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 perché ? quali tipologie ? quanto ? come ? L’origine dei rifiuti La gerarchia dei rifiuti: il ciclo integrato perché ? perché il recupero in cementeria è considerata a livello EU una BAT (Best Available Technique) per risparmiare risorse naturali per ridurre il consumo di combustibili fossili non rinnovabili perché le emissioni totali si riducono, non essendoci bisogno di attivare processi ausiliari di combustione perché i forni di cemento ci sono già e non occorre investire in impianti nuovi di incenerimento 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) Tracciabilità: } rigorosi controlli in accettazione sulla compatibilità di tutti materiali utilizzati (risorse naturali e residui) 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 I materiali alternativi possono sostituire le risorse naturali provenienti dalle attività estrattive (cave e miniere). In funzione delle disponibilità, parte del clinker può essere sostituito da componenti alternativi (es. ceneri volanti e scorie di fusione acciaieria). 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 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. 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 GAS: } elevato tempo di permanenza (> 4 sec.) ad elevate T° (850 – 2000°C): distruzione totale di tutti composti organici presenti nei fumi ambiente termodinamico sfavorevole alla formazione di cloro derivati (PCDD e PCDF) MATERIALE: } elevati tempi di permanenza nel forno ad elevate T° (850 – 1450°C) conseguente elevata inerzia termica del sistema AMBIENTE BASICO: } elevato rimescolamento materiale e gas in ambiente alcalino neutralizzazione dei gas acidi (solforosi ed alogenati) 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 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. 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