pag. 31 3. Caratterizzazione delle sorgenti 3.1. Caratterizzazione sorgenti connesse al ciclo di trattamento e smaltimento RU 3.1.1. Termovalorizzatore Per quanto riguarda il processo di termovalorizzazione dei rifiuti nella presente fase di studio si è analizzata la soluzione di localizzare tale impianto presso il sito individuato dal Piano Provinciale dei rifiuti approvato, a cui faceva riferimento anche la fase preliminare di screening della Valutazione di Impatto Sanitario (VIS). Secondo le specifiche dei flussi definite nel Piano Provinciale di gestione dei rifiuti, l impianto, localizzato presso Osmannoro (in località denominata Osmannoro 2000), provvederà al trattamento termico delle seguenti frazioni: rifiuti indifferenziati provenienti dalle aree di raccolta della piana fiorentina (facenti parte del bacino di utenza servito dalla società di gestione Quadrifoglio) a valle di una preliminare selezione avente come scopo l allontanamento di parte delle frazioni di rifiuti organici presenti; fanghi di risulta dei trattamenti di depurazione delle acque reflue civili (trattate presso l impianto di San Colombano) convogliati presso l area tecnologica di Case Passerini per la fase di centrifugazione. Volendo identificare delle ipotesi di possibili scenari di impatto in atmosfera connessi con la conduzione di un impianto di trattamento termico di rifiuti, avente le specifiche di massima indicate dal Piano Provinciale, si è fatto riferimento alla ipotesi tecnologiche di sistema di trattamento predisposte dalla società Quadrifoglio che sono basate sull analisi comparativa tra una serie di possibili scenari: - trattamento termico dei rifiuti in forno di combustione adiabatico (assenza di sezioni di scambio termico all interno della zona di combustione); - trattamento termico dei rifiuti in forno di combustione non adiabatico, ovvero corrispondente a soluzioni tecnologiche che prevedono la presenza di sezioni di scambio termico all interno della zona di combustione; - trattamento termico dei rifiuti mediante comburenti arricchiti di ossigeno; - trattamento termico dei fanghi tal quali, ovvero allo stato di umidità con la quale si trovano al termine delle fasi di disidratazione; - trattamento termico dei fanghi essiccati, ovvero dopo una apposita fase di trattamento fisico che ne preveda la essiccazione spinta, per ridurne drasticamente il contenuto di umidità, prima dell inserimento al termovalorizzatore. Per quanto attiene ai sistemi di trattamento dei fumi di combustione, anche in questo caso l ipotesi tecnologica presa in esame, sulla base delle indicazioni di definizione progettuale preliminare predisposta da Quadrifoglio, non fa riferimento ad una specifica linea di trattamento, ma indica le condizioni di emissione al camino che è possibile ottenere con diverse soluzioni di linee di trattamento applicate ad altre realtà impiantistiche similari, per tipologia di rifiuto trattato e per carico nominale medio di trattamento.
Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 32 Le condizioni di marcia dell impianto di termovalorizzazione riportate di seguito, riferite allo scenario di flusso di rifiuti previsti dal Piano Provinciale, sono relative ad elaborazioni termodinamiche predisposte sempre da parte dei comuni interessati, e quindi fatte pervenire dall ATO n 6, per le diverse ipotesi di trattamento indicate precedentemente e, quindi, non si riferiscono ad alcune specifica soluzione tecnologica, tra quelle presenti sul mercato. Le elaborazioni predisposte permettono altresì di definire una serie di ipotesi progettuali specificatamente per quanto riguarda la produzione di fumi di combustione e l impatto ambientale connesso con tali emissioni. La scelta fatta in una prima fase di analisi progettuale svolta dai comuni interessati da parte dell ATO n 6 è stata quella di fornire un quadro delle possibili soluzioni progettuali applicabili, senza identificarne una in modo particolare, fornendo al tempo stesso delle prime elaborazioni valide per la stima degli impatti ambientali. Sulla base di queste indicazioni è stato possibile determinare un modello di impianto per quanto riguarda le problematiche di inserimento e di impatto ambientale e quindi per una valutazione delle possibili ricadute dal punto di vista sanitario determinati dall implementazione e dalla messa in funzione di un impianto di termovalorizzazione nell area presa in esame. L ipotesi progettuale preso in esame considera, tra le diverse possibilità di configurazione di processo, sei diversi scenari come indicato di seguito: - caso 1: combustione di fanghi allo stato di umidità posseduto dopo semplice disidratazione (30% ss), reattore di combustione adiabatico e impiego di aria come comburente - caso 2: combustione di fanghi allo stato di umidità posseduto dopo semplice disidratazione (30% ss), reattore di combustione dotato di scambiatore di calore (sistema a caldaia integrata) e impiego di aria come comburente - caso 3: combustione di fanghi allo stato di umidità posseduto dopo semplice disidratazione (30% ss), reattore di combustione dotato di scambiatore di calore (sistema a caldaia integrata) e impiego di aria arricchita in ossigeno come comburente - caso 4: combustione di fanghi dopo essiccazione termica, reattore di combustione adiabatico e impiego di aria come comburente - caso 5: combustione di fanghi dopo essiccazione termica, reattore di combustione dotato di scambiatore di calore (sistema a caldaia integrata) e impiego di aria come comburente - caso 6: combustione di fanghi dopo essiccazione termica, reattore di combustione dotato di scambiatore di calore (sistema a caldaia integrata) e impiego di aria arricchita in ossigeno come comburente Di seguito sono riportati i risultati delle elaborazioni termodinamiche predisposte.
Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 33 CASO 1 Fanghi non essiccati (al 30% di s.s.) Combustione in reattore adiabatico Comburente aria ambiente Portata di combustione totale [t/h] 19.2 [t/a] 153,760 Portata totale di rifiuto [t/h] 14.2 [t/a] 113,760 Portata totale di fanghi [t/h] 5.0 [t/a] 40,000 ore di funzionamento [h/a] 8,000 Potere Calorifico Inferiore medio [kcal/kg] 2,319 Carico Termico medio di combustione [kw] 51,834 Umidità media [%] 37.2 bottom ash + ceneri caldaia prodotte [kg/h] 2,606 fly ash prodotte [kg/h] 261 Aria comburente totale [kg/h] 134,532 Portata fumi totali [kg/h] 150,499 Portata fumi totali [Nm3/h] 119,139 Temperatura fumi alla CPC [ C] 950 Densità fumi [kg/nm3] 1.263 Componenti principali fumi CO2 [%] 7.60% H2O [%] 13.53% O2 [%] 9.08% N2 [%] 69.30% Tabella 3.1 Combustione di fanghi allo stato di umidità posseduto dopo semplice disidratazione (30% ss), reattore di combustione adiabatico e impiego di aria come comburente CASO 2 Fanghi non essiccati (al 30% di s.s.) Combustione in caldaia integrata Comburente aria ambiente Portata di combustione totale [t/h] 19.2 [t/a] 153,760 Portata totale di rifiuto [t/h] 14.2 [t/a] 113,760 Portata totale di fanghi [t/h] 5.0 [t/a] 40,000 ore di funzionamento [h/a] 8,000 Potere Calorifico Inferiore medio [kcal/kg] 2,319 Carico Termico medio di combustione [kw] 51,834 Umidità media [%] 37.2 bottom ash + ceneri caldaia prodotte [kg/h] 2,606 fly ash prodotte [kg/h] 261 Aria comburente totale [kg/h] 121,793 Portata fumi totali [kg/h] 137,760 Portata fumi totali [Nm3/h] 109,242 Temperatura fumi alla CPC [ C] 950 Densità fumi [kg/nm3] 1.261 Componenti principali fumi CO2 [%] 8.29% H2O [%] 14.76% O2 [%] 8.00% N2 [%] 68.42% Tabella 3.2 Combustione di fanghi allo stato di umidità posseduto dopo semplice disidratazione (30% ss), reattore di combustione dotato di scambiatore di calore (sistema a caldaia integrata) e impiego di aria come comburente
Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 34 CASO 3 Fanghi non essiccati (al 30% di s.s.) Combustione in caldaia integrata Comburente "enriched oxigen" Portata di combustione totale [t/h] 19.2 [t/a] 153,760 Portata totale di rifiuto [t/h] 14.2 [t/a] 113,760 Portata totale di fanghi [t/h] 5.0 [t/a] 40,000 ore di funzionamento [h/a] 8,000 Potere Calorifico Inferiore medio [kcal/kg] 2,319 Carico Termico medio di combustione [kw] 51,834 Umidità media [%] 37.2 bottom ash + ceneri caldaia prodotte [kg/h] 2,606 fly ash prodotte [kg/h] 261 Aria comburente totale [kg/h] 110,399 Portata fumi totali [kg/h] 126,366 Portata fumi totali [Nm3/h] 100,229 Temperatura fumi alla CPC [ C] 950 Densità fumi [kg/nm3] 1.261 Componenti principali fumi CO2 [%] 9.03% H2O [%] 16.09% O2 [%] 8.00% N2 [%] 66.30% Tabella 3.3 Combustione di fanghi allo stato di umidità posseduto dopo semplice disidratazione (30% ss), reattore di combustione dotato di scambiatore di calore (sistema a caldaia integrata) e impiego di aria arricchita in ossigeno come comburente CASO 4 Fanghi essiccati (al 89% di s.s.) Combustione in reattore adiabatico Comburente aria ambiente Portata di combustione totale [t/h] 15.9 [t/a] 127,260 Portata totale di rifiuto [t/h] 14.2 [t/a] 113,760 Portata totale di fanghi [t/h] 1.7 [t/a] 13,500 ore di funzionamento [h/a] 8,000 Potere Calorifico Inferiore medio [kcal/kg] 2,927 Carico Termico medio di combustione [kw] 54,147 Umidità media [%] 24.2 bottom ash + ceneri caldaia prodotte [kg/h] 2,607 fly ash prodotte [kg/h] 261 Aria comburente totale [kg/h] 147,657 Portata fumi totali [kg/h] 160,310 Portata fumi totali [Nm3/h] 125,212 Temperatura fumi alla CPC [ C] 950 Densità fumi [kg/nm3] 1.280 Componenti principali fumi CO2 [%] 7.23% H2O [%] 9.59% O2 [%] 10.35% N2 [%] 72.37% Tabella 3.4 Combustione di fanghi dopo essiccazione termica, reattore di combustione adiabatico e impiego di aria come comburente
Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 35 CASO 5 Fanghi essiccati (al 89% di s.s.) Combustione in caldaia integrata Comburente aria ambiente Portata di combustione totale [t/h] 15.9 [t/a] 127,260 Portata totale di rifiuto [t/h] 14.2 [t/a] 113,760 Portata totale di fanghi [t/h] 1.7 [t/a] 13,500 ore di funzionamento [h/a] 8,000 Potere Calorifico Inferiore medio [kcal/kg] 2,927 Carico Termico medio di combustione [kw] 54,147 Umidità media [%] 24.2 bottom ash + ceneri caldaia prodotte [kg/h] 2,607 fly ash prodotte [kg/h] 261 Aria comburente totale [kg/h] 118,549 Portata fumi totali [kg/h] 131,203 Portata fumi totali [Nm3/h] 102,599 Temperatura fumi alla CPC [ C] 950 Densità fumi [kg/nm3] 1.279 Componenti principali fumi CO2 [%] 8.82% H2O [%] 11.70% O2 [%] 8.00% N2 [%] 70.91% Tabella 3.5 Combustione di fanghi dopo essiccazione termica, reattore di combustione dotato di scambiatore di calore (sistema a caldaia integrata) e impiego di aria come comburente CASO 6 Fanghi essiccati (al 89% di s.s.) Combustione in caldaia integrata Comburente "enriched oxigen" Portata di combustione totale [t/h] 15.9 [t/a] 127,260 Portata totale di rifiuto [t/h] 14.2 [t/a] 113,760 Portata totale di fanghi [t/h] 1.7 [t/a] 13,500 ore di funzionamento [h/a] 8,000 Potere Calorifico Inferiore medio [kcal/kg] 2,927 Carico Termico medio di combustione [kw] 54,147 Umidità media [%] 24.2 bottom ash + ceneri caldaia prodotte [kg/h] 2,607 fly ash prodotte [kg/h] 261 Aria comburente totale [kg/h] 107,155 Portata fumi totali [kg/h] 119,809 Portata fumi totali [Nm3/h] 93,586 Temperatura fumi alla CPC [ C] 950 Densità fumi [kg/nm3] 1.280 Componenti principali fumi CO2 [%] 9.67% H2O [%] 12.82% O2 [%] 8.00% N2 [%] 68.88% Tabella 3.6 Combustione di fanghi dopo essiccazione termica, reattore di combustione dotato di scambiatore di calore (sistema a caldaia integrata) e impiego di aria arricchita in ossigeno come comburente
Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 36 In tabella 3.7 è riportato il resoconto relativo al variare delle portate di fumi prodotti con le condizioni di processo di trattamento termico di combustione preso in esame. Portata fumi [kg/h] Portata fumi [Nm 3 /h] Caso 1 150,499 119,139 Caso 2 137,760 109,242 Caso 3 126,366 100,229 Caso 4 160,310 125,212 Caso 5 131,203 102,599 Caso 6 119,809 93,586 Tabella 3.7 Portate di fumi di combustione al variare delle condizioni di processo La scelta del processo specifico di trattamento permette, come reso evidente in tabella 3.7, di avere portate di fumi variabili da un massimo di 160,310 kg/h (caso impiantistico 4) fino ad un minimo di 119,809 kg/h (caso impiantistico 6). Tale condizione è estremamente importante, essendo la concentrazione di inquinanti al camino pressoché indipendente dalla tecnologia di combustione e dipendente unicamente dal processo di depurazione applicato sui fumi. D'altronde la diversa tecnologia di trattamento dei fumi permette di definire delle condizioni di garanzia rispetto alle concentrazioni di inquinanti al camino e quindi, a parità di flusso di massa di fumi prodotti, di emissioni in atmosfera nell unità di tempo. Le diverse soluzioni di processi termici applicabili al trattamento dei rifiuti e fanghi, permettono di variare anche in modo sensibile la produzione specifica di fumi, a parità di efficienza del processo stesso (ore di funzionamento in continuo garantite). Anche variando la tecnologia di base scelta per la realizzazione del processo, stante le attuali normative esistenti in materia di emissioni in atmosfera, un termovalorizzatore di rifiuti necessita comunque di tecnologie di trattamento dei fumi che permettano di ridurre fortemente le concentrazioni dei diversi inquinanti presenti: gas acidi (HCl, HF, HBr, SO 2, SO 3 ) ossidi di azoto (NO X ) polveri volanti (PTS) microinquinanti inorganici (metalli pesanti) microinquinanti organici (IPA, PCDD/F) La linea scelta per la individuazione di un modello di impianto (rispetto alle prestazioni di impatto ambientale ipotizzabili) è stata quella di fare riferimento una serie di casi di studio relativi all applicazione a impianti di termovalorizzazione, di taglia e tipologia di rifiuto trattato similari. Tra le diverse tipologie di tecnologie di trattamento fumi sono stati individuati in modo particolare tre tipologie di processi, basati tutti sul trattamento specifico dei gas acidi (HCl, HF, HBr, SO 2 e SO 3 ): - processi di trattamento dei gas acidi mediante processo a secco - processi di trattamento dei gas acidi mediante processo a semi-secco - processi di trattamento dei gas acidi mediante processo a umido Rispetto alle diverse possibili combinazioni di processi di trattamento dei fumi di combustione, secondo l ipotesi di progetto predisposta, sono stati quindi individuati una serie di dati validi a caratterizzare quattro tipologie di processi, di cui di seguito si riportano le variabili caratteristiche di processo:
Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 37 Linea di trattamento fumi n 1: 1. elettrofiltro 2. scrubber (con aggiunta di calce) 3. SCR + DeDIOX catalitico Temperatura [ C] 167 CO [mg/nm 3 ] 12.0 COT [mg/nm 3 ] 0.16 NOX [mg/nm 3 ] 75.0 PTS [mg/nm 3 ] 2.27 HCl [mg/nm 3 ] 1.44 HF [mg/nm 3 ] 0.05 SO2 [mg/nm 3 ] 7.1 PCDD/F TE [ng/nm 3 TE] 0.017 IPA [ng/nm 3 ] PCB [ng/nm 3 ] Hg [mg/nm 3 ] 0.011 Cd+Tl [mg/nm 3 ] 0.015 Metalli pesanti [mg/nm 3 ] 0.079 Linea di trattamento fumi n 2: 1. SNCR 2. scrubber (con aggiunta di soda) 3. Dosaggio di carbone attivo 4. Filtro a maniche Temperatura [ C] 108 CO [mg/nm 3 ] 13.8 COT [mg/nm 3 ] 1.27 NOX [mg/nm 3 ] 177.6 PTS [mg/nm 3 ] 0.43 HCl [mg/nm 3 ] 2.48 HF [mg/nm 3 ] 0.04 SO2 [mg/nm 3 ] 11.9 PCDD/F TE [ng/nm 3 TE] 0.051 IPA [ng/nm 3 ] PCB [ng/nm 3 ] Hg [mg/nm 3 ] 0.0007 Cd+Tl [mg/nm 3 ] 0.0028 Metalli pesanti [mg/nm 3 ] 0.091
Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 38 Linea di trattamento fumi n 3: 1. SNCR 2. elettrofiltro 3. dosaggio a secco di calce e carbone attivo 4. Filtro a maniche Temperatura [ C] CO [mg/nm 3 ] COT [mg/nm 3 ] NOX [mg/nm 3 ] 159 PTS [mg/nm 3 ] 0.3 HCl [mg/nm 3 ] 6.6 HF [mg/nm 3 ] SO2 [mg/nm 3 ] 3.1 PCDD/F TE [ng/nm 3 TE] IPA [ng/nm 3 ] PCB [ng/nm 3 ] Hg [mg/nm 3 ] Cd+Tl [mg/nm 3 ] Metalli pesanti [mg/nm 3 ] (*) I dati mancanti di questa tabella sono attualmente in fase di acquisizione. Saranno forniti appena disponibili. In realtà questa tipologia impiantistica ha prestazioni ambientali inferiori alle altre e quindi è poco interessante per Osmannoro 2000. Linea di trattamento fumi n 4: 1. SNCR 2. Reattore a semi secco (Spray adsorber a calce e carboni attivi) 3. Filtro a maniche Temperatura [ C] CO [mg/nm 3 ] 16.3 COT [mg/nm 3 ] 0.64 NOX [mg/nm 3 ] 85.5 PTS [mg/nm 3 ] 0.19 HCl [mg/nm 3 ] 13.49 HF [mg/nm 3 ] SO2 [mg/nm 3 ] 13.13 PCDD/F TE [ng/nm 3 TE] 0.002 IPA [ng/nm 3 ] 22.18 PCB [ng/nm 3 ] 3.725 Hg [mg/nm 3 ] 0.0012 Cd+Tl [mg/nm 3 ] < 0.0005 Metalli pesanti [mg/nm 3 ] 0.00436 La scelta finale dei parametri di emissione sarà descritta nel paragrafo 5.8.
Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 39 3.1.2. Impianto di selezione e compostaggio di Case Passerini Al confine tra i territori comunali di Sesto Fiorentino e Campi Bisenzio sorge l'impianto di selezione e compostaggio di rifiuti urbani di Case Passerini. L'impianto è finalizzato al trattamento dei rifiuti solidi urbani con produzione di: combustibile derivato dai rifiuti (CDR, originariamente destinato al trattamento presso l impianto di gassificazione di Testi); compost di qualità e destinato a recupero ambientale e ricopertura discariche; materiali ferrosi, avviati a recupero. L'impianto ha una potenzialità di circa 300-500 tonnellate/giorno. Il progetto prevedeva un ingresso di 500 t/g RS, con produzione di 40 t/g organico; 50 t/g fanghi depurazione (30% secco); 50 t/g rifiuto combustibile. Da un punto di vista impiantistico il processo del compostaggio è preceduto da una fase di selezione dei rifiuti conferiti che permette di separare le frazioni organiche dalle frazioni secche e combustibili. Tale fase può essere più o meno spinta a seconda che si abbia a che fare con frazione organica già selezionata all origine (raccolta) o da selezionare da raccolte indifferenziate. L impianto rispetto alla configurazione originaria, ha subito un numero notevole di interventi al fine della sua ottimizzazione e semplificazione e pertanto il modello di sistema descritto riesce di fatto a descrivere la logica del processo senza definirne una esatta configurazione di dettaglio, dato il continuo modificarsi del ciclo per le finalità sopra indicate. Di seguito viene descritto in modo sommario lo schema del processo per le diverse sezioni componenti. Selezione Nella linea di selezione di Case Passerini schematizzata in figura 3.1 - vengono separate: la frazione combustibile (RDF) da inviare ad una eventuale linea di termodistruzione, il ferro pulito da raccogliere in apposito container, la frazione organica putrescibile da inviare alla sezione di compostaggio gli scarti da inviare in discarica;
Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 40 1. FOSSA 2. BENNA 3. CARROPONTE 4. TRAMOGGIA DI CARICO 5. ESTRATTORE A PIASTRE 6. VAGLIO PRIMARIO 7. TAVOLA DENSIMETRICA 8. SEPARATORE ELTTROMAGNETICO 9. SEPARATORE BALISTICO 10. SEPARATORE AERAULICO 11. FOSSA SCARTI 12. TRITURATORE PRIMARIO 13. MISCELATORE 14. VAGLIO DI RAFFINAZIONE 15. TRITURATORE DI RAFFINAZIONE Figura 3.1 Linea di selezione dell impianto di Case Passerini I rifiuti conferiti all impianto vengono scaricati e stoccati in fossa di accumulo da cui sono immessi nella tramoggia di carico e qui, attraverso una serie di vagli e separatori, avviene la suddivisione fra componente secca ed umida, con produzione di una terza componente residuale di scarto. La parte umida, frutto della selezione, viene avviata ad un apposito reattore che, accelerandone la fermentazione aerobica, la trasforma in compost, che dopo la raffinazione può essere utilizzato come materiale per ricopertura di discarica o come prodotto di impiego per ripristini ambientali. Similarmente, i rifiuti verdi e organici, provenienti da raccolta differenziata subiscono lo stesso trattamento ma la miglior qualità del compost ottenuto, premette di qualificarlo (ai sensi del DM 748/84) come ammendante organico di uso come prodotto in agricoltura. La componente secca ottenuta, dopo le necessarie fasi di triturazione ed essiccazione (per la qualificazione di CDR ai sensi del DM 5 febbraio 1998), viene ridotta in piccoli cilindretti (pellets) ad elevato potere calorifico e può quindi essere impiegata in impianti dedicati e non di recupero di energia. Le emissioni atmosferiche dovute a questo processo sono sostanzialmente quelle dovute alla fase di essiccazione della frazione combustibile per la produzione del prodotto finale denominato RDF (Refuse Derived Fuel) o CDR secondo l acronimo attualmente impiegato
Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 41 dalla normativa (che definisce comunque nuove condizioni parametriche di distinzione rispetto alla precedente definizione sulla base della quale era stato implementato il sistema). Con riferimento all anno 1999, la produzione di RDF è valutata in 10.460 t/anno. Considerando un rapporto fra frazione combustibile prima dell essiccazione e frazione combustibile essiccata (RDF) pari a 1,22; noto il consumo specifico del processo di essiccazione dai dati di gestione dell impianto stesso, pari a 1,9 kwh/kg; è possibile valutare un consumo di energia pari a 24.176.290 kwh/anno, equivalente a 87.035 GJ/anno. Considerando che tale energia viene fornita per mezzo della combustione di gas naturale, è possibile calcolare per mezzo dell applicazione di specifici fattori di emissione, mostrati nelle tabelle seguenti tabelle la produzione di emissioni gassose, relativamente agli inquinanti di interesse. Dal momento che alcuni fattori di emissione vengono forniti per unità di volume di gas naturale, assumendo per il gas naturale un potere calorifico inferiore pari a 44.800 kj/kg ed una densità di 0,77 kg/m 3, si stima un consumo annuo di gas naturale pari a 2.523.036 m 3 /anno. Considerando un funzionamento dell impianto di essiccazione pari a 314 giorni/anno e 8 ore/giorno [3], è possibile stimare il valore dell emissione media oraria per gli inquinanti di interesse. NOx * SO 2 ** PM ** Cd ** Pb ** Hg * Benzene ** Toluene ** Xilene PCDD/PCDF IPA ** g/gj mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 g/tj mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 125 9,6 121,6 1,76E-02 8,00E-03 0,1 3,36E-02 5,44E-02 - - 1,41E-03 * CORINAIR, 1999 ** US-EPA, 1995 Tabella 3.8 Fattori di emissione per la combustione di gas naturale [kg/anno] NOx SO 2 PM Cd Pb Hg Benzene Toluene Xilene PCDD/PCDF IPA 10.879 24 307 4,44E-02 2,02E-02 8,70E-03 8,48E-02 1,37E-01 - - 3,56E-03 [kg/ora] 4,33E+00 9,64E-03 1,22E-01 1,77E-05 8,04E-06 3,46E-06 3,37E-05 5,4639E-05 - - 1,42E-06 Tabella 3.9 - Emissioni dovute al processo di essiccazione della frazione combustibile. Ai fini della modellistica diffusionale sono necessari alcuni dati aggiunti sulle caratteristiche del punto di emissione. Tali informazioni sono state ricavate dalle indicazioni fornite da Quadrifoglio nella richiesta di autorizzazione alle emissioni in atmosfera, concessa con Atto della Provincia di Firenze n. 2782 del 01/10/2002 [3], e sono riportate in tabella 3.10. Portata Superficie Velocità Temperatura Altezza Durata m 3 /h m 2 m/s C m h/g g/a 140.000 1,2 26 60 25 8 314 Tabella 3.10 Quadro emissivo dello scarico dei fumi dell essiccazione Per la caratterizzazione della tipologia di polveri emesse, si è considerato il tipo di dispositivo di abbattimento installato su tale linea di trattamento aeriformi. Si tratta di torri a piatti (t.p.), le
Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 42 quali riescono a raggiungere efficienze di rimozioni dichiarate dell ordine del 95% su particelle solide con diametro equivalente superiore a 10 µm [4]. Dunque, è ragionevole pensare che le emissioni di polveri siano caratterizzate da dimensioni equivalenti delle particelle inferiori a 10 µm (PM 10 ) e quindi rispetto a tale definizione sono state considerate nel presente studio. Infine, si sottolinea come rispetto al limite di concentrazione sulle polveri emesse dall impianto di essiccazione, la stima effettuata rientri abbondantemente entro tale limite, che porterebbe ad una produzione oraria di polveri pari a 5.74 kg/h. Compostaggio È importante sottolineare che, negli impianti di compostaggio, la principale emissione in atmosfera è costituita da sostanze che provocano problemi di molestie olfattive (H 2 S, NH 3, ammine, mercaptani), ma anche possibili effetti di tipo sanitario. Le molestie olfattive più sgradevoli possono essere causate anche da minime concentrazioni di sostanze che generano l effetto olfattivo. Soprattutto nel caso degli impianti di compostaggio di biomasse da raccolta differenziata (scarti di cibo, prodotti derivanti da attività di potatura e manutenzione del verde, ecc.), che sono costituite da frazioni a basso livello di contaminazione da parte di residui di altro genere recanti possibili traccianti chimici organici ed inorganici, le emissioni odorose sono caratterizzate da intermedi volatili della degradazione microbica di questi substrati, ovvero molecole presenti in natura, con scarso impatto sulla salute umana [5]. Effetti di produzione di molecole tossiche possono altresì manifestarsi, ma queste sono prevalentemente da collegarsi non tanto ai processi, quanto a contaminazioni preesistenti delle matrici alimentate al trattamento e quindi maggiormente connesse al trattamento di matrici non differenziate di residui. Altri problemi di emissioni in atmosfera ascrivibili al processo di compostaggio, e di interesse all interno di un percorso di analisi degli impatti di tipo sanitario, sono individuabili nella produzione di polveri, alle quali possono anche connettersi eventuali effetti di trasporto di molecole microinquinanti, sia organiche che inorganiche, trasferite al sistema come composti ubiquitari. Alcune ricerche bibliografiche effettuano una caratterizzazione delle possibili contaminazioni in termini di microinquinanti, ma tali dati appaiono essere non generalizzabili, rispetto ai processi di riferimento, in quanto legati fortemente alle specificità gestionali complessive dei sistemi sui quali tali valutazioni sono state effettuate. Da un punto di vista di dati presenti in letteratura scientifica, le emissioni relative agli impianti di compostaggio riportano numerose indagini effettuate sulla categoria dei composti organici volatili (VOC) [6], ma nessuna indicazione affidabile è stata reperita per poter effettuare una stima dei composti di interesse in questo studio, che, nella maggior parte dei casi, risultano assenti o comunque non campionati in modo specifico. Sarebbe comunque non corretto tralasciare la presenza di polveri, che possono essere presenti nelle emissioni atmosferiche degli impianti di compostaggio. In mancanza di dati generali su questa emissione, si è scelto di riferirsi ai valori limite imposti sullo sbocco del flusso aeriforme convogliato dalla sezione di compostaggio dell impianto di Case Passini. Tale limite, pari a 10 mg/nm 3, è stato imposto in attuazione del DPR 203/88 dalla Provincia di Firenze con atto n. 2782 del 01/10/2002 [3]. La tabella 3.11 riporta i dettagli del quadro emissivo relativi a tale sbocco [3].
Capitolo 3 Caratterizzazione delle sorgenti pag. 43 Portata Superficie Velocità Temperatura Altezza Durata Polveri m 3 /h m 2 m/s C m h/g g/a mg/nm 3 150.000 3,8 10,9 Ambiente 25 24 365 10 Tabella 3.11 Quadro emissivo della sezione di compostaggio di Case Passerini Per la caratterizzazione della tipologia di polveri emesse, si è considerato il tipo di dispositivo di abbattimento installato su tale linea di trattamento aeriformi. Si tratta di torri a riempimento statico (t.r.s.), le quali riescono a raggiungere efficienze di rimozioni dichiarate dell ordine del 95% su particelle solide con diametro equivalente superiore a 10 µm [4]. Dunque, è ragionevole pensare che le emissioni di polveri siano caratterizzate da dimensioni equivalenti delle particelle inferiori a 10 µm (PM 10 ). Relativamente allo scenario corrispondente all eventuale realizzazione del termovalorizzatore (2007), è previsto un incremento della quantità di rifiuti avviati al trattamento di compostaggio, soprattutto derivanti da raccolte differenziate di scarti verdi ed organico. In ogni caso, comunque, la caratterizzazione delle emissioni legate a questo impianto rimane riferita ai valori riportati in tabella 3.1-5, poiché comunque l autorizzazione da cui sono stati ricavati questi dati è riferita ad una dimensione dell impianto capace di trattare quantitativi ben superiori a quelli attualmente avviati a compostaggio.