impatto sulla qualità dell aria (Aree verdi) E una procedura semplificata per il calcolo del contributo dell impianto. Lo strumento è costituito da un abaco che, attraverso l inserimento di poche informazioni, effettua una prima valutazione dell impatto sulla qualità dell aria nell area di realizzazione del nuovo impianto (1Km2) e nella zona limitrofa (4Km2). Esso valuta il rischio di superamento dei limiti di legge previsti dalle norme: media annua di 40μg/m3 di NO2 e PM10 e 35 giorni anno di superamento del limite giornaliero di 50μg/m3 di PM10.

37 Saldo Emissivo ZERO per PM10 e NOx Valutazione preliminare (Abaco)

38 Combustione indiretta di Biomassa Sono impianti in cui avviene una prima fase di gassificazione della biomassa seguita dalla combustione vera e propria: i due processi avvengono in due diverse sezioni impiantistiche. In alcuni casi le 2 sezioni impiantistiche fanno parte dello stesso impianto. In altri casi sono collocate in impianti diversi.

39 BIOMASSE COMBUSTIBILI ai sensi del DLgs 152/06 Parte V Titolo III Allegato X parte II Sezione 4 Condizioni di utilizzo La conversione energetica della biomasse di cui al paragrafo 1 può essere effettuata attraverso la combustione diretta, ovvero previa pirolisi o gassificazione. La combustione indiretta delle biomasse è perciò contemplata nella parte relativa al combustibile biomassa e come tale, si ritiene soggetta alle stesse prescrizioni della combustione diretta

40 Combustione indiretta di Biomassa Impianti in cui il processo si articola in due fasi localizzate in specifiche sezioni dello stesso impianto, generalmente denominate Camera di Gassificazione Primaria e Camera di Ossidazione Secondaria. Completamente parificata alla combustione diretta di biomasse (limiti di emissione e SALDO ZERO)

41 Combustione indiretta di Biomassa - Impianti in cui il processo si articola in due fasi localizzate in sezioni distinte di impianti diversi; nel primo impianto avviene la conversione del combustibile in gas di sintesi (syngas) il quale viene trasferito al secondo impianto in cui avviene la combustione (ad esempio caldaia, motore a cogenerazione, ecc.). Parificata alla combustione diretta di biomasse relativamente all obbligo del SALDO ZERO per PM10 e NOx Limiti alle Emissioni: da valutare in funzione dell impianto di combustione

42 Il Monitoraggio degli odori Delibera Giunta Regionale RER n del 24/10/2011 Criteri tecnici per la mitigazione degli impatti ambientali nella progettazione e gestione degli impianti a biogas Monitoraggio delle Emissioni Odorigene Realizzazione di una campagna di rilevamento delle emissioni odorigene per la durata di 2 anni dall entrata in funzione dell impianto con almeno 2 controlli/anno a cadenza stagionale

43 L odore è inquinamento? DLgs 152/2006, Parte Quinta - Titolo I: Art. 268 C.1 a) inquinamento atmosferico: ogni modificazione dell'aria atmosferica, dovuta all'introduzione nella stessa di una o di più sostanze in quantità e con caratteristiche tali da ledere o da costituire un pericolo per la salute umana o per la qualità dell'ambiente oppure tali da ledere i beni materiali o compromettere gli usi legittimi dell'ambiente. Codice Penale, Art.674: Getto pericoloso di cose Chiunque getta o versa, in un luogo di pubblico transito o in un luogo privato ma di comune o di altrui uso, cose atte a offendere o imbrattare o molestare persone, ovvero, nei casi non consentiti dalla legge, provoca emissioni di gas, di vapori o di fumo, atti a cagionare tali effetti.

44 Il Monitoraggio degli odori La normativa sulla qualità dell aria e sulle emissioni in atmosfera individua per alcuni inquinanti valori limite di concentrazione in atmosfera ed alle emissioni, ma le emissioni odorigene, intese come miscele di composti gassosi che producono molestia olfattiva, non sono sottoposte a valori limite. Sebbene presenti nei principi, le alterazioni dell aria provocate da emissioni odorigene, mancano completamente, a livello nazionale, di riferimenti normativi cogenti sui livelli di accettabilità degli odori e del disagio olfattivo (unica eccezione MTD Biofiltri)

45 Il Monitoraggio degli odori DGR Lombardia 15/02/2012 n. IX/3018 Determinazioni generali in merito alla caratterizzazione delle emissioni gassose in atmosfera derivanti da attività a forte impatto odorigeno Impianti sottoposti a VIA, AIA o gestione Rifiuti Obbligo di allegare all istanza uno studio di impatto olfattivo Criteri di accettabilità dell impianto Modalità di esecuzione degli studi, indagini e misure di odore

46 Il Monitoraggio degli odori Delibera Giunta Regionale RER n del 24/10/2011 Criteri tecnici per la mitigazione degli impatti ambientali nella progettazione e gestione degli impianti a biogas Monitoraggio delle Emissioni Odorigene Il monitoraggio deve essere condotto tenendo conto della norma UNI EN e considerare: sorgenti più impattanti (diffuse e convogliate) confine aziendale (a monte e a valle dei venti prevalenti)

47 Monitoraggio Emissioni Odorigene Sorgenti più impattanti (diffuse e convogliate): Carico biomassa o liquami, stoccaggio liquami, stoccaggio/trincea biomasse (lato aperto), stoccaggio digestato, canaline di raccolta percolati, sfiati e punti di emissione convogliata significativi. In funzione delle caratteristiche delle sorgenti emissive e delle relative emissioni, i campionamenti dovranno essere impostati su pochi minuti o mediati su periodi prolungati (alcune ore)

48 Monitoraggio Emissioni Odorigene Confine aziendale (a monte e a valle dei venti prevalenti) Il campionamento non deve essere istantaneo ma deve essere almeno rappresentativo di alcune ore o di 1gg lavorativo. E utile integrare il monitoraggio delle emissioni odorigene (secondo la norma UNI EN 13725) ANCHE CON CAMPIONAMENTI DI INQUINANTI GASSOSI (NH3, H2S, COV) MEDIANTE TECNICHE DI CAMPIONAMENTO PASSIVO

49 Delibera Giunta Regionale RER n del 24/10/2011 Criteri tecnici per la mitigazione degli impatti ambientali nella progettazione e gestione degli impianti a biogas Monitoraggio delle Emissioni Odorigene Al termine del monitoraggio annuale i dati sono trasmessi all Autorità Competente; al termine dei 2 anni, in presenza di problematiche, l Autorità Competente DEVE prorogare il monitoraggio e, se necessario, PUO richiedere approfondimenti modellistici o adeguamenti impiantistici strutturali.

50 La misura degli odori Monitoraggio delle emissioni di odore: Caratterizzazione chimica qualitativa e quantitativa delle emissioni Concentrazione di odore mediante analisi in olfattometria dinamica (UNI EN 13725) Ulteriori metodologie di stima/misura dell impatto odorigeno: Sistemi olfattivi elettronici (nasi elettronici) Modelli di dispersione, caratterizzazione meteorologica, questionari e agende di odore

51 La misura degli odori Concentrazione di odore mediante analisi in olfattometria dinamica (UNI EN 13725) L aria di cui si vuole determinare la concentrazione di odore (espressa in UO/mc cioè Unità Olfattometriche per metro cubo) viene campionata e convogliata tal quale in una sacca di materiale inerte, viene portata in laboratorio e senza alcuna fase preparativa intermedia viene sottoposta alla analisi olfattometrica. Si tratta di una metodica di tipo sensoriale che valuta l effetto della miscela odorosa utilizzando il naso umano come sensore

52 La misura degli odori Concentrazione di odore mediante analisi in olfattometria dinamica (UNI EN 13725) Il metodo consente di assegnare ad un campione di aria, un numero che esprime l intensità dell odore: esso corrisponde al numero di diluizioni necessarie affinchè il 50% dei componenti di un gruppo scelto di persone (panel) non percepisca più alcuna sensazione odorosa. I componenti del panel sono scelti sulla base di caratteristiche fisiologiche di risposta agli odori definite con precisione nella norma

53 La misura degli odori Concentrazione di odore mediante analisi in olfattometria dinamica (UNI EN 13725)

54 La misura degli odori Concentrazione di odore mediante analisi in olfattometria dinamica (UNI EN 13725) Le metodologie di campionamento sono diverse per:.emissioni convogliate (camini) In questo caso si usano pompe a depressione

55 La misura degli odori Concentrazione di odore mediante analisi in olfattometria dinamica (UNI EN 13725) Le metodologie di campionamento sono diverse per: emissioni diffuse areate (superfici biofiltri) In questo caso si usano cappe passive e pompe a depressione.

56 La misura degli odori Concentrazione di odore mediante analisi in olfattometria dinamica (UNI EN 13725) Le metodologie di campionamento sono diverse per:.emissioni diffuse areali (cumuli, vasche, ecc). In questo caso si usano le cappe a flusso o wind-tunnel

57 Importanza della determinazione della concentrazione di odore secondo il metodo UNI EN Mappatura degli odori in un sito produttivo - Individuazione, nel sito produttivo, delle sorgenti significative e predominante di odore - Verifica di eventuali limiti di emissione espressi in concentrazione di odore - Dati indispensabili per la valutazione delle ricadute di odori con applicazioni modellistiche

58 In conclusione Attenzione alle norme che regolamentano. - il percorso Autorizzativo - la Localizzazione degli impianti - la qualifica di Combustibile di Biomassa/Biogas - le Prescrizioni e i Limiti di Emissione - il corretto calcolo del Computo Emissivo - la corretta impostazione del Piano di Monitoraggio degli odori

59 Grazie per la cortese attenzione