Prodotti chimici inorganici (solidi e non)

COMMISSIONE EUROPEA
DIREZIONE GENERALE CCR
CENTRO COMUNE DI RICERCA
Istituto per le prospettive tecnologiche
Prevenzione e riduzione integrate dell'inquinamento
Documento di riferimento sulle
migliori tecniche disponibili per l'industria dei
Prodotti chimici inorganici
(solidi e non)
prodotti in grandi quantità
Ottobre 2006
Edificio EXPO, c/ Inca Garcilaso s/n, E-41092 Sevilla - Spagna
Telefono: linea diretta (+34-95) 4488-284, centralino 4488-318. Fax: 4488-426.
Internet: http://eippcb.jrc.es; Email: [email protected]
Sintesi
SINTESI
Introduzione
Il documento di riferimento (BREF) sulle migliori tecniche disponibili (BAT - Best Available
Techniques) intitolato "Le migliori tecniche disponibili per l'industria dei prodotti chimici
inorganici (solidi e non) prodotti in grandi quantità (LVIC-S)" è frutto dello scambio di
informazioni condotto a norma dell'articolo 16, paragrafo 2, della direttiva 96/61/CE ('direttiva
IPPC') del Consiglio. La presente sintesi - da leggersi unitamente alla prefazione nella quale
sono spiegati gli obiettivi, l'uso e i termini giuridici impiegati nel BREF – espone i risultati più
rilevanti e le principali conclusioni sulle migliori tecniche disponibili e sui relativi livelli di
emissione e consumo ad esse associati e quindi non presenta tutte le complessità del testo
integrale del BREF. Pur potendo essere letta e considerata come un documento a sé stante, è pur
sempre una sintesi e quindi non presenta tutte le complessità del testo integrale del BREF, né
sostituisce quest'ultimo come strumento nel processo decisionale relativo alle BAT.
Campo di applicazione del presente documento
Il presente BREF per l'industria dei prodotti chimici inorganici (solidi e non) prodotti in grandi
quantità (LVIC-S) è simile ad altri documenti BREF nel settore chimico, e precisamente al
BREF sull'industria del cloro e della soda (CAK), al BREF sui prodotti chimici inorganici
prodotti in grandi quantità – ammoniaca, acidi e concimi (LVIC-AAF) e al BREF sui prodotti
chimici inorganici speciali (SIC).
Il presente documento trova pertanto applicazione – in linea di massima - alle attività industriali
di cui all'allegato I della direttiva IPPC (96/61/CE) punto 4.2 "Impianti chimici per la
fabbricazione di prodotti chimici inorganici di base", in particolare le attività contemplate dai
punti 4.2.d e 4.2.e.
L'allegato I della direttiva IPPC non precisa i valori limite della capacità degli impianti
industriali chimici né definisce i concetti di "grandi volumi", "fondamentali" e "rappresentativi"
applicati ai prodotti LVIC-S utilizzati nel presente documento; ad ogni buon conto, i seguenti
criteri sono stati adottati ai fini della scelta dei processi presi in considerazione dal presente
BREF:






scala e importanza economica della produzione
numero di impianti e loro ripartizione nei vari Stati membri
impatto ambientale di un determinato settore industriale
conformità delle attività industriali alla struttura di cui all'allegato I della direttiva
rappresentatività di un'ampia gamma di tecniche applicate nell'industria LVIC-S
disponibilità di sufficienti dati e informazioni convalidate sull'industria LVIC-S per
formulare le "tecniche da prendere in considerazione ai fini della determinazione delle BAT"
e trarre conclusioni sotto il profilo delle BAT applicabili alla fabbricazione di questi prodotti.
I prodotti LVIC-S contemplati dal presente documento includono:
I.
Cinque prodotti "fondamentali" ai quali sono dedicati i capitoli da 2 a 6:





carbonato di sodio anidro (carbonato di sodio, compreso il bicarbonato di sodio)
biossido di titanio (ottenuto mediante procedimento al cloro e al solfato)
nero di carbonio (qualità per gomma e per prodotti speciali)
silice sintetica amorfa (silice pirogena, silice precipitata e gel di silice)
fosfati inorganici (detergenti, fosfati utilizzati nell'alimentazione umana e animale).
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Sintesi
II.




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




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




17 prodotti "rappresentativi" illustrati con minor dettaglio nel capitolo 7 (punti 7.17.17):
fluoruro di alluminio (ottenuto mediante due processi: a partire dallo spatofluoro o
dall'acido fluosilicico)
carburo di calcio (processo elettrotermico ad alta temperatura, a partire da calce e da
carbonio)
bisolfuro di carbonio (ottenuto mediante processo al metano, basato sulla reazione dello
zolfo con il gas naturale)
cloruro ferroso (processo integrato alla produzione di biossido di titanio (TiO2) mediante
procedimento al cloro)
solfati ferrosi e prodotti connessi (coprodotti della fabbricazione del TiO2 mediante
procedimento al solfato)
ossido di piombo (metodi di produzione del minio e del litargirio, a partire da piombo puro)
composti del magnesio (cloruri e ossidi di magnesio prodotti mediante processi umidi)
silicato di sodio (che copre la produzione di vetro solubile mediante fusione e processo
idrotermico)
carburo di silicio (processo elettrotermico ad alta temperatura, a partire da silice e da
carbonio)
zeoliti (metodi di produzione degli alluminosilicati di sintesi, fra cui le zeoliti di tipo A e di
tipo Y)
cloruro di calcio (metodi di produzione relativi al carbonato di sodio e alla magnesia, e
processo HCl-CaCO3)
carbonato di calcio precipitato (prodotto mediante reazione dell'idrossido di calcio con CO2)
clorato di sodio (prodotto mediante elettrolisi di una soluzione acquosa di cloruro di sodio)
Perborato di sodio (prodotto mediante reazione di borace e NaOH, e mediante reazione con
H2O2)
percarbonato di sodio (prodotto mediante i processi della cristallizzazione e di granulazione
con polverizzazione)
solfito di sodio e prodotti connessi (famiglia di prodotti a base di sodio ottenuti dalla
reazione di SO2 con un alcale)
ossido di zinco (ottenuto mediante processo diretto, i cinque metodi indiretti e il processo
chimico)
Il presente BREF è strutturato come segue:










ii
La sintesi riprende in una forma concisa le informazioni essenziali riportate nei vari capitoli
del documento.
La prefazione illustra la natura del documento, le sue finalità e le modalità di utilizzo.
Il campo di applicazione precisa la portata dei lavori del Gruppo di lavoro tecnico e fornisce
dettagli sulla struttura del documento.
Il capitolo 1 è una descrizione generale dell'industria dei prodotti LVIC-S, del suo
potenziale e delle sue caratteristiche.
I capitoli 2, 3, 4, 5 e 6 descrivono i cinque prodotti LVIC-S fondamentali, e comprendono
anche una rubrica dedicata alle BAT per ciascun prodotto fondamentale.
Il capitolo 7 descrive 17 gruppi di processi LVIC-S rappresentativi, e comprende una
rubrica dedicata alle BAT per ciascun processo rappresentativo.
Il capitolo 8 illustra con esempi le misure di abbattimento dell'inquinamento comunemente
applicate nell'industria dei prodotti LVIC-S.
Il capitolo 9 descrive le nuove tecniche che si stanno sviluppando nell'industria dei prodotti
LVIC-S.
Il capitolo 10 contiene le conclusioni del BREF.
La bibliografia riporta le fonti di informazione utilizzate per l'elaborazione del documento.
Il glossario spiega le espressioni e abbreviazioni utilizzate nel documento.
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
Gli allegati forniscono informazioni complementari utili, in particolare:
o l'allegato 3 che contiene le "Buone pratiche ambientali (BPA) nell'industria dei
prodotti LVIC-S".
Affinché nessuna informazione sui prodotti LVIC-S – anche parziale o incompleta - andasse
perduta, un documento intitolato "Informazioni complementari trasmesse durante lo scambio di
informazioni sull'industria dei prodotti LVIC-S", consultabile nel sito Internet dell'Ufficio
europeo IPPC http://eippcb.jrc.es, contiene alcuni dati e informazioni riguardanti nove prodotti
LVIC-S "rappresentativi" che non hanno potuto essere esaminati ai fini della redazione delle
conclusioni relative alle BAT. Si tratta dei prodotti seguenti: 1. cloruro di alluminio; 2. solfato
di alluminio; 3. composti del cromo; 4. cloruro ferrico; 5. carbonato di potassio; 6. solfato di
sodio; 7. cloruro di zinco; 8. solfato di zinco; 9. bisolfato di sodio.
Il citato documento non è stato sottoposto ad esame all'interno del Gruppo di lavoro e le
informazioni contenutevi non sono state convalidate né approvate dal Gruppo né dalla
Commissione europea, ma è auspicabile che siano prese in considerazione ai fini della revisione
dei quattro BREF relativi all'industria dei prodotti chimici inorganici.
Capitolo 1 – Informazioni generali sull'industria dei prodotti LVIC-S
Il tasso di crescita dell'industria chimica europea (3,1%) supera del 50% circa quello
dell'economia europea, e dall'analisi intersettoriale la crescita del settore dei prodotti chimici
inorganici risulta la meno dinamica (0,2%).
La quota dell'UE nella produzione mondiale di prodotti chimici è in calo, ma il dinamismo
dell'industria chimica non si esprime soltanto in termini di crescita ma anche di rapido sviluppo
tecnologico, che è una delle sue grandi caratteristiche.
L'industria chimica fornisce tutti i settori dell'economia e l'industria chimica dell'UE è allo
stesso tempo il suo fornitore principale e il suo cliente principale, dato che la trasformazione dei
prodotti chimici comprende molte fasi intermedie. La produzione di grandi quantità di prodotti
chimici consente di realizzare economie di scala, che comunque risultano molto più
significative nei complessi industriali fortemente integrati rispetto agli impianti isolati.
L'industria dei prodotti LVIC-S è uno dei pilastri dell'industria chimica europea globale e, in
assenza di tale comparto industriale caratterizzato da una certa maturità e da una crescita
relativamente lenta, sarebbe impossibile soddisfare le necessità fondamentali dell'intera
economia.
La seguente tabella riporta i livelli di produzione dell'industria europea dei prodotti LVIC-S
"fondamentali":
Prodotto LVIC-S
Capacità UE
Carbonato di sodio
Biossido di titanio
Nero di carbonio
7700 kt/anno
1500 kt/anno
1700 kt/anno
Silice sintetica amorfa
Fosfati inorganici
620 kt/anno
3000 kt/anno
(*)
Quota
mondiale
18%
37%
21%
Numero di
impianti
14
20
22
Intervallo di capacità
30%
48%
18
26 (**)
12 – 100 kt/anno
30 – 165 kt/anno
(***)
160 – 1020 kt/anno
30 – 130 kt/anno
10 – 120 kt/anno
(*) Dati approssimativi; (**) Impianti di produzione di fosfati per detergenti e usi alimentari; (***) Per i fosfati
destinati ai detergenti.
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Sintesi
Su un totale di 100 impianti di prodotti LVIC-S fondamentali, 21 sono ubicati in Germania,
10 nel Regno Unito, 9 in Francia, 7 in Spagna, 6 nei Paesi Bassi e 5 in Belgio, Italia e Polonia,
rispettivamente. L'Austria, la Repubblica ceca, la Finlandia, l'Ungheria, la Norvegia, il
Portogallo, la Slovenia e la Svezia hanno un numero di impianti di prodotti LVIC-S
fondamentali inferiore a cinque. L'industria dei prodotti LVIC-S fondamentali non è
rappresentata in Danimarca, Grecia, Irlanda, Lussemburgo, Slovacchia, Lituania, Lettonia e
Estonia.
Inoltre, l'UE-25 conta oltre 300 stabilimenti per la produzione di LVIC-S "rappresentativi", ma
si può ritenere che circa 400 impianti, di capacità variabile e che applicano molti processi
produttivi diversi, siano associati all'industria dei prodotti LVIC-S nell'UE.
Capitolo 2 – Carbonato di sodio
Il carbonato di sodio è una materia prima essenziale nei settori del vetro, dei detersivi e dei
prodotti chimici, e per questo motivo riveste un'importanza strategica per l'industria
manifatturiera europea e mondiale.
Giacché in Europa non esistono depositi di trona, il carbonato di sodio utilizzato nell'Unione
europea è quasi esclusivamente prodotto mediante il processo Solvay, a partire da acqua salina e
carbonato di calcio disponibili localmente e della qualità idonea. Il processo Solvay è stato
messo a punto nel 19° secolo e i primi stabilimenti di soda in Europa risalgono a tale periodo.
Tutti gli impianti hanno subito a più riprese lavori di ammodernamento e adattamento al
progresso tecnologico nonché di rafforzamento della capacità per rispondere alla domanda del
mercato.
Le capacità europee di produzione di soda Solvay superano i 15 milioni di tonnellate all'anno,
metà delle quali prodotte nei 25 Stati membri dell'Unione europea. In molti siti, gli impianti di
produzione di carbonato di sodio sono associati ad impianti di produzione di bicarbonato di
sodio raffinato.
La qualità delle materie prime scelte e l'ubicazione geografica degli impianti di produzione
influiscono direttamente sulla composizione, sul volume e sul trattamento degli effluenti. I
principali effetti sull'ambiente del processo Solvay sono le emissioni di CO2 nell'aria, e le
emissioni nell'acqua associate alle acque reflue della fase di "distillazione" del procedimento.
In alcuni siti, a motivo di una produzione di carbonato di soda di lunga data e della
composizione dei fanghi derivanti dalla distillazione (cloruri inorganici, carbonati, solfati, alcali,
ammoniaca e solidi in sospensione, tra cui metalli pesanti derivati dalle materie prime), lo
smaltimento di questi effluenti rappresenta un considerevole problema ambientale, in mancanza
di un'adeguata gestione dei rifiuti.
I fanghi derivati dalla distillazione sono riversati direttamente nelle acque in vista della loro
dispersione (soprattutto nel caso di stabilimenti ubicati lungo le coste) o sono inizialmente
sottoposti a separazione liquidi/solidi (soprattutto nel caso di stabilimenti ubicati nell'entroterra)
e i liquidi così depurati sono direttamente rilasciati nell'ambiente idrico.
Ai fini della determinazione delle BAT per la produzione di carbonato di sodio mediante
processo Solvay sono stati individuati i seguenti fattori ambientali fondamentali per il settore:



iv
la limitata resa del processo Solvay, dovuta a inevitabili limitazione dell'equilibrio chimico,
che è direttamente responsabile dell'incidenza della produzione di carbonato di sodio
sull'ambiente;
l'influenza della qualità delle materie prime utilizzate (compreso il tasso di metalli pesanti),
in particolare del carbonato di calcio, per l'impatto globale della produzione di carbonato di
sodio sull'ambiente;
Le quantità relativamente elevate di acque reflue del procedimento rilasciate nell'ambiente
idrico;
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Sintesi

Il contenuto di solidi in sospensione delle acque reflue, in particolare i metalli pesanti
derivanti dalle materie prime, e le limitate possibilità di separare tali solidi, in tutti gli
impianti di produzione di carbonato di sodio. Le opzioni di gestione ottimali dipendono
dalle condizioni locali, ma in molti siti la soluzione adottata è la dispersione totale senza
separazione dei solidi in sospensione.
Per gli stabilimenti di produzione di carbonato di sodio mediante processo Solvay dell'UE-25
sono state formulate 13 conclusioni relative alle BAT; alcune di esse sono riportate di seguito e
illustrano i possibili fattori di miglioramento delle prestazioni ambientali del settore della
produzione di carbonato di sodio (le cifre indicate nelle BAT corrispondono a medie annuali).
BAT 2
Consumo totale di carbonato di calcio compreso tra 1,1 e 1,5 t per tonnellata di carbonato di
sodio prodotta; tuttavia, un consumo fino a 1,8 t può essere giustificato se il carbonato di calcio
di cui dispone lo stabilimento non è di buona qualità (ad esempio basso tasso di carbonato,
mediocri caratteristiche di combustione, friabilità della roccia).
BAT 3
Scelta di un carbonato di calcio di idonea qualità, compresi:



un elevato tenore di CaCO3, preferibilmente compreso tra 95 e 99% (basso tenore di
MgCO3, SiO2, SO3 e Al2O3 +Fe2O3)
caratteristiche fisiche adeguate al processo (granulometria, durezza, porosità, caratteristiche
di combustione)
tenore ridotto di metalli pesanti (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb e Zn) del carbonato di calcio
acquistato o estratto dal proprio giacimento.
Se il giacimento consente l'estrazione solo di carbonato di calcio di qualità inferiore (85-95% di
CaCO3), e quando non sia possibile ricorrere ad altro carbonato di calcio di migliore qualità,
l'obiettivo di un basso tenore di MgCO3, SiO2, SO3, and Al2O3 +Fe2O3 non è realizzabile.
BAT 5
Funzionamento ottimizzato degli impianti di produzione del carbonato di sodio in modo da
mantenere le emissioni di CO2 del processo tra 0,2 e 0,4 t di CO2 al 100% per tonnellata di
carbonato di sodio prodotta (la produzione integrata di carbonato di sodio e di bicarbonato di
sodio raffinato può ridurre considerevolmente le emissioni).
BAT 8
La quantità di acque reflue rilasciate dall'impianto di distillazione in un corpo idrico locale è
compreso tra 8,5 e 10,7 m3 per tonnellata di carbonato di sodio prodotta.
BAT 10
Per quanto riguarda le incidenze dello scarico delle acque reflue (che contengono solidi in
sospensione e metalli pesanti) della produzione di carbonato di sodio nell'ambiente acquatico:
A. Se le acque reflue sono scaricate nell'ambiente marino (mare o estuario sottoposti
all'influenza della marea, a seconda delle condizioni locali), occorre vigilare sulla
dispersione dei solidi e evitare gli accumuli localizzati e in ogni caso ridurre al minimo i
rifiuti di metalli pesanti, mediante selezione delle materie prime.
B. Se lo scarico definitivo delle acque reflue avviene in acqua dolce, per:
ridurre al minimo le emissioni di metalli pesanti mediante l'applicazione di almeno una
delle tecniche seguenti:
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



selezione di materie prime adeguate
rimozione delle particelle solide grezze dalle acque reflue
sedimentazione/dispersione – bacini di decantazione
sedimentazione/dispersione – eliminazione sotterranea;
ridurre al minimo le emissioni di solidi in sospensione mediante applicazione di almeno una
delle tecniche seguenti, in funzione delle caratteristiche del corpo idrico di destinazione:




selezione di materie prime adeguate
rimozione dalle acque reflue delle particelle solide grezze
sedimentazione/dispersione – bacini di decantazione
sedimentazione/dispersione – eliminazione sotterranea.
Capitolo 3 – Biossido di titanio
Il capitolo 3 dedicato al biossido di titanio riguarda due procedimenti completamente diversi che
sono utilizzati per la fabbricazione di pigmenti di TiO2:


il procedimento al cloro (processo continuato, stock di cloro necessario); e
il procedimento al solfato (processo discontinuo, utilizzo di acido solforico residuo)
Il capitolo 3 contempla pertanto gli aspetti seguenti in modo integrato:





Sezione 3.1 – Informazioni generali sull'industria del biossido di titanio
Sezione 3.2 – Biossido di titanio– procedimento al cloro
Sezione 3.3 – Biossido di titanio– procedimento al solfato
Sezione 3.4 – Raffronto tra procedimento al cloro e al solfato; e
Sezione 3.5 – Migliori tecniche disponibili per la produzione di biossido di titanio.
L'industria del biossido di titanio si è sviluppata in modo dinamico in questi ultimi decenni. È
un'industria mondiale e circa 1,5 milioni di tonnellate di biossido di titanio all'anno sono
prodotte nell'UE, di cui il 30% circa è ottenuto mediante procedimento al cloro, il rimanente
mediante procedimento al solfato.
Negli ultimi 20 anni l'industria europea del biossido di titanio ha investito quasi 1 400 milioni di
EUR per migliorare le sue prestazioni in materia di ambiente. Investimenti con finalità
ambientale sono cominciati negli anni Settanta e sono stati stimolati dalle direttive di
armonizzazione relative al TiO2 (direttive 78/176/CEE, 82/883/CEE e 92/112/CEE) che
prescrivono norme minime di tutela dell'ambiente alle quali l'industria del biossido di titanio è
obbligata a conformarsi. Tali investimenti si sono incentrati soprattutto sul procedimento al
solfato, e l'industria europea del TiO2 ritiene che, dal punto di vista dell'ambiente, esistano oggi
pochissime differenze tra il procedimento al cloro e il procedimento al solfato.
Tuttavia, a seguito dell'analisi di 12 "tecniche da prendere in considerazione per la
determinazione delle BAT per il procedimento al cloro" e 13 "tecniche da prendere in
considerazione per la determinazione delle BAT per il procedimento al solfato", gli impianti di
produzione di TiO2 dell'UE sono propensi ad adottare il procedimento al cloro che permette un
uso più razionale dell'energia.
A condizione di limitare gli stock di cloro e adottare misure atte a ridurre i rischi ambientali
connessi con la manipolazione del cloro e del titanio (direttiva SEVESO II, direttiva 96/82/CE
del Consiglio sul controllo dei pericoli di incidenti rilevanti connessi con determinate sostanze
pericolose), il procedimento al cloro è preferibile se si considerano le ripercussioni globali
sull'ambiente nell'UE. Tuttavia, tenuto conto della disponibilità della materia prima del TiO2 e in
base alle conclusioni dell'analisi dell'intero ciclo di vita, nessuno dei due metodi è considerato
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una BAT, e le conclusioni relative a ciascun procedimento sono presentate in parallelo nel
BREF.
All'atto di stabilire le BAT per la produzione di biossido di titanio, sono apparsi fondamentali i
seguenti fattori ambientali:




Ripercussioni sull'ambiente al di fuori dell'UE a causa dell'upgrading cui è sottoposto il
minerale di titanio in vista della produzione di biossido di titanio
precauzioni relative agli stock di cloro per il procedimento al cloro
Misure adottate per utilizzare l'acido solforico residuo utilizzato nell'idrolisi nel
procedimento al solfato
Consumo energetico importante per i due metodi, soprattutto per il procedimento al solfato.
Varie materie prime, il cui tasso di TiO2 varia da 44 a 96% sono utilizzate per la produzione di
biossido di titanio. Il procedimento al cloro utilizza minerali naturali o materie prime sintetiche,
il procedimento al solfato, per contro, permette di utilizzare scorie di titanio e dell'ilmenite,
separatamente o in miscuglio. Di conseguenza, la principale conclusione in materia di BAT per
l'industria del TiO2, valida tanto per il procedimento al cloro che per il procedimento al solfato,
consiste nello scegliere una materia prima economicamente vantaggiosa, tenendo conto in
particolare delle considerazioni relative all'analisi del ciclo di vita, che contenga il minimo
possibile di impurità nocive, per ridurre il consumo delle materie prime e di energia, limitare la
produzione di rifiuti e ridurre al massimo la pressione sull'ambiente a livello dell'impianto di
produzione di TiO2.
L'applicazione di questa BAT principale è legata alle ripercussioni sull'ambiente a monte
dell'impianto di produzione di TiO2 (estrazione e upgrading del minerale); un approccio
integrato e buone pratiche industriali devono pertanto essere applicati ogniqualvolta viene
selezionata la materia prima per la produzione TiO2, per garantire globalmente un livello elevato
di tutela dell'ambiente.
Le cifre indicate per il consumo e le emissioni si riferiscono ad una (1) tonnellata di pigmento
TiO2, ma atteso che il tenore di TiO2 dei pigmenti prodotti varia e non esistono dati
corrispondenti ad una tonnellata di TiO2 puro al 100%, è difficile formulare conclusioni
quantitative in materia di BAT per la produzione di biossido di titanio. Tuttavia, due conclusioni
quantitative relative alle BAT sono state formulate in materia di consumo di energia, per
ciascun procedimento.
Procedimento al cloro, BAT 13
Migliorare l'efficienza energetica globale del procedimento al cloro in modo da ottenere valori
compresi tra 17 e 25 Gj/t di pigmento TiO2 (per gli impianti utilizzati a capacità massima), visto
che le operazioni di finitura consumano la maggior parte dell'energia totale (da 10 a 15 GJ/t
pigmento TiO2), e che le caratteristiche del prodotto finale influiscono considerevolmente sul
consumo di energia. Un aumento dell'energia necessaria per il trattamento per via umida e le
operazioni di finitura deve pertanto essere previsto quando le specificazioni del prodotto
richiedono una granulometria più fine per il pigmento finale.
Procedimento al solfato, BAT 17
Migliorare l'efficienza energetica globale del procedimento al solfato in modo da ottenere valori
compresi tra 23 e 41 GJ/t di pigmento TiO2 (per gli impianti utilizzati a capacità massima), e
precisamente:
1) 23 – 29 GJ/t pigmento TiO2 nel procedimento con neutralizzazione dell'acido solforico
2) 33 – 41 GJ/t pigmento TiO2 nel procedimento con riconcentrazione dell'acido solforico.
Riguardo ai diversi sistemi utilizzati nell'industria europea del TiO2 per la neutralizzazione e/o la
riconcentrazione dell'acido, i valori estremi riportati ai punti 1) e 2) sono dati soltanto a titolo
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Sintesi
indicativo per fornire una stima dell'efficienza energetica globale dell'impianto di produzione di
TiO2 considerato.
Giova osservare anche che le operazioni di finitura consumano gran parte dell'energia totale (da
10 a 15 GJ/t pigmento TiO2), il consumo di energia dipende fortemente dalle caratteristiche del
prodotto finale. Un aumento dell'energia necessaria per il trattamento per via umida e le
operazioni di finitura deve pertanto essere previsto quando le specificazioni del prodotto
richiedono una granulometria più fine per il pigmento finale. Un trattamento più efficiente degli
effluenti liquidi per eliminare i solfati richiede un consumo energetico maggiore.
Per concludere, il lettore noterà anche che per entrambi i procedimenti nel presente documento
sono stati definiti i livelli di emissioni associati alle BAT (emissioni nell'aria e nell'acqua), in
particolare per le emissioni di metalli pesanti nell'acqua.
Capitolo 4 – Nero di carbonio
Il 65% circa del consumo mondiale di nero di carbonio serve alla fabbricazione dei pneumatici e
prodotti connessi per autovetture e altri veicoli. Il 30% circa entra nella fabbricazione di altri
prodotti di gomma e il rimanente è utilizzato per la produzione della plastica, inchiostri di
stampa, vernici, carta e applicazioni diverse.
Attualmente, la capacità di produzione a livello mondiale è di circa otto milioni di tonnellate
all'anno, per una domanda mondiale di sei milioni di tonnellate all'anno. Sui 150 impianti di
produzione di nero di carbonio distribuiti in 35 paesi nel mondo, 22 si trovano in 12 Stati
membri dell'UE e producono 1,7 milione di tonnellate all'anno.
Miscugli di idrocarburi gassosi o liquidi sono le materie prime preferite per la produzione
industriale di nero di carbonio. Sono utilizzati soprattutto gli idrocarburi aromatici poiché il
rendimento degli idrocarburi alifatici è inferiore.
Il tenore di zolfo della materia prima utilizzata riveste importanza cruciale ai fini della
valutazione delle ripercussioni sull'ambiente degli impianti europei di produzione di nero di
carbonio.
Il procedimento più importante attualmente è il processo a forno, utilizzato in oltre 95% della
produzione mondiale di nero di carbonio. Praticamente tutte le qualità di gomma e una quota
considerevole del nero di carbonio per pigmenti vengono oggigiorno prodotte secondo tale
processo. È un processo continuo che presenta il vantaggio di una grande elasticità e di
maggiore economicità rispetto agli altri metodi. La capacità di produzione classica di un
impianto per la produzione di nero di forno moderno è di circa 2000 kg/h.
All'atto di stabilire le BAT per la produzione di nero di carbonio, sono apparsi determinanti i
seguenti i fattori ambientali:




viii
l'industria europea del nero di carbonio è dipendente dagli stock di materie prime
petrolchimiche e carbochimiche con un elevato rapporto carbonio/idrogeno e un forte tenore
di composti aromatici, che danno rendimenti maggiori e limitano le ripercussioni
sull'ambiente;
il tenore di zolfo delle materie prime utilizzate per la produzione di nero di carbonio incide
sulle emissioni di SOx nell'aria;
il moderno processo a forno utilizzato dall'industria europea del nero di carbonio consente
rese di produzione elevate; dal punto di vista ambientale, le principali caratteristiche del
processo sono l'elevato consumo energetico e le emissioni di NOx, di SOx e di polvere
nell'aria;
misure integrate al processo, in particolare la riduzione primaria delle emissioni di NOx e la
combustione degli effluenti gassosi con recupero di energia, eventualmente seguite da
misure di fine ciclo per ridurre le emissioni di NOx, di SOx e di polvere nell'aria,
permettono di ridurre le incidenze ambientali della produzione del nero di carbonio
nell'UE - 25.
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Sintesi
Sono state formulate diverse conclusioni distinte in materia di BAT per gli impianti di
produzione di nero di carbonio con il processo a forno dell'UE-25, prendendo in considerazione
tra l'altro l'utilizzo di materie prime con basso tenore di zolfo, il tasso di nero di carbonio nel gas
di combustione filtrato, il flaring, le emissioni di NOx e le emissioni di polvere.
Per quanto riguarda il tenore di zolfo delle materie prime utilizzate, la conclusione in materia di
BAT è la seguente:
BAT 1
Utilizzare materie prime a basso tenore di zolfo: compreso tra 0,5 e 1,5% in termini di media
annua. Il livello di emissione associato alla BAT è 10 - 50 kg SOx (sotto forma di SO2) per
tonnellata di nero di carbonio per gomma prodotta, come media annua. Detti livelli sono
raggiunti sulla base del presupposto che la materia secondaria utilizzata è un gas naturale.
Possono essere utilizzati anche altri idrocarburi liquidi o gassosi.
Per la produzione di nero di carbonio di qualità speciale (pigmenti a superficie specifica
elevata), sono prevedibili livelli di emissione più elevati.
Capitolo 5 – Silice sintetica amorfa
La silice sintetica amorfa è prodotta con processo termico (idrolisi ad alta temperatura di
clorosilani - silice pirogena) o per via umida (precipitazione di una soluzione di silicato di sodio
mediante acidi - silice precipitata e gel di silice) ed è utilizzata in un'ampia gamma di
applicazioni quali le resine sintetiche, la plastica, le gomme, i cosmetici, i prodotti nutrizionali e
i medicinali, gli agenti di riempimento o gli antiagglomeranti.
All'atto di stabilire le BAT per la produzione di silice sintetica amorfa, sono apparsi
determinanti i seguenti i fattori ambientali:


per la produzione di silice pirogena, il principale aspetto ambientale da considerare è la
riduzione delle emissioni di cloro mediante misure integrate al processo (iniezione di
idrogeno, iniezione di metano e di idrogeno, incenerimento), seguite da una depurazione
degli effluenti gassosi per eliminare i cloruri di idrogeno e dall'applicazione di una tecnica a
fine ciclo che consiste nel lavaggio degli effluenti gassosi per eliminare i residui di cloro e
trattamento del flusso risultante da ipoclorito di sodio con il perossido di idrogeno o con
conversione catalitica per ottenere il cloruro di sodio.
Per la produzione di silice precipitata e di gel di silice, l'aspetto ambientale più importante
consiste nella scelta e nell'integrazione adeguate delle tecniche di separazione liquido/solido
e delle tecniche di essiccazione per risparmiare energia e ridurre le associate emissioni di
CO2, SOx e NOx nell'aria.
Capitolo 6 – Fosfati inorganici
Il presente documento prende in considerazione la produzione di tre gruppi di fosfati inorganici:



i fosfati utilizzati come detersivi, in particolare il tripolifosfato di sodio (TPPS)
i fosfati alimentari (alimentazione umana o ingredienti di medicinali), in particolare il
tripolifosfato di sodio (TPPS)
i fosfati destinati all'alimentazione animale (integratori alimentari), in particolare il fosfato
dicalcico.
All'atto di stabilire le BAT per la produzione di fosfati inorganici, sono apparsi determinanti i
seguenti i fattori ambientali:

I fosfati inorganici sono ottenuti a partire da fosfato naturale, e in funzione della qualità
della roccia e del pretrattamento (purificazione) dell'acido fosforico intermedio utilizzato,
gli effetti sull'ambiente e nei diversi ambienti variano. Raffronti precisi sono difficili atteso
che esistono pochi dati sulla purificazione dell'acido fosforico per via umida per i fosfati
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Sintesi
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
diversi dal concime (questa fase del processo non rientra con nel campo di applicazione del
BREF).
Per il TPPS destinato ai detersivi, ottenuto mediante procedimento "verde" con acido
fosforico, si evidenziano due grandi problemi ambientali: durante la fase umida del
procedimento, i residui di gesso e altre impurità che provengono dalle materie prime
utilizzate, e durante la fase secca del procedimento, le emissioni di fluoro, le goccioline di
P2O5 e la polvere di TPPS;
Per il TPPS destinato ai prodotti alimentari e ai detergenti, ottenuto mediante procedimento
con acido fosforico per via umida da fosfati purificati (diversi dal concime), il principale
problema ambientale si trova a monte, nella fase umida di purificazione dell'acido. Durante
la fase secca del processo di formazione del TPPS, i principali problemi sono nuovamente le
emissioni di fluoro, le gocce di P2O5 e la polvere.
Per il fosfato dicalcico destinato all'alimentazione animale, ottenuto mediante procedimento
con acido fosforico per via umida da fosfati purificati (diversi dal concime), il principale
problema di ambiente si trova a monte, nella fase umida di purificazione dell'acido. Durante
la fase secca del processo di formazione del fosfato dicalcico, i principali problemi sono le
emissioni di polvere nell'aria e i rifiuti di fosforo nell'acqua. Inoltre per il procedimento con
acido cloridrico, i principali problemi sono le emissioni di polvere e di HCl nell'aria, i rifiuti
di fosforo nell'acqua e lo scarico dei rifiuti solidi nel suolo.
Capitolo 7 – Prodotti LVIC-S "rappresentativi"
Il capitolo 7 contempla in tutto 17 prodotti "rappresentativi" dell'industria LVIC-S che sono
trattati in misura meno approfondita dei prodotti "fondamentali".
Atteso che il presente documento è una sintesi e il capitolo 7 conta oltre 240 pagine, è
impossibile illustrare, anche brevemente, tutti i metodi utilizzati per la produzione dei prodotti
LVIC-S "rappresentativi", le "tecniche da prendere in considerazione per la determinazione
BAT" e le conclusioni dettagliate in materia di BAT che figurano nel capitolo.
Giova notare tuttavia segnalare che per quanto riguarda i prodotti "rappresentativi", sono state
individuate 126 BAT.
Si sono cercati i punti comuni nelle proposte di BAT formulate per questi 17 prodotti
"rappresentativi", ma tranne delle analogie nelle tecniche di abbattimento dell'inquinamento da
polvere, non è stato possibile formulare altre conclusioni comuni in materia di BAT per questo
gruppo.
Capitolo 8 – Misure comuni di abbattimento dell'inquinamento applicate nell'industria dei
prodotti LVIC-S.
Conformemente alle disposizioni dell'allegato IV della direttiva IPPC che devono essere prese
in considerazione ai fini della determinazione delle BAT, il capitolo 8 fornisce informazioni
sulle emissioni nell'aria e le tecniche disponibili per ridurle, sui rifiuti nell'acqua e sui rifiuti
solidi dell'industria dei prodotti LVIC-S. Seguono una descrizione degli strumenti di gestione
dell'ambiente e le conclusioni sulle migliori tecniche disponibili per la gestione dell'ambiente.
L'allegato 3 dedicato alle buone pratiche ambientali (BPA) in materia di tecnologia, di
progettazione, di manutenzione, di funzionamento, di prestazione ambientale e di
decommissioning degli impianti nell'industria dei prodotti LVIC-S è strettamente legato al
capitolo 8.
Capitolo 9 - Tecniche emergenti nell'industria dei prodotti LVIC-S
La ricognizione delle tecniche attualmente disponibili nell'industria dei prodotti LVIC-S indica
che esistono poche informazioni sulle tecniche emergenti. Le innovazioni e le tecniche
emergenti definite nel presente documento riguardano la produzione di carbonato di sodio, di
biossido di titanio, di nero di carbonio e di carburo di silicio.
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Sintesi
Capitolo 10 – Osservazioni conclusive
Il capitolo relativo alle conclusioni contiene informazioni generali sulla riunione iniziale
sull'industria dei prodotti LVIC-S, sulle principali fasi dell'elaborazione del presente
documento, sul livello di consenso ottenuto sulle proposte BAT e sulle proposte BAT generiche
formulate per l'industria dei prodotti LVIC-S. Contiene anche raccomandazioni riguardanti le
ulteriori ricerche da svolgere e le informazioni da raccogliere, nonché raccomandazioni per
l'aggiornamento del presente documento sull'industria dei prodotti LVIC-S.
Nell'ambito dei suoi programmi di RST, la Comunità europea conduce e sovvenziona una serie
di progetti riguardanti le tecnologie pulite e le strategie di gestione. Questi progetti potrebbero
apportare un valido contributo ai futuri riesami del BREF. I lettori sono pertanto invitati ad
informare L'Ufficio EIPPCB di qualsiasi risultato della ricerca che presenti interesse ai fini del
presente documento (cfr. anche la prefazione del BREF).
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