3.2. Individuazione dell area di interesse ai fini della modellistica diffusionale

Transcript

1 Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag Individuazione dell area di interesse ai fini della modellistica diffusionale Metodologia di individuazione dell area Ai fini dell individuazione preliminare dell area di interesse è stato applicato un modello semplificato di diffusione degli inquinanti in atmosfera, in modo tale da prevedere, in via preliminare, le aree dove si ha potenzialmente la maggiore ricaduta degli inquinanti emessi in atmosfera dai diversi processi di trattamenti dei RU e quindi sottoposte al maggior carico inquinante potenziale. Per la definizione del modello è stato utilizzato ISC3, un modello diffusionale raccomandato dall U.S. EPA nel caso di orografia non complessa [14], ma comunque in grado di operare secondo la rappresentazione esaustiva delle diverse condizioni meteorologiche e diffusionali tipiche di un area specifica. La stima dell area di massimo impatto è stata riferita alla valutazione preliminare di ricaduta dei soli inquinanti prodotti dal processo di termovalorizzazione essendo questo il processo di nuova implementazione (rispetto al sistema di gestione dei RU) più significativo nell area. I fattori di emissione per gli inquinanti considerati in questa analisi preliminare si riferiscono a valori garantiti per impianti di termovalorizzazione operanti con tecnologie di carattere innovativo oggi disponibili. In particolare i valori considerati nelle seguenti simulazioni sono riassunti in tabella 1. Altezza camini 60 m Diametro camini (2 camini) 1,6 m Portata fumi complessiva (2 camini) Nm 3 /h Tempo di funzionamento impianto 8000 h/anno Concentrazione al camino di NO x 150 mg/nm 3 Concentrazione al camino di PM 10 8 mg/nm 3 Concentrazione al camino di Hg 0,005 mg/nm 3 Concentrazione al camino di Pb 0,5 mg/nm 3 Concentrazione al camino di Cd 0,005 mg/nm 3 Tabella Valori di riferimento per le simulazioni preliminari ai fini dell individuazione dell area di interesse. Da osservare che i valori di concentrazione sono riferiti a valori medi annuali. In chiave di valutazione di impatto sanitario risultano infatti poco interessanti gli eventuali picchi istantanei di emissione dei vari inquinanti, anche se il valore di tali picchi può discostarsi notevolmente dal valore medio a causa dell elevata variabilità dei carichi in ingresso di rifiuti e della possibile variazione delle condizioni di marcia dell impianto. Inoltre, generalmente, i picchi risultano essere di breve durata poiché i moderni impianti di termodistruzione sono in grado di regolare praticamente in tempo reale ed in automatico le condizioni di combustione e le condizioni di funzionamento del processo di depurazione dei fumi in maniera tale da permettere all intero sistema di rientrare in tempi brevi entro valori limiti di emissione, senza avere effetti di superamento del limite orario o giornaliero di concentrazione dei diversi inquinanti monitorati.

2 Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 54 Come dominio spaziale di indagine preliminare è stata presa in considerazione un area quadrata di lato 20 km centrata nel punto di emissione previsto per il termovalorizzatore nell area Osmannoro2000. Per l inserimento dei dati relativi all orografia del sito considerato si è utilizzato un modello digitale del terreno (DTM) con dimensione di maglia della griglia pari a 1000 m. I dati meteo si riferiscono alla serie temporale dell anno 2000 relativa alla stazione di Case Passerini. I parametri misurati sono: direzione e velocità del vento e temperatura. La classe di stabilità di Pasquill è stata ricavata utilizzando i valori di radiazione della stazione di Baciacavallo (v. anche cap. 4). I valori dell altezza di mescolamento sono valori medi per ogni classe di stabilità considerata, ottenuti utilizzando il preprocessore meteorologico PcRAMMET. Nel caso di inquinanti solidi (simulazione di fenomeni di deposizione al suolo) il modello richiedeva anche l inserimento delle serie temporali di parametri quali la velocità di trascinamento u*, la lunghezza di Monin-Obukhov L e la rugosità superficiale z 0. Le simulazioni effettuate sono di due tipologie: Stima delle concentrazioni orarie medie annuali, cioè, per ogni inquinante, il valore medio nell anno della concentrazione oraria, che, moltiplicato per il numero di ore in un anno dà il carico totale annuo relativo al particolare inquinante. Stima delle concentrazioni medie orarie e relativa analisi dei percentili degli eventi durante l anno preso in considerazione, in modo tale da mettere in relazione un certo picco di concentrazione con il tempo di esposizione medio durante l anno in ogni punto del dominio. Per una più accurata analisi dei dati in alcuni casi è stata effettuata anche una simulazione su un dominio spaziale ristretto, in un area estesa 4x4 km centrata sempre nel punto di emissione. In questo casi il modello digitale del terreno utilizzato ha una griglia con passo di 250 m.

3 Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 55 Figura 3.3. Visualizzazione (dati interpolati) del DTM utilizzato per l area estesa 20x20 km.

4 Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 56 Figura 3.4. Visualizzazione (dati interpolati) del DTM utilizzato per l area ristretta 4x4 km Definizione delle aree a massimo carico medio La prima tipologia di simulazioni prende in considerazione la media delle concentrazioni orarie e il totale delle deposizioni al suolo durante l anno di riferimento. Gli inquinanti considerati in questa fase sono: NOx, Metalli pesanti (Cd, Hg, Pb) e PM 10. Sugli stessi dati di output del modello sono stati generati per ogni inquinante tre diversi grafici. Nel primo grafico (mappa tipo (1)) le isolinee tracciate sono state scelte facendo riferimento alla distribuzione spaziale della concentrazione (o deposizione al suolo) media. In altre parole il dominio di riferimento (20km x 20km) è stato suddiviso in 4 aree pressappoco uguali. Nella prima area (isolinea al 75%) sono comprese quindi le zone con una concentrazione (o deposizione al suolo) media maggiore, e così via fino all area esterna isolinea al 25% che rappresenta il quarto (dell intero domino) con concentrazioni o deposizioni medie minori. Nel secondo grafico (mappa tipo (2)) sono invece rappresentate le isolinee relative al 10, 25, 50 e 75% del valore massimo nell intera area della concentrazione (o deposizione) media. Nel terzo grafico (mappa tipo (3)) le isolinee sono state scelte in maniera analoga al primo, ma le aree in cui è stato suddiviso il domino sono stavolta 10 invece che 4.

5 Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 57 Poiché i dati di concentrazione in uscita dal modello sono spazialmente discreti (il modello fornisce i risultati di concentrazione calcolati in una griglia di punti, detti recettori, prefissata), per avere delle mappe con livelli di concentrazione in ogni punto dello spazio è stata necessaria un operazione di interpolazione dei risultati, preferendo quindi la rappresentazione mediante interpolazione piuttosto che quella per punti griglia (queste due tipologie sono le rappresentazioni consigliate dalle linee guida dell ANPA per la modellistica diffusionale [15]). Le elaborazioni che si riportano di seguito si riferiscono a valutazioni qualitative, derivanti dall applicazione di un modello di analisi preliminare e pertanto hanno il solo scopo di definire le aree di massima ricaduta, ovvero le aree entro le quali applicare il modello diffusionale di dettaglio, in grado di fornire elementi di valutazione quantitativa delle ricadute al suolo per le diverse sorgenti emissive prese in esame. Figura 3.5. Concentrazioni medie annuali di NO x in µg/m 3. Mappa tipo (1).

6 Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 58 Figura 3.6. Concentrazioni medie annuali di NO x in µg/m 3. Mappa tipo (2). Figura 3.7. Concentrazioni medie annuali di NO x in µg/m 3. Mappa tipo (3).

7 Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 59 Figura 3.8. Concentrazioni medie annuali di Cd in ng/m 3. Mappa tipo (1). Figura 3.9. Deposizione al suolo annua di Cd in µg/m 2. Mappa tipo (1).

8 Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 60 Figura Concentrazioni medie annuali di Cd in ng/m 3. Mappa tipo (2). Figura Deposizione al suolo annua di Cd in µg/m 2. Mappa tipo (2).

9 Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 61 Figura Concentrazioni medie annuali di Cd in ng/m 3. Mappa tipo (3). Figura Deposizione al suolo annua di Cd in µg/m 2. Mappa tipo (3).

10 Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 62 Figura Concentrazioni medie annuali di PM 10 in µg/m 3. Mappa tipo (1). Figura Deposizione al suolo annua di PM 10 in mg/m 2. Mappa tipo (1).

11 Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 63 Figura Concentrazioni medie annuali di PM 10 in µg/m 3. Mappa tipo (2). Figura Deposizione al suolo annua di PM 10 in mg/m 2. Mappa tipo (2).