#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 La gestione dei sistemi di monitoraggio in continuo delle emissioni nei termovalorizzatori del Gruppo Herambiente Ing. Danilo Mascheroni (HERAmbiente S.p.A.)
GESTIONE SERVIZI PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO IL GRUPPO HERAMBIENTE ASC 2002 2009 geat Tante realtà municipalizzate che hanno gestito i rifiuti urbani nei territori di competenza in condizioni di forte dipendenza dalla situazione economica degli Enti Locali e solo marginalmente hanno operato nello smaltimento dei RS L aggregazione ha consentito di implementare e rinnovare la dotazione impiantistica estendendo la presenza nella gestione dei RS, grazie alle accresciute competenze manageriali, disponibilità finanziarie e crescita del know how, mantenendo un forte radicamento nel territorio subregionale La Società è stata costituita il 1 luglio 2009 con la finalità di sfruttare i propri know-how e dotazione impiantistica per proporsi al mercato italiano, frammentato e carente di impianti 2
Filiera Termovalorizzatori HA I TERMOVALORIZZATORI DEL GRUPPO HERAMBIENTE N Linee Capacità termica Capacità autorizzata Potenza Installata Teleriscaldamento Ferrara 2 55,8 MW 130 kt 13,1 MW Forlì 1 46,5 MW 120 kt 10,9 MW Ravenna IRE 1 27,8 MW 56,5 kt 6,3 MW Coriano (RN) 1 46,5 MW 150 kt 10,9 MW Modena 1 78,0 MW 240 k 24,8 MW Pozzilli (IS) 1 49,9 MW 93,5 kt 13,5 MW Ravenna F3 1 21,5 MW 40 kt 4,2 MW 3
Società Controllate HA I TERMOVALORIZZATORI DEL GRUPPO HERAMBIENTE N Linee Capacità termica Capacità autorizzata Potenza Installata Teleriscaldamento/ recupero calore FEA Bologna 2 81,4 MW 220 kt 22,0 MW ENOMONDO Faenza 1 48,7 MW 114 kt 13,7 MW HESTAMBIENTE Padova 3 79,8 MW 200 kt 17,7 MW HESTAMBIENTE Trieste 3 67,3 MW 197 kt 17,0 MW 4
IL PROCESSO DI DEPURAZIONE DEI FUMI Sistema a doppio stadio a secco (standard Herambiente) Generatore di vapore Reattore in linea Filtro a maniche Reattore verticale Riduzione delle emissioni di polveri Filtro a maniche SNCR PRIMO STADIO Calce idrata e carboni attivi Fumi depurati Residui depurazione fumi (PCR) SECONDO STADIO Bicarbonato Residui depurazione fumi (PSR) Riduzione delle emissioni di metalli e diossine Riduzione delle emissioni di gas acidi Reattore Catalitico SCR De-NOx SNCR e SCR Soluzione ammoniacale Riduzione delle emissioni degli ossidi di azoto Camino Ventilatore 5
IL MONITORAGGIO DEL PROCESSO E DELLE EMISSIONI Generatore di vapore Reattore in linea Filtro a maniche Reattore verticale Filtro a maniche Analisi fumi di processo SMP uscita caldaia Analisi fumi di processo SMP uscita primo stadio di trattamento Fumi depurati Il monitoraggio fumi sugli impianti Hera è inserito in 3 punti: 2 punti al processo che si aggiungono alle misure al camino prescritte dalla normativa. I punti di analisi, tutti in continuo, sono: uscita caldaia, uscita primo stadio di trattamento e camino (misura fiscale). In questo modo è possibile determinare, istante per istante, la concentrazione di inquinanti in ingresso ed in uscita dal sistema. Reattore Catalitico SCR Ventilatore Sistema di Monitoraggio Emissioni SME Camino 6
L ARCHITETTURA DEI SISTEMI DI MONITORAGGIO MONITORAGGIO AL PROCESSO E AL CAMINO Generatore di vapore Reattore 1 stadio Filtro a maniche 1 stadio Reattore 2 stadio Filtro a maniche 2 stadio Reattore SCR Camino Analisi fumi SMP 1 stadio Analisi fumi SMP 2 stadio Cabina CAP Cabina CAE Sistema Monitoragio Emissioni SME Linea riscaldata FTIR HCl,HF,SO 2 NO,NO 2,N 2 O,NH 3 H 2 O,CO,CO 2 Linea riscaldata FTIR Linea riscaldata FTIR HCl,HF,SO 2 NO,NO 2,NO x,nh 3 H 2 O,CO,CO 2 Pompa di aspirazione ZrO FID O 2 TOC Pompa di aspirazione ZrO Pompa di aspirazione ZrO FID O 2 TOC Portata, Pressione, Temperatura FTIR: Fourier Transform Infra-Red Spectroscopy (Spettrofotometro IR in trasformata di Fourier) ZrO: modulo di analisi all ossido di zirconio FID: Flame Ionization Detector (modulo di analisi a ionizzazione di fiamma) Hg Campionatore microinquinanti Mercurio Polveri, Portata Pressione, Temperatura 7
GESTIONE SME - ASSICURAZIONE DI QUALITA Riferimenti normativi e tecnici D.Lgs. 152/2006 (impianti di incenerimento e coincenerimento): «L assicurazione di qualità dei sistemi automatici di misurazione e la loro taratura in base ai metodi di misurazione di riferimento devono essere eseguiti in conformità alla norma UNI EN 14181» (Parte IV Titolo III-bis Allegato 1) UNI EN 14181:2015 Emissioni da sorgente fissa Assicurazione della qualità di sistemi di misurazione automatici ARPAE EMILIA-ROMAGNA Linee guida di indirizzo operativo per l attività di controllo dei sistemi di monitoraggio in continuo delle emissioni in atmosfera (SME) 8
I LIVELLI DI ASSICURAZIONE DELLA QUALITA UNI EN 14181: 2015 QAL1 QAL2 AST QAL3 COSTRUTTORE Certificazione dell adeguatezza del sistema a monte dell installazione GESTORE MEDIANTE LABORATORIO ACCREDITATO Triennale (QAL2): Verifica corretta installazione Determinazione rette di taratura Determinazione range di validità Annuale (AST): Test di sorveglianza (mantenimento dei requisiti di QAL2) GESTORE Controllo periodico di deriva e precisione durante l esercizio (mantenimento dei requisiti di QAL1) 9 9
LA PROCEDURA DI QAL2 QAL2: FINALITA Comparare le misure dello SME (AMS) con quelle di un sistema di misura di riferimento (SRM) allo scopo di calcolare una funzione di taratura strumentale che garantisca che i dati restituiti dallo SME rispettino i requisiti di incertezza stabiliti dalla normativa QAL2: MODALITA Esecuzione in campo delle misure parallele tra sistema da verificare (AMS) e sistema di riferimento (SRM) Elaborazione delle funzioni di taratura Esecuzione del test di variabilità Determinazione del range di validità 10
LA PROCEDURA DI QAL2 11
LA PROCEDURA DI QAL2 La tipologia di elaborazione dipende dall ampiezza dello spettro emissivo cioè dall ampiezza dell intervallo (y s,max y s,min ): A B C A (y s,max - y s,min ) P*ELV METODO DEI MINIMI QUADRATI B (high) (y s,max - y s,min ) < P*ELV and y s,min 15% ELV METODO DEI MINIMI QUADRATI CON «FORZATURA» DELLA RETTA PER L ORIGINE C (low) (y s,max - y s,min ) < P*ELV and y s,min < 15% ELV METODO DEI MINIMI QUADRATI CON ESTENSIONE AL LIMITE (MISCELA DI GAS STD ZERO E SPAN) 12
LA PROCEDURA DI QAL2 Range di validità della retta di taratura (UNI EN 14181:2015 6.5 ) Le ragioni dell importanza di un range di validità adeguato sono da ricercarsi nelle prescrizioni contenute al 6.5. della norma tecnica di riferimento: Il Gestore deve implementare entro 6 mesi una nuova QAL2 se: Oltre il 5% del numero di valori misurati dell AMS calcolati su tale periodo settimanale (basato sui valori tarati normalizzati) non rientra nell'intervallo di taratura valido per più di 5 settimane nel periodo tra due prove di sorveglianza annuale (AST). oppure Oltre il 40% del numero di valori misurati dell AMS calcolati su tale periodo settimanale (basato sui valori tarati normalizzati) non rientra nell'intervallo di taratura valido per una o più settimane. 13 13
QAL2 - APPLICAZIONE DELLE LINEE GUIDA ARPAE E-R ELEMENTI INTRODOTTI DALLA LINEA GUIDA ARPAE E-R NELLE ELABORAZIONI DEI RISULTATI QAL2 E VERIFICHE IN CAMPO CRITERI PER ELABORAZIONI SU n.16 COPPIE DI PUNTI (INTRODUZIONE PUNTO ALL ELV) UNI EN 14181:2015 CRITERI PER LA DEFINIZIONE DEI RANGE DI VALIDITA DELLE RETTE DI TARATURA INDICAZIONI RELATIVE ALLE MODALITA DI TRATTAZIONE PARAMETRI AUSILIARI (O2, H2O, CO2) D.Lgs. 152/2006 Parte V All. VI DETERMINAZIONE DELL INDICE DI ACCURATEZZA RELATIVO (IAR) MEDIANTE 5 COPPIE DI PUNTI AMS/SRM (POSSONO ESSERE I MESESIMI DELL AST ANNUALE) 14
QAL2 - APPLICAZIONE DELLE LINEE GUIDA ARPAE E-R ELABORAZIONI DI TIPO «A» e «B» NUOVA CONDIZIONE PER INTRODUZIONE 16 a COPPIA DI PUNTI AMS/SRM ALL ELV (UTILIZZO GAS STANDARD PREVIA VERIFICA POSITIVITA TEST A ZERO E ALL ELV COME PREVISTO AL Par. 6.5 UNI EN 14181:2015) y s,max y s,min < 50% ELV CONDIZIONE SODDISFATTA CONDIZIONE NON SODDISFATTA INSERIMENTO 16a COPPIA DI PUNTI NELLA REGRESSIONE LINEARE INSERIMENTO 16a COPPIA DI PUNTI NON AMMESSO 15
QAL2 - APPLICAZIONE DELLE LINEE GUIDA ARPAE E-R DETERMINAZIONE DEL RANGE DI VALIDITA DELLE RETTE DI TARATURA RANGE COMPRESO FRA ZERO ED IL MASSIMO VALORE FRA: 110% ŷ s,max 20% ELV UNI EN 14181:2015 ŷ s,max + P ELV (se 110% Ŷ s,max < P ELV) LINEE GUIDA ELABORAZIONE «A» o «B» CON y s,max y s,min 50% ELV (INTRODUZIONE 16 a COPPIA DI PUNTI NON PERMESSA): ELABORAZIONE «C» OPPURE ELABORAZIONE «A» o «B» CON y s,max y s,min < 50% ELV (INTRODUZIONE 16 a COPPIA DI PUNTI PERMESSA): ŷ s,max E IL MASSIMO VALORE MISURATO DALL AMS (E TARATO) ŷ s,max E IL 16 PUNTO UTILIZZATO PER L ESTENSIONE AL LIMITE 16
QAL2 - APPLICAZIONE DELLE LINEE GUIDA ARPAE E-R PARAMETRI AUSILIARI (O 2, H 2 O, CO 2 ) QUANDO L AIA INDIVIDUA I LIVELLI CONVENZIONALI DI CONCENTRAZIONE (ELV) E DI INTERVALLO DI CONFIDENZA MASSIMI (Ic) ANCHE PER I PARAMETRI AUSILIARI, QUESTI VENGONO TRATTATI AL PARI DEGLI ALTRI INQUINANTI (TERMOVALORIZZATORE DI MODENA) ELABORAZIONI QAL2 O 2, H 2 O, CO 2 RETTE DI TARATURA UTILIZZO DATI O 2 ED H 2 O NON TARATI IMPLEMENTAZIONE RETTA DI TARATURA PER CO 2 UNI EN 14181:2015 PREVEDE CHE LE ELABORAZIONI DI QAL2 SIANO EFFFETTUATE UTILIZZANDO I VALORI SME TARATI (CON RETTA DI TARATURA) E NORMALIZZATI (CON PARAMETRI AUSILIARI TAL QUALI) LE ELABORAZIONI SUI SINGOLI INQUINANTI INGLOBANO QUINDI ANCHE I CONTRIBUTI DI INCERTEZZA INTRODOTTI DAI PARAMETRI AUSILIARI, POICHE QUESTI VENGONO UTILIZZATI SENZA ALCUNA PREVENTIVA CORREZIONE 17
QAL2 - APPLICAZIONE DELLE LINEE GUIDA ARPAE E-R AGGIORNAMENTO DEI MANUALI DI GESTIONE SME Sui termovalorizzatori HERAmbiente è in corso l aggiornamento dei manuali di gestione SME per adeguarli alla struttura ed ai contenuti raccomandati dalle linee-guida: Introduzione Finalità Acronimi Documenti di riferimento Validità del manuale Definizioni e Condizioni Operative Descrizione dell impianto Descrizione dei punti di emissione Caratteristiche dello SME Misure alternative/sostitutive Sistema di acquisizione dati (SAD) Manutenzioni e gestione dei guasti Verifiche periodiche e controlli Presentazione dati 18
LA PROCEDURA DI QAL3 QAL3: FINALITA Le attività di QAL3 hanno lo scopo di dare evidenza delle procedure periodiche attuate dal gestore per monitorare le derive di zero e di span al fine di garantire che lo SME, nel periodo compreso fra due AST consecutivi (o fra QAL2 e AST), mantenga le caratteristiche di precisione e di deriva certificate in sede di QAL1 QAL3: MODALITA Determinazione periodica (manuale o automatica, almeno una volta fra due manutenzioni consecutive) dei valori di zero e span restituiti dall AMS (gas standard) Elaborazione dei dati rilevati in campo attraverso specifiche carte di controllo (sw implementato nel SAD dell AMS) Generazione dei report di QAL3 (SAD): test di deriva e test di precisione 19
LA PROCEDURA DI QAL3 QAL3 Elaborazione dati e generazione report Il sistema di Acquisizione ed Elaborazione dati (SAD) dispone di un modulo dedicato di acquisizione per la registrazione delle operazioni di QAL3 dove è possibile: Acquisire in maniera automatica o manuale i valori di zero e span Elaborare i Test di precisione e deriva (Carte di controllo CUSUM) Segnalare errori e derive Produrre report riepilogativi e andamenti grafici 20
LA PROCEDURA DI QAL3 QAL3 Criteri operativi adottati da HERAmbiente Nella individuazione dei criteri operativi per l esecuzione delle verifiche periodiche di QAL3 per i sistemi FTIR viene tenuto conto dei seguenti aspetti: Intervallo di manutenzione certificato in sede di QAL1: per i sistemi FTIR tipicamente di 6 mesi Numero di componenti da sottoporre a verifica: alcuni componenti come gli acidi hanno una elevata reattività che richiedono lunghi tempi di stabilizzazione e alti consumi di standard certificati (bombole) Garantire elevata disponibilità dei dati dei sistemi durante tali operazioni anche in mancanza di sistemi di backup Attività da svolgersi indifferentemente con metodica manuale o automatica Disponibilità di standard certificati con validità superiore all intervallo di manutenzione: occorre evitare l utilizzo di bombole diverse nello stesso periodo di non sorveglianza (UNI EN 14181:2015 Nota 7.5.1) verifiche di QAL3 eseguite con intervallo mensile e per i soli componenti meno reattivi come CO, NO e SO 2 (in accordo con LG ARPAE E-R) 21
LA PROCEDURA DI QAL3 QAL3 Caso particolare: estensione dell intervallo di QAL3 UNI EN 14181:2015 par. 7.1 CONDIZIONI: Disponibilità di SME di back-up «a caldo» (hot spare) Il SADE esegue il confronto con le misure dello SME principale Il SADE genera un allarme quando la differenza le due misure supera il 5% del limite semiorario per più di 5 misure consecutive L INTERVALLO DI QUAL3 PUO ESSERE ESTESO AD UN ANNO 22
LA PROCEDURA DI QAL3 QAL3 Caso particolare: estensione dell intervallo di QAL3 UNI EN 14181:2015 par. 7.1 Simulazione con i dati del mese di Luglio 2015: per i parametri con il limite semiorario più basso il test fallisce Verifica QAL3 secondo EN14181:2015 per confronto con analizzatore di riserva Dati del mese di Luglio 2015 WTE Rimini WTE Modena Parametro Confronti Validi Limite 30 Minuti Soglia 5 % Massima Differenza Maggiori Soglia Stato Confronti Validi Limite 30 Minuti Soglia 5 % Massima Differenza Maggiori Soglia Stato Acido Cloridrico 1429 60 3,00 1,71 0 OK 1488 40 2,00 0,72 0 OK Ossido Carbonio 1428 100 5,00 14,05 3 OK 1488 100 5,00 8,85 1 OK Ossidi di Azoto 1429 400 20,00 17,42 0 OK 1488 260 13,00 9,65 0 OK Ossidi di Zolfo 1429 200 10,00 3,42 0 OK 1488 50 2,50 0,30 0 OK Carbonio Org. Totale 1429 20 1,00 0,53 0 OK 1488 15 0,75 1,11 11 OK Acido Fluoridrico 1429 4 0,20 1,32 343 KO 1488 2 0,10 0,12 1 OK Ammoniaca 1429 25 1,25 0,68 0 OK 1488 10 0,50 0,63 21 KO Ossigeno 1429 11 0,55 0,66 1 OK 1488 11 0,55 0,24 0 OK Umidità 1427 20 1,00 1,67 52 OK 1488 20 1,00 0,18 0 OK Marcia Impianto (30') 1475 1488 23
EMISSIONI ON-LINE Le emissioni dei termovalorizzatori HERAmbiente sono consultabili on-line in tempo reale sul sito internet del Gruppo: www.herambiente.it 24
#CONTROLLO AMBIENTALE - Presentazione Delle Nuove Linee Guida Sui Sistemi Di Monitoraggio Delle Emissioni - Arpae Emilia Romagna GRAZIE PER L ATTENZIONE