Master Diffuso Forum PA. Valorizzazione dei rifiuti nell industria del cemento j Ing. D. Gizzi - AITEC

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1 Master Diffuso Forum PA Valorizzazione dei rifiuti nell industria del cemento j Ing. D. Gizzi - AITEC

2 Recupero rifiuti in cementeria perché? quali tipologie? quanto? come?

3 L origine dei rifiuti

4 La gerarchia dei rifiuti: il ciclo integrato

5 perché? perché il recupero in cementeria è considerata a livello EU una BAT (Best Available Technique) per risparmiare risorse naturali per ridurre il consumo di combustibili fossili non rinnovabili perché le emissioni totali si riducono, non essendoci bisogno di attivare processi ausiliari di combustione perché i forni di cemento ci sono già e non occorre investire in impianti nuovi di incenerimento perché il processo è sempre sotto controllo in continuo

6 perche? vantaggi Industria (profitto) Ottimizzazione dei costi di produzione Aumento della competitività RECUPERO RECUPERO RIFIUTI RIFIUTI IN IN CEMENTERIA CEMENTERIA Migliori Migliori tecniche tecniche disponibili disponibili (BAT) (BAT) Ambiente (pianeta) Risparmio di risorse naturali Riduzione delle emissioni Società (persone) Tracciabilità rifiuti della società Minor ricorso alle discariche

7 perché? Obiettivo dell industria del cemento Garantire sempre la qualità del prodotto finale (Norma UNI-EN 197) Tracciabilità: rigorosi controlli in accettazione sulla compatibilità di tutti materiali utilizzati (risorse naturali e residui) Controllo in continuo del processo: monitoraggio dei parametri per il mantenimento delle condizioni ottimali di esercizio degli impianti

8 quali tipologie?

9 quanto? Recupero materia 1/1 AITEC (2007): 1.5 Mt RECUPERO DI MATERIA I materiali alternativi possono sostituire le risorse naturali provenienti dalle attività estrattive (cave e miniere). In funzione delle disponibilità, parte del clinker può essere sostituito da componenti alternativi (es. ceneri volanti e scorie di fusione acciaieria). Le caratteristiche chimiche dei residui utilizzati sono determinanti nell'assicurare l'apporto di componenti minerali fondamentali. EU (2006): 14.5 Mt Fonte dati: AITEC, CEMBUREAU

10 quanto? Recupero Energia 1/3 AITEC (2007) : t RECUPERO DI ENERGIA Riduzione del consumo di combustibili fossili non rinnovabili (carbone, olio, gas). Recupero totale dell energia termica dei residui. Bilancio emissioni globali più favorevoli. Portata del materiale in cottura 15 volte superiore a quella del combustibile che ha un effetto depurante sui gas che si muovono in controcorrente Assenza di residui solidi dell incenerimento (ceneri e metalli pesanti inglobati nel prodotto). Sostituzione calorica: 6 % = t di carbone risparmiate

11 quanto? Recupero Energia 2/3

12 quanto? Recupero Energia 3/3 EU (2006) = 18 % 5 Mt di combustibile fossile risparmiato 8 Mt di emissioni di CO 2 evitate Paese Rispetto all Europa % Sostituzione calorica Olanda Svizzera Germania Austria Francia Regno Unito 22 6 ITALIA 5,8 5,8 Spagna 6 2 EU (media) Elaborazione AITEC da dati CEMBUREAU e Associazioni Nazionali

13 quanto? potenzialità Potenzialità di recupero AITEC POTENZIALITA (ton/anno) * Recupero ENERGIA Sostituzione calorica = 50 % RECUPERO MATERIA RECUPERO ENERGIA * Pari al valore raggiunto ad esempio in Germania ( nel 2006) a fronte di una produzione di cemento significativamente inferiore a quella italiana. L obiettivo di di tonnellate/anno (sia per il recupero di materia che di energia) è realistico da un punto di vista tecnico perché perfettamente compatibile con il livello tecnologico raggiunto dai forni da cemento italiani.

14 come? controllo di processo Controllo ed analisi in accettazione Provenienza (formulario) Composizione umidità, PCI, Cl, Hg, Metalli, etc. Manipolazione all interno dello stabilimento Eventuali pre-trattamenti Stoccaggio in aree idonee Dosaggio alla linea di cottura / comparti di macinazione (recupero energia / recupero di materia) Controllo ed analisi delle emissioni Monitoraggio in continuo Trasmissione periodica dati ad enti Controllo ed analisi sul prodotto Test interni di laboratorio Controllo ITC CNR (ente terzo) Tutti gli stadi del processo sono sottoposti a costanti controlli al fine di garantire una buona efficienza del processo e la qualità del prodotto finale Controllo delle operazioni del forno Monitoraggio in continuo delle emissioni Sistemi di abbattimento e di gestione sottoposti a regolari e continue revisioni

15 come? il processo di cottura Consumo termico specifico: MJ /t clinker Miscela Cruda / Combustibile = 15 Combustibile

16 come? profili di temperatura linea di cottura

17 come? caratteristiche del forno da cemento GAS: elevato tempo di permanenza (> 4 sec.) ad elevate T ( C): distruzione totale di tutti composti organici presenti nei fumi ambiente termodinamico sfavorevole alla formazione di cloro derivati (PCDD e PCDF) MATERIALE: elevati tempi di permanenza nel forno ad elevate T ( C) conseguente elevata inerzia termica del sistema AMBIENTE BASICO: elevato rimescolamento materiale e gas in ambiente alcalino neutralizzazione dei gas acidi (solforosi ed alogenati) ECCESSO DI O 2 : per esigenze di processo e per assicurare la completa combustione

18 come? limiti di emissione Coincenerimento Rifiuti NP Inquinante D.Lgs 133/05 (mg/nm 3 ) (rif. 10% di O 2 ) Combustibili tradizionali ex DPR 203/88 (mg/nm 3 ) (rif. O 2 di processo) Polveri totali COT (*) HCl HF 1 5 SO x (*) NO x 800 (500 nuovi) (Cd+Tl) 0,05 0,2 (Hg) 0,05 0,2 Met. pesanti 0,5 5 (PCDD/F) 0,1 ng/nm 3 TEQ 0,1 ng/nm 3 TEQ I.P.A. 0,01 0,1 Disposizioni per il co-incenerimento dei rifiuti nei forni da cemento (Recepimento DIR. EU IPPC) una cementeria che co-incenerisce ha generalmente dei limiti di emissione in atmosfera più bassi rispetto alla marcia normale (*) Per SO 2 e COT l'autorità competente può autorizzare deroghe nei casi tali emissioni non siano generate (*) Per SO dall attività 2 e COT l'autorità di incenerimento competente dei può rifiuti. autorizzare deroghe nei casi tali emissioni non siano generate dall attività di incenerimento dei rifiuti.

19 come? influenza sulle emissioni Principali emissioni in atmosfera NO x : riduzione degli NO x termici e minor azoto nel combustibile alt. SO x : riduzione per minor contenuto di zolfo di alcuni combustibili alt. CO 2 : riduzione per contenuto di biomassa dei combustibili alt. Diossine: ambiente termodinamico sfavorevole alla loro formazione Polveri: dipendono dall efficienza dei sistemi di abbattimento: ogni punto di emissione è dotato di sistemi di recupero delle polveri che vengono re-imesse nel processo. Metalli pesanti: inglobati nella struttura del clinker (test di lisciviazione - concentrazioni al di sotto delle soglie di rilevabilità) Nessuna produzione di rifiuti solidi

20 come? riduzione delle emissioni globali

21 come? riduzione delle emissioni globali

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