Corso di Impatto ambientale

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Università degli Studi di PerugiaFacoltà di
IngegneriaCorsi di laurea specialistica in
Ingegneria Meccanica e per lAmbiente e il
Territorio

• Corso di Impatto ambientale
• Modulo b) Aspetti energetici
• prof. ing. Francesco Asdrubali
• a.a. 2007/08

Energia dai Rifiuti
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Rifiuto qualsiasi materiale od oggetto derivante
da attività umane o da cicli naturali che
viene abbandonato o destinato allabbandono.

• Rifiuti Solidi
• Urbani provenienti da insediamenti civili
• Speciali cantieri edili, lavorazioni
  industriali, ospedali
• Tossico nocivi contenenti sostanze pericolose
  per la salute e/o lambiente.

PROBLEMA O RISORSA?

• RSU La produzione pro-capite è in continuo
  aumento nei paesi industrializzati
• USA gt 2 kg/giorno persona
• ITALIA gt 1 kg/giorno persona

Con il benessere tende ad arricchirsi anche la
composizione dei rifiuti, poiché diminuisce la
frazione organica umida putrescibile ed aumenta
la frazione non biodegradabile.
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Caratteristiche medie dei Rifiuti Solidi Urbani
prodotti in Italia
4
Composizione merceologica media dei rifiuti
solidi urbani e rinnovabilità
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CONTENUTO ENERGETICO DEI RSU IN ITALIA
Fonti H. L. Erichsen, M. Z. Hauschild Technical
data for waste incineration - background for
modelling of product-specific emissions in a life
cycle assessment context, Department of
Manufacturing Engineering, Technical University
of Denmark, aprile 2000.
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Sistemi di smaltimento

• Raccolta differenziata
• Discarica
• Compostaggio
• Incenerimento / Termovalorizzazione.

• Decreto Ronchi
• Sono da privilegiare nellordine
• Le azioni volte a ridurre la quantità di RSU
  prodotti
• I recuperi di materia (Riciclaggi)
• I recuperi di energia.

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Raccolta differenziata

• Separazione
• Materiali ferrosi
• Sosteanze organiche putrescibili
• Vetro
• Carta, Tessuti, Legno
• Plastica.

Risparmi di energia derivanti dai mancati consumi
per la produzione dei materiali recuperati
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Discarica controllata

• È il metodo più diffuso per i bassi costi di
  impianto e di esercizio.
• -
• Comporta la perdita indiscriminata della frazione
  merceologica riciclabile.

Il BIOGAS va recuperato (cattivi odori ed effetto
serra) I processi possono durare anche 10 20
anni Produzione 3,5 x 10 -4 m3/h per m3 di
RSU Potere Calorifico 15 MJ/m3
Classificazione 1a Categoria RSU ed
assimilabili 2a Categoria A Inerti B Tossico
Nocivi non altamente pericolosi C Altamente
pericolosi.
Percolato - Scelta di terreni con buone
caratteristiche di impermeabilità - Distanza
da corsi dacqua e falde - Impermeabilizzazione
fondo e pareti - Sistemi di raccolta del
percolato.
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Impianti di compostaggio

• Riguardano la frazione organica putrescibile
• Fermentazione aerobica indotta da micro
  organismi già presenti o inoculati nei rifiuti
  stessi
• Processi che avvengono in aria (BIO-OSSIDAZIONE)
• Umidità 50
• T gt 55 C
• Aerazione 5 m3/h per tonnellata di materia
  organica

• Fermentazione naturale Alcuni mesi
• Fermentazione artificiale Qualche settimana

COMPOST ? Terriccio fertile per lagricoltura
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Incenerimento e termovalorizzazione

• Notevole riduzione in Volume
• Possibilità di produrre energia termica e/o
  elettrica.

• Rapida diffusione negli anni 60 e 70
• Luglio 1976 ICMESA SEVESO (MI) nube di Diossina
  ? messa al bando delle tecnologie di
  incenerimento
• Oggi lItalia è il fanalino di coda nei paesi
  industrializzati per la percentuale di RSU
  inceneriti
• Giappone 75
• Danimarca, Svezia 60
• Germania, Francia 40
• G. Bretagna, USA 15
• Italia 7

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Incenerimento e termovalorizzazione
Tecnologie Forno a griglia Forno
rotante Combustione a letto fluido
Post Combustione Garantisce la termodistruzione
dei microinquinanti T 950 1200 C v 10
m/s O2 gt 6
Limiti stringenti di emissioni 0,004 mg/m3 per
diossine e furani
RSU tal quale
Combustibile
CDR (RDF) (fiocchi, pastiglie, mattonelle)
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Fig.1.1 Schema tipo per combustore RSU a
griglia mobile
Tab.1.2 Schema tipo per combustore RSU con
tecnologia a griglia fissa
Fig.1.3Schema tipico di combustore per rifiuti
solidi urbani a forno rotante
Fig.1.4Schema tipo per combustore di rifiuti
solidi urbani a letto fluido
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TECNICHE DI ABBATTIMENTO DEGLI INQUINANTI
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RAFFRONTO TRA VALORI LIMITE PREVISTI
D.M.12/7/1990 Linee guida per il contenimento
delle emissioni inquinanti degli impianti
industriali e la fissazione dei valori minimi di
emissione aggiorna in parte le prescrizioni date
dal D.P.R. 203/88 Contemporaneamente, le
disposizioni relative al biossido di zolfo, al
biossido di azoto, alle particelle sospese e al
PM1O, al piombo, al monossido di carbonio e al
benzene riportate dal D.P.R.203/88 vengono
abrogate ed aggiornate al D.M. 2 aprile 2002, n.
60 con un approccio metodologico completamente
differente (qualità dellaria rilevata al
recettore)
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RAFFRONTO TRA VALORI LIMITE PREVISTI
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RISULTATI DI MONITORAGGI SIGNIFICATIVI
A.E.M.Cremona analisi effettuate dal
Politecnico di Milano mostrano che per ciò che
riguarda il contributo dellimpianto alla
presenza dei principali microinquinanti, si
registrano incrementi inferiori all1 per CO, NOX
,PTS e di qualche punto percentuale per SO2. La
stima del contributo di metalli pesanti alle
concentrazioni già presenti nellarea risulta
dellordine di qualche punto percentuale e quindi
tale da non alterare significativamente il
livello esistente. Il livello di Diossine, anche
nei valori massimi riscontrati, risulta
largamente al di sotto dei livelli riscontrabili
in aree rurali
Termovalorizzatore Modena le analisi effettuate
nellintorno dellimpianto con tecniche di tipo
biologico hanno evidenziato che la purezza
atmosferica della zona ove è inserito limpianto
è di pari livello ad altre zone periferiche della
città, mentre nel centro cittadino, interessato
dal traffico veicolare e da impianti di
riscaldamento, si è riscontrata una peggiore
qualità dellaria. Parallelamente, nelle zone più
lontane dalle fonti di emissione, si sono
osservati consorzi lichenici e quindi indici di
purezza più elevati
A.Guareschi, Controllo delle emissioni e
rapporti con la cittadinanza II Congresso
Naz.le Utilizzazione termica dei Rifiuti, Abano
Terme 1999
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EMISSIONI RISCONTRATE PER IL TERMOUTILIZZATORE
A.S.M. BRESCIA
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RISCHIO SANITARIO
IMPIANTI DI VECCHIA GENERAZIONE la presenza di
effetti sulla salute associati al trattamento dei
rifiuti è stata dimostrata in particolare per
impianti che venivano gestiti secondo limiti alle
emissioni in vigore molti anni fa con tecnologie
di abbattimento fumi e di gestione della
termodistruzione assolutamente inadeguate. IMPIAN
TI DI NUOVA GENERAZIONE nel corso degli ultimi
20 anni la legislazione ha posto dei limiti alle
emissioni degli inceneritori inferiori di vari
ordini di grandezza a quelli preesistenti. Tali
normative hanno consentito di raggiungere livelli
di emissioni che, nel campo degli inquinanti non
cancerogeni, ne hanno praticamente azzerato gli
effetti tossici. Si può affermare che attraverso
l'utilizzo di opportune tecniche di abbattimento
degli inquinanti negli effluenti prima della loro
immissione nell'ambiente esterno, è possibile
contenere l'impatto ambientale ben al di sotto
dei limiti imposti dalla attuale normativa
vigente, che pure consente, come vedremo, la
gestione di tali impianti in condizioni di
sicurezza pressoché assoluta quanto alla salute
delle popolazioni interessate.
STUDI DI RISK ASSESSMENT BASATI SU MODELLI
CORRETTAMENTE COSTRUITI SULLA BASE DELLE
NORMATIVE VIGENTI E CHE TENGANO CONTO DELLE
NORMATIVE INTERNAZIONALI, DELLE VIE DI
ESPOSIZIONE E DEI DIVERSI SCENARI DI
CONTAMINAZIONE DELLA POPOLAZIONE HANNO
EVIDENZIATO CHE IL RISCHIO LEGATO ALLE EMISSIONI
NON CANCEROGENE SIA PRATICAMENTE AZZERATO, E PER
QUELLE LEGATE ALLE EMISSIONI CANCEROGENE O NEL
BAMBINO RISULTI DEL TUTTO TRASCURABILE, O
COMUNQUE PARAGONABILE AD ALTRI RISCHI PRESENTI, E
TRANQUILLAMENTE ACCETTATI, DELLA VITA QUOTIDIANA.
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Produzione pro capite di RU nei Paesi dellOCSE.
20
Contributo percentuale dello smaltimento di RU in
discarica in alcuni Paesi dellOCSE (1997 2000)
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Contributo percentuale della raccolta
differenziata di RU in alcuni Paesi OCSE (dati
1997-2000)
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Quantità di rifiuti solidi urbani
termovalorizzati nel 1999 nei Paesi membri
dellISWA
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Capacità media degli impianti dincenerimento in
Europa (2000)
24
Ripartizione dellenergia prodotta da
termovalorizzazione di RU
25
Modalità di recupero energetico negli impianti
europei di termovalorizzazione (2000)
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Produzione totale e pro capite di Rifiuti Urbani
in Italia
La produzione totale di Rifiuti Urbani è stata
pari a 29,4 milioni di tonnellate nel 2001,
superando il tetto dei 510 kg pro capite prodotti
in un anno. La produzione è in costante crescita
Tasso annuo medio di incremento della produzione
2,1
Fonti APAT, ONR Rapporto Rifiuti 2002, Roma,
ottobre 2002 APAT, ONR Rapporto
Rifiuti 2003, Roma, novembre 2003
Dati provvisori per 6 regioni
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Ripartizione per aree geografiche e regioni della
produzione di RU
La realtà è estremamente diversificata Al Nord,
pur essendo prodotte le maggiori quantità, il
dato pro capite è di poco superiore a quello
medio nazionale
La produzione pro capite è massima in Toscana ed
Emilia Romagna, dove mostra valori prossimi ai
massimi dellUnione Europea(Olanda, Spagna gt 600
kg/ab. anno) Al Sud i dati sono comunque
inferiori a quelli della media nazionale e vicini
al limite inferiore dellUE (Portogallo,
Finlandia lt 500 kg/ab. anno) Reg.Puglia 371400
kg/ab.anno
Fonti APAT, ONR Rapporto Rifiuti 2002, Roma,
ottobre 2002 APAT, ONR Rapporto
Rifiuti 2003, Roma, novembre 2003
28
La gestione integrata dei Rifiuti Urbani nei
paesi dellUnione Europea
Il quadro globale dei sistemi di gestione
integrata dei rifiuti in Europa è piuttosto
variegato. La direttiva europea sulle discariche
(1999/31/EC) prescrive una riduzione del
conferimento di rifiuti biodegradabili in
questultime fino al 35 dei livelli del 1995 in
15 anni tuttavia, la discarica rappresenta
ancora lopzione principale di numerosi Paesi
Fonti Elaborazioni ENEA su dati EUROSTAT e
APAT ASSURRE, Incineration in Europe, prepared by
Juniper, ottobre 2000
29
La gestione integrata dei Rifiuti Urbani in Italia
Si registra un calo dello smaltimento in
discarica ed un aumento significativo delle
quantità di rifiuti avviati al recupero di
materia (nel complesso, il 24,2) molto più
contenuto è lincremento della percentuale di
incenerimento (1,6 punti percentuali).
Fonti APAT, ONR Rapporto Rifiuti 2002, Roma,
ottobre 2002 APAT, ONR Rapporto
Rifiuti 2003, Roma, novembre 2003
30
Il ricorso alla discarica controllata nelle
diverse Regioni
Fonti APAT, ONR Rapporto Rifiuti 2003, novembre
2003
31
Incenerimento e recupero energetico dai RU a
livello internazionale
La quantità complessiva di rifiuti inceneriti in
14 Stati membri dellISWA (International Solid
Waste Association) è allincirca di 41 milioni di
tonnellate ben 13 milioni competono solo alla
Germania
Fonti ISWA Working Group on Thermal Treatment
OECD ASSURRE- JUNIPER
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Incenerimento e recupero energetico dai Rifiuti
Urbani in Italia
Fonti APAT, ONR Rapporto Rifiuti 2002, Roma,
ottobre 2002
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Incenerimento e recupero energetico dai Rifiuti
Urbani in Italia
CONTRIBUTO PERCENTUALE REGIONALE
DELLINCENERIMENTO ALLO SMALTIMENTO DEI RIFIUTI
URBANI PRODOTTI A LIVELLO REGIONALE E CONFRONTO
CON LA MEDIA NAZIONALE
PERCENTUALE REGIONALE DI INCENERIMENTO DI RIFIUTI
URBANI RISPETTO AL TOTALE NAZIONALE (2000-2001)
Fonti APAT, ONR Rapporto Rifiuti 2002,Roma,
ottobre 2002