studio di benchmarking impianto «waste to energy» · la gestione integrata dei rifiuti, infatti,...
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Studio di benchmarking
impianto «Waste to Energy»
di S.Zeno
Leonardo Tognotti
Università di Pisa
Arezzo, 12 Aprile 2014
Obiettivi dello studio:
• Fare il punto sullo stato dell’impianto e confronto con le
tecnologie attualmente utilizzate nel Waste to Energy (WtE) in
Italia ed in Europa
• Valutare la rispondenza dell’impianto verso il soddisfacimento
delle attuali tendenze normative nazionali e comunitarie in
materia di incenerimento e recupero energetico
• Valutare la rispondenza dell’impianto alle esigenze di
trattamento dei rifiuti previste dalla pianificazione
• Individuare possibili interventi di miglioramento tecnologico e
valutare la vita utile residua dell’impianto
2
Sommario
1. Il quadro di riferimento italiano ed europeo: tecnologie e taglie degli
impianti
2. Scenario normativo e programmatico e tendenze future – Normativa comunitaria e nazionale sui rifiuti
– L’IPPC e la Direttiva «Industrial emission»
– Normativa sul recupero energetico
– Pianificazione ATO Sud Toscana
3. L’impianto di incenerimento rifiuti di Arezzo- S.Zeno – Caratteristiche generali
– Dati riepilogativi
– Analisi critica della caratteristiche tecniche dell’impianto di S. Zeno in relazione allo
scenario di riferimento
4. Conclusioni
3
1. Il quadro di riferimento
italiano ed europeo
Tecnologie e taglie degli impianti
4
Fonti
5
La situazione europea In Europa sono attivi al 2012
398 impianti, in 18 nazioni.
In alcune situazioni, sono inseriti in
contesti urbani (Vienna, Parigi,
Londra, Copenaghen.)
In Olanda (in particolare ad
Amsterdam) sorgono alcuni fra i più
grandi inceneritori d'Europa, che
permettono di smaltire fino a un
milione e mezzo di tonnellate di
rifiuti all'anno (~33% del totale).
% di smaltimento: Svezia (circa il
45% del rifiuto viene incenerito),
Svizzera (~100%), Danimarca
(~50%) Germania (~35%);
6
La situazione europea
• Nei paesi dove l’incenerimento è più utilizzato, sono elevate le
percentuali di recupero di materia e compostaggio e minime le
percentuali di ricorso alle discariche
7
L’incenerimento dei rifiuti urbani e
CSS in Italia nel 2012
Nel 2012 gli impianti di incenerimento per rifiuti urbani,
frazione secca (FS) e CSS operativi sul territorio
nazionale, sono 45
I rifiuti complessivamente inviati ad incenerimento sono
circa 5,5 milioni di tonnellate, di cui quasi 2,6 milioni di
RU indifferenziati, oltre 1,9 milioni di tonnellate di frazione
secca, quasi 553 mila tonnellate di CSS e 431 mila
tonnellate di rifiuti speciali. I rifiuti speciali pericolosi, di
cui quasi la metà di origine sanitaria, ammontano a oltre
54 mila tonnellate.
Nel 2012 il 17% dei rifiuti urbani prodotti viene incenerito.
Il maggior quantitativo di rifiuti urbani è incenerito nel
nord Italia (67,6% del totale nazionale: la Lombardia
presenta la percentuale più alta (44%), seguita dall’Emilia
Romagna (31,1%), dal Friuli Venezia Giulia (27,3%),
dalla Campania (23,1%), dalla Sardegna (17,7%), dal
Trentino Alto Adige (12,3%), dal Veneto (11,7%), dalla
Toscana e dal Lazio (10,8%).
Impianti in Toscana
9
Località Anno
avviamento Linee t/h t/giorno t/anno MWt MWe Tecnologia Depurazione fumi
Arezzo 2000 1 5,0 120 42.000 14,5 2,9 MG SNCR+SD+FF
Livorno 1974/03 2 7,5 180 54.000 31,2 6,7 MGWC SNCR+DA+FF
Montale Agliana (PT) 1978/01 2 5,0 120 43.800 15,7 0,8 RK SNCR+EP+DA+FF
Ospedaletto (PI) 1980/02 2 10,0 240 62.000 20,5 4,4 MG MG
SNCR+CY+DA+FF+FGC
SNCR+DA+FF
Poggibonsi (SI) 1977/08 3 9,5 228 67.000 34,9 9,9
MG
MG
MGWC
SNCR+DA+FF
SNCR+DA+FF
CY+DA+FF+SCR
Attualmente 8 linee sono griglie, 2 RK (Montale)
Taglie tutte tra 100 e 300 t/giorno
Impianti non più operativi: Castelnuovo, Falascaia, Rufina
L’impianto di San Zeno (griglia raffreddata ad aria, taglia 120 t/g) si
colloca nella categoria più ricorrente in Italia
Taglie e tecnologie (Italia)
• La capacità media nominale di trattamento
risulta di poco superiore alle 400 t/g,
corrispondenti a circa 135.000 t/a.
• 24 sono gli impianti con capacità compresa
tra 100 e 300 t/g, 17 sono quelli con
capacità compresa tra 300 e 600 t/g, 3 gli
impianti che hanno una capacità inferiore a
100 t/g e 6 quelli che hanno una capacità
superiore a 600 t/g.
• L’82% degli impianti (per capacità di
trattamento) adotta sistemi a griglia mobile,
di cui il 23% dei quali utilizza griglie
raffreddate ad acqua.
10 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Le iniziative più recenti in Italia
11
Fonte ENEA (2012):
Taglie superiori a 60.000 t/a, le griglie sono raffreddate ad acqua (MGWC), letti fluidi (BFB) e
gassificatori (G) per CSS
Nuovi inceneritori
in Europa
Esempi: • Isseane, Paris, (2007) 460000 t/a, griglie aq,
teleriscaldamento, 600 M€
• Zistersdorf, Au, (2009) 130000 t/a, griglia raffreddate ad acqua
(aq), 90 M€,
• EVI Europark, Germania-Olanda (2008) 365000 t/a, griglie aq,
200 M€
• Riverside Belvedere, London (2011) 585000 t/a, griglie aq,
teleriscaldamento, 400 M€
• KA3 Oslo. Norway (2011) 150000 t/a, griglie aq,
teleriscaldamento, 350 M€
• Torswik, Svezia, (2006) 160000 t/a, griglie aq, teleriscaldamento,
• Vantaa Finland, (2015) 320000 t/a, griglia a q,
teleriscaldamento, 250 M€
• Klaipeda, LT, (2013) 230000 t/a, griglia aq, teleriscaldamento
130 M€
• Costi medi: 0,60-1,1 M€ / (kton/a))
Caratteristiche :
• Potenzialità superiori a
100.000 t/anno
• Griglie raffreddate ad
acqua, sistemi a caldaia
integrata, elevati
rendimenti
• Integrazione con il
territorio
(cogenerazione)
12
Conclusioni sulla evoluzione delle
tecnologie e costi
• Negli ultimi anni si sono fatti inceneritori «grandi»: potenzialità superiori a 100.000
t/anno, in genere 2 linee (grossa incidenza della taglia sui costi investimento e
sugli autoconsumi)
• Quasi tutte griglie raffreddate ad acqua, con sistemi a caldaia integrata
• Sistemi cogenerativi in Nord Europa (teleriscaldamento), in genere solo energia
elettrica in Italia (per ragioni climatiche )
13
Esistono comunque motivi di incertezza sulle taglie dei
nuovi impianti e sui tempi necessari alla loro
realizzazione.
- pianificazioni effettuate con ipotesi di crescita di
produzione di rifiuti mentre negli ultimi anni si è avuta
una chiara tendenza alla riduzione.
- obiettivi di Raccolta Differenziata
- rifiuti speciali nella pianificazione sul recupero
energetico.
“Currently there is an overcapacity of incineration in some Europe
an countries that generates an increasing
volume of waste being shipped”
Germania (problema di sovradimensionamenti in alcuni
casi!!)
2. Scenario normativo e
programmatico
14
2. Scenario normativo e programmatico e
tendenze per i prossimi anni
Normativa comunitaria e nazionale sui rifiuti
- L’IPPC e la Direttiva «Industrial emission»
Normativa sul recupero energetico
Pianificazione ATO Sud Toscana
15
La realizzazione e l’esercizio degli impianti
Il recupero energetico da rifiuti in Italia è regolato dal DLgs 11 maggio 2005 n. 133 di
recepimento della direttiva 2000/76/CE del 28 dicembre 2000 sull’incenerimento dei rifiuti.
Il decreto legislativo disciplina:
• le procedure per il rilascio delle autorizzazioni alla costruzione e all’esercizio degli impianti di
incenerimento e di co-incenerimento;
• i valori limite delle emissioni di inquinanti provenienti dai suddetti impianti;
• i metodi di campionamento, di analisi e di valutazione delle emissioni;
• i criteri e le norme tecniche generali riguardanti le caratteristiche costruttive e funzionali,
nonché le condizioni di esercizio degli impianti;
• i criteri temporali di adeguamento degli impianti esistenti alle nuove disposizioni.
16 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Gli impianti di incenerimento di rifiuti devono rispettare, oltre al DLgs 133/2005, una serie di
prescrizioni tecnico-amministrative ai sensi del DLgs 18 febbraio 2005, n. 59 di attuazione integrale
della direttiva 96/61/CE (“Direttiva IPPC”), relativa alla prevenzione e riduzione integrate
dell’inquinamento, ora modiicato dal D. Lgs. 128/2010, in rif. al D. Lgs. 152/2006 e s.m.i ed alla
L.R. Toscana n. 61/2003 “Norme in materia di autorizzazione integrata ambientale”.
L’AIA e le migliori tecniche disponibili
17 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
L’impianto è autorizzato dalla
Provincia di Arezzo con
l’Autorizzazione Integrata
Ambientale (AIA) n. 126/EC del
18-08-2009 (come modificata ed
integrata dai successivi
provvedimenti dirigenziali n.
57/EC – 71/EC - 121/EC –
182/EC dell’anno 2010, 51/EC
dell’anno 2012, 103/EC – 139/EC
dell’anno 2013)
174 pag/allegati
Il BRef della Commissione Europea
Ai fini della minimizzazione
dell’impatto ambientale tali impianti
sono tenuti all’adozione delle
migliori tecniche disponibili (MTD),
meglio conosciute con l’acronimo in-
glese di BAT (“Best Available
Techniques”).
Le BAT da impiegare per gli impianti
di incenerimento sono state
individuate a livello europeo da uno
specifico documento, il cosiddetto
“BRef” (Best Availaible Techniques
Reference document on Waste
Incineration), pubblicato dalla
Commissione Europea nell’agosto
2006.
18 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
La Direttiva IED ed il «Sevilla process»
19
La direttiva sulle emissioni industriali (IED)
Alcuni aspetti specifici per il settore Incenerimento dei rifiuti
• La direttiva IED ha incorporato sia l'ex IPPC che le direttive sul Waste
Incineration.
• Alcuni ELV ( i massimi) già fissati nella direttiva nell'allegato VI (uguali ai
precedenti)
• Grande quantità di dati disponibili ( > 400 impianti)
• Crescita significativa nel settore e tipi di impianto di incenerimento dal 2006.
• Alto livello di interesse pubblico in molti Stati membri
20
• Il processo di aggiornamento del BREF inizia quest’anno e si stimano tre anni per
avere le BAT-AELs pubblicate sulla Gazzetta Europea.
• Nei prossimi due anni gli operatori saranno invitati a fornire i dati di gestione e le
autorizzazioni.
• I nuovi ELVs associati alle BAT saranno definiti sulla base delle prestazioni degli
impianti europei e saranno espressi come intervalli <X-Y
Valori limite di emissione degli impianti di
incenerimento (mg/Nm3)
N Inquinante 24 ore 30 minuti
(A) (B) (6)
1 Polveri 10 30 10
2 COT 10 20 10
3 HCl 10 60 10
4 HF 1 4 2
5 SO2 50 200 50
6 NOx 200 400 200
7 CO 50 (7) 100 (8)
8 Cd+Tl (3) 0,05
9 Hg (3) 0,05
10 Metalli (3) (4) 0,5
11 PCDD/DF (5)
ng/m3 (I-TEQ) 0,1
12 IPA(5) 0,01
• Valori misurati in continuo per i parametri
1-7, campionamento periodico per i
parametri 8-12
• (3)Valori medi di un periodo di
campionamento di 1 ora
• (4) Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V
• (5)Valori medi di un periodo di
campionamento di 8 ore
• In caso di non totale rispetto del limite di
colonna (A) almeno il 97% dei valori medi
nel corso dell’anno non deve superare il
limite di colonna (B)
• Il 97% dei valori medi giornalieri nel corso
dell’anno non deve superare tale valore
• In caso di non totale rispetto di tale valore
in un periodo di 24 ore, il 95% dei valori
medi su 10 minuti non deve superare il
valore di 150 mg/m3
21 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Questi valori sono in prospettiva soggetti a diminuzioni non sostanziali: il
prossimo step è la redazione dell’ aggiornamento del BREF previsto nel 2017
2. Scenario normativo e programmatico e
tendenze per i prossimi anni
Normativa comunitaria e nazionale sui rifiuti
- L’IPPC e la Direttiva «Industrial emission»
Normativa sul recupero energetico
Pianificazione ATO Sud Toscana
22
Recupero di Energia
Il recupero energetico, anche se non prioritario
rispetto a quello di materia, è stato indicato
come necessario dalla normativa europea e
nazionale, ai fini dell'attuazione di un sistema
sostenibile di gestione dei rifiuti, in quanto
consente il risparmio di combustibili fossili e
riduce il quantitativo di rifiuti da avviare in
discarica.
La gestione integrata dei rifiuti, infatti, prevede
il ricorso alla discarica solo come forma
residuale di smaltimento, per quei rifiuti per i
quali non sia più possibile un ulteriore
recupero.
23
Incenerimento
• sterilizzazione
• riduzione volume (10-30 volte)
• inertizzazione dei residui a discarica
Termoutilizzazione
• recupero di energia
• riduzione impatto del ciclo di vita
Allegato II alla direttiva 2008/98/CE del 19
novembre 2008 (“Direttiva quadro sui rifiuti -
GUCE del 22 novembre 2008 e recepita in
Italia dal DLgs 205/2010):
L'attività di recupero energetico si
concretizza in:
“utilizzazione principale come combustibile o
come altro mezzo per produrre energia”,
includendo in tali attività l'utilizzo dei rifiuti come
combustibile normale o accessorio in impianti
industriali volti alla produzione di energia o di
materiali (utilizzo di Combustibile da Rifiuti
“CDR” (ora CSS) presso centrali elettriche o
cementifici, di scarti legnosi e vegetali presso
impianti a biomasse, di fanghi e altre frazioni
organiche presso digestori anaerobici, etc.);
“incenerimento a terra”, ovvero in specifici
impianti di incenerimento dove l’eliminazione del
rifiuto tramite combustione, è associata al
recupero di energia (termica ed elettrica).
Il recupero di energia La termovalorizzazione dei rifiuti solidi
urbani costituisce operazione di
recupero se consegue un’efficienza
energetica (R1) pari a:
• 0,60 in impianti funzionanti
autorizzati in conformità della
normativa comunitaria applicabile
anteriormente al 1° gennaio 2009;
• 0,65 in impianti autorizzati dopo il
31 dicembre 2008.
Questa distinzione assume particolare
rilevanza poiché consentirebbe di classificare,
su basi tecniche, l’incenerimento dei RU
come operazione di recupero dal punto di
vista legale, con tutte le implicazioni di
carattere operativo-gestionale e normativo
che tale differente classificazione comporta.
• EP energia annua prodotta sotto forma di
energia termica o elettrica;
• EF alimentazione annua di energia nel sistema
con combustibili che contribuiscono alla
produzione di vapore;
• EW energia annua contenuta nei rifiuti trattati
calcolata in base al potere calorifico netto dei
rifiuti;
• EI energia annua importata, escluse EW ed EF;
• 0,97 fattore corrispondente alle perdite di
energia dovute alle ceneri pesanti (scorie) e alle
perdite per irraggiamento.
Tutte le energie sono espresse in termini di Ep
energia primaria, moltiplicando:
- energia elettrica per un fattore 2,6 (rendimento
38,5%)
- energia termica per un fattore 1,1 (rendimento
90,9%)
24
2. Scenario normativo e programmatico e
tendenze per i prossimi anni
Normativa comunitaria e nazionale sui rifiuti
- L’IPPC e la Direttiva «Industrial emission»
Normativa sul recupero energetico
Pianificazione ATO Sud Toscana
25
Piano interprovinciale ATO Toscana Sud:
novembre 2013
Dalla bozza di piano (adottato dai consigli provinciali AR;SI,GR in attesa di
pubblicazione sul BURT)
• «Si conferma un fabbisogno di incenerimento per rifiuto residuo ad Arezzo (con
fabbisogno stimato di circa 42.000 t/a) e per quota parte degli scarti di raccolta
differenziata (fino a circa 13.000 t/a), con una potenzialità massima di 55.000 t/a;
• la determinazione della potenzialità effettiva dell'impianto, comunque
nell'intervallo tra 42.000 - 55.000 t/a, sarà effettuata dall'Autorità per il servizio di
gestione integrata dei rifiuti nel Piano di Ambito considerando, sia sotto il profilo
ambientale, che sotto quello tecnico ed economico, la fattibilità, in via di
preferenza, di un repowering dell'attuale impianto, che assicuri un miglioramento
delle prestazioni ambientali e dell'efficienza tecnica ed energetica;
• in alternativa, dovrà essere considerata la fattibilità di un nuovo impianto, da
realizzarsi sempre presso l’area dell’attuale sito di San Zeno, in Comune di
Arezzo, purché sia garantita l'efficienza tecnica e ambientale del recupero
energetico e un miglioramento delle prestazioni ambientali complessive;» -
26
Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Questioni sulla pianificazione
1. L’impianto attuale è in grado di trattare 55000 ton/anno
di cui fino a 13000 ton/anno da scarti della raccolta
differenziata ?
2. Cosa significa «repowering dell'attuale impianto, che
assicuri un miglioramento delle prestazioni ambientali e
dell'efficienza tecnica ed energetica» ?
Aspetti correlati
3. Quale sarà il PCI del rifiuto ?
4. Quale sarà l’ «R1»?
27
Studio benchmarking impianto S.Zeno
3. L’impianto di incenerimento
rifiuti di San Zeno
• Caratteristiche generali
• Dati riepilogativi
• Analisi critica della caratteristiche tecniche dell’impianto di S. Zeno in
relazione allo scenario di riferimento
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L’impianto integrato di San Zeno
• L’impianto integrato di San Zeno svolge il servizio di smaltimento dei rifiuti urbani e
assimilati del bacino aretino attraverso i processi di selezione, compostaggio e
incenerimento con recupero di energia elettrica.
• L’impianto è stato costruito nel 1999 ed è entrato in regolare esercizio nel 2000
• Dall’anno 2004, la gestione dell’impianto di smaltimento dei rifiuti di San Zeno è certificata
conforme ai requisiti della norma UNI EN ISO 9001 per la qualità e alla norma UNI EN ISO
14001 per la gestione ambientale . E’ in fase di certificazione OSHAS 18000 ed EMAS
6
Studio benchmarking impianto S.Zeno
L’impianto di Arezzo S.Zeno: sezioni
• La linea di incenerimento con
produzione di energia elettrica è
dotata di una potenzialità nominale,
ovvero di una capacità di
trattamento teorica, pari a 120 ton/g
L’impianto è costituito dalle
seguenti sezioni:
• ricevimento e selezione
meccanica dei rifiuti urbani
indifferenziati;
• combustione della frazione
seleziona a più alto potere
calorifico;
• ciclo termico e recupero
energetico;
• trattamento dei fumi di
combustione;
• stabilizzazione della frazione
organica da RSU;
• compostaggio dei rifiuti
compostabili derivanti dalle
raccolte differenziate.
30
Studio benchmarking impianto S.Zeno
La sezione di incenerimento Camera di combustione del tipo a
griglia mobile, tre moduli
(essiccamento, accensione,
combustione).
Il flusso termico di progetto del forno è di
12,5 Gcal/h (14,5 MWt) cui corrisponde
una quantità di rifiuto di 120 t/g (5 t/h)
I residui solidi di combustione (scorie)
vengono raccolti ed estinti nella
sottostante vasca di spegnimento.
La camera di post-combustione ha la
funzione di completare l’ossidazione dei
composti incombusti volatili. I fumi
estratti dalla camera primaria, ad una
temperatura di circa 1000-1100°C,
transitano nella camera di post-
combustione dimensionata in modo da
un tempo di permanenza maggiore di 2
secondi.
31
La caldaia
Nella caldaia posta a valle del forno si
producono circa 15 t/h di vapore
surriscaldato a 380°C e alla pressione di
40 bar.
Dalla caldaia il vapore è inviato ad una
turbina multistadio collegata ad un
alternatore sincrono trifase a (3200 kVA)
per una potenza elettrica ai morsetti
massima di 2,9 MW.
Un trasformatore eleva la tensione
dell’energia elettrica prodotta
dall’alternatore a 15 kV, in parte per la
vendita ad Enel, in parte per il fabbisogno
energetico dell’intero impianto (selezione,
incenerimento, compostaggio)
32
Il sistema di depurazione dei fumi
Iniezione di urea (SNCR) a valle della camera di post
combustione
In una finestra compresa fra 850°C e 950°C viene iniettata
una soluzione acquosa di urea che provoca la riduzione degli
ossidi di azoto (NOx) con formazione di azoto, acqua ed
anidride carbonica.
Reattore evaporativo a semisecco
La neutralizzazione dei gas acidi (HCl, HF) e il
raffreddamento complessivo dei fumi avviene ad opera di
latte di calce atomizzato
Venturi-iniezione di carbone attivo
All’uscita del reattore evaporativo i fumi raffreddati entrano
nel condotto Venturi, in cui i microinquinanti organici (PCDD-
PCDF) ed i metalli pesanti (Hg, Cd, etc) vengono adsorbiti
dal carbone attivo in polvere
Filtro a maniche
Il filtro separa il particolato ed i reagenti solidi. Il filtro a celle
filtranti in PTFE rivestito in ryton è stato dimensionato con
velocità di filtrazione relativamente modesta per ottenere
buoni rendimenti di separazione delle polveri (0,9 m/min). Il
filtro agisce come reattore di accumulo dei reagenti (calce,
carbone attivo) sulle maniche.
33
Dati ultimi 4 anni: input al processo
34
INPUT AL PROCESSO 2010 2011 2012 2013
RIFIUTO IN INGRESSO
Rifiuto urbano conferito t 78.077,32 73.723,04 72.975,55 73.349,29
INCENERIMENTO
RSU termovalorizzato (ton) 37.929,98 38.123,38 39.029,36 39.073,15
CONSUMI RISORSE E ENERGIA
Acqua di falda (pozzo) m3 19.477 18.972 16.665 10.663
Acqua potabile m3 7.066 5.165 4.332 7.347
Gasolio per riscald. forno kg 33.239 15.070 30.955 28.714
Energia Elettrica MWh 7.902,87 7.579,59 7.450,82 7.498,73
REAGENTI PER TRATTAMENTO FUMI E
ACQUE CICLO TERMICO
Calce idrata kg 605.940 555.750 628.830 598.970
Carboni attivi kg 18.400 19.000 18.460 16.060
Urea kg 433.159 182.590 217.900 219.860
Acido cloridrico kg 11.630 7.160 4.840 5.100
Soda caustica kg 11.720 8.290 5.780 6.500
Negli ultimi 5 anni si sono avviate ad incenerimento circa 38000
tonnellate di rifiuti all’anno
35
OUTPUT DI PROCESSO 2010 2011 2012 2013 INCENERIMENTO
Ceneri pesanti e scorie t 7.840,50 7.594,38 7.888,12 9.020,44 Residui filtrazione fumi t 1.379,30 1.324,14 1.407,16 1.404,58
PRODUZIONE RISORSE E ENERGIA
Energia elettrica MWh 17.490,10 18.126,50 17.986,50 17.649,90
EMISSIONI ( totale annuo)
IN ARIA
Polveri t 0,54 0,58 0,45 0,54
HCl t 1,26 1,27 1,24 1,19
NOx t 43,76 42,12 44,11 41,98
SOx t 1,53 1,74 2,05 1,58
CO t 0,67 0,84 0,68 0,75
Portata fumi media (Nm3//h) 33.214 31.760 31.713 32.284
REFLUI
Scarichi in fognatura m3 1.403 683 689 1.469
Dati ultimi 4 anni: output
Negli ultimi 5 anni si sono immessi in rete circa 10.000 MWh
all’anno al netto degli autoconsumi
Circa 4400 utenze/ circa 10000 abitanti
Il bilancio energetico per l’impianto • L’impianto di S. Zeno produce energia elettrica. Per il riscaldamento del forno viene utilizzato
il gasolio, in fase di avviamento o spegnimento dell’impianto, che avviene di regola circa una
volta all’anno per la manutenzione programmata.
• L’energia eccedente i consumi interni di autosostentamento dell’impianto viene immessa
nella rete elettrica esterna tramite le apparecchiature di scambio in parallelo con la rete
ENEL, per un totale netto di circa 10 milioni di kWh/anno di energia ceduta
36
ENERGIA ELETTRICA U.M. 2010 2011 2012 2013
Energia prodotta MWh
17.490,10
18.126,50
17.986,50
17.649,90
Energia consumata
(prod.interna) MWh
7.486,04
7.407,87
7.234,03
7.121,03
Energia consumata (acquistata) MWh
416,83
171,72
216,79
377,70
Energia elettrica consumata
totale MWh
7.902,87
7.579,59
7.450,82
7.498,73
GASOLIO
Gasolio riscaldamento forno kg
33.239
15.070
30.955
28.714
Gasolio macchine operatrici kg 23.655 22.825 21.165
18.260
Questi dati sono utilizzati per la valutazione del coefficiente
«R1» (normativa sul recupero energetico)
La situazione dell’impianto di San Zeno
La formula, così come messa a
punto, risulta penalizzante nei
confronti di gran parte del parco
impiantistico nazionale,
caratterizzato da un gran numero
d’impianti di taglia ridotta nei quali è
predominante, anche per ragioni
geo-climatiche, la produzione di
energia elettrica come forma
primaria di recupero;
37
Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Nella situazione di San Zeno, si
ottiene, dall’analisi dei dati degli
ultimi anni, un R1 nell’intervallo
0,38-0,42.
Nota:
Anche se si aumentasse il
rendimento elettrico (attuale circa
16%) introducendo tecnologie che
forniscono prestazioni
energetiche superiori (od un
repowering) si dovrebbe
introdurre un sistema di
cogenerazione per l’utilizzo di
energia termica sul territorio per
soddisfare il criterio R1
Relazione Uni PG
Analisi critica delle caratteristiche tecniche dell’impianto
di S.Zeno in relazione allo scenario di riferimento
• Descrizione dettagliata sezioni e confronto con le
BAT
• Analisi critica di componenti e prestazioni (*) Uni
PG
• Situazione rispetto ai trend normativi e alla
pianificazione
• Ipotesi di miglioramento (*) Uni PG
38
Ricezione rifiuti:
accettazione
• I rifiuti vengono pesati all’ingresso in
impianto.
• La stazione di pesatura è gestita in
automatico:
– lettura mediante telecamera della
targa autoveicolo,
– l’autista inserisce, in un pannello
operatore raggiungibile dalla cabina
dell’autoveicolo, tipologia di rifiuto e
provenienza.
• Il sistema in automatico registra tutti
i dati. La stessa procedura viene
utilizzata per i rifiuti in uscita
dall’impianto
E’ la tecnologia più avanzata
in fatto di accettazione e presa
in carico dei rifiuti.
E’ compatibile con il sistema
di controllo della tracciabilità
dei rifiuti (SISTRI)
39 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Fabbricato di
ricezione rifiuti:
fosse
• Le fosse di ricezione sono suddivise in due
settori:
– settore per la ricezione del rifiuto
indifferenziato,
– settore per la ricezione del sopravaglio
(parte combustibile del rifiuto) in uscita
dalla linea di selezione meccanica.
• La sezione della fossa di ricezione rifiuti esistente
dedicata al rifiuto combustibile ottenuto dal
trattamento dei rifiuti solidi urbani nel reparto di
selezione meccanica, ha una capacità di stoccaggio
di 3.000 m3 circa, equivalenti a circa 1.500
tonnellate di rifiuto.
• Per alimentare il termovalorizzatore è necessario
disporre di un quantitativo giornaliero di rifiuto
trattato di 120/140 tonnellate, quindi le fosse attuali
sono in grado di contenere un quantitativo di rifiuto
sufficiente a mantenere in attività il
termovalorizzatore per oltre 7 giorni consecutivi
Nelle “Linee Guida delle
migliori tecnologie disponibili»
per gli impianti di
incenerimento”, al paragrafo
D.1.1 si prevede che la
capacità di stoccaggio della
fossa sia sufficiente a
garantire un’autonomia
gestionale fino a 3-4 giorni.
La capacità delle attuali fosse
è sufficiente anche in
prospettiva di piano.
40 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Fabbricato di
ricezione rifiuti:
sistema di
ventilazione
• Il fabbricato è completamente coperto,
tamponato, dotato di sistema di aspirazione
(.. ricambi/ora). L’aria aspirata viene inviata
ad un biofiltro. Le portelle di scarico degli
scivoli funzionano in automatico e rimangono
aperte per il tempo strettamente necessario.
• Per quanto l’aria delle fosse abbia un carico
odorigeno nettamente inferiore a quello di un
impianto di compostaggio, per il
dimensionamento del biofiltro si sono usati i
parametri ritenuti obbligatori per la filtrazione
d’aria da compostaggio, quindi
particolarmente cautelativi per il caso in
esame-
il fabbricato è costantemente
in depressione, anche durante
fermo della linea di
incenerimento.
Emissioni odorigene limitate e
controllate
41 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Alimentazione
rifiuti:
carroponte
• Il carroponte è stato sostituito nel 2012
– portata: 12 ton,
– classe di lavoro M8, H8, ai sensi della norma
UNI 9465.
• Funzionamento in semiautomatico
• Con l’attuale carico di lavoro, pari ad oltre
120.000 t annue di rifiuto movimentato, la vita
attesa è di circa 15 anni
• È possibile installare un carroponte di scorta
al precedente in caso di emergenze
- Le classi H8 M8 sono le classi di
lavoro più gravose esistenti,
pertanto il carroponte si pone
qualitativamente al top della sua
categoria.
La presenza del ciclo
semiautomatico riduce l’usura del
carroponte, lo stress fisico
dell’operatore, il consumo
energetico ed aumenta la
produttività della macchina
42 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Camera di
combustione:
griglie
• Le griglie sono raffreddate ad aria.
• La movimentazione delle griglie è
proporzionale, cioè è possibile
regolare la velocità di traslazione e
la lunghezza della corsa dei barrotti.
• Le griglie possono muoversi
secondo due modalità differenti:
on/off, oppure in modo
proporzionale.
Le griglie hanno un avanzamento
proporzionale, in linea con i sistemi
di ultima generazione
Domande:
1. L’attuale configurazione
è in grado di far fronte
ai requisiti di piano?
2. Può essere
conveniente sostituire il
sistema con griglie
raffreddate ad acqua ?
43 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Camera di
combustione:
griglie
Le griglie, nella configurazione
attuale, dopo la sostituzione,
sono in grado di trattare fino a 7
t/h con PCI 2500 e in condizioni
di massimo carico
Per la tipologia di rifiuto che si
andrà ad incenerire, anche
nelle proiezioni di piano, non
sono necessarie le griglie
raffreddate ad acqua (* studio
Uni PG)
• Costi di investimento e
esercizio elevati.
44 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Camera di
combustione:
caldaia
• La camera di combustione è del tipo
adiabatico, cioè pareti ricoperte da
refrattario (ad eccezione di una
porzione contenuta di superficie
radiante collegata al generatore di
vapore posto in coda al forno)
Negli ultimi anni si è diffusa la
tecnologia della caldaia integrata.
Gli impianti nuovi non vengono più
realizzati con la tecnologia di San
Zeno, ma ancora molti sono quelli
in funzione
Pro:
Maggiore rendimento energetico
Contro:
Costi di gestione più elevati
Cambiare tecnologia significa
demolire e ricostruire tutto il
sistema di combustione, la parte
più costosa dell’intero impianto
(*studio Uni PG)
45 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Camera di
combustione:
alimentazione aria
• L’aria viene alimentata in due
correnti:
– aria primaria (aria comburente), che
viene iniettata da sotto le griglie
– aria secondaria (aria di
raffreddamento), che viene iniettata
dal tetto e dalle pareti della camera
di combustione, sopra la fiamma e a
valle della zona di combustione
• Tutte le correnti vengono misurate
in pressione e portata.
Anche i forni più moderni hanno lo
stesso metodo di iniezione delle
arie (primaria e secondaria).
Per ridurre gli NOX si può
realizzare il ricircolo dei gas di
combustione: una quota, pari al
massimo la 30 % dei gas, viene
prelevata dopo il filtro a maniche e
riusata in forno. Serve anche per
ridurre le portate al camino, e
ridurre i consumi energetici
46 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Camera di post-
combustione:
• La camera di post-combustione, è
di tipo tradizionale, adiabatica
• Essa garantisce un tempo di
permanenza superiore ai 2 secondi
dei gas di combustione ad una
temperatura maggiore di 850 °C
dopo l’ultima immissione di aria in
forno per la completa ossidazione
di incombusti e microinquinanti
organici
• I volumi della camera sono tali da
garantire una portata massima dei
gas di 36.000 Nmc/h. La portata
media è di circa 32.000 Nmc/h.
Conforme alla normativa
Cosa succede con l’aumento
previsto dal piano?
C’è ancora margine di aumento di
portata fumi
(*) Uni PG
47 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Sistema di
abbattimento NOx
in caldaia
• Si utilizza il sistema SNCR (Selective Non
Catalytic Reduction), che implica l’iniezione di
urea in una determinata posizione in modo da
soddisfare i requisiti di temperatura e durata
delle reazioni di riduzione degli NOx. • In una finestra termica compresa fra 800°C e 950°C apposite lance
iniettano nel flusso dei fumi una soluzione acquosa di urea che
provoca una scomposizione (denitrificazione) degli ossidi di azoto con
formazione di azoto, acqua ed anidride carbonica
Attualmente i limiti del
133/2013 sono ampiamente
rispettati.
Lo slip di ammoniaca è
molto contenuto
In linea con le BAT, che
prevedono due metodi per
ridurre gli NOx (questo è uno
dei due)
Sono possibili interventi di
miglioramento per garantire
eventuali diminuzioni dei limiti
di emissione nei prossimi anni:
48 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Sistema di
gestione del
processo di
combustione
• Il processo di combustione del rifiuto è regolato da
un numero molto ampio di variabili: temperature in
camere di combustione e post-combustione, portate
aria primaria e secondaria, portata del rifiuto, grado
di umidità dello stesso, contenuto di ossigeno in
camera di combustione e post-combustione,
pressione nel forno, concentrazione degli inquinanti,
ecc.
• Il controllo contemporaneo di tutte queste variabili da parte
di un operatore può essere difficoltoso e potrebbe accadere,
in alcuni casi, che alcuni parametri rimangano fuori controllo
(calo dell’attenzione, altre attività da svolgere, anomalie da
gestire, ecc.).
• E’ installato un software che gestisce il
processo di combustione in modo
semiautomatico: l’operatore inserisce alcuni
parametri chiave (produzione di vapore,
concentrazioni ammessa di ciascun inquinante,
ecc.), ed il sistema regola automaticamente tutti gli
altri parametri (portata fumi, portata rifiuto,
temperature, ecc.). In qualsiasi momento (anomalie,
ecc.) l’operatore può riprendere il pieno controllo del
forno disattivando il software in pochi secondi.
In linea con gli impianti dell’ultima
generazione
Aumenta la produttività, impedisce che
per una disattenzione umana alcuni
parametri possano essere fuori controllo.
Aumenta pertanto il grado di
affidabilità del termovalorizzatore,
anche rispetto ai limiti emissivi..
Si ha un miglioramento della
combustione che, come conseguenza,
oltre ad un miglior rendimento
energetico, comporta una minor
produzione di CO, COT e
microinquinanti organici
49 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Generatore di vapore:
lavaggio superfici di
scambio termico
• Le superfici di scambio termico dei generatori vapore
dei termovalorizzatori tendono a rivestirsi di uno strato
di materiale polverulento che si ispessisce con
l’aumentare delle ore di funzionamento (fouling) Tale
strato deve essere periodicamente rimosso perché
determina una forte riduzione del rendimento energetico
ed un incremento delle temperature in ingresso ai
sistemi di trattamento fumi (a valle della caldaia) che
potrebbero comportare una minor efficienza degli stessi
(maggior consumo di reagenti, oppure incremento delle
concentrazioni di inquinanti).
• Tale fenomeno è evidente soprattutto sul corpo
radiante. La pulizia fino a poco tempo fa veniva
eseguita manualmente (lance ad acqua ed aria ad alta
pressione introdotte attraverso le portelle da personale
munito di idonei DPI
• Nel 2013 la caldaia è stata dotata di un sistema
automatico di lavaggio del corpo radiante: È stato
installato sul tetto della caldaia un sistema “a doccia”,
uno per ogni canale del corpo radiante che in maniera
assolutamente automatica, si introduce periodicamente
all’interno della caldaia e con un getto rotante di acqua
ed aria ad alta pressione rimuove le polveri adese alle
pareti
È una tecnologia perfezionata
negli ultimi anni, la migliore
presente sul mercato
50 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Generatore di vapore:
protezione superfici
di scambio termico
• Il lato fumi della caldaia viene protetto
mediante il rivestimento con leghe
speciali anti-corrosione: e’ stato
installato un rivestimento del primo e
secondo canale del corpo radiante e dei
primi due surriscaldatori con lega
metallica Inconel 625, sul lato fiamma
• Il rivestimento protegge dalla corrosione
acida e dalla erosione per abrasione da
polveri volatili. In tal modo le parti in
pressione soggette a scambio termico
non sono soggette ad usura. Il
generatore di vapore viene sottoposto
dagli enti di controllo alle verifiche di
legge che hanno sempre verificato
l’ottimo stato della caldaia
Tecnica di ultima generazione
Le superfici di scambio si
mantengono in buono stato ed
efficienti nel tempo
51 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Generatore di
vapore: gestione
ciclo termico
• Come nei generatori di vapore di taglia
superiore, sono installate valvole di
attemperamento del vapore surriscaldato in
linea. Scopo dell’attemperamento è regolare
la temperatura del vapore surriscaldato. – La regolazione del vapore surriscaldato in ogni fase permette di
impedire aumenti indesiderati del vapore in linea (che potrebbe
provocare un incremento delle temperatura “di pelle” dei tubi con
conseguente indebolimento del materiale ai vari fenomeni di
usura). Inoltre permette di inviare in turbina il vapore sempre alla
temperatura di progetto, evitando surriscaldamenti della pale di
turbina o fenomeni di pitting.
• Il lato acqua viene protetto, oltre che dal
degasaggio, anche dall’uso di additivi che
neutralizzano i componenti che potrebbero
creare consumo anomalo della caldaia. Oltre
ad un banco di campionamento e
monitoraggio in continuo dello stato
dell’acqua di caldaia, vengono eseguite
analisi dagli operatori con cadenza
giornaliera.
In linea con le installazioni più
avanzate
52 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Gestione ciclo di
produzione
energia elettrica
• La turbina, l’alternatore e tutte le
apparecchiature accessorie sono
sottoposte ad un programma di
manutenzione: tale programma prevede
ogni anno l’esecuzione di determinate
attività, anche differenti da quelle svolte
l’anno precedente.
• Annualmente si svolge un’indagine
endoscopica sull’ultimo stadio, quello più
soggetto ad usura. Dopo 13 anni di attività
il suo stato è ottimo
Turbine ed alternatore, se
soggetti a manutenzioni
preventive costanti, hanno
lunga durata.
E’ ragionevole stimare altri
15 anni di servizio
53 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
I dati sulle emissioni in atmosfera Le emissioni al camino sono oggetto di monitoraggio in continuo tramite Sistema di
Monitoraggio Emissioni (SME), e di analisi dei fumi (almeno tre misure annuali)
mediante laboratori specializzati- il protocollo d’intesa siglato con ARPAT per il
monitoraggio delle emissioni
La concentrazione degli inquinanti emessi al camino è valutata come media delle
concentrazioni orarie nell’arco dell’anno;
54
CONTROLLO EMISSIONI – SME (Sistema di monitoraggio Emissioni in continuo)
Parametro Valori limite
di legge
Unità di
misura
2009 2010 2011 2012 2013
CO 50 mg/Nm3 1,9 2,5 3,2 2,6 2,9
CO2 - mg/ Nm3 6,0 6,2 5,6 6,2 6,0
NOx 200 mg/ Nm3 157,3 162,9 159,8 167,5 162,9
SOx 50 mg/ Nm3 4,0 5,7 6,6 7,78 6,12
HCl 10 mg/ Nm3 4,9 4,7 4,8 4,7 4,6
COT 10 mg/ Nm3 1,8 2,3 3,2 2,3 2,5
Polveri totali 10 mg/ Nm3 1,7 2,0 2,2 1,7 2,1
O2 - %V 14,2 14,1 15,0 14,2 14,3
Umidità Fumi - %V 16,0 16,4 14,3 16,0 15,9
T. Fumi - C 144,9 141,5 136,3 144,7 140,0
Portata Fumi - Nm3/h 31.120 33.214 31.760 31713 32284
CONTROLLO EMISSIONI Analisi fumi laboratori specializzati
Parametro Valori limite
di legge
Unità di
misura
2009 2010 2011 2012 2013
HF 1 mg/ Nm3 0,077 0,137 0,233 0,1700 0,0517
(Cd + TI) Cadmio + Tallio 0,05 mg/ Nm3 0,0024 0,0042 0,0020 0,0027 0,0077
Metalli 0,5 mg/ Nm3 0,0860 0,1260 0,0667 0,0795 0,1067
Hg (mercurio) 0,05 mg/ Nm3 0,0003 0,0030 0,0017 0,0007 0,0010
IPA 0,01 mg/ Nm3 0,0001 0,0002 0,0006 0,00004 0,0000
5
PCDD + PCDF (TE) 0,1 ng/ Nm3 0,0167 0,0063 0,0027 0,0030 0,0060
Rapporto fra gli inquinanti ed i limiti di legge
55
Non si sono mai registrati superamenti dei limiti emissivi dal
2000 ad oggi
Gli inquinanti emessi, in termini di concentrazione, sono molto
al di sotto dei limiti imposti dalla normativa.
Trattamento
emissioni gassose
• Reattore evaporativo a semisecco
• Venturi-iniezione di carbone attivo
• Filtri a maniche
Esistono numerosi impianti che
utilizzano lo stesso schema in Italia ed
Europa (circa il 15%)
L’attuale tendenza è quella del
multistadio a secco con doppia
filtrazione
56 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Sistema abbondantemente in
grado di rispettare i limiti
normativi attuali
E’ in grado di soddisfare le
ipotesi di piano?
E’ in grado di adeguarsi ad
eventuali trend di riduzione dei
ELVs ?
Trattamento emissioni
gassose:
reattore a semi-secco
• Tecnologia consolidata che
comporta minori consumi di
reagenti rispetto ai sistemi a secco
• Tutto il sistema di preparazione di
iniezione e atomizzazione del latte
di calce è ridondato.
• Per alcuni componenti, più sensibili, sono
stati previsti maggiori margini (ad esempio
sono a disposizione tre atomizzatori)
Il sistema garantisce ottime
prestazione nell’abbattimento
degli acidi, anche nelle ipotesi
di piano
Nel caso di abbassamento dei
limiti su HCl ed HF si può
pensare ad un multistadio
(aggiunta di un ulteriore
modulo a secco)
57 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Trattamento emissioni
gassose:
iniezione carboni attivi
e filtro a maniche
• I carboni attivi vengono iniettati
mediante aria compressa prima del
filtro a maniche, in modo che
concorrano alla formazione del
pannello (cake) filtrante sulle
maniche.
• Il sistema di iniezione è stato completamente
ridondato. Se uno non funziona, l’altro
interviene.
Il sistema garantisce ottime
prestazioni nell’abbattimento
di microinquinanti organici ed
inorganici, e del particolato
fine
58 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Trattamento emissioni
gassose:
iniezione carboni attivi
e filtro a maniche
• Il filtro è sovradimensionato: sta
lavorando a circa il 60 % della sua
potenzialità, quindi non è mai stato
sottoposto a stress – Velocità attuale di filtrazione circa 1 m/min, il
progetto prevede una velocità dei fumi
ammissibile di 1,8 m/min
• Le attuali maniche sopportano fino a 220 °C
di temperatura, a fronte di T di esercizio di
130-150 °C e garantiscono polveri < 3
mg/Nmch.
• Meccanismi di separazione molto efficienti
per particolato fine (metalli volatili)
Il sistema garantisce ottime
prestazioni nell’abbattimento
di polveri e microinquinanti
organici ed inorganici
Vi sono margini per
aumentare le portate di
fumi da trattare, nelle
previsioni di piano
È allo studio la sostituzione con
maniche che garantiscono polveri
< 1 mg/Nmc e l’azione catalitica
sulle reazioni di rimozione dei
PCDD-PCDF
59 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Trattamento emissioni
gassose:
iniezione carboni attivi
e filtro a maniche
• Sistema di riscaldamento del filtro
durante i periodi di fermo impianto
• Una fase critica per la durata e l’efficienza del
filtro sono i periodi di fermo impianto, durante
i quali le polveri residue all’interno del filtro e
sulle maniche filtranti producono condensa
acida che provoca la corrosione di tutte le
strutture.
• Per evitare tale fenomeno è stato installato
un sistema di termoresistenze e ventilazione
per mantenere in temperatura tutto il filtro
Il sistema garantisce la durata
e la continuità delle
performance
60 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Linea trattamento
emissioni gassose:
estrattore di coda
• L’estrattore di coda è il ventilatore che mantiene in
costante depressione tutta la linea di termovalorizzazione.
Garantisce la produzione e soprattutto, finche è in azione,
non vi possono essere emissioni fuggitive. Inoltre evita il
ritorno di fiamma in tramoggia e conseguente probabile
innesco di incendio in fossa
• Gli inverter di regolazione dell’estrattore sono stati
ridondati (due inverter da 415 kW cadauno)
• Estrattore di emergenza sotto motore endotermico e
Installazione di estrattore secondario nel 2014
• Nel caso in cui l’estrattore principale si fermi (guasto alla
macchina, o black-out), entra automaticamente in
funzione un estrattore di emergenza, in grado di portare a
spegnimento l’intero impianto senza provocare emissioni
fuggitive
• L’importanza di mantenere in depressione la linea di
incenerimento è tale da giustificare l’installazione di un
altro ventilatore, di potenza inferiore al principale (per
questo motivo denominato secondario) che permette di
mantenere in funzione l’impianto ad un carico termico pari
al 70/75 % del carico nominale fino alla riparazione del
guasto.
Il sistema è affidabile e
previene dannaggiamenti o
situazioni di pericolo
all’impianto e emissioni
fuggitive
61 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Linea trattamento
emissioni gassose:
configurazione a
regime
È allo studio l’installazione di un
SCR. (da valutare se nella forma
tradizionale (catalizzatore separato
con iniezione di urea o
ammoniaca), oppure nella forma di
maniche filtranti catalitiche
(brevetto GORE, sempre con
iniezione di ammoniaca o
utilizzando lo slip di urea del
SNCR).
Entrambe le soluzioni (maniche o
reattore catalitico) possono essere
introdotte nel sistema di
trattamento gas dell’attuale
termovalorizzatore
62 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
• Approccio integrato nel trattamento
degli effluenti (pre-durante-dopo)
• sistema a semi-secco (+ secco) per
il controllo dei gas acidi/tossici in
traccia
• depolverazione con filtri a tessuto
• sistemi catalitici per la conversione
simultanea ad alta efficienza di
NOx/organici in traccia (PCCD/F)
Sistema di
monitoraggio
emissioni (SME)
• L’attuale sistema, costituito da uno FTIR, da
un Multi-Fid e da un opacimetro, è in buone
condizioni:
• E’ sottoposto a calibrazione e manutenzione
programmata con cadenza semestrale.
• I vari componenti sono stati sostituiti con la
cadenza prevista dalla casa costruttrice.
• È in fase di revisione il protocollo di gestione
concordato fra AISA IMPIANTI e ARPAT
Sistema affidabile e verificato dagli
organi di controllo
Può essere introdotto il sistema di
verifica QAL 3 previsto dalla norma
UNI EN 1813 (auto calibrazione
periodica )
Può essere introdotto il sistema di
monitoraggio in continuo del
mercurio
63 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Supervisione e
gestione dei
processi
(DCS)
• Sull’intero impianto (non solo sul termovalorizzatore,
ma anche sulla selezione e sul compostaggio e su tutti i
servizi ausiliari), è installato un sistema di controllo
centralizzato che permette di controllare, verificare lo
stato e gestire in remoto l’apparecchiatura. Tale
sistema, in gergo tecnico definito DCS (digital control
system), inizialmente gestiva solo le macchine
principali, lasciando le altre ad un controllo locale.
Nell’arco degli anni tutte le macchine che interessano la
produzione e il trattamento ed il controllo delle
emissioni sono state collegate a DCS e sono stati
eliminati i PLC locali che non garantivano lo stesso
livello di affidamento.
• Inoltre è stata svolta una costante azione di
aggiornamento sia della parte software (up-grade ogni
3-4 anni) che nella parte hardware (sostituzione delle
CPU con schede meno costose ma di maggiore
memoria e più moderne, installazione di ridondanza
sulle CPU, alimentatori, UPS, doppio anello di
distribuzione delle informazioni in ingresso e uscita al
sistema in profibus) in modo che di fronte a qualsiasi
guasto il sistema continui a funzionare, almeno
parzialmente, e contemporaneamente localizzi il guasto
al fine di poter intervenire in tempi rapidi.
Il sistema (ABB) è di ultima
generazione.
Ultimo up-grade e revisione
della parte hardware: ottobre
2013.
64 Studio benchmarking impianto
S.Zeno
Considerazioni conclusive (1)
L’impianto allo stato attuale di livello tecnologico e gestionale
(ISO-EMAS) dà garanzie:
• di affidabilità rispetto agli attuali flussi; presenta dei margini di
ulteriore trattamento (fino a 55 Kton rifiuti all’anno per un
minimo di 7800 h/anno, con un potere calorifico 2300-2500)
(*)Uni PG
• ambientali : rispetto dei limiti normativi entro larghi margini e
possibilità di miglioramento in prospettiva di ELVs più restrittivi
(IED e Bref in gestazione )
• di sicurezza: le tecniche e le procedure adottate sono in grado
di garantire ambienti di lavoro sicuri, con rischi molto limitati
per risorse umane e infrastrutturali.
65
Considerazioni conclusive (2)
Sul fronte del trattamento emissioni
• l’impianto può far fronte all’ampliamento previsto dal piano senza
particolari problemi di processo e di componenti (*) Uni PG.
• e’ in grado di soddisfare eventuali riduzioni dei limiti emissivi che la
nuova Direttiva sulle Emissioni Industriali può introdurre con il
processo di revisione del BRef su Waste Incineration previsto per il
2015.
• può essere introdotto di un sistema di abbattimento catalitico di
NOx (e microinquinanti organici) per rendere il processo ridondante
(l’azienda si sta già muovendo in questa direzione) e può essere
introdotta una ulteriore sezione a secco per i gas acidi.
Sulla base di un’analisi dettagliata delle tecniche impiegate (il concetto di
BAT definisce tecniche sia le tecnologie adottate, sia il modo con cui esse
sono gestite e mantenute) la vita tecnologica residua dell’impianto, con il
programma di manutenzione puntuale e capillare già in atto, può ritenersi
di almeno altri 15 anni.
66
Considerazioni conclusive (3)
Non sembrano necessari, sulla base dello scenario normativo e
programmatico, investimenti ingenti, in quanto non si ritiene determinante
e conveniente la sostituzione del sistema griglie/caldaia allo scopo sia di
soddisfare le esigenze di recupero energetico spinto, sia per far fronte ad
un improbabile aumento significativo del potere calorifico dei rifiuti
conferiti all’impianto. (*) Uni PG
Obsolescenza: Lenta ma continua e progressiva perdita di efficienza, di
funzionalità, di valore; in particolare invecchiamento tecnologico
L’impianto non si può definire obsoleto, sia come concezione generale
che come componenti.
67
Considerazioni conclusive (4)
Si può porre la questione di «che cosa manca» all’attuale impianto per
essere in linea con gli impianti di nuova generazione
L’impianto nasce di piccola taglia: quando è stato costruito, non era
pensabile di dotarlo di tecnologie quali quelle attuali (applicabili ad impianti
di taglia notevolmente superiore a causa di forti effetti di economia di
scala).
Il sistema di combustione e recupero energetico quindi non è in linea con
le attuali tendenze di efficienza energetica, (*) UniPG
Vista la taglia medio bassa del sistema non è possibile raggiungere le
efficienze energetiche previste dalla UE per potersi definire impianto che
attua il recupero energetico con la sola produzione di energia elettrica, a
meno di non pensare ad un sistema cogenerativo (*) Uni PG
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Riferimenti
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Studio benchmarking impianto S.Zeno
• Autorizzazione Integrata Ambientale N.126/EC Provincia di Arezzo del
18/8/2009, N.139 EC del 22/8/2013
• Dati tecnici su impianto S.Zeno, AISA 2013
• Dublix engineering: Arezzo WTE plant, Design Review , Agosto 2013
• Proposta piano interprovinciale, Ato Sud Toscana , novembre 2013
• Integrated Pollution Prevention and Control, Reference Document on the Best
Available Techniques for Waste Incineration, August 2006
• Rapporto sul recupero energetico da rifiuti urbani in Italia – ENEA
Federambiente, 2012
• Rapporto Rifiuti Urbani 2013, ISPRA
• A decade of Waste-to-Energy in Europe (2001-2010/11), CEWEP, 2012
• CEWEP Energy Report III , (Status 2007-2010) Results of Specific Data for
Energy, R1 Plant Efficiency Factor and NCV of 314 European Waste-to-Energy
(WtE) Plants
• Energy from Waste. A guide to the debate , 2013, DEFRA, UK
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