Modulo 1 valorizzazione rifiuti in cementerie

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Modulo 1 valorizzazione rifiuti in cementerie
Master Diffuso – Forum PA
Valorizzazione dei rifiuti
nell’industria del cemento
j
Ing. D. Gizzi - AITEC
Recupero rifiuti in cementeria
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
perché ?
quali tipologie ?
quanto ?
come ?
L’origine dei rifiuti
La gerarchia dei rifiuti: il ciclo integrato
perché ?
ƒ perché il recupero in cementeria è considerata a livello EU
una BAT (Best Available Technique)
ƒ per risparmiare risorse naturali
ƒ per ridurre il consumo di combustibili fossili non rinnovabili
ƒ perché le emissioni totali si riducono, non essendoci
bisogno di attivare processi ausiliari di combustione
ƒ perché i forni di cemento ci sono già e non occorre investire
in impianti nuovi di incenerimento
ƒ perché il processo è sempre sotto controllo in continuo
perche ?
vantaggi
Industria (profitto)
Ottimizzazione dei costi di produzione
Aumento della competitività
RECUPERO
RECUPERORIFIUTI
RIFIUTI
IN
INCEMENTERIA
CEMENTERIA
“Migliori
“Miglioritecniche
tecniche
disponibili
disponibili(BAT)”
(BAT)”
Ambiente (pianeta)
Società (persone)
Risparmio di risorse naturali
Riduzione delle emissioni
Tracciabilità rifiuti della società
Minor ricorso alle discariche
perché ?
Obiettivo dell’industria del cemento
Garantire sempre la qualità del prodotto finale
(Norma UNI-EN 197)
ƒ Tracciabilità:
}
rigorosi controlli in accettazione sulla compatibilità di
tutti materiali utilizzati (risorse naturali e residui)
ƒ Controllo in continuo del processo:
}
monitoraggio dei parametri per il mantenimento delle
condizioni ottimali di esercizio degli impianti
quali tipologie ?
quanto ?
AITEC (2007): 1.5 Mt
Recupero materia 1/1
RECUPERO DI MATERIA
ƒ I materiali alternativi possono
sostituire le risorse naturali
provenienti dalle attività
estrattive (cave e miniere).
ƒ In funzione delle disponibilità,
parte del clinker può essere
sostituito da componenti
alternativi (es. ceneri volanti e
scorie di fusione acciaieria).
ƒ Le caratteristiche chimiche
dei residui utilizzati sono
determinanti nell'assicurare
l'apporto di componenti
minerali fondamentali.
EU (2006): 14.5 Mt
Fonte dati: AITEC , CEMBUREAU
quanto ?
Recupero Energia 1/3
AITEC (2007) : 304.000 t
RECUPERO DI ENERGIA
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Sostituzione calorica: 6
Riduzione del consumo di
combustibili fossili non
rinnovabili (carbone, olio, gas).
Recupero totale dell’energia
termica dei residui.
Bilancio emissioni globali più
favorevoli.
Portata del materiale in cottura
15 volte superiore a quella del
combustibile che ha un effetto
depurante sui gas che si
muovono in controcorrente
Assenza di residui solidi
dell’incenerimento (ceneri e
metalli pesanti inglobati nel
prodotto).
% = 270.000 t
di carbone risparmiate
quanto ?
Recupero Energia 2/3
quanto ?
Recupero Energia 3/3
Rispetto all’Europa
Paese
EU (2006) = 18 %
5 Mt di combustibile
fossile risparmiato
8 Mt di emissioni di
CO2 evitate
% Sostituzione
calorica
2006
2002
Olanda
98
72
Svizzera
51
34
Germania
53
30
Austria
50
29
Francia
26
27
Regno Unito
22
6
ITALIA
5,8
5,8
Spagna
6
2
EU (media)
18
11
Elaborazione AITEC da dati CEMBUREAU e Associazioni Nazionali
quanto ?
potenzialità
Potenzialità di recupero AITEC
POTENZIALITA’
(ton/anno)
RECUPERO MATERIA
3.000.000
RECUPERO ENERGIA *
3.000.000
* Recupero ENERGIA
Sostituzione calorica = 50 %
Pari al valore raggiunto ad esempio
in Germania (2.500.000 nel 2006)
a fronte di una produzione di
cemento significativamente
inferiore a quella italiana.
ƒ L’obiettivo di 3.000.000 di tonnellate/anno (sia per il recupero di materia
che di energia) è realistico da un punto di vista tecnico perché
perfettamente compatibile con il livello tecnologico raggiunto dai
forni da cemento italiani.
come ? controllo di processo
Controllo ed analisi in accettazione
}
Provenienza (formulario)
}
Composizione umidità, PCI, Cl, Hg,
Metalli, etc.
Manipolazione all’interno dello stabilimento
}
Eventuali pre-trattamenti
}
Stoccaggio in aree idonee
}
Dosaggio alla linea di cottura /
comparti di macinazione (recupero
energia / recupero di materia)
Tutti gli stadi del processo
sono sottoposti a costanti
controlli al fine di garantire
una buona efficienza del
processo e la qualità del
prodotto finale
Controllo ed analisi delle emissioni
}
Monitoraggio in continuo
}
Trasmissione periodica dati ad enti
• Controllo delle operazioni del forno
Controllo ed analisi sul prodotto
}
Test interni di laboratorio
}
Controllo ITC – CNR (ente terzo)
• Sistemi di abbattimento e di gestione
sottoposti a regolari e continue revisioni
• Monitoraggio in continuo delle
emissioni
come ? il processo di cottura
Consumo termico specifico:
3.200 - 4.200 MJ /t clinker
Miscela Cruda / Combustibile = 15
Combustibile
come ? profili di temperatura linea di cottura
come ? caratteristiche del forno da cemento
ƒ GAS:
}
elevato tempo di permanenza (> 4 sec.) ad
elevate T° (850 – 2000°C):
ƒ distruzione totale di tutti composti organici
presenti nei fumi
ƒ ambiente termodinamico sfavorevole alla
formazione di cloro derivati (PCDD e PCDF)
ƒ MATERIALE:
}
elevati tempi di permanenza nel forno ad
elevate T° (850 – 1450°C)
ƒ conseguente elevata inerzia termica del sistema
ƒ AMBIENTE BASICO:
}
elevato rimescolamento materiale e gas in ambiente alcalino
ƒ neutralizzazione dei gas acidi (solforosi ed alogenati)
ƒ ECCESSO DI O2:
}
per esigenze di processo e per assicurare la completa combustione
come ? limiti di emissione
Coincenerimento
Rifiuti NP
Combustibili
tradizionali
D.Lgs 133/05
(mg/Nm3)
(rif. 10% di O2)
ex DPR 203/88
(mg/Nm3)
(rif. O2 di processo)
Polveri totali
30
30
COT (*)
10
80
HCl
10
30
HF
1
5
SOx (*)
50
600
800 (500 nuovi)
1.800
(Cd+Tl)
0,05
0,2
(Hg)
0,05
0,2
Met. pesanti
0,5
5
0,1 ng/Nm3 TEQ
0,1 ng/Nm3 TEQ
0,01
0,1
Inquinante
NOx
(PCDD/F)
I.P.A.
Disposizioni
per il co-incenerimento
dei rifiuti nei forni da cemento
(Recepimento DIR. EU IPPC)
una cementeria che
co-incenerisce ha
generalmente dei
limiti di emissione
in atmosfera più
bassi rispetto alla
marcia normale
(*) Per SO2 e COT l'autorità competente può autorizzare deroghe nei casi tali emissioni non siano
(*) Per SO
competente
autorizzare deroghe nei casi tali emissioni non siano
2 e COT l'autorità
generate
dall’attività
di incenerimento
deipuò
rifiuti.
generate dall’attività di incenerimento dei rifiuti.
come ?
influenza sulle emissioni
Principali emissioni in atmosfera
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
NOx: riduzione degli NOx termici e minor azoto nel combustibile alt.
SOx: riduzione per minor contenuto di zolfo di alcuni combustibili alt.
CO2: riduzione per contenuto di biomassa dei combustibili alt.
Diossine: ambiente termodinamico sfavorevole alla loro formazione
Polveri: dipendono dall’efficienza dei sistemi di abbattimento: ogni
punto di emissione è dotato di sistemi di recupero delle polveri che
vengono re-imesse nel processo.
ƒ Metalli pesanti: inglobati nella struttura del clinker (test di
lisciviazione - concentrazioni al di sotto delle soglie di rilevabilità)
Nessuna produzione di rifiuti solidi
come ? riduzione delle emissioni globali
come ? riduzione delle emissioni globali
A.I.T.E.C - Siti Web
Associazione Italiana Tecnico Economica del Cemento
www.aitecweb.com
Produzione Sostenibile del Cemento
www.aitec-ambiente.org