COMBUSTIBILI SOLIDI SECONDARI NEI CEMENTIFICI,

cosa può succedere?

Federico Valerio

già direttore Servizio Chimica Ambientale

Istituto Nazionale Ricerca Cancro Genova

CEMENTIFICI-INCENERITORI?

L’impatto ambientale dei cementifici nella letteratura scientifica 1)

• Polveri sottili (PM10) oltre la norma– Baroutian, M, et al, 2006

• Suolo inquinato da piombo, zinco e cadmio– Al Khashman, 2006

• Suolo ed alimenti inquinati da tallio– Ewer, 1988

L’impatto ambientale dei cementifici nella letteratura scientifica 2)

• Vanadio in aria, acqua, suolo, vegetali– Himdy, 1990

• Cromo nel terreno e nei vegetali– Isikli, 2003

• Cadmio nel terreno, nei vegetali, nel sangue dei residenti– Isikli, 2006

PERCHE’ TANTI E DIVERSI METALLI?

Schema cementificio

combustibilecombustibile

Cosa entra nei cementificio

• Materie prime– Marna– Calcare– Pietro di gesso– Ceneri volanti– Ceneri di pirite– Scorie metallurgiche

Cosa entra nei cementifici

• Combustibili– Carbon fossile– Olio combustibile– Coke da petrolio– Terre da sbianca– Peci– Fanghi depurazione– Farine animali– Combustibili da rifiuto (CDR)– Combustibili Solidi Secondari (CSS)

Fonti di energia usate nei cementifici italianimilioni di TEP

Prezzi combustibili alle cementeriecentesimi/chilo petrolio equivalente

CSS usati nei cementifici italiani2002-2010

Composizione CSS

% in peso

Rifiuti organici 45

Tessili 2

Carta e cartone 13

Plastica 9

Altro 31

Potere Calorifico Inferiore del CSS

Da 17 a 25 Mj per chilogrammo

PET COKE: 32 Mj

Potenzialità di utilizzo

UMBRIAda 44.000 a 220.000 ton/anno

Limiti emissioni cementifici che usano CSS e inceneritori

Genon G*., Brizio E.** (2008)

Possibilità e limiti dei cementifici come impianti per l’utilizzo di combustibili da rifiuto

Waste Management 28, 2375-2385

* Politecnico Torino

**ARPA Piemonte

Grammi di metalli in una tonnellata di CDR

Metalli minimo massimo

Cadmio 0,18 2,6

Tallio 0,02 0,5

Mercurio 0,1 0,4

Piombo 25 157

Vanadio 0,3 7

CONCENTRAZIONI DI METALLI PESANTI

(nanogrammi per metro cubo) NEI FUMI DI UN CEMENTIFICIO

ALIMENTATO CON PET-COKE e CDR

100% pet-coke

50% pet-coke 50% CDR

cadmio-tallio 60 110

mercurio 290 1.270

Ref: Genon 2008

In un cementificio, la combustione

di CSS al posto di PET Coke

produce una maggiore emissione di:

MERCURIO, CADMIO, TALLIO

Classificazione tossicità dei metalli pesanti

• Classe I: cadmio, mercurio, tallio

• Classe II: arsenico, cobalto, nichel, selenio

• Classe III: piombo, cromo, rame, vanadio, stagno, manganese

Dose giornaliera tollerabilemicrogrammi/chilo di peso corporeo

MERCURIO: 1,6 microgrammi

• Un adulto di 70 chili, giornalmente, può essere esposto a

• 112 microgrammi di mercurio

• Un cementificio italiano (1992) in 24 ore, ha emesso

105.000.000 di microgrammi di mercurio:– La dose giornaliera ammissibile per

937.500 soggetti adulti

Diossine dai cementifici tedeschi con e senza CSS

• La quantità di diossina emessa non dipende dai combustibili

• Le diossine si possono formare nella parte fredda (200-400 C°) dell’impianto prima della separazione finale dei fumi

• La presenza di metalli catalizzatori (rame) nelle polveri può facilitare la formazione di diossine a partire da precursori organici e cloro

E se ritornasse il bio metano?

Fattori di emissione per impianti a cogenerazione < 25MWe

Emissione unità Turbogas Inceneritoririfiuti urbani

NOx g/GJ 124 124

PM10 mg/GJ 61 1.126

PM2,5 mg/GJ 51 1.084

27

Fonte : National Environmental Research Institute (NERI) Denmark 2007

28

Ingressoscartibiodegradabili

Uscita biogas grezzo

Uscita digestato

Uscita effluenti liquidi

BIODIGESTORE:schema

u.m.Gas

naturaleBiometano

Potere calorifico

Mega joule/m3 39,9 30,2 - 47,2

Mega joule/kg 72 55 - 86

Poteri calorifici a confronto

Mega joule / kg

Pet coke 32

CSS 17 - 25

Gas naturale 75

Biometano 55 - 86

La digestione anaerobica di

50.000 ton/anno di scarti alimentari e di allevamenti, fanghi depurazione…

produce 6 milioni mc di bio metano,

con potere calorifico di 240 milioni di Mj

equivalenti a

11.400 ton di CSS

Grazie per l’attenzione l’

E per saperne di più:

http://federico-valerio.blogspot.com