#CONTROLLO AMBIENTALE

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1 #CONTROLLO AMBIENTALE Il Monitoraggio in Continuo delle Emissioni in Atmosfera: un opportunità da cogliere. Presentazione delle Nuove Linee Guida sui Sistemi di Monitoraggio delle Emissioni - Arpae Emilia Romagna. Descrizione dei principali contenuti delle Linee Guida di «Indirizzo operativo per l attività di controllo dei Sistemi di Monitoraggio in continuo delle Emissioni in atmosfera (SME)» Dr. Stefano Forti, Arpae E.R. - Sezione di Modena Ing. Margherita Bimbati, Arpae E. R. Sezione di Ravenna Ferrara, 9 giugno 2016

2 Obiettivo della presentazione Introduzione generale su: Normativa e obblighi di installazione di sistemi di misurazione in continuo SCC (sistemi di controllo combustione), SAE (sistemi analisi emissioni) o SME (sistemi monitoraggio emissioni): quali differenze? Dettaglio specifico su: LG SME di Arpae Emilia Romagna Manuale di gestione SME

3 Gli SME e la normativa Italiana Emissioni di COV art.275 del DLgs 152/2006 L'Allegato III alla parte quinta stabilisce: le modalita' di monitoraggio e di controllo delle emissioni di COV (Composti Organici Volatili) Parte I: Disposizioni generali Paragrafo 3: Controlli Il gestore installa apparecchi per la misura e per la registrazione in continuo delle emissioni che, a valle dei dispositivi di abbattimento, presentano un flusso di massa di COT, superiore a 10 kg/h

4 Gli SME e la normativa Italiana D.Lgs.152/2006 Parte Quinta Titolo III: Combustibili Disciplina le caratteristiche merceologiche dei combustibili che possono essere utilizzati negli impianti di cui ai titoli I e II della parte quinta del presente decreto. Stabilisce inoltre le condizioni di utilizzo dei combustibili, comprese le prescrizioni finalizzate ad ottimizzare il rendimento di combustione.

5 Gli SME e la normativa Italiana Combustibili art.294 del DLgs 152/2006 Al fine di ottimizzare il rendimento di combustione, gli impianti disciplinati dal titolo I con potenza termica nominale pari o superiore a 6 MW, devono essere dotati di rilevatori della temperatura nell'effluente gassoso nonché di un analizzatore per la misurazione e la registrazione in continuo dell'ossigeno libero e del monossido di carbonio.

6 Gli SME e la normativa Italiana Combustibile Biogas All.X, parte II, Sezione 6 del DLgs 152/2006 Condizioni di utilizzo Se la potenza termica nominale complessiva è superiore a 6 MW, deve essere effettuata la misurazione e registrazione in continuo nell'effluente gassoso del tenore volumetrico di ossigeno, della temperatura, delle concentrazioni del monossido di carbonio, degli ossidi di azoto e del vapore acqueo.

7 Gli SME e la normativa Italiana Combustibile Biomassa All.X, parte II, Sezione 4 del DLgs 152/2006 Modalità di combustione a) alimentazione automatica del combustibile (obbligatoria se la PTN è > 1 MW); b) controllo della combustione, anche in fase di avviamento, tramite la misura e la registrazione in continuo, nella camera di combustione, della temperatura e del tenore di ossigeno, e la regolazione automatica del rapporto aria/combustibile (se PTN è > 3 MW);

8 Gli SME e la normativa Italiana Combustibile Biomassa All.X, parte II, Sezione 4 del DLgs 152/2006 Modalità di combustione d) misurazione e la registrazione in continuo, della temperatura e delle concentrazioni di monossido di carbonio, degli ossidi di azoto e del vapore acqueo se PTN è > 6 MW; e) misurazione e registrazione in continuo, delle concentrazioni di polveri totali e carbonio organico totale (se PTN è > 20 MW)

9 Gli SME e la normativa Italiana Produzione energia da F.E.R. DM 6 luglio 2012: attuazione dell art.24 del DLgs 28/2011 Il DM 6/7/2012 prevede premi aggiuntivi se vengono rispettati i limiti emissivi riportati nell All.5. Lo stesso DM stabilisce che : 3. Al fine della concessione del premio l evidenza deve esser resa.. attraverso i valori misurati e rilevati dal sistema di monitoraggio in continuo delle emissioni (SME) conforme a quanto previsto dalla normativa vigente, che l impianto deve avere installato, nonché all insieme delle prescrizioni dell autorità competente al rilascio delle autorizzazioni all esercizio dell impianto stesso. 4. Limitatamente agli impianti di potenza termica nominale 15 MWt, in alternativa al sistema SME di cui al comma precedente, il rispetto dei valori di cui alla tabella può essere controllato e verificato attraverso i dati forniti da un Sistema di Analisi Emissioni (SAE) in grado di rilevare e registrare le concentrazioni in emissione degli inquinanti da monitorare e dei principali parametri di processo.

10 Gli SME e la normativa Italiana D.Lgs.152/2006 Parte Quarta Titolo III bis Incenerimento e coincenerimento rifiuti D.Lgs.152/2006 Parte Quinta Titolo I: impianti e attività Grandi impianti di combustione

11 Gli SME e la normativa Italiana Grandi Impianti di Combustione art.273 del DLgs 152/2006 Allegato II Parte I: disposizioni generali Punto 4: Monitoraggio e controllo delle emissioni 4.1 Negli impianti di combustione con una PTN totale pari o superiore a 100 MW le misurazioni delle concentrazioni di SO2, NOx e polveri sono effettuate in continuo (anche CO per combustibili gassosi)

12 Gli SME e la normativa Italiana Grandi Impianti di Combustione art.273 del DLgs 152/2006 Allegato II Parte II: valori limite di emissione Sezione 8: Misurazione e valutazione delle emissioni 1. Contestuali misure di: O2, t, P, H2O. 2. Campionamento, analisi e controllo SME in conformità a norme CEN, ISO, ecc. 3. Verifica degli SME con misurazioni parallele secondo i metodi di riferimento almeno una volta all'anno. 4. Intervalli di fiducia al 95% non superiori a alle seguenti % dei V.L.: SO2 20% - NOx 20% Polveri 30% - CO 10%

13 Gli SME e la normativa Italiana Incenerimento e coincenerimento rifiuti parte quarta titolo III bis del DLgs 152/2006 Art. 237 quattuordecies: campionamento e analisi emissioni in atmosfera c.3. Negli impianti di incenerimento e in quelli di coincenerimento devono essere misurate e registrate in continuo le concentrazioni di CO, NOx, SO2, polveri totali, TOC, HCl, HF e NH3.

14 Gli SME e la normativa Italiana Incenerimento e coincenerimento rifiuti parte quarta titolo III bis del DLgs 152/2006 Art. 237 quattuordecies: campionamento e analisi emissioni in atmosfera 12. La corretta installazione ed il funzionamento dei dispositivi automatici di misurazione delle emissioni gassose sono sottoposti a controllo da parte dell'autorita' competente al rilascio dell'autorizzazione. La taratura di detti dispositivi deve essere verificata, con metodo parallelo di riferimento, con cadenza almeno triennale.

15 Gli SME e la normativa Italiana Incenerimento e coincenerimento rifiuti parte quarta titolo III bis del DLgs 152/2006 Art. 237 duodecies: emissioni in atmosfera c.6. L'installazione e il funzionamento dei sistemi di misurazione automatici sono sottoposti a controllo e test annuale di verifica come prescritto al punto C dell'allegato 1 e al punto C dell'allegato2 al presente Titolo.

16 Gli SME e la normativa Italiana Incenerimento e coincenerimento rifiuti parte quarta titolo III bis del DLgs 152/2006

17 Gli SME e la normativa Italiana Incenerimento e coincenerimento rifiuti parte quarta titolo III bis del DLgs 152/2006

18 Gli SME e la normativa Italiana Incenerimento e coincenerimento rifiuti parte quarta titolo III bis del DLgs 152/2006 L assicurazione di qualità dei sistemi automatici di misurazione e loro taratura in base ai metodi di misurazione di riferimento devono essere eseguiti in conformità alla norma UNI EN 14181

19 Gli SME e la normativa Italiana Nelle diverse norme sono citati 3 diversi sistemi di verifica/controllo/monitoraggio: - Sistemi di Controllo della Combustione (SCC) -Sistemi di Analisi delle Emissioni (SAE) - Sistemi di Monitoraggio delle Emissioni (SME)

20 Gli SME e la normativa Italiana Regione Lombardia DGR 6 agosto 2012 n. IX/3934 Criteri per l installazione e l esercizio degli impianti di produzione di energia collocati sul territorio regionale I sistemi di controllo e monitoraggio da installarsi sui generatori è determinato in funzione dell impatto emissivo del generatore stesso e quindi da: potenza termica nominale, portata di emissione, combustibile impiegato, utilizzo effettivo dell impianto. I SCC, SAE o SME sono installati secondo i criteri di seguito descritti in funzione della potenzialità del singolo generatore e non dell intero stabilimento.

21 Gli SME e la normativa Italiana Gli SCC possono essere considerati il mezzo attraverso il quale un gestore dà evidenza del controllo dei parametri (parametri tecnici o inquinanti, ma non solo) che determinano una combustione ottimale Obiettivo: ottimizzare rendimento di combustione Gli SME e SAE possono essere considerati il mezzo attraverso il quale un gestore dà evidenza dei livelli emissivi dell impianto garantendo di operare nel pieno rispetto dei limiti di emissione in atmosfera. Obiettivo: verifica costante e continuativa del rispetto dei limiti emissivi

22 Gli SME e la normativa Italiana In definitiva: -per gli impianti più piccoli è ragionevole ipotizzare l obbligo di sistemi semplificati di controllo dell efficienza dei processi (ad esempio SCC), non necessariamente analizzatori di inquinanti, abbinati a controlli periodici e manutenzioni. -Per gli impianti di taglia superiore si farà ricorso a SAE conformi ai principali requisiti dell All.VI o SME pienamente conformi alle norme vigenti e alla UNI 14181/2015.

23 Quand è che si parla di SME? Sistemi Monitoraggio in Continuo delle Emissioni (SME) Il Sistema di Monitoraggio in Continuo delle Emissioni (SME) è un sistema di misura pienamente conforme a quanto previsto dall Allegato VI alla Parte Quinta del D.Lgs. 152/2006 e ss.mm.ii. e alle specifiche normative di settore, come ad esempio la parte quarta del D.Lgs. 152/2006 e ss.mm.ii. per l incenerimento/coincenerimento rifiuti, l Allegato II alla Parte Quinta del D.Lgs. 152/2006 per i grandi impianti di combustione, il DM 31/01/2005 relativo alle Migliori Tecniche Disponibili in materia di sistemi di monitoraggio emissioni per gli impianti IPPC, ecc.. La qualità dei dati forniti dal Sistema di Monitoraggio in continuo delle Emissioni (SME) deve essere garantita, per i sistemi SME di nuova installazione, dalla applicazione completa della norma UNI EN Emissioni di sorgenti stazionarie: Assicurazione di qualità dei sistemi automatici di misura.

24 Le norme tecniche sulle Emissioni in Atmosfera Gestione degli strumenti (Riferimento UNI EN 14181)

25 UNI EN 14181: Assicurazione della qualità dei sistemi di misurazione automatici

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27 LINEE GUIDA ISPRA SCOPO Fornire un L.G. rilasciata da ISPRA e dalle Agenzie Regionali per la protezione dell ambiente (ARPA/APPA) al fine di implementare una corretta gestione dei sistemi di monitoraggio delle emissioni (SME), anche attraverso l applicazione della norma UNI EN 14181:2015. L implementazione stessa è ottenuta applicando un modello di Manuale di Gestione (MG) degli SME installati presso impianti soggetti al monitoraggio in continuo, oltre che una guida alla compilazione dello stesso.

28 Perché una Linea Guida Arpae sugli SME? L approccio al controllo degli SME, inteso sia come valutazione preventiva sui sistemi proposti dai gestori, sia come vera e propria attività di vigilanza sui sistemi già installati è complicato poiché: La normativa di riferimento è corposa e complessa I documenti tecnici e le norme sulla certificazione e performance degli SME sono molti e complessi Le conoscenze richieste agli operatori spaziano da concetti chimici ad argomenti fisico/matematici.di conseguenza, la mancanza di un documento unico che faccia un po di chiarezza e stabilisca un livello comune di approccio comporta significativi rischi di disomogeneità applicative (Arpae e gestori).

29 Obiettivo della Direzione Tecnica di Arpae ER: emanazione di Linea Guida tecnica ed operativa per: Definire nell ambito delle autorizzazioni A.I.A. prescrizioni comuni in tema di SME; Definire un quadro di riferimento comune sui contenuti del manuale e sugli aspetti da concordare fra A.C. e Gestore in merito alla gestione dello SME, in accordo con le norme vigenti; Definire un protocollo operativo di controllo comune dei sistemi SME (attività del gestore e attività di ARPA) Omogeneizzare su base regionale il controllo e le valutazioni dei sistemi SME (ARPA)

30 Documenti di riferimento per l elaborazione della Linea Guida Arpae Emilia Romagna 1. Manuali ISPRA-ARPA-APPA LG 69/2011 e LG 87/ Guida tecnica per i gestori dei Sistemi di Monitoraggio in Continuo delle Emissioni in Atmosfera (SME). 2. Rapporto RSE Marzo 2012, Area produzione di energia elettrica e protezione dell ambiente (L. Fiadini e D. Cipriano) Allegato 7 Le linee guida (versione marzo 2012) proposte ad ISPRA. 3. DLGs 152/06 - Parte Quinta, allegato II e allegato VI. 4. DLGs 152/06 - Parte Quarta titolo IIIbis, allegati I, II e III. 5. Norma UNI EN Regione Lombardia: DDG n.3536 del 27/08/1997, DGR n.8/11352 del 10/02/2010 e DDS n.4343 del 27/04/2010 e ss.mm..

31 E stata scritta sulla base dei documenti di riferimento ma con che dettaglio? dovrà elencare i contenuti minimi del Manuale di Gestione ed i doveri del gestore oppure..ove ritenuto opportuno, spiegare con maggiori dettagli (sia per il gestore che per l Autorità di Controllo) i contenuti il Manuale di Gestione e le procedure di controllo?

32 Applicabile agli SME definiti tali dalla normativa o dall atto autorizzativo

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34 Scopo della Linea Guida Fornire i criteri di base per permettere, a Gestori degli impianti ed alle Autorità, la realizzazione di un protocollo condiviso di gestione, controllo e verifica dei sistemi di monitoraggio delle emissioni (SME) e del sistema di acquisizione ed elaborazione dei dati raccolti (SAD), anche attraverso l applicazione della norma UNI EN 14181:2015 Assicurare una modalità di gestione uniforme degli SME da parte dei gestori e una univoca modalità di controllo da parte delle Autorità.

35 Cosa contiene la linea guida SME? QAL1 e All. VI DLgs 152/06

36 Quali sono gli SME accettabili?

37 Principi di misura Campo di misura strumentale Campo di misura certificato Incertezza delle misurazioni Le normative ambientali richiedono che la qualità dei dati forniti dal Sistema di Monitoraggio in continuo delle Emissioni (SME) rispetti requisiti precisi espressi in termini di intervallo di confidenza dei risultati delle misurazioni. Affinché le prestazioni in campo dello SME possano ritenersi rispettose dei requisiti fissati dalle normative, la norma UNI EN14181 richiede che gli strumenti SME siano certificati QAL1

38 Incertezza delle misurazioni Anche se non espressamente richiesto dalla 14181/2015, la linea guida ISPRA ed Arpae richiedono garanzia di qualità delle misure automatiche di O2, H2O, CO2, ecc. al pari degli altri parametri.

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43 Cosa contiene la linea guida SME? QAL2 AST QAL3

44 Verifiche Documentali Arpae QAL2

45 Verifiche Documentali Arpae QAL2 Individuazione del tipo di funzione di taratura (A, B o C) in funzione dei set di dati AMS/SRM calcolo dell incertezza di riferimento per il test di variabilità; è dedotta dal requisito di incertezza massima ammessa dalla normativa (o dall'aia per impianti autorizzati dopo l'uscita della norma UNI EN 14181:2015) per la misura dei diversi inquinanti con lo SME, dividendo per il fattore 1,96; calcolo della variabilità ed esito del test. Le elaborazioni prevedono la correzione delle misure SME con la funzione di taratura e la loro successiva normalizzazione; dal confronto tra i valori SME corretti e normalizzati ed i valori SRM normalizzati, si calcolano le rispettive differenze e si elaborano i parametri statistici necessari alla esecuzione del test; individuazione del range di validità della funzione di taratura. Dovrà essere scelto il range più esteso tra quelli individuati

46 Diagramma di flusso di una QAL2 SRM e il sistema di riferimento di misura AMS e lo SME

47 1) Individuazione del tipo di funzione di taratura (A, B o C) in funzione dei set di dati AMS/SRM Tutti i dati devono essere registrati nella loro forma grezza (come prodotti dagli analizzatori). I valori ottenuti dagli SRM devono essere espressi alle stesse condizioni del valore grezzo AMS. Definizione retta di taratura Range di Validità A B C UNI EN 14181: 2015 La tipologia di elaborazione dipende dall ampiezza dello spettro emissivo 47

48 1) Individuazione del tipo di funzione di taratura (A, B o C) in funzione dei set di dati AMS/SRM Ricordando che: Ys,max e Ys,min sono rispettivamente i valori normalizzati massimo e minimo misurati con SRM (Sistema di Riferimento di Misura ELV e il limite di emissione giornaliero per lo specifico inquinante P e l incertezza massima ammessa per legge (es. 40% per HCl e HF) UNI EN 14181: 2015 A (ys,max- ys,min) P*ELV CLUSTERED LEVELS B (high) (ys,max- ys,min) < P*ELV and ys,min 15% ELV C (low) (ys,max- ys,min) < P*ELV and ys,min < 15% ELV 48

49 ESTRAPOLAZIONE AL LIMITE GUIDA TECNICA ISPRA 87/2013 ( ): Nel caso che le misure di QAL2 siano inferiori al 50% del limite di legge e la retta di taratura così calcolata abbia un errore attorno al limite di legge superiore all incertezza specificata in legislazione, tale curva di taratura può essere integrata con valori desunti da prove di linearità o con altri materiali di riferimento. 49

50 Considerazioni sull estrapolazione al limite anche per le rette di calibrazione A e B 1 l estrapolazione e una tecnica accettata formalmente (rette di tipo A) oltre che menzionata in vari documenti tra cui la guida tecnica ispra 87/ la modulazione di impianto puo non essere sufficiente per garantire una copertura adeguata della risposta dello SME in un range ampio di concentrazioni 3 -L organo di controllo ha il compito di valutare il rispetto dei limiti di emissione stabiliti per legge e di avere la garanzia sullo SME anche a concentrazioni prossime e superiori al limite. 4 Può essere accettata solo in determinate condizioni

51 ESTRAPOLAZIONE AL LIMITE ŷs,max Cfr CEN/TR 15983:

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53 Verifiche Documentali di ARPA QAL2, AST, QAL3, IAR Guida all utilizzo dei Fogli di calcolo excell per la verifica dei calcoli gestore

54 Calcoli per la verifica dello IAR (3 prove) 1 Valore assoluto!!! 2 Superato se > 80%

55 Cosa contiene la linea guida SME? All. VI DLgs 152/06

56 Le verifiche operative di Arpae Oltre ai controlli documentali descritti nel precedente paragrafo, in sede di verifica ispettiva Arpae effettua attività di controllo a carattere operativo. verifica procedura di calcolo (dal dato elementare al dato corretto e normalizzato con o senza sottrazione dell incertezza di misura, in funzione di quanto richiesto dall atto autorizzativo) verifica taratura del sistema analizzatore+linea campionamento (zero/span) su uno o più inquinanti scelti a campione

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58 Verifiche Documentali di ARPA QAL2, AST, QAL3, IAR Fogli di calcolo excell per la verifica dei calcoli gestore

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60 Dott. Stefano Forti Arpae Emilia Romagna Sez. Provinciale di Modena Responsabile Centro Tematico Regionale Emissioni Industriali Tel. 059/433610