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RAPPORTO SULLO STATO AMBIENTALE DELLE ACQUE
NEL BACINO SCOLANTE DEI REGI LAGNI E
NELLE AREE AFFERENTI L’IMPIANTO DI DEPURAZIONE DI CUMA
VOLUME 6
APPLICAZIONE DELLA METODOLOGIA LCA ALLA GESTIONE DEI FANGHI DI DEPURAZIONE
APRILE 2002
ACCORDO DI PROGRAMMA ENEA-MINISTERO DELL’AMBIENTE Linea di intervento: risanamento del territorio, delle aree urbane e delle acque
Progetto n. 4.2
Titolo: ANALISI DI SPECIFICHE SITUAZIONI DI DEGRADO DELLA QUALITA’ DELLE ACQUE IN CAMPANIA, IN RIFERIMENTO AI CASI CHE MAGGIORMENTE INCIDONO NEGATIVAMENTE SULLE AREE COSTIERE
Responsabile: ing. Sergio Sgroi
Sigla di identificazione Distrib. Pag. diSezione
PROT-INN N.A. / 1 Titolo
Applicazione della metodologia di Valutazione del Ciclo di Vita (LCA) alla gestione di fanghi di depurazione.
L. Maiorino, P. Buttol, M. Tarantini
Descrittori Analisi di ciclo di vita Inventario energetico-ambientale
Sommario Questo studio si colloca nell'ambito del progetto 'Analisi di specifiche situazioni di degrado della qualità delle acque in Campania (DeQuA)', svolto nel quadro dell'accordo di collaborazione ENEA-Ministero dell'Ambiente. Obiettivo del lavoro è la valutazione del potenziale impatto ambientale di sistemi di trattamento e smaltimento dei fanghi di depurazione utilizzando la metodologia di Valutazione del Ciclo di Vita (LCA). Sono state analizzate tre soluzioni impiantistiche: trattamento e smaltimento dei fanghi di depurazione tramite incenerimento a) dopo digestione anaerobica e b) senza pre-digestione anaerobica; smaltimento tramite compostaggio. Lo studio è stato finalizzato alla identificazione dei parametri ambientalmente critici e alla definizione di modelli rappresentativi dei sistemi di trattamento dei fanghi. Tali modelli sono stati applicati ai dati di produzione di fanghi dell'impianto di Nola. Le simulazioni effettuate forniranno indicazioni utili per una corretta gestione ambientale del bacino dei Regi Lagni.
Note
NOME3
FIRMA
NOME2
FIRMA
NOME1
FIRMA
EMISSIONE - SOSTITUISCE NOME0
FIRMA
REV. DESCRIZIONE DATA REDAZIONE CONVALIDA APPROVAZIONE
Si ringraziano aziende, università e professionisti senza la disponibilità dei quali il lavoro non avrebbe potuto essere effettuato: la Seabo S.p.A., inparticolare l'Ing. M. Bondesan, il Sig. V. Cumani e il Sig. Pizzirani; l'Entsorga Italia, in particolare l'Ing. Bertossi; la Dott.ssa L. Chiriaco; il Dip. diChimica Industriale e dei Materiali dell'Università di Bologna nella persona del Dott. P. Monari; il Dip. di Chimica Fisica e Inorganica dell'Universitàdi Bologna nella persona del Prof. S. Zappoli; il Dott. G. Cesaro dell'impianto di depurazione di Nola; l'ing. S. Sgroi di ENEA/PROT-IDR; l'Ing. S.Lacaria.
L. Maiorino
Copia n. In carico a:
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Sezione
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1 Scopo del documento.......................................................................................... 6
2 Descrizione dell’attività ....................................................................................... 8
2.1 Introduzione: il trattamento e lo smaltimento dei fanghi di depurazione. ......... 8
2.2 Problematiche connesse all’uso del compost ................................................... 11
2.2.1 Caratteristiche di torbe e compost a confronto......................................12
2.2.2 Il mercato del compost ..........................................................................13
2.2.3 Considerazioni generali sull’uso del compost.......................................15
3 Obiettivi e campo di applicazione dell’analisi LCA ................................... 19
3.1 Obiettivo dello studio ....................................................................................... 19
3.2 Descrizione generale dei sistemi A, B e C ....................................................... 20
3.3 Funzioni del sistema......................................................................................... 29
3.4 Unità funzionale ............................................................................................... 32
3.5 Confini del sistema........................................................................................... 33
3.6 Procedure di attribuzione ................................................................................. 36
3.7 Indicatori energetici e tipi di impatto ambientale............................................. 36
3.8 Ipotesi e limitazioni .......................................................................................... 38
3.9 Qualità dei dati ................................................................................................. 42
3.10 Utilizzo del software Team 3.0 ........................................................................ 43
4 Analisi di inventario sistema A ....................................................................... 45
4.1 Schema generale............................................................................................... 45
4.2 Flussi in ingresso.............................................................................................. 56
4.3 Flussi in uscita .................................................................................................. 57
5 Analisi di inventario sistema B ....................................................................... 59
5.1 Schema generale............................................................................................... 59
5.2 Flussi in ingresso.............................................................................................. 63
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3 221 5.3 Flussi in uscita .................................................................................................. 64
6 Analisi di inventario sistema C ....................................................................... 66
6.1 Schema generale C ........................................................................................... 66
6.2 Flussi in ingresso.............................................................................................. 72
6.3 Flussi in uscita .................................................................................................. 74
7 Valutazione dell’impatto del ciclo di vita e interpretazione dei risultati per il sistema A......................................................................................................... 77
7.1 Schematizzazione del sistema A ...................................................................... 77
7.2 Valutazione di impatto ambientale................................................................... 78
7.2.1 Indicatori energetici...............................................................................78
7.2.2 Acidificazione dell’aria (Air Acidification) ..........................................79
7.2.3 Depauperamento delle Risorse Non rinnovabili (Depletion of Non
Renewable Resources) ...........................................................................................81
7.2.4 Eutrofizzazione (Eutrophication) ..........................................................82
7.2.5 Effetto Serra (100 anni) (Greenhouse effect (direct, 100 years))..........83
7.2.6 Tossicità Acquatica (Aquatic Toxicity) ................................................85
7.2.7 Tossicità umana (Human Toxicity) .......................................................87
7.2.8 Tossicità Terrestre (Terrestrial Ecotoxicity) .........................................89
7.2.9 Tossicità dei Sedimenti (Sediment Ecotoxicity) ...................................91
7.2.10 Smog Fotochimico.................................................................................93
8 Valutazione dell’impatto del ciclo di vita ed interpretazione dei risultati per il sistema B......................................................................................................... 94
8.1 Schematizzazione del sistema B....................................................................... 94
8.2 Valutazione e confronto di impatto ambientale sistemi A e B......................... 94
8.2.1 Indicatori energetici...............................................................................95
8.2.2 Acidificazione dell’Aria (Air Acidification) .........................................96
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8.2.3 Depauperamento delle Risorse Non Rinnovabili (Depletion of non
Renewable Resources) ...........................................................................................98
8.2.4 Eutrofizzazione (Eutrophication) ........................................................100
8.2.5 Effetto serra (100 anni) (Greenhouse effect (direct, 100 years)) ........101
8.2.6 Tossicità Acquatica (Aquatic Toxicity) ..............................................103
8.2.7 Tossicità Umana (Human Toxicity) ....................................................106
8.2.8 Tossicità Terrestre (Terrestrial Ecotoxicity) .......................................109
8.2.9 Tossicità dei Sedimenti (Sediment Ecotoxicity) .................................111
8.2.10 Smog Fotochimico...............................................................................113
8.3 Valutazioni conclusive sul confronto tra i sistemi A e B............................... 114
9 Valutazione dell’impatto ambientale del ciclo di vita ed interpretazione dei risultati per il sistema C ................................................................................ 116
9.1 Schematizzazione del sistema C..................................................................... 116
9.2 Valutazione e confronto di impatto ambientale sistemi A e C....................... 117
9.2.1 Indicatori energetici.............................................................................117
9.2.2 Acidificazione dell’Aria (Air Acidification) .......................................119
9.2.3 Depauperamento delle Risorse Non Rinnovabili (Depletion of Non
Renewable Resources) .........................................................................................120
9.2.4 Eutrofizzazione (Eutrophication) ........................................................122
9.2.5 Effetto serra (100 anni) (Greenhouse effect (direct, 100 years)) ........123
9.2.6 Tossicità Acquatica (Aquatic Toxicity) ..............................................125
9.2.7 Tossicità Umana (Human Toxicity) ....................................................128
9.2.8 Tossicità Terrestre (Terrestrial Ecotoxicity) .......................................131
9.2.9 Ecotossicità dei Sedimenti (Sediment Ecotoxicity) ............................134
9.2.10 Smog Fotochimico...............................................................................135
9.3 Valutazioni conclusive sul confronto tra i sistemi A e C............................... 137
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5 221 9.4 Valutazione del contributo dei metalli pesanti contenuti nel compost alla
Tossicità terrestre.......................................................................................................... 138
10 Bilancio di materia e di energia dell’inceneritore .................................... 141
10.1 Bilancio di materia ......................................................................................... 141
10.2 Bilancio di energia ......................................................................................... 143
10.3 Analisi energetica ........................................................................................... 147
11 Caso studio nel bacino dei Regi Lagni: Impianto di Nola...................... 158
11.1 Condizioni di estrapolazione dei modelli....................................................... 158
11.2 Dimensionamento di massima di un impianto di compostaggio per i fanghi di
depurazione dell’impianto di Nola ............................................................................... 160
11.3 Applicazione ai fanghi di depurazione prodotti nell’impianto di Nola degli
ecobilanci dei sistemi A, B e C. ................................................................................... 166
12 CONCLUSIONI ................................................................................................... 173
13 BIBLIOGRAFIA................................................................................................... 177
ALLEGATO 1........................................................................................................... 179
ALLEGATO 2........................................................................................................... 181
ALLEGATO 3........................................................................................................... 183
ALLEGATO 4........................................................................................................... 191
ALLEGATO 5........................................................................................................... 198
ALLEGATO 6........................................................................................................... 206
ALLEGATO 7........................................................................................................... 207
ALLEGATO 8........................................................................................................... 208
ALLEGATO 9........................................................................................................... 212
ALLEGATO 10......................................................................................................... 215
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1 Scopo del documento
Lo scopo di questo documento è valutare il potenziale impatto ambientale dei
sistemi di trattamento e smaltimento dei fanghi di depurazione; e analizzare le relative
condizioni operative di funzionamento al fine di identificare processi a basso impatto
ambientale alternativi alla discarica.
Sono state prese in esame tre soluzioni tecnico impiantistiche:
• trattamento e smaltimento dei fanghi di depurazione tramite incenerimento.
All’interno di questo scenario si è analizzato se sia vantaggioso, dal punto di vista
dei principali impatti ambientali, avere uno stadio di stabilizzazione mediante
digestione anaerobica (Sistemi A e B).
• smaltimento tramite compostaggio (Sistema C).
Le valutazioni ambientali sono state eseguite con la metodologia della Valutazione del
Ciclo di Vita (Life Cycle Assessment, LCA). Tale metodologia permette di esaminare il
sistema oggetto dello studio nel suo intero ciclo di vita, aggregando le emissioni ed i
consumi di risorse naturali in categorie di impatto ambientale; in questo modo è
possibile identificare gli stadi ambientalmente critici ed intervenire eventualmente con
soluzioni migliorative mirate.
Lo studio di LCA è stato integrato da bilanci di materia e di energia che completano la
definizione dei modelli.
Questo documento è stato realizzato all’interno del progetto “ANALISI DI
SPECIFICHE SITUAZIONI DI DEGRADO DELLA QUALITA’ DELLE ACQUE
DELLA CAMPANIA, IN RIFERIMENTO AI CASI CHE MAGGIORMENTE
INCIDONO NEGATIVAMENTE SULLE AREE COSTIERE” denominato DeQuA.
La finalità del progetto è di fornire un contributo tecnico, scientifico e di indirizzo alla
definizione delle procedure e metodologie per l’elaborazione dei programmi di
intervento previsti dall’Ordinanza 1 del 25/02/1999, e di elaborare inoltre una
metodologia di analisi e di studio di supporto alla pianificazione e alla progettazione
integrata per il risanamento e la tutela delle acque. Il risanamento idrogeologico
interessa un’area che comprende il territorio dei comuni di Caserta, Napoli Nord,
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Napoli Ovest, Acerra e Nola; questo bacino è identificato con il nome di Regi Lagni. I
fanghi relativi agli impianti di depurazione operanti in questa area geografica servono
un’utenza quantificabile in circa 3.540.000 AE a cui corrisponde una produzione di
fango disidratato pari a circa 500 m3/d; tali fanghi sono allo stato attuale inviati in
prevalenza in discarica e in piccola parte al compostaggio.
Grazie alla collaborazione di alcune aziende che gestiscono i processi di
trattamento e smaltimento fanghi, sono stati sviluppati dei modelli per rappresentare i
sistemi in esame. Tali modelli sono stati utilizzati per valutare i potenziali impatti
ambientali associati al trattamento e smaltimento dei fanghi di depurazione impiegando
i dati di produzione dell’impianto di Nola. Le simulazioni effettuate forniranno
indicazioni utili finalizzate a una corretta gestione ambientale del bacino dei Regi
Lagni.
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2 Descrizione dell’attività
2.1 Introduzione: il trattamento e lo smaltimento dei fanghi di depurazione.
I fanghi di depurazione si originano dal processo di trattamento delle acque reflue
di scarico; nei fanghi si ritrovano concentrati gran parte degli inquinanti presenti
inizialmente nelle acque influenti al processo di depurazione (sostanza organica, batteri
patogeni, virus, metalli pesanti, microinquinanti organici ecc.). Considerando che solo
una modesta frazione della portata di ingresso del refluo generalmente variabile tra il 2
- 4% (5-8 l/ab/d) caratterizza la quantità di fango prodotta, l’incidenza del costo del
trattamento e dello smaltimento dei fanghi risulta significativa ed in modo particolare
negli impianti di grande dimensione, può raggiungere fino al 40% del costo di impianto
ed il 50% del costo di esercizio [G. Mininni et al., 1990].
Tali fanghi provenienti da diverse sezioni dell’impianto (si distinguono tre
principali tipologie di fanghi: chimici, primari e biologici di supero) risultano trattati in
vari modi lungo la linea fanghi del processo di depurazione: le principali metodiche
utilizzate comportano semplici processi fisici quali l’ispessimento e la disidratazione
meccanica (applicabili a tutte le tipologie di fanghi) e processi specifici per i fanghi
primari e biologici, quali la digestione aerobica ed anaerobica.
A valle di tali trattamenti i fanghi hanno subito una consistente riduzione di
volume; la fase successiva è il riutilizzo/smaltimento finale. La scelta della soluzione
più idonea richiede un esame corretto delle alternative in relazione alle caratteristiche
dei fanghi, al contenuto di metalli pesanti e di sostanze tossiche, alla disponibilità dei
siti e degli impianti di depurazione. Le tradizionali opzioni, ancora oggi largamente
applicate, sono l’utilizzo agricolo e la discarica controllata; tuttavia considerando una
normativa più attenta alle prerogative ambientali e costi sempre più elevati, queste due
soluzioni risultano sempre meno perseguibili ed adeguate.
L’utilizzo agricolo dei fanghi, sia in forma liquida , sia disidratati è stato praticato
per lungo tempo, ma, a partire dagli anni ’60, è stato messo seriamente in discussione.
L’incremento dell’apporto di liquami industriali alle fognature civili ha infatti causato
modifiche sensibili nelle caratteristiche dei liquami e quindi dei fanghi; in questi si sono
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riscontrate concentrazioni anche elevate di sostanze potenzialmente tossiche ed
accumulabili nel terreno. Gli effetti positivi dell’utilizzo dei fanghi in agricoltura sono
connessi alla presenza di azoto, fosforo, sostanza organica e micronutrienti. Tale
utilizzo deve essere conforme a quanto disposto dalla Direttiva 86/278/CEE del
Consiglio delle Comunità Europee. Per quanto riguarda la legislazione italiana lo
smaltimento sul suolo è regolato dal Decreto Legislativo del 27 gennaio 1992, n.99 che
disciplina le modalità, condizioni di utilizzo, divieti, competenze dello stato, delle
regioni e delle province analisi di terreno e dei fanghi, le norme tecniche e le sanzioni.
Nelle tabelle 2.1, 2.2 e 2.3 sono stati riportati rispettivamente i valori massimi di
concentrazione di metalli pesanti nei suoli agricoli destinati all’utilizzo dei fanghi di
depurazione, i valori massimi di concentrazione di metalli pesanti nei fanghi destinati
all’utilizzo in agricoltura e le caratteristiche agronomiche e microbiologiche nei fanghi
destinabili all’utilizzo in agricoltura.
Tab. 2.1 Valori massimi di concentrazione di metalli pesanti nei suoli agricoli destinati all’utilizzo dei fanghi di depurazione
Parametro Valore limite [mg/kg SS]
Cd 1.5 Hg 1 Ni 75 Pb 100 Cu 100 Zn 300
Tab.2.2 Valori massimi di concentrazione di metalli pesanti nei fanghi destinati all’utilizzo in agricoltura
Parametro Valore limite [mg/kg SS]
Cd 20 Hg 10 Ni 300 Pb 750 Cu 1000 Zn 2500
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Tab.2.3 Caratteristiche agronomiche e microbiologiche nei fanghi destinabili all’utilizzo in agricoltura.
Parametro Valore limite
Carbonio organico %SS (min) 20
Fosforo tot. %SS (min) 0.4
Azoto tot. %SS (min) 1.5
Salmonella MPN/gSS (max) 103
Allo stato attuale l’impiego dei fanghi in agricoltura è occasionale e reso
problematico per la presenza di metalli pesanti.
L’impiego della discarica controllata rappresenta l’unica soluzione possibile di
smaltimento per una grande varietà di materiali e di situazioni. Le disposizioni
legislative attualmente vigenti prevedono la possibilità di smaltire rifiuti in discariche di
varie categorie a seconda della natura e della pericolosità del rifiuto stesso. Sono
previste tre classi di discariche e quelle di seconda classe sono ulteriormente suddivise
in sottoclassi di tipo A, tipo B, tipo C per cinque gruppi complessivi: 1, 2A, 2B, 2C, 3.
Passando dalla prima alla terza categoria la complessità di allestimento dell’impianto
cresce con l’aumentare del livello di tossicità e di pericolosità dei rifiuti per l’ambiente.
I fanghi di depurazione sono classificati come rifiuti speciali è destinabili per discariche
a partire dalla seconda categoria.
In Europa ed Italia l’attuale tendenza politica è volta all’abbandono dell’impiego
delle discariche come strategia di smaltimento dei rifiuti, per orientarsi al riciclaggio e
il riuso degli stessi. Si aggiunge che la possibilità di utilizzare le discariche richiede la
realizzazione di una spinta impermeabilizzazione e la necessità di un controllo a lungo
termine che comportano elevati oneri economici e che la disponibilità di terreni
adeguati si sta contraendo per l’espandersi dell’urbanizzazione e per le restrizioni
dell’uso dei terreni.
In tale ottica acquistano sempre maggior rilievo il compostaggio e i trattamenti
termici in modo particolare l’incenerimento. Tali strategie di smaltimento costituiscono
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oggetto del seguente rapporto e pertanto vengono trattati con maggiore dettaglio nelle
pagine successive.
2.2 Problematiche connesse all’uso del compost
La destinazione finale elettiva del compost dovrebbe essere il settore agricolo,
dove i suoli si potrebbero giovare della presenza di humus di lenta degradazione, che
migliorerebbe le caratteristiche fisiche del terreno. I benefici potenziali inerenti alla
somministrazione di compost nel suolo sono connessi alla diminuzione della coesione
nei terreni argillosi in modo da aumentare la permeabilità del suolo all’acqua e all’aria,
la ritenzione dell’acqua e dei nutrienti nei suoli sabbiosi e la concentrazione dei
nutrienti essenziali al suolo.
Indipendentemente dalle dosi e dagli ambiti di impiego, il compost deve
possedere alcuni requisiti di base, peraltro indispensabili anche per gli altri ammendanti
organici: assenza di agenti patogeni, di semi vitali, di odori sgradevoli, e di fattori
fitotossici; basso contenuto di metalli, di vetro e plastica; elevato contenuto di sostanza
organica sufficientemente stabilizzata; equilibrato contenuto di elementi nutritivi
(azoto, fosforo, potassio), condizionamento fisico adeguato alle differenti tecniche di
applicazione.
L’impiego agricolo di compost nelle pratiche agricole a pieno campo risulta
offrire importanti vantaggi, garantendo adeguati livelli di sostanza organica e buone
proprietà fisiche nei terreni. Tuttavia si osserva che il compost non è sempre in grado di
soddisfare le esigenze nutritive delle piante coltivate. Per specie con marcate esigenze
nutritive, come il mais solo un’appropriata integrazione minerale può costituire una
soluzione agronomica valida. L’impiego del compost nei terricciati, nei substrati in
floricoltura o nei ripristini ambientali garantisce un ampio bacino di mercato che non
innesca problemi collegati alla catena trofica.
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2.2.1 Caratteristiche di torbe e compost a confronto
Il principale materiale impiegato per la realizzazione di substrati colturali è
indubbiamente la torba, ed in particolare la torba bionda, o acida, che l’Italia importa in
grandi quantità.
Da una valutazione di Cattivello [Cattivello, C. 1990] risulta che le torbe
mostrano buone caratteristiche fisiche: bassa densità apparente, buona porosità totale,
elevata capacità per l’aria e discreta capacità per l’acqua. Chimicamente sono
caratterizzate da un contenuto elevato di sostanza organica, pH decisamente elevato e
una conducibilità elettrica specifica ridotta.
Il loro impiego richiede la correzione del pH (calcinazione) e l’integrazione con
sostanze chimiche (fertirrigazioni, concimazioni).
In Tab 2.4 sono riportate e confrontate le caratteristiche analitiche del compost
ottenuto da matrici organiche selezionate e della torba.
Tab. 2.4 Tipiche caratteristiche analitiche di torbe e compost [archivio dati dell’Istituto Agrario di S. Michele all’Adige e della Scuola agraria del Parco di Monza]
Torbe Compost
N° campioni analizzati 44 97
Umidità [%] 50-70 35-45
PH 3.2-4.0 7.2-8.0
C.E.S. [mS/cm] <0.2 1-3
Ceneri [% ss] 1-5 30-60
Sostanza organica [% ss] 75-90 35-50
Azoto totale [% ss] 0.6-0.8 1.0-2.1
C/N 45-60 15-20
P2O5 [% ss] <0.1 0.6-2.0
K2O [% ss] <0.1 0.4-0.8
Tasso di umificazione [%] 15-25 18-25
Indice di umificazione [%] 10-15 9-13
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Tale confronto consente di formulare alcune considerazioni generali. Il compost
presenta:
• una conducibilità elettrica specifica più elevata;
• un minore contenuto di sostanza organica e minore rapporto C/N;
• una maggiore ricchezza fitonutritiva;
• un valore più elevato di densità apparente;
• una porosità totale minore e un minor contenuto di acqua facilmente disponibile.
Il compost presenta una più elevata variabilità delle caratteristiche analitiche,
imputabile alla spiccata eterogeneità delle matrici organiche impiegate per la sua
produzione. Dal confronto dei parametri si rivela dal punto di vista chimico un prodotto
complementare alla torba. Anche dal punto di vista delle proprietà fisiche
idrogeologiche le caratteristiche del compost si integrano con quelle della torba bionda.
Dalla miscela costituita da queste due matrici ci si può attendere un materiale idoneo
per l’impiego professionale in substrati colturali [Zorzi G., Pinamonti F., 1998].
2.2.2 Il mercato del compost
Il mercato del compost è alquanto variegato. Qui di seguito si prendono in esame
i principali impieghi nel settore del terricciato. Per la preparazione di terricci destinati
alle attività hobbistiche e la paesaggistica il compost viene utilizzato in dosi consistenti,
fino all’impiego in totale purezza nei casi in cui il prodotto sia destinato alla cura di
tappeti erbosi e al giardinaggio. Nella preparazione di substrati colturali per attività
professionali l’analisi non può prescindere da una considerazione più oculata delle
problematiche e delle implicazioni connesse. Consideriamo i seguenti settori:
Vivaismo orticolo
I fornitori di questo articolo di norma acquistano sul mercato terricci professionali
a base torbosa, impiegandoli tal quali senza alcuna integrazione. Rispetto a questi
materiali i substrati a base di compost e torba bionda si caratterizzano per una
densità apparente più elevata e per una porosità libera maggiore.
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14 221 Floricoltura
In questo comparto produttivo l’uso di contenitori (vasi) più capaci e la
maggiore durata del ciclo colturale, rispetto al vivaismo orticolo, fanno sì che buona
parte delle aziende specializzate ricorra all’integrazione chimica del substrato (di
norma 2kg/m3 di concimi complessi ternari). I floricoltori non sempre impiegano
terricci professionali pronti, ma preferiscono talvolta prepararsi in azienda i
substrati mescolando torbe chiare , torbe scure e materiali ad elevata capacità per
l’aria come la perlite.
I terricci a base di compost e torbe chiare presentano caratteristiche ottimali
per questo tipo di utilizzo. Rispetto ai terricci professionali manifestano
generalmente una capacità per l’aria più elevata e una ricchezza fitonutritiva
maggiore, tanto da rendere superflui interventi di arricchimento.
Vivaismo di piante ornamentali e forestali
In questo comparto le piante vengono coltivate a cielo aperto e il substrato
colturale deve risultare molto poroso e in grado di allontanare velocemente le acque
piovane in eccesso, in modo da evitare pericolosi ristagni idrici. Sul mercato sono
presenti pochissimi formulati commerciali appositamente studiati per questo
specifico comparto produttivo; in linea di massima, le aziende vivaistiche di piante
ornamentali e forestali si preparano in casa i substrati colturali partendo da materiali
torbosi ed integrandoli con dosi piuttosto consistenti di pomice ed argilla espansa.
I dati di numerose sperimentazioni evidenziano come anche i substrati a base
di compost e torba bionda beneficiano delle integrazioni con materiali porosi. La
loro ricchezza fitonutritiva consente di limitare gli apporti minerali da effettuare
mediante ripetute fertirrigazioni nel corso del ciclo colturale. [Tattini M. et al.,
1990]
Coltivazioni fuori suolo
Le tecniche di coltivazione fuori suolo sono in crescita soprattutto su specie
orticole e floricole (pomodoro, fragola, gerbera, etc.). Esse consistono in tecniche
impiantistiche che permettono di coltivare le piante fuori dal terreno agrario non
solo durante la fase di allevamento (vivaismo), ma durante l’intero ciclo colturale.
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Normalmente si adottano contenitori (sacchi o vasi con capienza da 8 a 30 l),
canalette o altri sistemi che comunque prevedano l’impiego di substrati colturali di
varia natura (lana di roccia, perlite, pietrisco granitico o basaltico, torba, etc.).
Le prove di sperimentazione del compost in questo settore si sono rivelate
soddisfacenti e substrati a base di compost comportano evidenti vantaggi
agronomici. Da quanto considerato segue che l’individuazione di un prodotto
merceologicamente equivalente al compost è di difficile identificazione.
2.2.3 Considerazioni generali sull’uso del compost
La valutazione dell’uso del compost necessita un’attenta analisi degli effetti da
esso esercitati sull’ambiente.
Il compost si ottiene da un processo di stabilizzazione biologica e presenta
elementi nutritivi in forma organica che non generano particolari rischi di
eutrofizzazione, legati al rilascio di azoto o di microelementi in forma minerale. Il
principale fattore limitante l’impiego agricolo del compost è costituito dai possibili
rischi ambientali e sanitari determinati dall'impiego di matrici compostabili già
inquinate all'origine da microinquinanti organici e metalli pesanti. La pericolosità di tali
sostanze è relativa alle loro caratteristiche di mobilità, tossicità, persistenza e
bioaccumulo.
L’introduzione sul mercato di consumo di una grande varietà di sostanze
chimiche comporta il loro confluire nei rifiuti e nei reflui urbani e, quindi, anche nelle
matrici compostabili. Durante il trattamento depurativo delle acque si consegue un
sensibile abbattimento della concentrazione dei microinquinanti organici pari al 40-
99% [Piccolo A., 1991]; una ulteriore degradazione avviene nel processo di
compostaggio e nel suolo. In generale il terreno ha, in opportune condizioni, la capacità
di biodegradare tutti i composti organici contenuti nel compost [Canzi P., 1997].
Una volta sparsi sul terreno i microinquinanti organici presenti nel fango sono
infatti trasformati fisicamente, chimicamente e biologicamente in altri composti
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intermedi. Il loro percorso di degradazione e quindi il periodo di tempo in cui sono
raggiunte concentrazioni trascurabili nel suolo dipende grandemente dalle condizioni
locali del terreno. Lo stato attuale delle conoscenze porta tuttavia ad affermare che il
percolamento di microinquinanti organici nelle acque sotterranee può essere
considerato trascurabile, che i microrganismi del suolo sono in grado di adattarsi alle
nuove e mutate condizioni e che numerosi composti organici sono rapidamente
degradati. La maggior parte degli inquinanti organici non sono inoltre assorbiti dalle
piante; una possibile via di contaminazione è invece costituita dall’ingestione da parte
di animali al pascolo di composti persistenti e bioaccumulativi come i PCB, con
conseguente contaminazione di latte e carne. Va osservato, in ultimo, che a livello
europeo, manca una adeguata conoscenza delle concentrazioni dei microinquinanti
organici nei fanghi di depurazione. [Arthur Andersen, 2001].
Diverso è il comportamento dei metalli pesanti che tendono a concentrarsi nei
fanghi di depurazione e si ritrovano nel compost e quindi nel suolo. Proprietà comune a
tutti i metalli pesanti, indipendentemente dalla presenza o assenza di ruolo fisiologico
per gli esseri viventi, è quella di essere presenti nei tessuti a concentrazioni molto basse
e di diventare tossici quando la loro concentrazione supera un valore limite di soglia.
I metalli pesanti presenti nel compost provengono dalle frazione organica dei rifiuti
urbani e dai fanghi di depurazione. La natura fortemente variabile del contenuto di
metalli nei fanghi di depurazione in relazione al tipo di scarico trattato non consente di
ottenere delle indicazioni generali di ampia validità. In linea di massima i fanghi
derivanti dal trattamento di sole acque civili e/o di scarichi dell’agroindustria risultano
idonei al compostaggio. Va infine segnalato come spesso anche i reflui zootecnici
(letame, liquami e pollina) possano contenere dosi piuttosto elevate di alcuni metalli
[Cortellini L., Piccinini S., 1993; Cortellini L., Piccinini S. 1994]; spesso tali liquami
presentano elevati contenuti in rame e zinco.
I metalli pesanti possono essere presenti nelle matrici organiche e nel compost in
forme diverse: come sali (carbonati, solfiti, etc.), legati alle sostanze organiche, in
forma adsorbita o in forma scambiabile [Petruzzelli G. et al.,1994]. La forma chimico
fisica dei metalli influenza sensibilmente la loro assimilabilità nel suolo. Altri fattori
significativi che intervengono nei processi di assimilazione sono: il pH, il potenziale
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redox, l’attività biologica, la sostanza organica, la quantità e il tipo di argilla e la
capacità di scambio ionico. La loro disponibilità nel terreno tende a diminuire
all’aumentare del pH per la formazione di precipitati e di adsorbimenti molto forti, oltre
che per l’aumentata stabilità dei complessi con le sostanze umiche [Petruzzelli G.,
1992]. Anche alcuni fattori fisici ambientali tendono ad influenzare il livello di
assimilazione dei metalli; ad esempio le basse temperature e le condizioni di basso
contenuto idrico tendono a ridurre la disponibilità per i vegetali. Per una efficace
comprensione della pericolosità di questi elementi è essenziale quindi una buona
conoscenza della loro reattività nel terreno. Ogni valutazione accurata non può
prescindere da dati sito-specifici [McLean, J.E. Bledsoe,1992].
L’impiego di compost in agricoltura (se in presenza di microinquinanti organici e
metalli pesanti) va quindi valutato in base agli effetti causati sulla qualità del suolo,
sulla mobilità e sulla biodisponibilità dei metalli pesanti, sui loro possibili danni da
fitotossicità, sulla loro possibile assunzione da parte di vegetali e sul loro inserimento
nella catena alimentare. Queste valutazioni di norma richiedono una serie di analisi
chimiche, saggi biologici, prove colturali in vaso e prove agronomiche a pieno campo.
L’impiego razionale del compost in campo agricolo richiede di:
fissare uno standard di qualità dei terreni;
determinare la qualità dei compost;
individuare le specie vegetali in grado di accumulare metalli e adottarle come piante
spia;
individuare le specie vegetali in grado di accumulare metalli e adottarle come
indicatori di rischio di bioaccumulo lungo la catena alimentare;
verificare e confrontare tali apporti con quelli derivanti dalle comuni pratiche
agricole, nonché con l’apporto atmosferico;
formulare strategie di controllo sulla composizione delle materie che concorrono
alla formazione del compost.
Ad ogni modo il problema dei metalli pesanti può essere superato destinando al
compostaggio matrici organiche selezionate, provenienti da utenze ben definite. Da ciò
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deriva la necessità di scegliere le materie da sottoporre a processo fermentativo e di
adottare un approccio analitico sia nella caratterizzazione iniziale che nel contenuto
finale [Genevini P. L., 1998].
Dalle considerazioni formulate appare evidente che la soluzione di smaltire i
fanghi di depurazione di depurazione tramite compostaggio esige che vengano
rispettate alcune priorità:
Una qualità molto elevata del fango, tale da fornire ogni garanzia di carattere
igienico sanitaria e ambientale;
Un rigoroso e puntuale controllo delle caratteristiche degli scarichi delle industrie
allacciate al sistema fognario;
Una gestione altamente qualificata del funzionamento dei processi di depurazione
Ottime relazioni, basate sulla fiducia, con il Pubblico e con gli utilizzatori finali del
prodotto ( Agricoltori)
La scelta di indirizzare i fanghi di depurazione al compostaggio richiede inoltre
una accurata valutazione delle valenze territoriali (quantità di fango da utilizzare,
caratteristiche delle colture, distanze da percorrere, disponibilità di altri prodotti da
utilizzare insieme ai fanghi, condizioni climatiche, etc.).
La soluzione alternativa è costituita dall’incenerimento del fango, in tutte le sue
varianti tecnologiche (co-incenerimento con i rifiuti solidi, in forni di produzione del
cemento, pirolisi) con smaltimento o recupero finale delle scorie e delle ceneri.
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3 Obiettivi e campo di applicazione dell’analisi LCA
3.1 Obiettivo dello studio
Lo studio pone a confronto possibili scenari per il trattamento e lo smaltimento di
fanghi di depurazione al fine di individuare i punti ambientalmente critici. L’impiego
della metodologia LCA consente di porre a confronto gli impatti ambientali e di
identificare gli stadi che incidono significativamente, in modo tale da potere intervenire
in modo opportuno. Per lo sviluppo dei sistemi relativi alle diverse soluzioni di
trattamento e smaltimento si utilizzano dati relativi ad impianti esistenti e
contraddistintiti da comprovata efficienza. Per la definizione del sistema di trattamento
e smaltimento tramite incenerimento dei fanghi digeriti anaerobicamente (sistema A) i
dati per la realizzazione del modello sono relativi all’impianto di Corticella (Bologna)
della Seabo S.p.A. Il sistema di trattamento e smaltimento dei fanghi di depurazione
della Seabo rappresenta una delle soluzioni impiantistiche più efficienti e documentate
sul territorio nazionale. Per il sistema di trattamento e smaltimento dei fanghi di
depurazione tramite incenerimento senza digestione (sistema B) il modello è sviluppato
partendo da quello realizzato per il sistema con digestione anaerobica dei fanghi e
considerando ipotesi di lavoro semplificative. Per lo sviluppo del sistema di
compostaggio sono state utilizzate le indicazioni fornite dalla Entsorga S.r.l., società
impegnata nello studio e nell’applicazione di nuove tecnologie in campo ambientale.
Lo scopo di questo documento è quindi di avviare un processo di analisi per la
gestione ambientale dei fanghi di depurazione dell’area dei Regi Lagni fornendo
indicazioni relative alle diverse strategie perseguibili per il trattamento e lo smaltimento
dei fanghi di depurazione in alternativa alla discarica.
Applicazioni previste: Lo studio LCA sviluppato dovrà fornire un quadro delle
problematiche ambientali connesse con le soluzioni di smaltimento, tramite
incenerimento e compostaggio, dei fanghi di depurazione urbani identificando i punti
critici. Tutto questo dovrà contribuire a una gestione ottimale dei fanghi di depurazione
nell’ambito di operazioni rivolte al recupero idrogeologico dell’area dei Regi Lagni.
Il destinatario dello studio è il Ministero dell’Ambiente.
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3.2 Descrizione generale dei sistemi A, B e C
Al fine di semplificare la descrizione dei sistemi si utilizza il seguente schema per
l’identificazione dei processi in esame:
SISTEMA A
Processo di trattamento e smaltimento dei fanghi di depurazione tramite
incenerimento previa digestione anaerobica.
SISTEMA B
Processo di trattamento e smaltimento dei fanghi di depurazione tramite
incenerimento senza operare stadi di stabilizzazione.
SISTEMA C
Processo di trattamento e smaltimento dei fanghi di depurazione tramite
compostaggio
Di seguito riportiamo un descrizione generale dei singoli sistemi presi in analisi.
SISTEMA A
La descrizione di questo modello è basata sullo schema di funzionamento
dell’impianto di Corticella della Seabo S.p.A..
I fanghi prodotti dai processi depurativi per acque reflue di scarichi civili, sono
raccolti ed ispessiti in una vasca di pre-ispessimento in modo tale da conseguire una
sostanziale riduzione del tenore in acqua del fango. Il surnatante (acqua del fango) che
si libera dal processo viene rinviato a monte del trattamento depurativo del liquame. Il
grande vantaggio dell’ispessimento è di consentire una notevolissima riduzione del
volume e del peso del fango che risulta preziosa, in quanto permette sostanziali
economie nelle fasi successive del trattamento del fango. I fanghi ispessiti sono quindi
avviati al processo di digestione anaerobica.
La digestione anaerobica è un processo di conversione, da parte di
microrganismi ed in assenza di ossigeno, di sostanze organiche complesse quali
glucidi, lipidi, protidi, con produzione di un biogas costituito prevalentemente da
metano per il 50-70% e CO2, ed un potere calorifico medio di circa 23.000 kJ/Nm3.
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Possiamo distinguere 4 diverse fasi associate al livello di degradazione biologica
del substrato:
• Idrolisi;
• Fermentazione;
• Acetogenesi;
• Metanogenesi.
Nel primo caso (idrolisi) i batteri trasformano le molecole complesse in molecole più
elementari, per es. proteine in aminoacidi, lipidi in glicerolo e acidi grassi, polisaccaridi
in mono o disaccaridi.
Nel secondo caso (fermentazione) la trasformazione continua fino all’ottenimento
di alcoli, acidi grassi (fino a 5 atomi di carbonio), CO2, H2 ed altre sostanze neutre. A
questo punto il 90% dei batteri presenti nel di gestore è costituito da batteri
fermentativi.
Nel terzo caso (acetogenesi) si ha la conversione dei composti ottenuti in acetato
ed idrogeno, in condizioni di bassa concentrazione di idrogeno.
Nella quarta fase (metanogenesi) si ha la produzione di metano prevalentemente
secondo le seguenti reazioni:
4 H2 + CO2 CH4 + 2 H2O
CH3COOH CH4 + CO2
La prima reazione è dovuta a batteri idrogenotrofici (autotrofici), la seconda a batteri
acetoclastici (eterotrofici).
Durante la digestione di possono distinguere tre differenti intervalli di
temperatura corrispondenti ad equivalenti tre fasi di crescita batterica:
• Fase Psicrofila (temperatura intorno ai 20°C);
• Fase Mesofila ( temperatura compresa tra i 30 e 40°C);
• Fase Termofila (temperatura compresa tra i 50 e 60°C).
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Il processo di digestione deve fare riferimento alla Direttiva 91/271/EEC
(Documento di lavoro EU, Ottobre 2000), in cui sono specificate le richieste igienico-
sanitarie alle quali attenersi.
I principali vantaggi del processo di digestione anaerobica sono indicati di seguito:
• Produzione di biogas costituito prevalentemente da metano che può essere usato
dallo stesso impianto sostituendo in parte i combustibili tradizionali quale fonte di
energia;
• Riduzione delle sostanze organiche presenti dal 30 al 60%;
• Abbattimento dell’impatto odorifero, sia perché il processo avviene in ambiente
chiuso, sia perché si ha una riduzione delle sostanze organiche volatili;
• Riduzione degli agenti patogeni che non sopravvivono a temperature prossime ai
60°C tipiche dello stadio termofilo;
• Impiego dell’effluente dei processi di digestione anaerobica per la produzione di
compost. Infatti, dopo il trattamento anaerobico si ha una significativa riduzione dei
cattivi odori e conseguentemente anche una riduzione del carbonio contenuto,
mentre i livelli di azoto e fosforo rimangono piuttosto alti, quindi l’effluente la
digestione si presta al compostaggio, previa miscelazione con scarti verdi e/o
FORSU sia per portare il rapporto C/N nei limiti richiesti sia per dare struttura alla
miscela;
• Riduzione dell’impatto ambientale e dell’effetto gas serra, in particolar modo
rispetto ad un eventuale diretto trattamento in discarica dei fanghi o dei rifiuti
organici in genere. In discarica, infatti, si ha una lenta decomposizione aerobica ed
anaerobica della sostanza organica, la cui stabilizzazione richiede un intervallo
temporale che va dai 20 ai 100 anni. Durante questo periodo vengono emessi gas
come CO2 e CH4, quest’ultimo avente un effetto serra di circa venti volte superiore
al primo.
Gli svantaggi sono principalmente dovuti a difficoltà di controllo e gestione del
processo biologico ed in particolare:
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• Forte dipendenza dalla temperatura, che deve mantenersi nell'intervallo di crescita
dei microrganismi interessati alla particolare fase del processo;
• Dipendenza dal pH, che deve essere vicino alle condizioni di neutralità;
• Tempo del processo abbastanza lungo;
• Convivenza fra diverse specie microbiche aventi diverse velocità di crescita con
conseguente problema di controllo.
Nel sistema che si prende in esame per lo studio si considerano tre possibili utenze per
il biogas che si sviluppa dal di gestore anaerobico:
• CALDAIA (generazione di vapore dalla combustione del biogas)
• MOTOGENERATORI (motori endotermici dove si brucia il biogas per la
generazione di energia elettrica)
• TORCIA (fiamma impiegata per la combustione del biogas prima di essere liberato
all’ambiente)
Le utenze prese in esame ricalcano il modello di impiego del biogas nell’impianto di
trattamento e smaltimento fanghi di Corticella (Bologna) della Seabo S.p.A..
Il fango digerito viene inviato al processo di post-ispessimento per ridurre i
volumi di acqua. Anche per il post-ispessimento valgono le medesime considerazioni
sviluppate per il pre-ispessimento; l’acqua surnatante viene rinviata a monte del
processo di depurazione del liquame mentre il fango ispessito è inviato alla
disidratazione meccanica. La diminuzione del contenuto di acqua presente nel fango
costituisce un’operazione di fondamentale importanza per l’efficienza del processo di
incenerimento giacché la percentuale di secco che si consegue dalla disidratazione
meccanica influenza significativamente il processo di incenerimento.
Esiste una grande varietà di macchine per la disidratazione del fango fra queste è
possibile identificare le seguenti principali categorie:
• Filtri a vuoto;
• Presse a nastro;
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• Filtri-pressa;
• Centrifughe
Nel modello seguente si impiegano filtri-pressa che offrono il vantaggio di conseguire
un elevato tenore di secco per il fango.
Nel processo di disidratazione meccanica si adotta un condizionamento chimico
che consente tramite il dosaggio di reattivi chimici di ottenere i seguenti effetti:
• Azione coagulante mediante la neutralizzazione dei legami intermolecolari
desistenti fra le particelle di fango e l’acqua legata, che può così agevolmente
liberarsi nel successivo trattamento;
• Flocculazione delle particelle più fine del fango favorendo quindi la loro
agglomerazione in particelle più grandi migliorando la sedimentabilità del fango;
• Azione di irrobustimento dei fiocchi.
I reagenti chimici utilizzati sono polielettroliti a matrice organica di cui in
commercio esistono moltissime varietà.
Il fango disidratato è stoccato per poi essere incenerito. Le principali tipologie di
forni per la combustione dei fanghi di depurazioni sono essenzialmente due:
• Forno a piani multipli;
• Forno a letto fluido.
Nel sistema seguente si utilizza un forno a piani multipli (11 piani). Il forno a piani
multipli è una apparecchiatura alquanto complessa. Tale soluzione tecnica risulta essere
la più diffusamente utilizzata. Il forno a piani risulta costituito da un mantello cilindrico
in acciaio, rivestito internamente di materiale refrattario con una serie di piani
orizzontali. Il materiale da incenerire alimentato dalla parte superiore viene trasportato
di piano in piano dall’azione di bracci rotanti montati su un albero centrale. Durante il
movimento verso il basso il fango dapprima perde l’umidità essiccandosi e poi entra
nella sezione centrale dove avviene la combustione delle sostanze organiche. Le ceneri
sono scaricate dal fondo del forno ed inviate, dopo spegnimento con acqua, allo
smaltimento in discarica. Per completare la combustione è necessario l’impiego di gas
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metano come combustibile ausiliario. Esistono lungo il forno degli appositi bruciatori
controllati da una strumentazione che consente il funzionamento automatico. I gas di
combustione uscenti dalla forno entrano in una camera di combustione dove si
introduce aria secondaria per il completamento della combustione e il raggiungimento
di temperature superiori ad 850°C. Il contenuto entalpico che caratterizza i fumi di
combustione viene recuperato mediante un sistema di scambiatori di calore aria-fumi
per preriscaldare l’aria in ingresso al forno. Infine prima di essere liberati all’ambiente i
fumi sono trattati in un Venturi che raffredda il gas ed in uno scrubber in coda che
assicura un ulteriore raffreddamento del gas e riduce il contenuto di polveri.
SISTEMA B
Il modello di funzionamento di questo sistema ricalcala le condizioni operative
descritte per il sistema A, eccettuato il fatto in questo sistema i fanghi non sono
stabilizzati nello stadio di digestione anaerobica, ma, una volta raccolti ed ispessiti sono
inviati direttamente all’unità di disidratazione meccanica per essere infine inceneriti. In
questo modello pertanto sono assenti il digestore anaerobico e le utenze del biogas vale
a dire la caldaia, la torcia e i motogeneratori.
SISTEMA C
Il compostaggio è un processo di trattamento biologico di ossidazione dei rifiuti
organici di carattere termofilo. Le sostanze organiche sono mineralizzate e ridotte ad
acidi umici dall’azione di microrganismi specializzati.
La produzione di compost in questo modello comporta la miscelazione in
opportuni rapporti di fango di depurazione, scarti ligneo cellulosici e frazione organica
dei rifiuti solidi urbani (FORSU). I materiali ligneo cellulosici devono essere triturati
per ottenere una pezzatura più appropriata al processo di compostaggio. Le macchine
trituratrici possono essere a martelli, a coclee ed a lame. Nella loro scelta è molto
importante la effettiva capacità oraria di lavoro ed il diametro degli scarti che la
macchina può trattare. La FORSU e gli scarti ligneo cellulosici vengono miscelati
all’interno di un capannone in modo da limitare le emissioni maleodoranti all’esterno.
Lo spostamento dei rifiuti è effettuato mediante pala gommata con benna. Nella
miscelazione bisogna tener conto delle caratteristiche chimico fisiche dei substrati, in
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modo che vengano rispettati gli intervalli ottimali dei vari parametri. Indicazioni a tale
proposito sono riportate in Tab. 3.1.
Tab.3.1 Valori ottimali miscela
Parametro C/N Umidità PH Densità
u.m. / % s.t.q. -logH+ Kg/m3
Valori idonei 20-40 40-65 5,5-9 <650
Valori consigliati
25-30 50-60 6,5-8,5 <650
L’operazione di miscelazione è realizzata con una pala gommata che, oltre a
mescolare, svolge anche una azione di blanda sfibratura dei residui. I sistemi di
compostaggio esistenti sul mercato si differenziano principalmente per le metodologie
usate nella prima fase del processo. Una progettazione corretta di tale fase ed una sua
accurata gestione consentono una accelerazione del processo, un contenimento dei costi
gestionali, il conseguimento degli obiettivi agroecologici nel tempo di processo stabilito
(stabilizzazione, umificazione, igienizzazione delle biomasse) ed un efficiente controllo
delle esalazioni maleodoranti. Essenzialmente si dividono in:
• sistemi aperti;
• sistemi chiusi.
Si usano prevalentemente sistemi aperti per matrici con bassa fermentescibilità (es.
solo residui verdi), elevata percentuale di materiale ligneo-cellulosico di supporto ( >
50% p/p) e con insediamenti in zone rurali o semirurali.
I sistemi aperti possono suddividersi in:
• Compostaggio in cumuli periodicamente rivoltati;
• Compostaggio in cumuli statici aerati passivamente;
• Compostaggio in cumuli statici con aerazione forzata.
La scelta dell’aerazione naturale o forzata dipende essenzialmente dalla natura della
biomassa. Per biomasse aventi:
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• alta porosità e bassa fermantescibilità ( es. solo scarti verdi), i processi sono
generalmente statici con ventilazione naturale;
• medio-alta porosità e media fermentescibilità (es. prevalenza di scarti verdi), i
processi sono tendenzialmente statici con aerazione forzata;
• bassa porosità ed elevata fermentescibilità (es. FORSU, fanghi, etc.), si effettuano
dei rivoltamenti periodici dei cumuli ed un’aerazione forzata.
Nel sistema di compostaggio in cumuli periodicamente rivoltati la biomassa è disposta
in lunghe andane, alte 1-1.5 m. L’altezza dei cumuli nel caso di matrici di fanghi di
depurazione miscelati con scarti verdi può arrivare fino a 2-3 m di altezza. L’altezza dei
cumuli si rivela un parametro significativo giacché cumuli troppo alti tendono a
compattarsi, mentre se troppo bassi il calore è disperso molto rapidamente. La biomassa
viene rivoltata periodicamente mediante macchine rivoltatici. La fase di compostaggio
attivo dura da tre a nove settimane, in relazione al substrato di partenza e della
frequenza dei rivoltamenti.
Nel processo a cumuli statici areati passivamente la biomassa substrato viene aerata
attraverso un sistema di tubi forati immersi nel cumulo. L’aria fluisce nei tubi e,
attraverso i forellini distribuiti per tutta la loro lunghezza, nella matrice organica. La
diffusione è facilitata dall’effetto “ciminiera" dei gas caldi che si spostano verso gli
strati estremi del substrato per poi fuoriuscire. I tubi sono piazzati sul basamento che
deve ospitare i cumuli ed hanno i fori rivolti verso il basso per evitare ostruzione e
drenaggio di condensa. Regolando l’aspirazione e l’insufflazione dell’aria è possibile
controllare la temperatura, l’umidità ed il contenuto di ossigeno presente nella
biomassa.
Nel sistema a cumuli statici con aerazione forzata si utilizza un sistema di
aspirazione/insufflazione per la ventilazione. I cumuli sono disposti in modo da non
superare i 2.5 m di altezza in modo da garantire una distribuzione uniforme dell’aria. La
frequenza con cui i ventilatori si attivano può dipendere sia da un timer che da un
sensore di temperatura collocato all’interno del cumulo. Nell’aspirazione forzata
dell’aria si crea una depressione che richiama aria nel substrato attraverso la sua
superficie esterna; quest’ultima passa attraverso il profilo del cumulo e viene drenata
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dal sistema di tubi forati posti sul fondo. L’aria esausta, prima di raggiungere
l’aspiratore, viene inviata ad un sistema filtrante che ne abbatte il cattivo odore ed
eventuali sostanze acide che possono danneggiare l’aspiratore.
I sistemi chiusi consentono in modo più efficace dei sistemi aperti di accelerare il
processo biologico, di conseguire un controllo migliore del processo e di evitare il
diffondersi di cattivi odori. Nei sistemi chiusi è previsto l’impiego, almeno nella fase
iniziale attiva, di un bireattore. Tali sistemi presentano tuttavia elevati costi di
investimento iniziale ed elevati costi di gestione, pertanto l’utilizzo è indicato ad
impianti di dimensioni medio-grandi (economia di scala).
I reattori verticali sono di norma costituiti da un unico scomparto, caratterizzati
dall’alimentazione dall’alto e lo scarico dal basso con estrattori a coclea. Esistono in
commercio anche reattore a più piani (da 6 a 10). La permanenza in questi reattori varia
da 1 a 5 giorni per poi proseguire nel compostaggio in cumuli. Sono ampiamente
impiegati anche reattori orizzontali. Alcuni esempi sono il Dano, costituito da un
cilindro rotante continuamente per favorire l’avanzamento e il rivoltamento del
substrato. Il materiale viene caricato da un’estremità mentre l’aria viene insufflata
dall’altra in controcorrente alla marcia della matrice.
Un altro tipo di sistema è il compostaggio in corsia. Consiste in cumuli separati
da muretti di cemento alti 2 m che fungono da supporto anche per le macchine
rivoltatici che, movendosi su di essi, rivoltano il materiale (es. sistema PAYGRO
americano). Un ulteriore tecnica di compostaggio è il reattore a letto agitato, sistema
FARFILD, costituito da un contenitore di forma cilindrica in cui l’agitazione del
materiale avviene ad opera di coclee montate su un carroponte.
Alla fine dello stadio di biossidazione segue il processo di curing o maturazione
dove si completa l’attività microbica con l’ottenimento del compost maturo. La fase di
curing prevede una durata pari a circa 75 giorni e in ogni caso deve risultare che
l’intero ciclo di trattamento della biomassa non sia inferiore a 90 giorni. Nell’arco
temporale di questo stadio la biomassa viene rivoltata mediante l’impiego di una
apposita macchina rivoltatrice oppure in piccoli impianti utilizzando pale gommate con
benna in modo tale da favorire l’ossigenazione. Nel caso di trattamento di fango è
consigliabile migliorare il processo mediante l’impiego di un sistema di ventilazione
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che provvede alla aspirazione e insufflazione dell’aria mediante l’impiego di un
apposita pavimentazione forata dove viene collocata la biomassa.
Dopo la maturazione il compost viene avviato ad uno stadio di deferrizzazione
dove sono eliminati le sostanze metalliche eventualmente presenti e successivamente
avviato alla vagliatura (vaglio rotante avente luce passante di 10 mm). Quindi prima di
essere commercializzato il compost viene essiccato e confezionato.
Nelle Fig. 3.1-3.3 si riportano gli schemi rappresentativi dei sistemi A, B e C.
3.3 Funzioni del sistema
Nel seguente rapporto si mettono a confronto scenari a basso impatto ambientale
per il trattamento e lo smaltimento dei fanghi di depurazione.
Le funzioni comuni ai singoli sistemi in esame sono:
• lo smaltimento dei fanghi di depurazione;
• l’igienizzazione della carica batterica contenuta nei fanghi;
• la riduzione dei volumi del fango trattato
Una delle funzioni che deve essere assicurata dal trattamento dei fanghi di depurazione
è il processo di igienizzazione al fine di ottenere l’eliminazione degli agenti patogeni e
parassiti eventualmente presenti. In Tab. 3.2 sono riportati le temperature e i tempi di
esposizione necessari alla distruzione dei più comuni agenti patogeni e parassiti
occasionalmente presenti nei rifiuti.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
30 221
.
PRE-ISPESSIMENTO
DIGESTORE
POST-ISPESSIMENTO
DISIDRATAZIONE MECCANICA
INCENERIMENTO
DISCARICA
biogas
Scorie
PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA MOTOGENERATORI
TORCIA
CALDAIA
Figura 3.1 Schema sistema A
ISPESSIMENTO
DISIDRATAZIONE MECCANICA
INCENERIMENTO
DISCARICA
Scorie
Figura 3.2 Schema sistema B
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
31 221
PRE-ISPESSIMENTO
DIGESTORE
POST-ISPESSIMENTO
DISIDRATAZIONE MECCANICA
biogas
PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA MOTOGENERATORI
TORCIA
CALDAIA
MISCELAZIONE E TRITURAZIONE
BIOSSIDAZIONE
CURING
DISCARICA
MISCELAZIONE E TRITURAZIONE
FORSU Scarti ligneo cellulosici
compost
sovvallo
Figura 3.3 Schema sistema C
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
32 221
Tab 3.2 Temperature e tempi di esposizione necessari alla distruzione dei più comuni agenti patogeni e parassiti [Barazzetta G.R., 1987]
Salmonella typhosa Arresta la crescita sopra i 46°C; muore in 30 minuti a 55-60 °C e in 20 minuti a 60°C
Salmonella sp. Muore entro un ora a 55°C e entro 20 a 60°C Shigella sp. Muore entro un’ora a 60°C Escherichia coli La maggior parte muore entro un’ora a 55°C ed entro 15-
20 minuti a 60°C Tenia saginata Muore in pochi minuti a 55°C Trichinella spiralis Muore velocemente a 55°C ed istantaneamente a 60°C Brucella abortus e brucella suis Muoino in 3 minuti a 62-63 °C e in un’ora a 55°C Micrococcus piogenes Muore in 10 minuti a 50°C Mycobacterium tubercolosis var. hominis Muore in 15-20 minuti a 66°C Corynebacterium diphitheriae Muore in 45 minuti a 55°C Necator americanus Muore in 50 minuti a 45°C Ascaris lumbricoides Muore in meno di un’ora a temperature maggiori di 50°C Streptococcus piogenes Muore in 10 minuti a 54°C
L’operazione di incenerimento riesce a conseguire una riduzione del volume di
fango pari a circa il 90%, mentre il compostaggio comporta una contrazione del volume
della biomassa durante il processo di stabilizzazione biologica aerobica ottenendo un
volume di prodotto pari ad un terzo di quello iniziale.
Il trattamento dei fanghi per gli scenari in esame è condotto in modo tale da
consentire lo smaltimento ed il riuso dei materiali nel rispetto dei parametri previsti
dalle legge.
3.4 Unità funzionale
L’unità funzionale è assicurare lo smaltimento nel rispetto della legge, di 20000
kg di fanghi di depurazione di reflui urbani con le seguenti caratteristiche:
20000 kg fango umido;
19000 kg acqua (95%);
1000 kg materia secca ST(5%);
700 kg sostanza volatile SV (70% di ST);
300 kg sostanza non volatile SNV (30% di ST).
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
33 221
Il fango si presenta infatti come un miscuglio con concentrazione variabile di sostanze
organiche ed inorganiche in acqua. La composizione costituisce un parametro
essenziale che caratterizza le condizioni operative dei processi presenti nei sistemi di
trattamento e smaltimento dei fanghi. La quantità di materia secca costituisce solo una
piccola frazione della composizione il resto del contenuto è acqua. Il fango in ingresso
al sistema di trattamento e smaltimento presenta generalmente una percentuale
ponderale di materia secca pari al 5% del totale. Inoltre la materia secca è caratterizzata
dalla presenza di sostanza volatile (frazione di sostanza solida che si ossida alla
temperatura di 550°C rappresenta essenzialmente l’aliquota di sostanze organiche
presenti) e non volatile (frazione minerale inorganica residuo fisso a seguito della
calcinazione). La composizione della materia secca presenta una percentuale del 70%
per la sostanza volatile e del 30% relativa alla frazione non volatile.[C. Acacia, M.
Ragazzi, 1990].
3.5 Confini del sistema
I confini del sistema determinano le unità di processo che occorre includere
nell’analisi LCA; la scelta deve essere effettuata se possibile in modo tale che i flussi in
entrata ed in uscita risultino elementari. Per flusso elementare si intende quanto definito
nella UNI EN ISO 14040:
“Materia od energia che entra nel sistema allo studio, prelevati dall’ambiente
senza nessuna preventiva trasformazione operata dall’uomo;
Materia od energia che esce dal sistema allo studio, scaricata nell’ambiente senza
nessuna ulteriore trasformazione operata dall’uomo”.
Nelle figure 3.4 e 3.5 risultano identificate dalla linea in grassetto i sistemi scelti
per realizzare lo studio. All’interno del confine del sistema sono rappresentate le
principali sezioni che caratterizzano il sistema di trattamento e smaltimento dei fanghi
di depurazione: sezione linea trattamento fanghi, sezione dell’opzione di
smaltimento (incenerimento, compostaggio), sezione di trasporto (rifiuti e
prodotti) e sezione discarica.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
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Rev.
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Distrib.
N.A.
Pag. di
34 221
Sono esclusi dai confini del sistema, così come normalmente accettato negli studi
di LCA, la costruzione di impianti, macchinari e beni inventariabili per i sistemi in
esame. Nel sistema C di smaltimento dei fanghi tramite compostaggio sono stati esclusi
i processi produttivi della FORSU e degli scarti ligneo cellulosici e i relativi vantaggi
ambientali derivanti dal loro compostaggio giacché, considerando già attivate le
modalità di raccolta differenziata si ipotizza che le quantità di tali categorie
merceologiche di rifiuti siano comunque destinate alla produzione di compost. In sintesi
il processo di compostaggio viene valutato ed analizzato come sistema di smaltimento
fanghi di depurazione che comporta la produzione di compost.
Figura 3.4 Confini del sistema con opzioni di smaltimento incenerimento
A m b i e n t e
Risorse
Emissioni
Prodotti
chimici
Energia
elettrica
Trasporti
Linea trattamento
fanghi
Incenerimento
Trasporto scorie
Discarica
Fango
Sezione
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Sigla di identificazione
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Distrib.
N.A.
Pag. di
35 221
Figura 3.5 Confini del sistema con opzione di smaltimento compostaggio
Sezione
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Sigla di identificazione
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Pag. di
36 221
3.6 Procedure di attribuzione
Nell’analisi effettuata per i sistemi A e B non è stato necessario ricorre a
procedure di attribuzione giacché tutti gli impatti sono riconducibili al flusso di
riferimento. Nel sistema C i dati di consumo e di impatto devono essere attribuiti al
fango di depurazione. Nella sezione linea trattamento i dati di consumo e di impatto
sono riferiti al fango di depurazione, mentre nel processo di compostaggio la
miscelazione del fango con la FORSU e gli scarti ligneo-cellulosici per la formazione
della matrice compostabile rende necessaria la allocazione dei consumi e delle
emissioni. Considerando il rapporto di miscelazione indicato in Tab. 3.3, i dati di
consumo e di impatto per la sezione di compostaggio, di trasporto e di discarica del
sistema C sono pari ad un 1/3, valore che caratterizza il rapporto ponderale tra il fango
di depurazione e la biomassa.
Tab 3.3 Matrice avviata al processo di compostaggio
Fango depurazione FORSU Scarti ligneo cellulosici
Rapporto di miscelazione 1 0.5 1.5
Quantità ponderali [kg] 2166 1083 3249
Il modulo di trasporto fanghi costituisce eccezione giacché il consumo e l’impatto
sono attribuibili al fango di depurazione.
3.7 Indicatori energetici e tipi di impatto ambientale
Sono stati presi in esame i seguenti indicatori energetici:
Energia di Feedstock (Feedstock Energy); energia contenuta nei materiali dotati di
potere calorifico utilizzati come materie prime (es. energia contenuta nelle frazioni
di petrolio utilizzate per la produzione di materie plastiche);
Sezione
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Distrib.
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Pag. di
37 221 Energia Combustibile (Fuel Energy); energia contenuta nei materiali dotati di potere
calorifico utilizzati come combustibili, come i derivati del petrolio;
Energia non Rinnovabile (non Renewable Energy); energia ottenuta da fonti non
rinnovabili (petrolio, gas naturale, ect);
Energia Rinnovabile (Renewable Energy); energia ottenuta da fonti rinnovabili
(energia eolica, energia idraulica, ect);
Energia Totale Primaria (Total Primary Energy); energia prelevata dall’ambiente
corrispondente alla somma dell’Energia Combustibile e di Feedstock o della
Energia non Rinnovabile e Energia Rinnovabile.
Elettricità (Electricity); energia impiegata sotto forma di elettricità.
Tab 3.4 Categorie di impatto ambientale e metodi di valutazione utilizzati.
Categoria ambientale Metodologie di valutazione
Acidificazione dell‘Aria CML 1992
Eutrofizzazione CML 1992
Effetto Serra IPCC 1998 (100 anni)
Tossicità Acquatica CML 1992, USES 2.0 1998
Tossicità Umana CML 1992, USES 2.0 1998
Tossicità Terrestre CML 1992, USES 2.0 1998
Tossicità dei Sedimenti USES 2.0 1998
Smog Fotochimico WMO (livello high) Depauperamento di risorse non rinnovabili
CML 1992
La valutazione degli impatti ambientali prodotti dal rilascio di emissioni e rifiuti è
realizzata mediante l’impiego del software LCA “Team 3.0 Ecobilan” che consente di
utilizzare diverse metodologie di classificazione e caratterizzazione, anche per la
medesima categoria di impatto In Tab. 3.4 sono elencati i metodi di caratterizzazione
presenti nel Team 3.0 e utilizzati per il presente studio.
Sezione
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Distrib.
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Pag. di
38 221
3.8 Ipotesi e limitazioni
Per modellare i sistemi precedentemente descritti è stato necessario formulare di
una serie di ipotesi semplificative. Di seguito è riportata la descrizione delle assunzioni
comuni a tutti i sistemi in esame:
• La valutazione dei consumi energetici è stata realizzata estrapolando linearmente i
dati operativi di funzionamento dell’impianto di depurazione di Corticella della
Seabo S.p.A. utilizzando un rapporto di proporzione ponderale rispetto al flusso di
riferimento. La validità dell’analisi e dei risultati sono adeguati per impianti della
taglia di quello campione di Corticella impiegato per la modellizzazione.
• Si ipotizza che la formula empirica della biomassa C5H7O2N costituisca una stima
corretta per caratterizzare la composizione della sostanza volatile presente nel
fango.
• E’ stato ipotizzato che il processo di ispessimento del fango avvenga in modo ideale
senza rilascio di sostanza secca nel surnatante.
• Il processo di disidratazione meccanica del fango si ipotizza che avvenga in modo
ideale senza rilascio di sostanza secca nel liquido filtrato.
• Il refluo proveniente dai processi di ispessimento e filtrazione della linea di
trattamento dei fanghi è rinviato a monte del processo depurativo e pertanto la sua
incidenza è valutata considerando le caratteristica del refluo trattato, a cui si
confluisce, nell’impianto di Corticella. Per la valutazione dell’impatto che si origina
dal processo di depurazione delle acque è stato impiegato un modulo, sviluppato
nello studio LCA per il progetto AQUASAVE condotto dalla Divisione Sistemi
Energetici Ecosostenibili dell’ENEA, che modella il trattamento del refluo.
Di seguito vengono descritte le ipotesi adottate per ciascuno dei sistemi.
Sezione
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N.A.
Pag. di
39 221
SISTEMA A.
1. Si suppone che il processo di stabilizzazione anaerobica avvenga conseguendo una
digestione tecnica. La digestione tecnica costituisce un parametro di progetto per la
realizzazione di un digestore anaerobico ed è caratterizzata dalla riduzione del 50%
dei solidi volatili presenti nel fango alimentato. In generale il processo di digestione
ottiene una riduzione inferiore. L’assunzione considerata consente di ottenere una
formulazione conservativa del modello. Infatti la presenza di una quantità meno
elevata di solidi volatili, incidendo sul potere calorifico del fango (PCI) ne
diminuisce le proprietà energetiche e induce quindi a condizioni operative di
incenerimento più severe.
2. L’utilizzo del biogas prodotto nella digestione anaerobica del fango ricalca le
modalità di impiego attuate nell’impianto di Corticella. Il biogas è impiegato come
combustibile in caldaia per la produzione di vapore, per la produzione di energia
elettrica mediante l’impiego di motogeneratori ed infine bruciato in torcia. La
percentuale di ripartizione è ottenuta mediando le condizioni di funzionamento
dell’impianto di Corticella nell’arco dell’anno di produzione 2000.
3. Per il biogas proveniente dalla digestione è stato utilizzato il rendimento più basso
di produzione nell’arco di un anno. In questo modo è stato conseguito un bilancio
conservativo sui potenziali impatti ambientali.
4. Il vapore prodotto dalla combustione del biogas nella caldaia è impiegato per il
riscaldamento del digestore.
5. E’ stato considerato che lo zolfo presente come acido solfidrico nella miscela
gassosa di biogas, quando brucia nella torcia, si converta stechiometricamente in
SO2.
6. Non vengono considerate le emissioni dei microinquinanti organici e altri parametri
non rilevati dagli strumenti di controllo dell’impianto.
7. La concentrazione di ossigeno libero nei fumi secchi uscenti dalla camera di post-
combustione è pari all’11%.
Sezione
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40 221
SISTEMA B
La costituzione del sistema B è stata realizzata utilizzando i dati e le condizioni
operative del sistema A e adeguandole all’ipotesi di procedere al processo di
incenerimento dei fanghi senza realizzare lo stadio di digestione anaerobica.
Per tale sistema valgono pertanto le ipotesi 6 e 7 formulate per il sistema A e le
due ipotesi seguenti.
1. La stima del consumo energetico è stata realizzata utilizzando il dato di consumo di
energia del sistema A adattandolo con opportune ipotesi giustificate da dati di
letteratura. Si è fatto riferimento allo studio eseguito da M. Beccari et al.
[M.Beccari, A.C. Di Pinto, G. Mininni, M. Sartori, 1984] dove sono presi in esame
schemi di trattamento dei fanghi di depurazione del tipo del sistema A e B. Nello
studio si determina che il consumo di energia elettrica della sezione linea
trattamento fanghi del sistema B (ispessimento e disidratazione meccanica)
rappresenta solo il 15% dei consumi di energia elettrica della medesima sezione del
sistema A (pre-ispessimento, digestione, post-ispessimento e disidratazione
meccanica). Considerando che lo studio menzionato è stato sviluppato a metà degli
anni ottanta e che l’innovazione tecnologica ha reso possibile lo sviluppo di
processi di digestione con minori consumi, in un’ottica conservativa la percentuale
è stata portata al 30%.
2. Il dosaggio di poliettrolita impiegato per la disidratazione meccanica del fango
fresco si suppone essere il medesimo di quello utilizzato nel sistema A.
SISTEMA C
Le condizioni operative del sistema di trattamento dei fanghi di depurazione fino
all’ottenimento di fango disidratato dal processo di disidratazione meccanica sono le
medesime del sistema A. Le ipotesi 1, 2, 3, 4 e 5 formulate per il sistema A
relativamente ai processi di digestione anaerobica, di impiego del biogas e delle
emissioni connesse a tali processi si estendono anche ai processi di trattamento del
fango nel sistema C.
Sezione
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Pag. di
41 221
1. Il sistema C è stato valutato ed analizzato come processo di smaltimento dei fanghi
di depurazione e nello studio LCA non sono stati considerati gli effetti, sia positivi
che negativi, che si originano dallo spandimento al suolo o da altro uso
commerciale del compost. Come evidenziato nelle considerazione riportate nel
par.2.2 è infatti estremamente difficile definire in termini quantitativi tali effetti
senza ricorrere a dati sito specifici. Oltretutto il variegato impiego commerciale
reale del compost prodotto da fanghi di depurazione non permette di identificare in
modo univoco l’equivalente merceologico di cui il compost evita la produzione. Si
è ritenuto quindi corretto, non essendo possibile valutare in modo generalizzato gli
effetti positivi dell’utilizzo del compost nel settore agricolo o floro vivaistico, non
considerare nemmeno il contributo potenziale alla categoria di impatto Tossicità
terrestre dovuto all’introduzione nel suolo di metalli pesanti. Per completezza dello
studio, e per fornire indicazioni di massima, tale impatto è comunque modellato con
il metodo CML 1992 e riportato separatamente nelle valutazioni di impatto del
Sistema C (par. 9.3) e nel caso studio relativo all’impianto di Nola (par. 11.3)
2. In mancanza di dati relativi ad un impianto reale, le condizioni operative di
funzionamento per il sistema C sono state estrapolate linearmente dal progetto di un
impianto di compostaggio dimensionato per trattare una quantità di fanghi pari a
quella proveniente dell’impianto di depurazione dell’area di Nola (8000t/anno). La
progettazione è stata sviluppata avvalendosi della collaborazione della società
Entsorga S.r.l. che ha fornito dati e le modalità di funzionamento.
3. I percolati che si originano nella fase di compostaggio dei fanghi non sono stati
attribuiti alle singole fasi del processo, ma sono stati valutati complessivamente.
4. Le emissioni che si originano nella fase di compostaggio dei fanghi sono state
valutate complessivamente avvalendosi di dati forniti dal Consorzio Italiano
Compostatori (CIC). Tali dati riguardano le emissioni totali dell’intero processo di
compostaggio.
Sezione
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Pag. di
42 221
3.9 Qualità dei dati
Le informazioni per la realizzazione dei sistemi A, B e C sono state ottenute dalle
aziende consultate per la modellazione (Seabo S.p.A., Entsorga S.r.l.), dalla letteratura
e dalla banca dati DEAM del software TEAM 3.0. In particolare, per quanto concerne
l’energia elettrica è stato impiegato il modulo della produzione media di elettricità in
Italia, che tiene conto della produzione di energia a partire dall’estrazione delle materie
prime fino alla distribuzione. Il mix energetico assunto è il seguente:
• Carbone 8.98%;
• Lignite 0.05%;
• Oli combustibili 47.89%;
• Gas naturale 20.53%
• Nucleare 0.00%
• Idroelettrica 19.41%;
• Gas di processo 1.33% (gas ottenuto da coke e gas d’altoforno);
• Altre fonti 1.82% (energia geotermica, solare, da biomasse, da rifiuti urbani e
industriali; si assume che la produzione di elettricità con queste tecnologie non
provochi impatti ambientali).
Nel modello inoltre si considera che l’energia importata è il 15.6% e che le
perdite in rete sono del 6.92%. La fonte di questi dati è il Laboratorium für
Energiesyteme ETH di Zurïch, l’anno di riferimento il 1996.
Per la caratterizzazione del poliettrolita impiegato come condizionante chimico
nel processo di disidratazione meccanica, in l’assenza di dati specifici sul prodotto
effettivamente utilizzato, è stato assunto l’impiego del WAC, un policlorosolfato basico
di alluminio prodotto dalla Elf-Atochem, modulo prelevato dallo studio LCA eseguito
nell’ambito del progetto AQUASAVE.
Per la valutazione dell’impatto prodotto dal trattamento dei reflui che si originano
dai processi di ispessimento e di disidratazione meccanica è stato utilizzato un modulo
Sezione
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43 221
che ingloba il sistema di depurazione delle acque relativo all’impianto di Corticella
della Seabo S.p.A. sviluppato per il progetto AQUASAVE.
Analogamente, per contabilizzare gli impatti relativi alla deposizione in discarica
dei rifiuti solidi del processo di incenerimento per i sistemi A e B è stato utilizzato un
modulo che ingloba le condizioni operative della discarica ASA 2B di Castelmaggiore
sviluppato per il progetto AQUASAVE. Per contabilizzare gli impatti relativi alla
deposizione in discarica dei rifiuti solidi del processo di compostaggio del sistema C è
stato utilizzato un modulo che ingloba le condizioni operative della discarica di tipo 1
di Baricella sviluppato per il progetto AQUASAVE.
3.10 Utilizzo del software Team 3.0
La costruzione dei modelli è stata realizzata mediante l’impiego del software
Team 3.0 dell’Ecobilan Group. Il Team costituisce un utile strumento software per la
costruzione di database e la valutazione di inventari di cicli di vita LCI (Life Cycle
Inventory) anche ad elevata complessità. Il Team è caratterizzato da una interfaccia
completamente grafica user friendly, e da una organizzazione in due livelli, uno relativo
al database ed uno ai calcoli.
Nel database le informazioni sulle unità operative (singoli processi, trasporti,
ecc.) sono disposte in moduli indipendenti che riguardano i materiali, la produzione di
energia, i trasporti e lo smaltimento. Ulteriore unità possono essere aggiunte o
importate da una ampia gamma di formati (ASCII, Excel, Word, ecc.).
Il Team permette di eseguire la fase di Impact Assessment, può realizzare analisi
statistiche e di sensibilità, grafici e simulazioni e soprattutto consente la costruzione e la
modifica agevole di diagrammi di flusso.
I sistemi oggetto dello studio sono stati modellati secondo al logica a blocchi del
Team suddividendo i processi produttivi in quattro sezioni:
1. linea trattamento fanghi
2. trasporti
3. opzione smaltimento
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44 221
4. discarica
Le sezioni sopra definite sono a loro volta caratterizzate nelle loro fasi di
processo da singoli moduli elementari legati al particolare sistema in esame.
Sezione
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45 221
4 Analisi di inventario sistema A
4.1 Schema generale
Si considera la seguente composizione dei fanghi in uscita dal pre-ispessitore che
si utilizza come stadio di partenza per l’analisi del processo di trattamento dei fanghi:
20000 kg fango umido;
19000 kg acqua (95%),
1000 kg di materia secca MS (5%);
700 kg di solidi volatili SV (70% di MS);
300 kg di solidi non volatili NSV (30% di MS).
DIGESTORE
Si considera che il fango sia digerito anaerobicamente con riduzione dei solidi
volatili pari al 50% in modo tale da conseguire una digestione definita tecnica.
In uscita dal di gestore si otterrà pertanto la seguente composizione:
19650 kg fango umido;
19000 kg acqua (96.7%);
650 kg di materia secca MS (3.3%);
350 kg di solidi volatili SV (53.8% di MS);
300 kg di solidi non volatili NSV (46.2% di MS).
La produzione di biogas che si sviluppa dal processo di digestione viene stimata
considerando i dati forniti dall’impianto di depurazione ed incenerimento di Corticella.
Rendimento di produzione del biogas = 0.39 Nm3/kg SV;
Considerando che i solidi volatili alimentati al reattore di digestione anaerobica
sono pari a 700 kg si ottiene che il biogas che si sviluppa è pari a 273 Nm3.
Sezione
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46 221
Il biogas prodotto viene inviato a tre diverse utenze che nell’arco di un anno, dai
dati forniti dall’impianto di depurazione ed incenerimento di Corticella, risultano
corrispondere alla percentuale di ripartizione disposta in Tab.4.1.
Tab.4.1 Distribuzione del biogas nelle utenze del sistema A.
Caldaia 28%
Motogeneratori (produzione energia elettrica) 33%
Torcia 39%
CALDAIA
Le emissioni relative alla caldaia sono stimate considerando le condizioni
operative di funzionamento dell’impianto di depurazione ed incenerimento di
Corticella.
Le caldaie presenti nell’impianto sono tre ed il volume complessivo di fumi
sviluppato dalla combustione nelle tre caldaie risulta pari a 1300Nm3/h; tale valore
rappresenta il volume sviluppato per conseguire una aliquota di energia pari a 1000000
Kcal/h.
Se consideriamo che il poter calorifico del biogas è stimato pari a 4800Kcal/Nm3
possiamo determinare la portata volumetrica del biogas che occorre a generare la
potenza termica delle caldaie:
Portata biogas = Q/PCI = 1000000/4800 = 208.3 Nm3/h
Quindi determiniamo il rapporto in volume tra i fumi che si sviluppano dalla
combustione e il biogas alimentato:
rapporto volumetrico fumi/biogas = 1300/208.3 = 6.25
Considerando di alimentare con 73Nm3 corrispondenti al 28% del biogas prodotto nel
digestore otteniamo un volume di fumi di combustione pari a 475Nm3.
Sezione
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47 221
Considerando che l’analisi dei fumi è eseguita sui fumi privi di acqua per
determinare il reale contenuto di inquinati rilasciati in atmosfera determiniamo il
contenuto di acqua che si libera dalla combustione del biogas
Prendiamo come riferimento di calcolo una quantità di biogas pari a 100moli con
la seguente composizione molare (dato fornito dall’impianto di depurazione ed
incenerimento di Corticella):
52% CH4;
25% CO2;
18% N2;
2% O2;
3% impurezze,
la stechiometria della reazione di combustione riferita alla composizione del biogas è la
seguente:
52(CH4+2O2 CO2 + 2H2O);
da cui otteniamo la seguente quantità richiesta:
104 moli O2;
391 moli N2;
I fumi combusti hanno quindi la seguente composizione:
52 moli CO2;
25 moli CO2 dal biogas;
104 moli H2O;
18 moli N2 da biogas;
391 moli N2 aria;
590 moli totale
da cui si ricava composizione volumetrica di Tab. 4.2.
Sezione
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48 221
Tab. 4.2 Composizione volumetrica fumi combusti
Parametro % volume
CO2 13 H2O 18 N2 69
Il rapporto volumetrico tra i fumi e il biogas alimentato risulta nel caso di aria
stechiometrica pari a 5.9. Per ottenere il medesimo rapporto ottenuto dai dati di
funzionamento dell’impianto occorre considerare un eccesso dell’aria di combustione
pari a 9% ottenendo così una percentuale volumetrica del contenuto di acqua nei fumi
di combustione pari a 17%. Si ottiene quindi che la portata dei fumi secchi è pari a 396
Nm3.
Possiamo ricavare i valori delle emissioni inquinanti avvalendoci della misura
delle concentrazioni (dati impianto di depurazione ed incenerimento di Corticella)
Tab. 4.3 Misura delle concentrazioni delle emissioni gassose dal processo di
combustione del biogas in caldaia
Parametro Concentrazione [mg/Nm3]
Quantità effettiva [g]
NOx 80 31.7
SOx 10 3.96
CO2 114900
La quantità di anidride carbonica prodotta è determinata dalla stechiometria della
reazione di combustione.
Considerando come in precedenza una quantità di biogas di 100 moli con la
medesima composizione otteniamo che il peso risultante di tale miscela gassosa è pari a
2500g. Dai bilanci realizzati in precedenza si determina che l’anidride carbonica che si
sviluppa è pari a 77moli con un peso di 3388 g, quindi si determina che il rapporto in
peso fra anidride carbonica presente nei fumi di combustione e biogas alimentato è pari:
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
49 221
rapporto ponderale CO2/biogas = 1.35;
Considerando che la densità del biogas in condizioni standard è pari a 1.12
Kg/Nm3 si determina che la CO2 che si rilascia all’ambiente è pari a 114.9kg.
MOTOGENERATORI (PRODUZIONE DI ELETTRICITA’)
Ai motogeneratori arriva il 33% del biogas prodotto nel processo di digestione
anaerobica che corrisponde ad un volume di 90Nm3 per unità funzionale. I due
motogeneratori presenti nell’impianto sviluppano una portata volumetrica di fumi pari a
4000 Nm3/h, mentre il consumo mensile di biogas è pari a 104000 Nm3/mese. Sapendo
che le ore giornaliere di funzionamento sono 14h e considerando 25 giorni lavorativi
otteniamo 350 h di funzionamento che permette di ricavare una portata volumetrica di
biogas pari a 300 Nm3/h ed ottenere un rapporto in volume tra fumi di combustione e
biogas alimentato pari a:
rapporto in volume fumi/biogas = 4000/300 = 13.3
Otteniamo che la portata complessiva che si sviluppa da 90 Nm3 di biogas è pari a
1200Nm3.
Per analogia a quanto elaborato per il calcolo delle emissioni inquinanti rilasciate
all’ambiente con i fumi di combustione della caldaia, determiniamo la portata effettiva
priva di acqua considerando che per ottenere un rapporto volumetrico tra fumi e biogas
di 13.3 occorre impiegare un eccesso di aria al 55% che comporta una percentuale
effettiva di acqua 7.8 %.
Considerando quindi una portata di fumi secchi pari a 1106.4 Nm3 otteniamo i
seguenti valori per le emissioni in atmosfera:
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
50 221
Tab. 4.4 Misura delle concentrazioni delle emissioni gassose dal processo di combustione del biogas nei motogeneratori per la produzione di energia elettrica
Parametro Concentrazione [mg/Nm3]
Quantità effettiva [g]
NO2 400 442.6
SO2 30 33.2
CO 300 332
CO2 136080
La CO2 é determinata considerando il rapporto ponderale tra anidride carbonica e
biogas e la densità del biogas (90(1.12)(1.35) = 136.08 kg).
La quantità di energia elettrica prodotta si determina utilizzando il dato di
rendimento di produzione pari a 1.53 kWh/Nm3biogas quindi si ottiene:
Energia elettrica = 1.53*90 = 137.7 kWh = 495.72 MJ
TORCIA
Il 39% del biogas prodotto che corrisponde ad un volume di 107 Nm3 viene infine
inviato a bruciare in torcia.
La combustione avviene con grandi eccessi di aria dal rapporto stechiometrico
delle reazioni di combustione, considerando una percentuale 0.018% di H2S
determiniamo la quantità di SO2. Il rapporto in peso fra anidride solforosa sviluppata e
biogas alimentato è pari a:
rapporto ponderale anidride solforosa/biogas = 0.000551
da cui si ricava la quantità di SO2 che si sviluppa considerando la densità del biogas:
SO2 = (1.12)(107)(0.000551) = 66.03 g
mentre l’anidride carbonica è pari a:
CO2 = (1.12)(107)(1.35) = 161.78 kg
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
51 221
POST-ISPESSITORE
Nel post-ispessitore arriva la corrente di fango digerito; l’operazione di
ispessimento comporta la riduzione fino al dimezzamento del carico idraulico senza
modificare, nell’ipotesi di operare in condizioni ideali, il contenuto di sostanza solida.
Pertanto considerando che la corrente di input al post-ispessitore è la seguente:
19650 kg fango umido;
19000 kg acqua (96.7%);
650 kg di materia secca MS (3.3%);
350 kg di solidi volatili SV (53.8% di MS);
300 kg di solidi non volatili NSV (46.2% di MS),
così la corrente del fango ispessito che esce dal fondo risulta pari:
9825 kg fango umido;
9175 kg acqua (93.2%);
650 kg materia secca MS (6.8%);
350 kg di solidi volatili SV (53.8% di MS);
300 kg di solidi non volatili NSV (46.2% di MS).
Inoltre dal post-ispessitore esce una corrente del liquido surnatante che viene riciclata
nel processo depurativo del ciclo delle acque pari a 9825 kg.
FILTRO PRESSA
L’operazione di disidratazione meccanica viene condotta in una filtro-pressa dove
si ipotizza di ridurre il contenuto di secco fino al 30% tale ipotesi è in accordo con le
condizioni di funzionamento dell’impianto di Corticella.
Il fango disidratato meccanicamente possiederà quindi la seguente composizione
in uscita:
2166 kg fango umido;
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
52 221
1516 kg acqua (70%);
650 kg materia secca (30%);
350 kg di solidi volatili SV (53.8% di MS);
300 kg di solidi non volatili NSV (46.2% di MS)
mentre il refluo filtrato è pari a 7659 kg.
Nel trattamento di disidratazione meccanica il fango viene condizionato chimicamente
mediante l’introduzione di un polielettrolita che ne migliora le caratteristiche di
filtrabilità e comprimibilità del fango. Utilizzando i dati forniti dall’impianto di
depurazione ed incenerimento di Corticella si determinano le quantità di polielettrolita
impiegate per la disidratazione meccanica. Sapendo che 63000 kg/anno sono utilizzati
per trattare 6841 t/anno di materia secca otteniamo che il rapporto ponderale è il
seguente:
rapporto ponderale polielettrolita/materia secca = 9.21 kg/tMS
da cui otteniamo che la quantità impiegata per trattare 0.65 tMS è pari a 5.98 kg.
INCENERIMENTO
I fanghi disidratati sono inviati tramite una pompa a pistone alla sezione di
incenerimento dove in un forno a piani multipli si provvede alla loro combustione. I
prodotti che caratterizzano la combustione dei fanghi sono essenzialmente le emissioni
gassose ed i rifiuti solidi. In base ai dati dell’impianto di depurazione ed incenerimento
di Corticella si evince che il 30% della sostanza secca alimentata si ritrova come ceneri
del processo di incenerimento. In particolare le ceneri, umide al 30%, che si ottengono
in un anno sono 2866 t/anno che corrispondono a 2006.2 t/anno di ceneri secche.
Considerando che la materia secca prodotta in un anno è pari 6841 t/anno otteniamo che
il rapporto in peso tra ceneri e materia secca alimentata è il seguente:
rapporto ponderale ceneri/materia secca = 0.3
il corrispondente 30% della materia secca alimentata pari a 195 kg risulta definire la
quantità di scorie che si producono dall’incenerimento del fango.
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Pag. di
53 221
La determinazione del rapporto tra i fumi di combustioni che si sviluppano
durante l’incenerimento dei fanghi e la quantità di fanghi alimentati si ottiene
utilizzando due condizioni operative dell’impianto di Corticella:
per una portata ponderale di 2 t/h di fango umido (0.6 tMS/h di materia secca) si
sviluppano 8500 Nm3/h per cui il rapporto tra i fumi e fanghi vale:
rapporto volume fumi /massa di materia secca = 14166.67 Nm3/tMS;
per una portata ponderale di 4 t/h di fango umido (1.2 t MS/h di materia secca) si
sviluppano 11000Nm3/giorno per cui il rapporto tra fumi e fanghi vale:
rapporto volume fumi /massa di materia secca = 9166.67 Nm3/tMS;
Operando una media dei valori ottenuti abbiamo:
rapporto volume fumi /massa di materia secca = 11700 Nm3/tMS;
Considerando che la quantità di materia secca da incenerire è pari a 0.65 t
determiniamo che il volume dei fumi di combustione sono pari a 7605 Nm3. Per
calcolare le quantità di inquinanti rilasciate all’ambiente calcoliamo la portata di fumi
secchi. Per stimare il volume di combustione si considera la seguente formula empirica
per caratterizzare la biomassa, che a sua volta rappresenta la sostanza volatile della
materia secca nei fanghi e quindi la parte combustibile del fango:
C5H7O2N;
Le reazioni di combustione sono le seguenti:
5C + 5O2 5CO2;
7/2H2 + 7/4O2 7/2H2O;
1/2N2 +O2 NOx(NO2);
Considerando che il peso molecolare della biomassa è 113, incenerendo 350 kg
otteniamo 3.1 kmoli; sviluppando i calcoli in riferimento ai coefficienti stechiometrici
presenti nelle reazioni e tenendo presente che il forno inceneritore dell’impianto di
Corticella opera con un eccesso d’aria in modo tale da ottenere una percentuale nei
fumi combusti secchi di ossigeno libero pari all’11% in volume, si determina che
l’acqua presente nei fumi è pari alla somma di quella sviluppata dalla reazione di
Sezione
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N.A.
Pag. di
54 221
combustione (27% rispetto al volume dei fumi combusti) e di quella evaporata presente
inizialmente nei fanghi (20.8% rispetto al volume dei fumi combusti). Pertanto la
portata di fumi secchi di combustione è pari:
portata fumi secchi combustione = (7605)(0.765) = 5818 Nm3;
In Tab. 4.5 sono riportate le quantità di inquinanti rilasciate.
Tab. 4.5 Misura delle concentrazioni delle emissioni gassose dal processo di combustione per l’incenerimento dei fanghi di combustione.
Parametro Concentrazione [mg/Nm3]
Quantità effettiva [g]
NOx 80 465.4 SOx 10 58.18 CO 1.5 8.73 CO2 682000
Per calcolare l’anidride carbonica presente nei fumi si prende in analisi la
reazione di ossidazione del carbonio che fornisce la quantità di anidride carbonica
sviluppata dalla combustione. In corrispondenza di 3.1 kmoli di biomassa incenerite si
ottengono 682 kg di CO2.
Dai dati operativi di funzionamento dell’impianto di Corticella si determina il
consumo di metano per il forno inceneritore; il consumo annuo di metano è 2650936
Nm3/anno a cui corrispondono 6841 t/anno di materia secca smaltita quindi il rapporto
tra metano e materia secca è :
rapporto volume di metano/massa di materia secca = 387.5 Nm3/tMS;
trattando 0.65 t otteniamo un corrispondente volume di 251 Nm3 e considerando che la
densità del metano in condizioni standard è pari a 0.71 kg/Nm3 otteniamo che la
quantità ponderale del metano impiegato è pari a 179.3 kg.
La combustione del metano comporta la formazione di anidride carbonica di
origine fossile, si determina tale quantità considerando la reazione di ossidazione del
metano. Bruciando 179.3 kg di CH4 otteniamo 11.21 kmoli di CO2 che corrispondono a
493.1 kg di CO2 fossile.
Sezione
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Pag. di
55 221
L’energia elettrica impiegata nella sezione di incenerimento è data considerando
le informazioni dell’impianto di Corticella. La quantità di energia elettrica impiegata in
un anno è 1375950 kWh/anno a cui corrispondono 6841 tMS/anno trattate di materia
secca con un rapporto di consumo pari a:
rapporto di consumo energia elettrica/massa di materia secca = 200.3 kWh/tMS;
Considerando un valore di consumo medio tra 0.65 tMS di materia secca da incenerire
si ottiene un valore di energia elettrica impiegata pari a 407.6 MJ.
Infine si determina la quantità di refluo che si genera dalle operazioni di
abbattimento delle polveri e dallo spegnimento delle ceneri. Dai dati forniti
dall’impianto di Corticella è noto che per 4 t/h di fango umido (1.2 tMS/h di materia
secca) si ottengono 40 m3/h di reflui che sono inviati in testa all’impianto di trattamento
acque. Il rapporto tra la materia secca avviata all’incenerimento e i reflui generati
risulta pari a:
rapporto volume reflui/massa di materia secca = 33.334 m3/tMS = 33334 l/tMS ;
considerando di trattare 0.65 tMS di materia secca si genera una quantità di refluo da
depurare pari a 21667 l.
CONSUMO DI ENERGIA ELETTRICA
I dati forniti dall’impianto di Corticella inglobano i consumi elettrici della linea di
trattamento fanghi escludendo la sezione di incenerimento. La quantità di energia
elettrica impiegata in un anno è 1370000 kWh/anno a cui corrispondono 6841 t/anno
trattate di materia secca con un rapporto di consumo pari a:
rapporto di consumo energia elettrica/massa di materia secca = 200.3 kWh/t.
Considerando un valore di consumo medio tra 0.65 e 1 t di materia secca trattata nelle
diverse sezioni dell’impianto, otteniamo un valore di energia elettrica impiegata per
l’impianto pari a 594.84 MJ.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
56 221
4.2 Flussi in ingresso
I flussi in ingresso al sistema sono riconducibili:
1. Fango umido;
2. Condizionante chimico nella disidratazione (WAC);
3. Energia elettrica;
4. Trasporto.
Il flusso in ingresso del fango umido rappresenta l’unità funzionale dell’analisi LCA dei
sistemi in esame.
Ulteriori dettagli sono riportati nel paragrafo relativo alla descrizione dell’unità
funzionale (par. 3.4).
Il condizionante chimico è utilizzato per migliorare le caratteristiche di
comprimibilità del fango. Il polielettrolita utilizzato è il WAC policlorosolfato basico di
alluminio prodotto dalla Elf-Atochem. La quantità impiegata è pari a :
dosaggio WAC (polielettrolita) = 5.98 kg
Per ulteriori dettagli vedere il paragrafo relativo alla definizione delle ipotesi e
limitazioni del sistema A (par. 3.8) e il paragrafo relativo allo schema generale del
sistema A (par 4.1).
I consumi di energia elettrica impiegata per il funzionamento delle
apparecchiature presenti nello stabilimento sono aggregati in due sezioni :
Energia elettrica linea trattamento fanghi 594.84 MJ;
Energia elettrica incenerimento 407.6 MJ.
Per ulteriori dettagli vedere il paragrafo relativo alla definizione delle ipotesi e
limitazioni del sistema A (par. 3.8) e il paragrafo relativo allo schema generale del
sistema (par 4.1).
Il trasporto delle scorie che si originano dal processo di incenerimento dei fanghi
è valutato considerando un autocarro scarrabile avente una capacità di 16 t con motore
gasolio.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
57 221
La distanza considerata tra l’impianto di incenerimento di Corticella e la discarica
di Castelmaggiore ASA è di 15 km.
4.3 Flussi in uscita
I flussi in uscita dal sistema A sono i seguenti:
1. Rifiuti solidi di incenerimento
2. Emissioni in atmosfera
3. Energia elettrica prodotta dalla combustione di biogas
Dal processo di incenerimento si originano rifiuti solidi costituiti da scorie e
ceneri che sono collocati in una discarica di tipo 2B (ASA, Castelmaggiore). La
quantità di rifiuti solidi prodotta è pari a 195 kg.
In Tab. 4.6 riportiamo un riassunto delle emissioni in atmosfera per ogni unità del
sistema A.
Tab.4.6 Emissioni gassose del sistema A
Unità del sistema A
Parametri Inceneritore Caldaia Motogeneratori Torcia
NO2 465.4 g 31.7 g 442.6 g
SO2 58.18 g 3.96 g 33.2 g 66.03 g
CO 8.73 g 332 g
CO2 biologica 682000 g 114900 g 136080 g 161780 g
CO2 fossile 493100 g
Sezione
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Sigla di identificazione
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Rev.
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Distrib.
N.A.
Pag. di
58 221
Una parte del biogas è impiegato per la produzione di energia elettrica mediante
motori endotermici. L’energia prodotta è pari a 495.72 MJ.
Per ulteriori dettagli vedere il paragrafo relativo alla descrizione dello schema del
sistema A (par. 4.1).
I reflui si originano dalla sezione della linea trattamento fanghi e nella sezione di
incenerimento. Il trattamento dei reflui è valutato in un modulo che ingloba il sistema di
trattamento dell’acque relativo all’impianto di Corticella della Seabo S.p.A. sviluppato
per il progetto AQUASAVE, ad esso sono legati i flussi uscenti dello stadio di
depurazione. In Tab.4.7 è stata riportata la distribuzione dei reflui per unità di processo
Tab. 4.7 Distribuzione dei reflui nel sistema A
Unità di processo (sistema A) Quantità di refluo [l]
Filtro-pressa 9825
Post-ispessitore 7659
Incenerimento 21667
Sezione
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Distrib.
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Pag. di
59 221
5 Analisi di inventario sistema B
5.1 Schema generale
Nel seguente schema di processo il trattamento e lo smaltimento dei fanghi di
depurazione mediante incenerimento avviene senza lo stadio di digestione anaerobica;
stadio di partenza è il fango umido con la seguente composizione:
20000 kg fango umido;
19000 kg acqua (95%);
1000 kg di materia secca MS (5%);
700 kg di solidi volatili SV (70% di MS);
300 kg di solidi non volatili NSV (30% di MS).
DISIDRATAZIONE MECCANICA
Il fango ispessito viene inviato alla sezione di disidratazione meccanica.
Considerando di utilizzare un filtro di tipo centrifugo per garantire le migliori
condizioni di igiene per l’ambiente consideriamo l’ipotesi che la macchina utilizzata
consenta di raggiungere il medesimo grado di secco utilizzato in analisi nel sistema A.
La disidratazione meccanica conseguita comporta la formazione di un fango con le
seguenti caratteristiche:
3334 kg fango umido;
2334 kg acqua (70%);
1000 kg di materia secca MS (5%);
700 kg di solidi volatili SV (70% di MS);
300 kg di solidi non volatili NSV (30% di MS).
Nel processo di disidratazione meccanica in generale la quantità di polielettrolita
per unità di materia secca trattata può rivelarsi differente maneggiando fanghi
stabilizzati e fanghi freschi giacché si modifica la composizione chimica fisica. Non
avendo dati sperimentali a disposizione si assume che le quantità impiegata di
Sezione
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Rev.
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Distrib.
N.A.
Pag. di
60 221
polielettrolita da utilizzare per unità di materia secca trattata è la medesima è pari a 9.21
kg/tMS e considerando di trattare 1 tMS otteniamo:
quantità ponderale di polielettrolita = 9.21 kg
INCENERITORE
Il fango disidratato meccanicamente con una percentuale di secco al 30% viene
quindi inviato alla sezione di incenerimento.Dai dati operativi dell’impianto di
Corticella otteniamo che le ceneri prodotte sono il 30% della materia secca alimentata e
corrispondono al totale della materia solida non volatile pari a 300 kg.
Per calcolare la quantità delle emissioni inquinanti rilasciate in atmosfera si
determina la portata di fumi utilizzando il rapporto fra il volume dei fumi di
combustione e la quantità di materia secca alimentata. Il valore del rapporto è stato
calcolato nel paragrafo relativo allo schema generale del sistema A (vedi par 4.1) e
risulta pari a:
rapporto volume fumi /massa di materia secca = 11700 Nm3/tMS.
Considerando le reazioni di combustione della biomassa e mantenendo 11% di O2
libero nei fumi secchi in uscita dall’inceneritore si determina l’acqua presente nei fumi.
Si ottiene così che quest’ultima è pari alla somma dell’acqua sviluppata dalla reazione
di combustione (6.3% rispetto al volume dei fumi combusti) e dell’acqua evaporata,
presente inizialmente nei fanghi (37.5% rispetto al volume dei fumi combusti).
Pertanto la portata di fumi secchi di combustione è pari:
portata fumi secchi combustione = (11700)(0.562) = 6575 Nm3;
In Tab.5.1 si dispongono le quantità di inquinanti rilasciate in atmosfera.
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61 221
Tab. 5.1 Misura delle concentrazioni delle emissioni gassose dal processo di combustione per l’incenerimento dei fanghi di depurazione
Parametro Concentrazione [mg/Nm3]
Quantità effettiva [g]
NOx 80 526 SOx 10 65.75 CO 1.5 9.86 CO2 1364000
Per calcolare l’anidride carbonica presente nei fumi si prende in analisi la
reazione di ossidazione del carbonio; dalla combustione di 700 kg di sostanza volatile si
originano 1364 kg di CO2.
Il calcolo della quantità di metano impiegata per incenerire i fanghi richiede un
fattore di correzione che tiene in conto il diverso potere calorifico dei fanghi digeriti
rispetto a quelli non digeriti. Tale fattore di correzione è stato determinato confrontando
i consumi teorici di metano del sistema A e B. Questi sono stati ottenuti sulla base dei
bilanci di energia e di materia relativi all’inceneritore (vedi cap. 10) sviluppati con il
programma di calcolo TK Solve (vedi Allegato 1 e 2). Nell’impostare i bilanci sono
state utilizzate le seguenti ipotesi:
• Il contenuto di umidità del fango da incenerire è pari sia nel caso di fanghi digeriti e
per quelli non digeriti al 70%;
• La percentuale in volume di O2 libero nei fumi secchi in uscita è pari a 11%:
• Il potere calorifico inferiore dei fanghi digeriti è pari a 21000 kJ/kgSV;
• Il potere calorifico inferiore dei fanghi non digeriti è pari a 23000 kJ/kgSV;
• Temperatura dell’aria preriscaldata in ingresso al forno pari a 700 °C.
I risultati ottenuti sono i seguenti:
volume consumo CH4 (fanghi digeriti) = 210 Nm3;
volume consumo CH4 (fanghi non digeriti) = 190 Nm3;
rapporto CH4(sistema B)/CH4(sistema A) = 0.90
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62 221
Tale rapporto costituisce il fattore di correzione che consente di utilizzare i dati di
consumo reale di metano (sistema A) per determinare il volume di metano nella
combustione dei fanghi non digeriti (sistema B). Dai dati dell’impianto di Corticella si
ottiene che il rapporto fra metano bruciato e materia secca alimentata è pari a 387.5
Nm3/tMS quindi si ottiene (vedi par 4.1) un consumo di metano per il sistema A pari a
251 Nm3 da cui si determina il consumo di metano nell’incenerimento dei fanghi per il
sistema B:
consumo CH4 sistema B = (0.9)(251) = 225 Nm3
Considerando la densità in condizioni standard del metano pari a 0.71 kg/Nm3 si ricava
che la quantità ponderale di metano è pari a 160 kg.
La combustione del metano comporta la formazione di anidride carbonica di
origine fossile (si determina tale quantità considerando la reazione di ossidazione del
metano). Bruciando 160 kg di CH4 otteniamo 10 kmoli di CO2 che corrispondono a 44
kg di CO2 fossile.
Il consumo di energia elettrica si ricava dai dati di funzionamento di Corticella
sapendo che il consumo per unità di materia secca è pari a 201 kWh/tMS da cui si
ricava che l’energia elettrica è pari a 201 kWh corrispondenti a 724 MJ.
Infine si determina la quantità di refluo che si genera dalle operazioni di
abbattimento delle polveri e dallo spegnimento delle ceneri. Dai dati forniti
dall’impianto di Corticella è noto che per 4 t/h di fango umido (1.2 tMS/h di materia
secca) si ottengono 40 m3/h di reflui che sono inviati in testa all’impianto di trattamento
acque. Il rapporto tra la materia secca avviata all’incenerimento e i reflui generati
risulta pari a:
rapporto reflui/materia secca = 33.334 m3/tMS = 33334 l/tMS;
considerando di trattare 1 tMS di materia secca si genera una quantità di refluo da
depurare pari a 33334 l.
CONSUMO DI ENERGIA
Per la stima del consumo di energia elettrica per la sezione linea smaltimento
fanghi (processo di ispessimento, filtrazione e pompaggio del fango) ci si avvale di dati
Sezione
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Pag. di
63 221
dalla letteratura (vedi par 3.9). I consumi di elettricità della sezione linea trattamento
fanghi del sistema B sono assunti pari al 30% di quelli del sistema A, otteniamo così:
consumo energia elettrica (dai dati di Corticella) = 200.3 kWh/tMS = 720.72 MJ/tMS;
consumo energia elettrica sistema B = (720.72)(0.3) = 216.22 MJ.
5.2 Flussi in ingresso
I flussi in ingresso al sistema B sono riconducibili:
1. Fango umido;
2. Condizionante chimico nella disidratazione (WAC);
3. Energia elettrica;
4. Trasporto.
Il flusso in ingresso del fango umido rappresenta l’unità funzionale dell’analisi
LCA dei sistemi in esame.
Ulteriori dettagli sono riportati nel paragrafo relativo alla descrizione dell’unità
funzionale (par. 3.4)
Il condizionante chimico è utilizzato per migliorare le caratteristiche di
comprimibilità del fango. Il polielettrolita utilizzato è il WAC policlorosolfato basico di
alluminio prodotto della Elf-Atochem. La quantità impiegata è pari a :
dosaggio WAC (polielettrolita) = 9.21 kg
Per ulteriori dettagli vedere il paragrafo relativo alla definizione delle ipotesi e
limitazioni del sistema B (par. 3.8) e il paragrafo relativo allo schema generale del
sistema B (par 5.1).
Il consumo di energia elettrica impiegata per il funzionamento delle
apparecchiature presenti nello stabilimento sono aggregati in due sezioni :
Energia elettrica linea trattamento fanghi 216.22 MJ;
Energia elettrica incenerimento 724 MJ.
Sezione
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N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
64 221
Per ulteriori dettagli vedere il paragrafo relativo alla definizione delle ipotesi e
limitazioni del sistema B (par. 3.8) e il paragrafo relativo allo schema generale del
sistema B (par. 5.1).
Il trasporto delle scorie che si originano dal processo di incenerimento dei fanghi
è valutato considerando un autocarro scarrabile avente una capacità di 16 t con motore
diesel.
La distanza considerata tra l’impianto di incenerimento di Corticella e la discarica
di Castelmaggiore ASA è di 15 km.
5.3 Flussi in uscita
I flussi in uscita dal sistema B sono i seguenti:
Rifiuti solidi di incenerimento
Emissioni in atmosfera
Reflui
Dal processo di incenerimento si originano rifiuti solidi costituiti da scorie e
ceneri che sono collocati in una discarica di tipo 2B (ASA, Castelmaggiore). La
quantità di rifiuti solidi prodotta è pari a 300 kg.
In Tab.5.2 riportiamo un riassunto delle emissioni in atmosfera per ogni unità del
sistema B. Per ulteriori dettagli vedere il paragrafo relativo alla descrizione dello
schema del sistema B (par. 5.1).
Tab.5.2 Emissioni gassose prodotte nel sistema B
Parametri Inceneritore NO2 526 g SO2 65.75 g CO 9.86 g CO2 biologica 1364000 g CO2 fossile 426360 g
Sezione
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Pag. di
65 221
I reflui si originano dalla sezione della linea trattamento fanghi e nella sezione di
incenerimento. Al trattamento dei reflui valutati in un modulo che ingloba il sistema di
trattamento dell’acque relativo all’impianto di Corticella della Seabo S.p.A. sviluppato
per il progetto AQUASAVE, sono legati flussi uscenti dello stadio di depurazione. In
Tab.5.3 è stata riportata la distribuzione dei reflui per unità di processo
Tab.5.3 Reflui prodotti nel sistema B inviati alla depurazione
Unità di processo (sistema B) Quantità di refluo [l]
Filtro-pressa 16666
Incenerimento 33334
Sezione
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66 221
6 Analisi di inventario sistema C
6.1 Schema generale C
La definizione dello schema C è stata possibile grazie alla collaborazione fornita
dalla ENSORGA S.r.l., società che opera nel settore del compostaggio sia nella fase di
sviluppo progettuale che nella fase esecutiva di realizzazione.
Il modello del sistema C parte dalla fase di trattamento fanghi ottenuti dal
processo di depurazione delle acque reflue. Il flusso di riferimento è il seguente:
20000 kg fango umido;
19000 kg acqua (95%);
1000 kg materia secca ST (5%);
700 kg sostanza volatile SV (75% di ST);
300 kg sostanza non volatile SNV (30% di ST).
La descrizione dei processi di trattamento iniziali fino all’ottenimento di fango
disidratato è omessa giacché le modalità ipotizzate sono le medesime adottate nella
definizione dello schema A e già precedentemente descritte (vedi par. 4.1). Tali fasi di
trattamento sono comunque incluse nella definizione del modello C.
Si considera quindi di disporre di fango disidratato con la seguente composizione
per avviarlo alla fase di compostaggio:
2166 kg fango umido;
1516 kg acqua (70%);
650 kg materia secca MS (30%);
350 kg di solidi volatili SV (53.8% di MS);
300 kg di solidi non volatili SNV (46.2% di MS).
Il fango è trasportato nella sezione di compostaggio e stoccato in apposite vasche
di cemento armato disegnate in modo da agevolare l’azione delle pale gommate
impiegate per la movimentazione del fango. Le vasche sono dotate di griglie di raccolta
in acciaio inox per il percolato che il fango può cedere. I tempi di stoccaggio devono
Sezione
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Pag. di
67 221
essere brevi per evitare l’esalazioni di cattivi odori. La preparazione della matrice
compostabile richiede la miscelazione del fango di depurazione con FORSU (Frazione
Organica dei Rifiuti Solidi Urbani) e con scarti ligneo cellulosici in modo da conferire
alla matrice un adeguato grado di umidità, di contenuto di carbonio e degli altri
elementi caratterizzanti del compost. Il rapporto di miscelazione impiegato è riportato
in Tab. 6.1.
Tab 6.1 Matrice avviata al processo di compostaggio
Fango depurazione FORSU Scarti ligneo cellulosici
Rapporto di miscelazione 1 0.5 1.5
Quantità ponderali [kg] 2166 1083 3249
La matrice di partenza così caratterizzata ha una umidità di miscela pari al 60.7%.
La miscela manifesta le seguenti caratteristiche ponderali:
6498 kg miscela da compostare;
2553.7 kg sostanza secca;
3944.3 kg acqua.
Gli scarti ligneo cellulosici prima di essere miscelati sono inviati ad un trituratore
a martelli mediante l’utilizzo di una pala meccanica al fine di ridurre il volume.
L’operazione di sminuzzamento e triturazione consente di ottenere una densità
apparente di 0.45 t/m3 partendo da un valore iniziale di circa 0.15 t/m3. La capacità
oraria della macchina è di circa 80 m3/h con una potenza installata di 160 kW e una
potenza assorbita di 120 kW per un consumo di energia pari 32.49 kW. Il materiale
umido e quello strutturante vengono miscelati in trituratore-miscelatore prima di essere
inviati alla biossidazione. La quantità complessiva da movimentare è pari a 6498 kg di
matrice da compostare. Si impiegano due pale gommate per svolgere le funzioni di
movimentazione; le macchine hanno le seguenti caratteristiche: potenza istallata di 100
kW con un consumo di 7.9 l/h (dati forniti dall’Impianto Compostaggio Rifiuti della
Seabo S.p.A.); si stima un consumo di gasolio pari a 4.28 l per la biomassa totale in
base alla capacità di lavoro del trituratore-miscelatore. Le pale gommate dispongono il
Sezione
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materiale nella tramoggia di carico del trituratore-miscelatore. Il trituratore-miscelatore
ha una potenza assorbita di 75 kW con una capacità di lavoro pari a 40 m3/h.
Considerando una densità della matrice da compostare pari a 0.6 t/m3 si ottiene che il
volume corrispondente a 6498 kg è pari a 10.83 m3 con un consumo quindi di 20.31
kW. Il materiale viene quindi estratto mediante nastro trasportatore che ha una potenza
installata di 3 kW e una potenza assorbita di 2 kW per un consumo pari a 0.54 kW in
relazione alla capacità di lavoro del trituratore-miscelatore. In Tab.6.2 sono riassunti i
dati di consumo della sezione di miscelazione.
Tab.6.2 Dati di consumo dell’unità di miscelazione
Macchina N° unità
Potenza installata
[kW]
Potenza assorbita
[kW]
Capacità di lavoro
[m3/h]
Consumo energetico
Pala gommata 4 100 4.28 l gasolio
Trituratore a martelli 1 160 120 80 32.49 kW
Trituratore-miscelatore 1 75 40 20.31 kW
Nastro estrattore 1 3 2 0.54 kW
BIOSSIDAZIONE
La matrice viene quindi inviata alla fase di biossidazione che è realizzata in
biocelle a ventilazione forzata dell’aria mediante opportuni ventilatori in modo da
accelerare i processi biologici di stabilizzazione. I ventilatori hanno una potenza
installata totale pari a 16 kW ed una potenza assorbita pari a 12 kW. Estrapolando
linearmente i dati di progetto per l’impianto di compostaggio dei fanghi di depurazione
di Nola si ottiene che il consumo energetico per trattare 6498 kg è pari
complessivamente a 28.46 kW. Questo valore ingloba i consumi energetici relativi alla
ventilazione stechiometrica (controllo della ventilazione in base alla concentrazione di
ossigeno tramite elettrodo specifico nella matrice da biossidare) e termometrica
(controllo della ventilazione in base alla temperatura tramite termoresistenza nella
matrice da biossidare).
A seguito della fase di biossidazione attiva il materiale mostra una riduzione in
peso e volume legata alla perdita di sostanza secca e di umidità. La sostanza secca
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diminuisce essenzialmente a causa della riduzione di carbonio che viene rilasciato
all’ambiente fondamentalmente sotto forma di anidride carbonica. L’innalzamento della
temperatura indotta dall’attività microbica favorisce il processo di evaporazione
dell’acqua e diminuzione dell’umidità della biomassa. Utilizzando i dati di rendimento
di processo forniti dall’ENSORGA S.r.l. per matrici compostabili analoghe a quella in
esame sono stati ottenuti i valori di resa del processo, in Tab.6.3 sono riportati i valori
di bilancio di materia e i fattori di rendimento adottati.
Tab.6.3 Bilancio di materia del processo di biossidazione
Materia totale Sostanza secca Acqua
Input biossidazione 6498 kg 2553.7 kg 3944.3 kg
Fattore rendimento perdite 33% 4%
Output biossidazione 4353.7 kg 2451.6 kg 1902.1 kg
Perdite di processo 2144.3 kg 102.1 kg 2042.2 kg
CURING
Al termine del processo di biossidazione, la biomassa viene trasportata nell’area
di maturazione dove si completano i processi di umificazione e di stabilizzazione del
compost. Alla fine della fase di maturazione il compost non presenterà attività
microbica. La biomassa viene disposta in cumuli che periodicamente vengono rivoltati
per favorire il processo di ossigenazione della miscela, tale fase dura circa 76 giorni e
ad ogni modo la durata deve risultare tale da ottenere un processo di stabilizzazione
complessivo del compostaggio della durata di 90 giorni come prevede la legislatura
italiana. Il rivoltamento della biomassa è svolto da una macchina rivoltatrice che ha una
potenza installata di 130 kW ed un consumo di gasolio pari a circa 10 l/h. La massa
durante questa fase viene rivoltata per circa 5 volte. Utilizzando i dati di progetto
sviluppati per i consumi energetici di un impianto di compostaggio adatto allo
smaltimento dei fanghi di depurazioni di Nola, ed estrapolandoli in modo lineare si
ottiene che il valore del consumo di gasolio necessaro alla macchina rivoltatrice per la
movimentazione della massa in esame pari a 4353.7 kg, è di circa 0.39 l. Il processo di
Sezione
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stabilizzazione aerobica è inoltre favorito dalla presenza di un sistema di ventilazione
forzato. Il sistema di aspirazione/insufflazione adottato ha una potenza installata di 46
kW ed una potenza assorbita di 32 kW che induce ad un consumo complessivo pari a
151.79 kW come si ottiene dalla estrapolazione dei dati di consumo dell’impianto di
compostaggio dimensionato per trattare i fanghi di depurazione di Nola. I processi di
stabilizzazione aerobica durante il curing comportano una riduzione della massa
presente inizialmente. Analogamente alla fase di biossidazione attiva si registra nella
fase di curing una diminuzione in peso attribuibile alla perdita di sostanza secca e di
acqua. I valori di resa del processo sono stati ottenuti impiegando i dati di rendimento
forniti dall’ENSORGA S.r.l. per matrici compostabili analoghe a quella in esame, in
Tab.6.4 sono riportati i valori di bilancio di materia e i fattori di rendimento adottati.
Tab.6.4 Bilancio di materia del processo di curing
Materia totale Sostanza secca Acqua
Input curing 4353.7 kg 2451.6 kg 1902.1 kg
Fattore rendimento perdite 28% 6%
Output curing 3134.6 kg 2304.5 kg 830.2 kg
Perdite di processo 1219.0 kg 147.1 kg 1071.9 kg
VAGLIATURA E DEFERRIZZAZIONE
Al termine della fase di maturazione il compost viene avviato ad uno stadio di
deferrizzazione dove tramite l’impiego di un magnete è possibile eliminare gli oggetti
metallici eventualmente presenti. Per compiere questa operazione il compost è posto
sopra un nastro trasportatore che movimenta la massa al di sotto del magnete. I dati di
consumo sono stati definiti impiegando informazione ottenute dall’impianto di
compostaggio di Trento; si utilizza un deferrizzatore con una potenza installata pari a 5
kW e una potenza assorbita di 4 kW che induce ad un consumo di 5.28 kW. Il compost
inoltre prima di essere destinato alla commercializzazione deve essere sottoposto ad
uno stadio di raffinazione in modo da conseguire la pezzatura opportuna ed eliminare i
materiali più grossolani, che possono essere riciclati in testa mentre un’altra parte,
costituita da pezzi di plastica o altro materiale inerte viene destinato alla discarica. Il
vaglio utilizzato è dotato di una potenza installata di 35 kW e di una potenza assorbita
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Pag. di
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pari a 26 kW che produce un consumo di energia pari a 5.28 kW per trattare la quantità
di compost in esame. Le informazioni tecniche del vaglio sono state ottenute dalla
ENSORGA S.r.l. mentre i dati di consumo sono dedotti dalla estrapolazione lineare dei
consumi ottenuti per il l’impianto dimensionato per trattare i fanghi di depurazione di
Nola.
Utilizzando i dati forniti dall’ENSORGA S.r.l. è stato possibile determinare i
flussi di materia per l’operazione di vagliatura, in Tab.6.5 sono riportati i valori di
bilancio di materia e i fattori di rendimento adottati.
Tab.6.5 Bilancio di materia del processo di vagliatura
Materia totale Sostanza secca Acqua
Input vagliatura 3134.6 kg 2304.5 kg 830.2 kg
Fattore rendimento perdite 30%
Output vagliatura 2194.2 kg
Perdite di processo 940.4 kg
SERVIZI E RIFIUTI
Dai dati forniti dall’ENSORGA S.r.l. è stato possibile contabilizzare il consumo
energetico legato alla voce dei servizi per un impianto dimensionato per trattare i fanghi
prodotti dall’impianto di depurazione di Nola, quindi si definisce una potenza installata
di 15 kW a cui corrisponde una potenza assorbita di 11 kW con un consumo di 26.09
kW. Nella definizione di uno schema operativo da utilizzare per la elaborazione della
metodologia LCA si considera di valutare i rifiuti prodotti dal processo di
compostaggio dei fanghi complessivamente, non tenendo in conto in quale fase del
trattamento si siano originati. Dai dati forniti dall’ENSORGA S.r.l. è stato determinato
che in corrispondenza della massa avviata al compostaggio per trattare i fanghi prodotti
dall’impianto di depurazione di Nola si originano 12 m3/giorno, di cui 3 m3/giorno sono
inviati al trattamento depurativo. Estrapolando linearmente i dati è stato calcolato che
nel sistema C si originano complessivamente 300 l di percolati. Le emissioni gassose
sono state stimate partendo dalla misura delle concentrazioni rilasciate mediamente da
Sezione
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un impianto di compostaggio (Tab.6.6). Nella stessa tabella sono definiti i valori delle
emissioni per il sistema C.
Tab.6.6 Misura delle concentrazioni delle emissioni gassose del sistema C
Parametro Concentrazione [g/ton di rifiuti compostati]
Quantità effettiva [g]
NO2 11 20
NH3 371 400
CH4 983 900
CO2 350000 910200
Infine sono stati determinati i rifiuti solidi inviati in discarica che dalle stime
fornite dall’ENSORGA S.r.l. corrisponde al 10.13% della massa totale compostabile in
ingresso che nel sistema C corrisponde a 658.3 kg.
6.2 Flussi in ingresso
I flussi in ingresso riferiti all’unità funzionale sono i seguenti:
1. Fango umido;
2. Condizionante chimico nella disidratazione (WAC);
3. FORSU;
4. Scarti ligneo cellulosici;
5. Energia elettrica;
6. Trasporto e Movimentazione.
Il flusso in ingresso di fango umido rappresenta il flusso di riferimento
dell’analisi LCA dei sistemi in esame. Ulteriori dettagli sono riportati nel paragrafo
relativo alla descrizione dell’unità funzionale (par.3.4).
Sezione
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Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
73 221
Il condizionante chimico è utilizzato per migliorare le caratteristiche di
comprimibilità del fango. Il polielettrolita utilizzato è il WAC policlorosolfato basico di
alluminio prodotto dalla Elf-Atochem. La quantità impiegata è pari a :
dosaggio WAC (polielettrolita) = 5.98 kg
Per ulteriori dettagli vedere il paragrafo relativo alla definizione delle ipotesi e
limitazioni del sistema C (par. 3.8) e il paragrafo relativo allo schema generale del
sistema C (par 6.1).
La matrice da avviare al compostaggio è una miscela formata da fango di
depurazione disidratato, FORSU e scarti ligneo cellulosici nelle quantità e proporzioni
indicate in Tab. 6.1.
I consumi di energia elettrica impiegata per il funzionamento delle
apparecchiature presenti nello stabilimento sono indicati di seguito:
• Energia elettrica linea trattamento fanghi 594.84 MJ;
• Energia elettrica triturazione-miscelazione 129.5 MJ;
• Energia elettrica biossidazione 34.2 MJ;
• Energia elettrica curing 182.1 MJ;
• Energia elettrica vagliatura e deferrizzazione 7.7 MJ;
• Energia elettrica servizi 31.3 MJ.
Il consumo totale di energia elettrica per la sezione di compostaggio risulta pari a 348.8
MJ. Per ulteriori dettagli vedere il paragrafo relativo alla definizione delle ipotesi e
limitazioni del sistema C (par. 3.8) e il paragrafo relativo allo schema generale del
sistema C (par 6.1).
Nel sistema C sono considerati: il trasporto del fango disidratato dalla sede
dell’impianto di depurazione fino allo stabilimento di compostaggio, ipotizzando una
distanza di 50 km e utilizzando un autocarro scarrabile con motore diesel avente una
capacità di 28 t; il trasporto dei residui solidi che si originano dal processo di
compostaggio, ipotizzando una distanza dallo stabilimento alla discarica di 15 km e
utilizzando un autocarro scarrabile con motore diesel avente una capacità di 16 t; il
Sezione
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Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
74 221
trasporto del compost per la sua commercializzazione ipotizzando una distanza di 50
km e utilizzando anche in questo caso un autocarro scarrabile con motore diesel avente
una capacità di 16 t. Infine nel trasporto sono da considerare le voci relative alla
movimentazione della massa nel processo di compostaggio, con un consumo di gasolio
di 3.56 kg, e di rivoltamento per la fase di curing con un consumo di gasolio di 0.33 kg.
In Tab. 6.7 sono stati riassunti i flussi.
Per ulteriori dettagli vedere il paragrafo relativo alla definizione delle ipotesi e
limitazioni del sistema C (par. 3.8) e il paragrafo relativo allo schema generale del
sistema C (par 6.1).
Tab.6.7 Trasporti operanti nel sistema C
Macchina Distanza/consumi
Trasporto fango disidratato
autocarro scarrabile di 28 t diesel.
Impianto depurazione-stabilimento compostaggio 50 km
Trasporto rifiuti solidi autocarro scarrabile di 16 t diesel
Stabilimento compostaggio-discarica 15 km
Trasporto compost autocarro scarrabile di 16 t diesel
Stabilimento compostaggio-utente 15 km
Movimentazione biomassa Pala gommata con benna 100 kW
Consumo totale 3.56 kg gasolio
Rivoltamento biomassa Macchina rivoltatrice 115 kW
Consumo totale 0.33 kg gasolio
6.3 Flussi in uscita
I flussi in uscita dal sistema A sono i seguenti:
1. Rifiuti solidi di incenerimento
2. Emissioni in atmosfera
3. Energia elettrica da biogas
4. Reflui
5. Compost
Sezione
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Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
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Dal processo di compostaggio si originano rifiuti solidi costituiti da materiali di scarto
che sono collocati in una discarica di 1° tipo (Baricella). La quantità di rifiuti solidi
prodotta è pari a 658.3 kg.
In Tab. 6.8 sono sintetizzate le emissioni in atmosfera per ogni unità del sistema
C. Per ulteriori dettagli vedere il paragrafo relativo alla descrizione dello schema del
sistema C (par. 6.1).
Tab.6.8 Misura delle emissioni gassose rilasciate dal sistema C
Unità del sistema C
Composti Compostaggio Caldaia Motogeneratori Torcia
NO2 20g 31.7 g 442.6 g
SO2 3.96 g 33.2 g 66.03 g
CO 332 g
CO2 biologica 910200 g 114900 g 136080 g 161780 g
CH4 900 g
NH3 400 g
Una parte del biogas è impiegato per la produzione di energia elettrica mediante
motori endotermici. L’energia prodotta è pari a 495.72 MJ.
Per ulteriori dettagli vedere il paragrafo relativo alla descrizione dello schema del
sistema C (par. 6.1).
I reflui si originano dalla sezione della linea trattamento fanghi e nella sezione di
compostaggio. Per determinare gli impatti derivanti dal trattamento di tali reflui è stato
utilizzato un modulo sviluppato per il progetto AQUASAVE e che schematizza il
sistema di trattamento delle acque relativo all’impianto di Corticella della Seabo S.p.A.
A tale trattamento sono naturalmente legati i flussi uscenti dallo stadio di depurazione.
In Tab. 6.9 è stata riportata la distribuzione dei reflui per unità di processo.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
76 221
Tab.6.9 Reflui prodotti nel sistema C inviati alla depurazione
Unità di processo (sistema C) Quantità di refluo [l]
Filtro-pressa 9825
Post-ispessitore 7659
Compostaggio 300
Dal processo di trattamento si ottiene una resa in compost per la
commercializzazione corrispondente a 2194.2 kg.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
77 221
7 Valutazione dell’impatto del ciclo di vita e interpretazione dei risultati per il sistema A
7.1 Schematizzazione del sistema A
Si riporta di seguito, per una maggiore comprensione delle valutazioni successive,
l’elenco dei moduli elementari presenti nelle sezioni del sistema A
Sezione LINEA TRATTAMENTO FANGHI
• Ingresso;
• Consumo energetico (consumi totali di energia elettrica della sezione);
• Digestore;
• Caldaia (flussi delle emissioni gassose della caldaia);
• Torcia (flussi delle emissioni gassose della torcia);
• Motogeneratori (unità di produzione energia elettrica da biogas) (flussi delle
emissioni gassose della caldaia);
• Post-ispessitore (flusso dei reflui da depurare);
• Disidratazione meccanica (flusso dei reflui da depurare);
• Trattamento reflui;
Sezione OPZIONE SMALTIMENTO (incenerimento)
• Inceneritore (flusso dei reflui da depurare);
• Trattamento fumi (flussi delle emissioni gassose dell’inceneritore);
• Trattamento reflui incenerimento;
Sezione TRASPORTI
• Trasporto delle scorie in discarica
Sezione DISCARICA
• Discarica ASA
Sezione
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Sigla di identificazione
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N.A.
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N.A.
Pag. di
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7.2 Valutazione di impatto ambientale
Gli impatti ambientali del sistema A sono stati valutati ricorrendo al codice Team
3.0. Il software consente di effettuare automaticamente i calcoli per le valutazioni
utilizzando metodologie riconosciute a livello internazionale. Le metodologie delle
diverse categorie di impatto sono descritte nel par.3.7.
Occorre comunque precisare che i risultati ottenuti con la LCA sono utili per
eseguire valutazioni comparative, e non costituiscono previsioni di impatto su recettori
ambientali finali, di superamento di soglie e limiti di sicurezza o di rischi per la
popolazione e l’ambiente.
7.2.1 Indicatori energetici
La distribuzione dei consumi di energia del sistema A è stata rappresentata nel
grafico in Fig. 7.1.
• Dal grafico si evince che l’Energia Totale Primaria utilizzata nel sistema A è
essenzialmente ottenuta da fonti non rinnovabili ed è costituita per il 99% da
Energia da Combustibili.
• Il consumo più elevato di energia si determina nella sezione di incenerimento, con il
95% di Energia Primaria Totale consumata rispetto al totale. Il consumo è in parte
dovuto alla produzione di energia elettrica e in parte al consumo di metano
impiegato come combustibile ausiliario.
• I trasporti contribuiscono al consumo di energia per una quantità trascurabile.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
79 221
02000400060008000
100001200014000
TOTA
LE
LIN
EATR
ATTA
MEN
TOFA
NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
TO
DIS
CAR
ICA
ener
gia
[MJ]
Energia di Feedstock Energia Combustibile Energia Non RinnovabileEnergia Rinnovabile Energia Totale Primaria Elettricità
Figura 7.1 Indicatori energetici sistema A.
7.2.2 Acidificazione dell’aria (Air Acidification)
Per la categoria d’impatto ambientale Acidificazione dell’Aria il Team 3.0
consente di utilizzare la metodologia CML 1992.
I risultati ottenuti sono riportati sotto forma di istogramma in Fig. 7.2; dalla loro
analisi si evincono le seguenti considerazioni:
• La produzione di energia elettrica, la produzione del metano, combustibile ausiliario
nel processo di incenerimento dei fanghi, e il processo di incenerimento stesso
comportano lo sviluppo di emissioni inquinanti quali SO2 e NO2. La SO2 costituisce
il flusso con il più elevato contributo percentuale di impatto pari al 65% del totale,
mentre il contributo per NO2 è pari al 21% del totale.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
80 221
CML Acidificazione dell'Aria
0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.00
TOTA
LE
LIN
EATR
ATTA
MEN
TOFA
NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
TO
DIS
CAR
ICA
[g e
q.H
]
Figura 7.2 Risultati della valutazione degli impatti: Air Acidification, CML 1992
• L’incenerimento costituisce la sezione produttiva con l’impatto più elevato con una
percentuale pari al 65% dell’impatto globale. La produzione di energia elettrica
incide in modo significativo con un contributo del 57% rispetto al parziale della
sezione di incenerimento. L’unità di trattamento fumi di combustione, dove
figurano le emissioni gassose legate all’incenerimento dei fanghi, comporta una
incidenza percentuale pari al 18% rispetto al parziale della sezione di
incenerimento. Altro contributo significativo pari al 21% rispetto al parziale della
sezione di incenerimento è legato alla produzione del metano, combustibile
ausiliario nell’incenerimento dei fanghi. La sezione di incenerimento è infine
caratterizzata, come fonti di flussi in uscita dal processo, dall’unità di trattamento
dei reflui legati al processo di incenerimento, che mostra una percentuale di impatto
modesta, pari al 4% rispetto al parziale della sezione.
• La linea trattamento fanghi manifesta un contributo rispetto al totale di categoria
pari al 18%. La presenza nella linea trattamento fanghi di una unità di produzione di
energia elettrica dal biogas, consente di ottenere un notevole vantaggio ambientale
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
81 221
inducendo ad un contributo negativo (impatto evitato) che tende a compensare e
limitare gli effetti delle emissioni di inquinanti legati alla produzione di energia
elettrica di questa sezione.
7.2.3 Depauperamento delle Risorse Non rinnovabili (Depletion of Non
Renewable Resources)
Per la categoria di impatto Depauperamento delle Risorse Non Rinnovabili il
Team 3.0 permette di utilizzare la metodologia CML 1992.
CML Depauperamento delle Risorse non Rinnovabili
0.00E+002.00E-134.00E-136.00E-138.00E-131.00E-121.20E-121.40E-121.60E-121.80E-122.00E-12
TOTA
LE
LIN
EATR
ATTA
MEN
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NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
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CAR
ICA
frac.
of r
eser
ve
Figura 7.3 Risultati della valutazione degli impatti: Depletion of Non Renewable Resources, CML 1992
I risultati ottenuti dalla elaborazione dei dati sono disposti in forma di istogramma in
Fig. 7.3; dalla loro analisi si evincono le seguenti considerazioni:
• Il consumo di gas naturale rappresenta il flusso caratterizzante per la valutazione di
questa categoria di impatto ambientale con un incidenza percentuale pari al 89%
rispetto all’impatto globale. Il processo di produzione di energia elettrica
contribuisce all’impatto ambientale con il 7% rispetto al totale a causa dello
sfruttamento di giacimenti petroliferi con il flusso del petrolio in giacimento.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
82 221
• La sezione di incenerimento risulta essere la maggiore responsabile dell’impatto di
categoria con un contributo percentuale pari al 94% dell’impatto globale. La
produzione di metano incide in modo significativo con un contributo del 89%
rispetto al parziale della sezione di incenerimento. L’unità legata alla produzione di
energia elettrica per la sezione di incenerimento comporta un contributo percentuale
del 10%, mentre l’impatto indotto dall’unità di trattamento dei reflui per la sezione
è piccolo pari a circa 1% rispetto al parziale della sezione e risulta evidentemente
nullo il contributo dell’unità di trattamento fumi.
7.2.4 Eutrofizzazione (Eutrophication)
Per la categoria di impatto Eutrophication, il Team consente di utilizzare la
metodologia CML 1992.
I risultati ottenuta dalla elaborazione sono disposti in grafico in forma di
istogramma in Fig. 7.4; dalla loro analisi si evincono le seguenti considerazioni:
• I flussi in uscita che caratterizzano l’impatto sono il fosforo in acqua con un
contributo percentuale pari al 37% rispetto al totale e gli ossidi di azoto in aria
valutati come NO2 legati essenzialmente alla produzione del metano impiegato nel
processo di combustione per l’incenerimento del fango con un contributo
percentuale pari al 22% rispetto l’impatto globale.
• La sezione incenerimento costituisce il maggiore responsabile dell’impatto di
categoria con un contributo percentuale rispetto al totale pari al 63%. L’unità di
trattamento dei reflui della sezione di incenerimento caratterizza l’impatto
ambientale di questa categoria con un contributo pari al 70% rispetto al parziale
della sezione. La produzione dell’energia elettrica della sezione ha un influenza
modesta sull’impatto con un valore pari a 5%, mentre la produzione del metano
contribuisce per il 13%. L’unità di trattamento fumi induce ad un contributo pari al
12% in quanto ad essa sono allocate le emissioni gassose del processo di
combustione per l’incenerimento dei fanghi.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
83 221
• L’eutrofizzazione risulta influenzata essenzialmente dalle emissioni connesse al
processo di depurazione delle acque reflue provenienti dalla sezione della linea
trattamento fanghi e dalla sezione di incenerimento, che presentano un contributo
complessivo pari al 79% rispetto al totale dell’impatto di categoria. I valori degli
inquinanti presenti nello scarico finale del processo di trattamento dei reflui, pur
rientrando nei limiti previsti dalle norme vigenti, costituiscono per il corpo idrico
ricettore una fonte di nutrienti ad elevato potere eutrofizzante
CML Eutrofizzazione
0.00100.00200.00300.00400.00500.00600.00700.00800.00900.00
TOTA
LE
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ESM
ALTI
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CAR
ICA
[g e
q. P
O4]
Figura 7.4 Risultati della valutazione degli impatti: Eutrofizzazione, CML 1992
7.2.5 Effetto Serra (100 anni) (Greenhouse effect (direct, 100 years))
Il Team 3.0 consente di utilizzare per la valutazione della categoria di impatto
ambientale Effetto Serra l’indice IPCC 1998. I risultati originati dalla elaborazione
sono riportati in forma di istogramma in Fig. 7.5; dalla loro analisi è possibile trarre le
seguenti considerazioni:
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
84 221
IPCC Effetto Serra (100 anni)
0.00100000.00200000.00300000.00400000.00500000.00600000.00700000.00800000.00
TOTA
LE
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TRAS
POR
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ION
ESM
ALTI
MEN
TO
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CAR
ICA
[g e
q. C
O2]
Figura 7.5 Risultati della valutazione degli impatti: Effetto Serra (100 anni), IPCC
• Il flusso in uscita che caratterizza sensibilmente l’impatto è l’anidride carbonica di
origine fossile che si sviluppa nel processo di combustione per l’incenerimento dei
fanghi con un elevato contributo percentuale pari al 95% rispetto all’impatto
globale. Le emissioni di metano legate alla sua produzione e alla produzione di
energia elettrica comportano un modesto contributo percentuale pari a circa il 4%
rispetto all’impatto complessivo.
• La sezione d’incenerimento costituisce il responsabile dell’impatto ambientale
dell’Effetto Serra con il contributo percentuale più elevato, pari al 94% rispetto
all’impatto globale. L’unità di trattamento dei fumi di combustione manifesta il
valore maggiore per la sezione d’incenerimento con un contributo percentuale pari
al 73% rispetto al parziale di sezione. Il contributo relativo alla produzione di
energia elettrica risulta pari al 18% del parziale della sezione, la produzione di
metano ha un contributo percentuale pari al 7%, mentre il contributo dell’unità di
trattamento dei reflui della sezione è modesto, pari a 1% rispetto al parziale della
sezione. La combustione del metano, che produce anidride carbonica in forma
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
85 221
fossile, costituisce la fonte principale dell’impatto ambientale per la categoria in
esame.
7.2.6 Tossicità Acquatica (Aquatic Toxicity)
Per la categoria di impatto Tossicità Acquatica il Team 3.0 permette di utilizzare
le metodologie CML 1992, CST 1995, USES 1.0 1994 e USES 2.0 1998; di tali indici
di valutazione per l’impatto si è impiegato CML 1992 e USES 2.0 1998.
I risultati ottenuti dalla elaborazione del modello sono disposti in forma di
istogramma e riportati nelle figure 7.6. e 7.7; dalla loro analisi si evincono le seguenti
considerazioni.
CML 1992
I flussi in uscita che partecipano con contributi significativi all’impatto relativo alla
CML Tossicità Acquatica sono gli oli relativi essenzialmente alla produzione del
metano impiegato nella combustione per l’incenerimento dei fanghi con una
percentuale pari al 75% rispetto all’impatto complessivo e il cadmio emissione
legata principalmente alla produzione di energia elettrica con una percentuale pari al
21% rispetto all’impatto globale.
La sezione di incenerimento costituisce il principale responsabile dell’impatto di
questa categoria con un contributo percentuale pari a 89% rispetto all’impatto
globale. L’unità relativa alla produzione del metano impiegato nella combustione
per l’incenerimento dei fanghi di depurazione caratterizza l’impatto per la Tossicità
Acquatica con un contributo percentuale pari al 69% rispetto al parziale della
sezione di incenerimento. La produzione di energia elettrica per la sezione di
incenerimento contribuisce con una percentuale pari al 29% rispetto al parziale
della sezione, modesto il contributo dell’unità di trattamento dei reflui con una
incidenza percentuale del 2% rispetto al parziale della sezione, mentre il contributo
dell’unità di trattamento dei fumi di combustione è trascurabile.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
86 221
• La sezione linea trattamento fanghi presenta un contributo percentuale pari al 7%
rispetto al totale dell’impatto.
CML Tossicità Acquatica
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
TOTA
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ICA
[100
0 m
^3]
Figura 7.6 Risultati della valutazione degli impatti: Tossicità Acquatica, CML 1992
USES 2.0 1998
• I flussi che caratterizzano l’impatto con la metodologia USES 2.0 sono il vanadio in
aria con una percentuale del 78% rispetto all’impatto globale e il bario in acqua con
una percentuale del 14% rispetto all’impatto complessivo emissioni entrambe
essenzialmente attribuibili alla produzione di energia elettrica.
• La sezione di incenerimento costituisce anche per questo indice il maggiore
responsabile dell’impatto ambientale con un contributo percentuale pari al 80%
rispetto all’impatto totale. Diversamente da quanto osservato per la metodologia
CML 1992 la fonte principale per l’impatto relativo alla USES 2.0 Tossicità
Acquatica è l’unità di produzione dell’energia elettrica con un contributo
percentuale pari al 94% rispetto al parziale di sezione; il contributo dell’unità di
trattamento reflui della sezione è pari al 5%, mentre risulta praticamente nullo il
contributo all’impatto indotto dalle unità di trattamento dei fumi e di produzione
del metano relative alla sezione.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
87 221
USES 2.0 Tossicità Acquatica
0.00
10000000.00
20000000.00
30000000.00
40000000.00
50000000.00
60000000.00
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[g e
q. 1
-4 d
iclo
robe
nzen
e]
Figura 7.7 Risultati della valutazione degli impatti: Tossicità Acquatica, USES 2.0 1998
7.2.7 Tossicità umana (Human Toxicity)
Per la categoria di impatto Tossicità Umana il Team 3.0 permette di utilizzare le
metodologie CML 1992, CST 1995, USES 1.0 1994 e USES 2.0 1998; di tali indici di
valutazione per l’impatto si è impiegato CML 1992 e USES 2.0 1998.
I risultati ottenuti dalla elaborazione del modello sono disposti in forma di
istogramma e riportati nelle figure 7.8 e 7.9; dalla loro analisi si evincono le seguenti
considerazioni:
CML 1992
• I flussi che caratterizzano l’impatto sono riconducibili essenzialmente agli ossidi di
zolfo (SOx) conteggiati come SO2 legati alla produzione di energia elettrica con un
contributo percentuale pari al 53% rispetto all’impatto complessivo e gli ossidi di
azoto (NOx) valutati come NO2 relativi essenzialmente alla produzione di metano
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
88 221
impiegato nella combustione per l’incenerimento dei fanghi con un contributo
percentuale pari al 26% rispetto all’impatto globale.
• La sezione di incenerimento costituisce la principale responsabile dell’impatto di
questa categoria con un contributo percentuale pari all’81% rispetto all’impatto
globale. L’unità relativa alla produzione di energia elettrica caratterizza l’impatto di
categoria con un contributo percentuale pari al 65% rispetto al parziale della
sezione di incenerimento. Rispetto al parziale della sezione la produzione del
metano impiegato nella combustione per l’incenerimento dei fanghi di depurazione
contribuisce per 16%, l’unità di trattamento dei fumi di combustione per 14%,
mentre l’unità di trattamento dei reflui per 4%.
CML Tossicità Umana
0.00500.00
1000.001500.002000.002500.003000.003500.004000.004500.00
TOTA
LE
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ICA
[g]
Figura 7.8 Risultati della valutazione degli impatti: Tossicità Umana, CML 1992
USES 2.0 1998
• I flussi che caratterizzano l’impatto, entrambi legati alla produzione di energia
elettrica, sono il nichel in aria con un contributo percentuale pari al 42% rispetto
all’impatto globale e il vanadio in aria con il 26%.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
89 221
• La sezione di incenerimento costituisce anche per questo indice il principale
responsabile dell’impatto ambientale con un contributo pari all’80% rispetto
all’impatto globale. Analogamente a quanto osservato per la metodologia CML
1992 la causa principale di impatto è l’unità di produzione dell’energia elettrica che
presenta un contributo pari al 94% rispetto al parziale di sezione; il contributo
dell’unità di trattamento reflui della sezione è pari al 5%, mentre risulta
praticamente nullo il contributo delle unità di trattamento dei fumi e di produzione
del metano della sezione.
USES 2.0 Tossicità Umana
0.0010000.0020000.0030000.0040000.0050000.0060000.0070000.00
TOTA
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[g e
q. 1
-4 d
iclo
robe
nzen
e]
Figura 7.9. Risultati della valutazione degli impatti: Tossicità Umana, USES 2.0 1998
7.2.8 Tossicità Terrestre (Terrestrial Ecotoxicity)
Per la categoria di impatto Tossicità Terrestre il Team 3.0 permette di utilizzare le
metodologie CML 1992, CST 1995, USES 1.0 1994 e USES 2.0 1998; di tali indici di
valutazione per l’impatto si è impiegato CML 1992 e USES 2.0 1998.
I risultati ottenuti dalla elaborazione del modello sono disposti in forma di
istogramma e riportati nelle figure 7.10. e 7.11; dalla loro analisi si evincono le seguenti
considerazioni:
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
90 221
CML Tossicità Terrestre
0.00000
0.00200
0.00400
0.00600
0.00800
0.01000
0.01200TO
TALE
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EATR
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ION
ESM
ALTI
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CAR
ICA
[ton]
Figura 7.10 Risultati della valutazione degli impatti: Tossicità Terrestre, CML 1992
CML 1992
• I principali flussi legati all’impatto sono inquinanti emessi dai processi di
produzione dell’energia elettrica: lo zinco con un contributo percentuale pari al 83%
dell’impatto complessivo e il cromo con un contributo percentuale pari al 4%.
• La sezione di incenerimento è la principale responsabile dell’impatto di questa
categoria con un contributo percentuale pari all’81% rispetto all’impatto globale.
L’unità relativa alla produzione di energia elettrica caratterizza l’impatto per la
CML Tossicità Terrestre con un contributo percentuale pari al 96% rispetto al
parziale della sezione di incenerimento. L’unità di trattamento reflui contribuisce
per il rimanente 4%.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
91 221
USES 2.0 1998
• Il vanadio in aria costituisce il principale flusso inquinante con una percentuale pari
al 96% rispetto all’impatto complessivo, segue il nichel in aria con una percentuale
pari a circa l’1%.
• L’incenerimento costituisce anche per questo indice il maggiore responsabile
dell’impatto ambientale con un contributo percentuale pari al 80% rispetto
all’impatto globale. Analogamente a quanto osservato per la metodologia CML
1992 la causa principale d’impatto è l’unità di produzione dell’energia elettrica, che
presenta un contributo percentuale del 95% rispetto al parziale della sezione; L’altro
5% è dovuto al modulo del trattamento reflui.
USES 2.0 Tossicità Terrestre
0.00
500.00
1000.00
1500.00
2000.00
2500.00
TOTA
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ALTI
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ICA
[g e
q. 1
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robe
nzen
e]
Figura 7.11 Risultati della valutazione degli impatti: Tossicità Terrestre, USES 2.0 1998
7.2.9 Tossicità dei Sedimenti (Sediment Ecotoxicity)
Per la categoria di impatto Tossicità dei Sedimenti il Team 3.0 consente di
utilizzare la metodologia USES 2.0 1998.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
92 221
I risultati ottenuti dalla elaborazione del modello sono disposti in forma di
istogramma e riportati in Fig. 7.12; dalla loro analisi si evincono le seguenti
considerazioni:
USES 2.0 Tossicità dei Sedimenti
0.005000000.00
10000000.0015000000.0020000000.0025000000.0030000000.00
TOTA
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TRAS
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OPZ
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ALTI
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TO
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ICA[g
eq.
1-4
dic
loro
benz
ene]
Figura 7.12 Risultati della valutazione degli impatti: Tossicità dei Sedimenti, USES 2.0 1998
• Il vanadio in aria costituisce il principale flusso inquinante con un contributo
percentuale pari al 79% rispetto all’impatto globale segue, il bario acqua con una
percentuale del 13%. Entrambe le emissioni sono legate alla produzione di energia
elettrica.
• La sezione di incenerimento dei fanghi di depurazione contribuisce all’impatto
globale per l’80%. La produzione di energia elettrica è la causa principale.
d’impatto con una incidenza pari al 95% rispetto al parziale della sezione, l’unità di
trattamento dei reflui contribuisce con una percentuale pari al 5% rispetto al
parziale di sezione.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
93 221
7.2.10 Smog Fotochimico
Per la categoria di impatto Smog Fotochimico il Team 3.0 consente di utilizzare
la metodologia WMO 1998 (livello high).
I risultati ottenuti dalla elaborazione del modello sono riportati in Fig. 7.13; dalla
loro analisi si evincono le seguenti considerazioni:
WMO Ossidazione Fotochimica
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
300.00
TOTA
LE
LIN
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POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
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CAR
ICA
[g e
q. e
tilen
e]
Figura 7.13 Risultati della valutazione degli impatti: Smog Fotochimico WMO 1998.
• Gli idrocarburi (eccetto il metano) costituiscono il principale flusso inquinante con
un contributo percentuale pari al 62% rispetto all’impatto globale segue il metano
con il 17%. Entrambe le emissioni sono legate alla produzione di energia elettrica e
alla produzione del metano impiegato come combustibile nel processo di
incenerimento dei fanghi.
• La sezione di incenerimento dei fanghi di depurazione costituisce il principale
responsabile dell’impatto con un contributo pari al 77% rispetto all‘impatto globale.
La produzione di energia elettrica è la causa principale d’impatto con una incidenza
pari all’88% rispetto al parziale della sezione, l’unità di trattamento dei reflui
contribuisce per un’altro 6% e l’unità di produzione del metano per il 7%.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
94 221
8 Valutazione dell’impatto del ciclo di vita ed interpretazione dei risultati per il sistema B
8.1 Schematizzazione del sistema B
Si riporta di seguito, per una maggiore comprensione delle valutazioni successive,
l’elenco dei moduli elementari presenti nelle sezioni del sistema B
Sezione LINEA TRATTAMENTO FANGHI
• Ingresso;
• Consumo energetico (consumi totali di energia elettrica della sezione);
• Disidratazione meccanica (flusso dei reflui da depurare);
• Trattamento reflui;
Sezione OPZIONE SMALTIMENTO (incenerimento)
• Inceneritore (flusso dei reflui da depurare);
• Trattamento fumi (flussi delle emissioni gassose dell’inceneritore);
• Trattamento reflui incenerimento;
Sezione TRASPORTI
• Trasporto scorie in discarica
Sezione DISCARICA
• Discarica ASA
8.2 Valutazione e confronto di impatto ambientale sistemi A e B
Gli impatti ambientali del sistema B per le diverse categorie ambientali prese in
esame sono stati valutati utilizzando il codice Team 3.0. Il software consente di
effettuare automaticamente i calcoli per le valutazioni utilizzando metodologie
riconosciute a livello internazionale. I risultati ottenuti sono stati posti a confronto con
quelli del sistema A in modo da focalizzare i punti ambientalmente critici dei due
sistemi in esame.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
95 221
Le categorie di impatto ambientale e i metodi di valutazione utilizzati sono
elencati in Tab. 3.4.
Occorre comunque precisare che i risultati ottenuti con la LCA sono utili per
eseguire valutazioni comparative, e non costituiscono previsioni di impatto su recettori
ambientali finali, di superamento di soglie e limiti di sicurezza o di rischi per la
popolazione e l’ambiente.
8.2.1 Indicatori energetici
La distribuzione dei consumi energetici del sistema B è riportata in Fig. 8.1.
Dal grafico si evince che:
• l’Energia Totale Primaria utilizzata nel sistema B è ottenuta da fonti non rinnovabili
ed è costituita essenzialmente da Energia Combustibile con una percentuale pari a
circa il 99%.
• Il consumo più elevato di energia si determina nella sezione di incenerimento con il
92% di Energia Primaria Totale consumata rispetto al totale. Ciò è in parte dovuto
alla produzione di energia elettrica e in parte al consumo di metano impiegato come
combustibile ausiliario.
• La produzione del carburante impiegato nella fase di trasporto induce un consumo
di energia trascurabile rispetto al totale.
• I consumi di Energia Primaria Totale tra il sistema A e B sono molto simili.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
96 221
02000400060008000
100001200014000
TOTA
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OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
TO
DIS
CAR
ICA
ener
gia
[MJ]
Energia di Feedstock Energia Combustibile Energia non Rinnovabile Energia Rinnovabile Energia Primaria Totale Elettricità
Fig. 8.1 Indicatori Energetici del sistema B
8.2.2 Acidificazione dell’Aria (Air Acidification)
Per la categoria d’impatto ambientale Acidificazione dell’Aria il Team 3.0
consente di utilizzare la metodologia CML 1992.
I risultati ottenuti sono riportati sotto forma di istogramma in Fig. 8.2; dalla loro
analisi si evincono le seguenti considerazioni:
• La soluzione impiantistica che prevede il trattamento e lo smaltimento dei fanghi
mediante incenerimento senza digestione anaerobica comporta una incidenza
ambientale maggiore per tale categoria se confrontata con la soluzione di incenerire
i fanghi stabilizzati mediante digestione anaerobica.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
97 221
CML Acidificazione dell'Aria
0.0020.0040.0060.0080.00
100.00120.00
TOTA
LE
LIN
EATR
ATTA
MEN
TOFA
NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
TO
DIS
CAR
ICA
[g e
q. H
]
sistema A sistema B
Figura 8.2 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto CML Acidificazione dell’Aria tra il sistema A e B
• Le emissioni di SOx costituiscono il flusso più rilevante per l’impatto ambientale
dell’Acidificazione dell’Aria con una percentuale rispetto al totale del 71% (65%
nel sistema A) mentre il contributo delle emissioni di NOx risulta pari al 29%( 35%
nel sistema A).
• La sezione di incenerimento risulta essere la maggiore responsabile dell’impatto
ambientale con una percentuale pari all’80% rispetto al l’impatto totale. Il modulo
che all’interno della sezione di incenerimento contribuisce in maniera più
significativa è la produzione dell’energia elettrica legata ai consumi delle
apparecchiature elettromeccaniche con una percentuale pari al 66% rispetto al
parziale delle sezione (46% nel sistema A). Se infatti i fanghi non vengono digeriti
anaerobicamente, all’inceneritore ne arriva una quantità superiore; quindi si
richiede un impiego di energia elettrica maggiore per il funzionamento del processo
di termodistruzione. Tale processo incide significativamente nel caratterizzare la
differenza degli impatti per i due sistemi. Altra quota di impatto è la produzione di
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
98 221
metano combustibile per l’incenerimento dei fanghi con un contributo del 14%
rispetto al parziale (21% nel sistema A). Nel sistema B la quantità di metano
impiegata per la combustione dei fanghi è inferiore poiché i fanghi, pur arrivando
all’inceneritore in quantità maggiore rispetto al sistema A, sono dotati di un PCI più
elevato. Tale miglioramento non riesce però a compensare il già citato aumento i
consumi di energia elettrica. Per ulteriore dettagli si vedano i par 4.1, 5.1 e 10.2. Il
modulo di trattamento fumi contribuisce con una percentuale pari al 16% (18% nel
sistema A). L’unità di trattamento dei reflui presenta un contributo modesto, pari al
4%.
8.2.3 Depauperamento delle Risorse Non Rinnovabili (Depletion of non Renewable Resources)
Per la categoria di impatto Depauperamento delle Risorse Non Rinnovabili il
Team 3.0 permette di utilizzare la metodologia CML 1992.
Depauperamento delle Risorse non Rinnovabili
0.00E+00
4.00E-13
8.00E-13
1.20E-12
1.60E-12
2.00E-12
TOTA
LE
LIN
EATR
ATTA
MEN
TOFA
NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
TO
DIS
CAR
ICA
fraz.
of r
eser
ve
sistema A sistema B
Figura 8.3 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto CML Depauperamento delle Risorse Non Rinnovabili tra il sistema A e B.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
99 221
I risultati ottenuti dalla elaborazione dei dati sono disposti in forma di istogramma
in Fig. 8.3; dalla loro analisi si evincono le seguenti considerazioni:
• La soluzione impiantistica che prevede il trattamento e lo smaltimento dei fanghi
mediante incenerimento senza digestione anaerobica manifesta incidenza
ambientale per tale categoria leggermente inferiore se confrontata con la soluzione
di incenerire i fanghi stabilizzati mediante digestione anaerobica.
• I flussi caratterizzanti l’impatto per la categoria ambientale Depauperamento delle
Risorse Non Rinnovabili sono il gas naturale (natural gas) e il petrolio in
giacimento (oils in ground). Il gas naturale risulta legato alla produzione del metano
impiegato nella combustione per l’incenerimento dei fanghi e nel processo senza
digestione incide con una percentuale pari al 82% (89% nel sistema A) rispetto
all’impatto globale. Il petrolio in giacimento è legato essenzialmente alla
produzione di energia elettrica; la percentuale di impatto è pari a 11% rispetto al
totale (7% nel sistema A).
• Nel sistema B l’impatto maggiore per il Depauperamento delle Risorse Non
Rinnovabili è dovuto alla sezione di incenerimento con contributo pari all’89%
rispetto all’impatto globale. L’unità di produzione del metano impiegato nella
combustione per l’incenerimento dei fanghi di depurazione costituisce il maggiore
responsabile per l’impatto di categoria con una percentuale pari all’82% rispetto al
parziale di sezione. Ulteriore contributo è fornito dall’unità di produzione
dell’energia elettrica per l’incenerimento con una percentuale pari al 16% rispetto al
parziale di sezione (10% nel sistema A); modesta è l’incidenza dell’unità di
trattamento dei reflui della sezione con una percentuale pari a 1% rispetto al
parziale di sezione. Rispetto al sistema A c’è una diminuzione dell’incidenza
dell’incenerimento rispetto all’impatto globale: più in dettaglio diminuisce il
contributo della produzione di metano e aumenta quello della produzione
dell’energia elettrica per i motivi esposti al par. 8.2.2.
• Il sistema B presenta un contributo maggiore nella sezione della linea trattamento
fanghi in quanto la presenza nel sistema A dell’unità per la produzione di energia
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
100 221 elettrica da biogas consente di ottenere un impatto evitato che riduce notevolmente
la quota di impatto per la sezione.
8.2.4 Eutrofizzazione (Eutrophication)
Per la categoria di impatto Eutrofizzazione, Il Team consente di utilizzare la
metodologia CML 1992.
CML Eutrofizzazione
0.00
200.00
400.00
600.00
800.00
1000.00
1200.00
TOTA
LE
LIN
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MEN
TOFA
NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
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MEN
TO
DIS
CAR
ICA
[g e
q. P
O4]
sistema A sistema B
Figura 8.4 Confronto dei risultati delle valutazioni per l’impatto CML Eutrofizzazione
tra i sistemi A e B
I risultati ottenuta dalla elaborazione sono illustrati in Fig. 8.4; dalla loro analisi si
evincono le seguenti considerazioni:
• L’impatto ambientale indotto dal processo di trattamento e smaltimento fanghi senza
digestione anaerobica risulta superiore rispetto al processo con digestione anaerobica
dei fanghi.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
101 221
• I flussi che caratterizzano l’impatto sono il fosforo totale in acqua legato al processo
depurativo di trattamento delle acque reflue con un contributo percentuale pari al
38% rispetto all’impatto totale e le emissioni di azoto in aria legate anch’esse alla
depurazione dei reflui con una incidenza percentuale pari al 20% rispetto all’impatto
complessivo (ossidi di azoto valutati come NO2).
• La sezione di incenerimento costituisce il maggiore responsabile dell’impatto con un
contributo percentuale pari al 71% rispetto all’impatto globale. L’unità di
trattamento reflui della sezione di incenerimento presenta il contributo percentuale
più elevato pari al 76% rispetto al parziale di sezione. Infatti rispetto al sistema, la
sezione di incenerimento del sistema B presenta una maggiore quantità di reflui da
inviare al trattamento depurativo delle acque. Il contributo dell’unità di trattamento
dei fumi di combustione risulta pari al 10%. L’unità di produzione del metano
presenta una percentuale di impatto pari all’8% rispetto al parziale di sezione;
limitato è il contributo dell’energia elettrica pari al 6% rispetto al parziale di sezione.
• Si rileva (Fig. 8.4) dal confronto dei sistemi in esame che nella sezione della linea
trattamento fanghi si ottiene un contributo leggermente più elevato per il sistema A.
Tale situazione è dovuta alla maggiore quantità di reflui avviati alla depurazione.
Infatti il processo di digestione anaerobica dei fanghi permette di conseguire un
ulteriore stadio di post-ispessimento con il vantaggio di diminuire il contenuto di
acqua nei fanghi ma di produrre contemporaneamente reflui da depurare.
8.2.5 Effetto serra (100 anni) (Greenhouse effect (direct, 100 years))
Il Team 3.0 consente di utilizzare per la valutazione della categoria di impatto
ambientale dell’effetto Serra l’indice IPCC 1998.
I risultati originati dalla elaborazione sono riportati in forma di istogramma in
Fig. 8.5; dalla loro analisi è possibile trarre le seguenti considerazioni:
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
102 221
IPCC Effetto Serra (100 anni)
0.00100000.00200000.00300000.00400000.00500000.00600000.00700000.00800000.00
TOTA
LE
LIN
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NG
HI
TRAS
POR
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MEN
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DIS
CAR
ICA
[g e
q. C
O2]
sistema A sistema B
Figura 8.5 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto IPCC Effetto Serra (100 anni) tra i sistemi A e B.
• Il processo senza digestione comporta un impatto leggermente maggiore, ma non in
modo significativo, rispetto al processo dove è prevista la digestione dei fanghi
• Il flusso in uscita che caratterizza l’impatto è l’anidride carbonica di origine fossile
che si sviluppa nel processo di combustione per l’incenerimento dei fanghi. Il
contributo rispetto all’impatto globale è pari al 93%; le emissioni del metano legate
essenzialmente alla produzione di energia elettrica presentano un modesto
contributo percentuale pari a circa il 7% rispetto all’impatto complessivo.
• La sezione d’incenerimento costituisce il principale responsabile dell’impatto
ambientale dell’Effetto Serra con il contributo percentuale più elevato pari al 90%
rispetto all’impatto globale. L’unità di trattamento dei fumi di combustione presenta
un contributo pari al 64% rispetto al parziale di sezione (73% nel sistema A), in
quanto per il sistema B si utilizza una quantità minore di metano. D’altro canto
rispetto al sistema A c’è un contributo maggiore della produzione dell’energia
elettrica (28% per il sistema B contro il 18% per il sistema A) L’incidenza della
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
103 221
produzione del metano per la combustione è pari al 6%; il contributo dell’unità di
trattamento dei reflui è limitato al 2% rispetto al parziale di sezione.
• L’impatto maggiore del sistema B rispetto al sistema A è attribuibile alla linea
trattamento fanghi. Infatti la presenza nel sistema A dell’unità per la produzione di
energia elettrica da biogas consente di contabilizzare un impatto evitato nella
sezione della linea trattamento fanghi.
8.2.6 Tossicità Acquatica (Aquatic Toxicity)
Per la categoria di impatto Tossicità Acquatica il Team 3.0 permette di utilizzare
le metodologie CML 1992, CST 1995, USES 1.0 1994 e USES 2.0 1998, di tali indici
di valutazione per l’impatto si è impiegato CML 1992 e USES 2.0 1998.
I risultati ottenuti dalla elaborazione del modello sono disposti in forma di
istogramma e riportati nelle figure 8.6 e 8.7; dalla loro analisi si evincono le seguenti
considerazioni:
CML 1992
• L’impatto prodotto dal processo senza digestione anaerobica risulta più elevato
rispetto allo scenario che prevede la digestione dei fanghi.
• I flussi in uscita che partecipano con contributi significativi all’impatto relativo alla
CML Tossicità Acquatica sono gli oils relativi essenzialmente alla produzione del
metano impiegato nella combustione per l’incenerimento dei fanghi con una
percentuale pari al 66% rispetto all’impatto complessivo (75% nel sistema A) e il
cadmio emissione legata principalmente alla produzione di energia elettrica con una
percentuale pari al 29% rispetto all’impatto globale (21% nel sistema A).
• La sezione di incenerimento costituisce il principale responsabile dell’impatto di
questa categoria con un contributo percentuale pari a 82% rispetto all’impatto
globale. La sezione relativa alla produzione del metano impiegato nella
combustione per l’incenerimento dei fanghi di depurazione presenta un contributo
percentuale pari al 56% rispetto al parziale della sezione di incenerimento (69% nel
sistema A). La produzione di energia elettrica per la sezione di incenerimento
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
104 221
presenta un contributo percentuale pari al 41% rispetto al parziale della sezione
(29% nel sistema A); limitato è il contributo dell’unità di trattamento dei reflui con
una percentuale pari al 3% rispetto al parziale di sezione. Per le motivazioni si veda
quanto discusso nei paragrafi precedenti a riguardo dei consumi di metano e di
energia elettrica.
CML Tossicità Acquatica
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
TOTA
LE
LIN
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MEN
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NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
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DIS
CAR
ICA
[100
0 m
^3 ]
sistema A sistema B
Figura 8.6 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto CML Tossicità Acquatica tra i sistemi A e B.
USES 2.0 1998
• Rispetto la soluzione di incenerire i fanghi previa digestione anaerobica, la
soluzione impiantistica che prevede il trattamento e lo smaltimento dei fanghi
mediante incenerimento senza digestione anaerobica presenta un contributo in tale
categoria sensibilmente maggiore.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
105 221
USES 2.0 Tossicità Acquatica
0.00
20000000.00
40000000.00
60000000.00
80000000.00
100000000.00
TOTA
LE
LIN
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NG
HI
TRAS
POR
TI
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ION
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ALTI
MEN
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ICA
[g e
q. 1
-4 d
iclo
robe
nzen
e]
sistema A sistema B
Figura 8.7 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto USES 2.0 Tossicità
Acquatica
• I flussi che caratterizzano l’impatto con la metodologia USES 2.0 sono il vanadio in
aria con una percentuale del 78% rispetto all’impatto globale e il bario in acqua con
una percentuale del 14% rispetto all’impatto complessivo per entrambe gli scenari.
Le emissioni esaminate sono essenzialmente attribuibili alla produzione di energia
elettrica.
• La sezione di incenerimento costituisce il maggiore responsabile dell’impatto
ambientale con un contributo percentuale pari al 76% rispetto all’impatto globale.
Diversamente da quanto osservato per la metodologia CML 1992, la fonte
principale per l’impatto relativo alla USES 2.0 Tossicità Acquatica è l’unità di
produzione dell’energia elettrica con un contributo percentuale del 95% rispetto al
parziale di sezione. Ulteriore contributo all’impatto, nella sezione di incenerimento,
è l’unità di trattamento dei reflui con una percentuale pari al 5% rispetto al parziale
di sezione. Il contributo delle unità di produzione del metano per la combustione e
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
106 221
di trattamento dei fumi di combustione si rivela praticamente nullo. Tale
distribuzione delle percentuali rispecchia quanto osservato per il sistema A.
• Il contributo percentuale della sezione linea trattamento fanghi è pari al 23%
rispetto all’impatto totale.
8.2.7 Tossicità Umana (Human Toxicity)
Per la categoria di impatto Human Toxicity il Team 3.0 permette di utilizzare le
metodologie CML 1992, CST 1995, USES 1.0 1994 e USES 2.0 1998, di tali indici di
valutazione per l’impatto si è impiegato CML 1992 e USES 2.0 1998.
I risultati ottenuti dalla elaborazione del modello sono disposti in forma di
istogramma e riportati nelle figure 8.8 e 8.9; dalla loro analisi si evincono le seguenti
considerazioni:
CML 1992
• L’impatto ambientale che si realizza nel processo senza digestione risulta superiore
a quello relativo al processo dove i fanghi vengono digeriti anaerobicamente.
• I flussi che caratterizzano l’impatto sono riconducibili essenzialmente agli ossidi di
zolfo (SOx), conteggiati come SO2, legati alla produzione di energia elettrica con un
contributo percentuale pari al 55% rispetto all’impatto complessivo e gli ossidi di
azoto (NOx), valutati come NO2, relativi essenzialmente alla produzione di metano
impiegato nella combustione per l’incenerimento dei fanghi con un contributo
percentuale pari al 21% rispetto all’impatto globale.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
107 221
CML Tossicità Umana
0.001000.002000.003000.004000.005000.006000.00
TOTA
LE
LIN
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ATTA
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NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
TO
DIS
CAR
ICA
[g]
sistema A sistema B
Figura 8.8 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto CML Tossicità Umana tra i sistemi A e B
• La sezione di incenerimento costituisce il principale responsabile dell’impatto di
questa categoria con un contributo percentuale pari al 79% rispetto all’impatto
globale. La sezione relativa alla produzione di energia elettrica caratterizza
l’impatto per la CML Tossicità Umana con un contributo percentuale del 74%
rispetto al parziale della sezione di incenerimento (65% per il sistema A). La
produzione di metano impiegato nella combustione per l’incenerimento dei fanghi
presenta un contributo percentuale modesto, pari al 10% rispetto al parziale della
sezione (16% nel sistema A). Il contributo dell’unità di trattamento dei fumi di
combustione è pari al 12% rispetto al parziale di sezione, mentre limitata risulta la
percentuale legata all’unità di trattamento dei reflui pari al 4% rispetto al parziale di
sezione.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
108 221
USES 2.0 1998
I risultati ottenuti mediante l’impiego della metodologia USES 2.0 per questa
categoria mostrano il maggiore impatto dovuto al processo senza digestione.
USES 2.0 Tossicità Umana
0.0020000.0040000.0060000.0080000.00
100000.00120000.00
TOTA
LE
LIN
EATR
ATTA
MEN
TOFA
NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
TO
DIS
CAR
ICA[g
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1-4
dic
loro
benz
ene]
sistema A sistema B
Figura 8.9 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto USES 2.0 Tossicità Umana tra i sistemi A e B
• I flussi che caratterizzano l’impatto, entrambi legati alla produzione di energia
elettrica, sono il nichel in aria con un contributo percentuale pari al 42% rispetto
all’impatto globale e il vanadio in aria con una percentuale del 26% rispetto
all’impatto globale per entrambi i sistemi.
• La sezione di incenerimento costituisce anche per questo indice il maggiore
responsabile dell’impatto ambientale con un contributo percentuale pari al 75%
rispetto all’impatto globale. Analogamente a quanto osservato per la metodologia
CML 1992 la causa principale d’impatto per la Tossicità Umana è l’unità di
produzione dell’energia elettrica della sezione di incenerimento che in questa
metodologia presenta un contributo percentuale del 95% rispetto al parziale di
sezione. Ulteriore contributo all’impatto legato alla sezione di incenerimento è
l’unità di trattamento dei reflui con una percentuale pari al 5% rispetto al parziale di
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
109 221
sezione. Il contributo delle unità di produzione del metano per la combustione e
dell’unità di trattamento dei fumi di combustione si rivela praticamente nullo. Tali
distribuzioni delle percentuali rispecchiano quanto osservato per il sistema A.
8.2.8 Tossicità Terrestre (Terrestrial Ecotoxicity)
Per la categoria di impatto Tossicità Terrestre il Team 3.0 permette di utilizzare le
metodologie CML 1992, CST 1995, USES 1.0 1994 e USES 2.0 1998, di tali indici di
valutazione per l’impatto si è impiegato CML 1992 e USES 2.0 1998.
I risultati ottenuti dalla elaborazione del modello sono disposti in forma di
istogramma e riportati nelle figure 8.10 e 8.11; dalla loro analisi si evincono le seguenti
considerazioni:
CML 1992
• Il processo che non prevede la digestione anaerobica dei fanghi risulta produrre un
impatto ambientale più elevato.
• I flussi legati all’impatto sono inquinanti emessi dai processi di produzione
dell’energia elettrica; lo zinco con un contributo percentuale pari al 84%
dell’impatto complessivo e il cromo con un contributo percentuale pari al 4%.
• La sezione di incenerimento costituisce la principale responsabile dell’impatto di
questa categoria con un contributo percentuale pari al 76% rispetto all’impatto
globale. La distribuzione delle percentuali di impatto per le unità presenti nella
sezione di incenerimento sono le medesime per entrambi i sistemi A e B. La sezione
relativa alla produzione di energia elettrica è la principale fonte di inquinamento
con un contributo percentuale pari al 96% rispetto al parziale della sezione di
incenerimento. L’unità di trattamento dei reflui presenta un contributo pari al 4% e
le unità di produzione del metano e di trattamento fumi di combustione hanno una
incidenza praticamente.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
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Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
110 221
CML Tossicità Terrestre
0.00000
0.00400
0.00800
0.01200
0.01600
0.02000TO
TALE
LIN
EATR
ATTA
MEN
TOFA
NG
HI
TRAS
POR
TI
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ION
ESM
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MEN
TO
DIS
CAR
ICA
[t]
sistema A sistema B
Figura 8.10 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto CML Tossicità Terrestre tra i sistemi A e B
USES 2.0 1998
• Il processo di smaltimento dei fanghi senza digestione presenta anche con questo
modello un valore più elevato.
• Le emissione interessate all’impatto di questa categoria danno i medesimi contributi
per entrambi i sistemi presi in esame. Il vanadio in aria costituisce il principale
flusso inquinante con una percentuale pari al 96% rispetto all’impatto complessivo
segue il nichel in aria con una percentuale pari a circa 1% rispetto all’impatto
complessivo.
• La sezione di incenerimento costituisce il maggiore responsabile dell’impatto
ambientale con un contributo percentuale pari al 76% rispetto all’impatto globale.
Analogamente a quanto osservato per la metodologia CML 1992 la fonte principale
per l’impatto relativo alla Tossicità Terrestre è l’unità di produzione dell’energia
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
111 221 elettrica. La distribuzione delle percentuali di impatto per le unità presenti nella
sezione di incenerimento sono le medesime per entrambi i sistemi A e B. L’unità di
produzione dell’energia elettrica presenta una percentuale del 95% rispetto al
parziale della sezione di incenerimento. L’unità di trattamento dei reflui contribuisce
per il 5%. Le unità di produzione del metano e di trattamento fumi di combustione
hanno una incidenza praticamente nulla.
USES 2.0 Tossicità Terrestre
0.00500.00
1000.001500.002000.002500.003000.003500.00
TOTA
LE
LIN
EATR
ATTA
MEN
TOFA
NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
TO
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CAR
ICA
[g e
q. 1
-4 d
iclo
robe
nzen
e]
sistema A sistema B
Figura 8.11 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto USES 2.0 Tossicità Terrestre tra i sistemi A e B
8.2.9 Tossicità dei Sedimenti (Sediment Ecotoxicity)
Per la categoria di impatto Tossicità dei Sedimenti il Team 3.0 consente di
utilizzare la metodologia USES 2.0 1998.
I risultati ottenuti dalla elaborazione del modello sono disposti in forma di
istogramma e riportati in Fig. 8.12; dalla loro analisi si evincono le seguenti
considerazioni:
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
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Pag. di
112 221
• Il livello di impatto ambientale indotto dal processo che non prevede la digestione
anaerobica per i fanghi di depurazione risulta più elevato.
• Il vanadio in aria costituisce il principale flusso inquinante con una incidenza
percentuale pari al 79% rispetto all’impatto globale; segue il bario in acqua che
presenta una percentuale pari al 13%. Entrambe le emissioni sono legate alla
produzione di energia elettrica.
USES 2.0 Tossicità dei Sedimenti
0.00
10000000.00
20000000.00
30000000.00
40000000.00
50000000.00
TOTA
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ALTI
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CAR
ICA
[g e
q. 1
-4 d
iclo
robe
nzen
e]
sistema A sistema B
Figura 8.12 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto USES 2.0 Tossicità dei Sedimenti tra i sistemi A e B
• La sezione di incenerimento dei fanghi di depurazione costituisce il principale
responsabile dell’impatto con un contributo percentuale pari al 76% rispetto
all‘impatto globale. Nei due sistemi in esame la distribuzione delle percentuali degli
impatti risulta la medesima per le unità della sezione di incenerimento. La
produzione di energia elettrica costituisce la fonte principale dell’impatto di
categoria con un contributo percentuale del 95% rispetto al parziale della sezione;
praticamente è nullo il contributo apportato dalle unità di produzione del metano e
Sezione
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113 221
dall’unità di trattamento dei fumi di combustione mentre la percentuale di incidenza
dell’unità di trattamento dei reflui è limitata al 5% rispetto al parziale di sezione.
8.2.10 Smog Fotochimico
Per la categoria di impatto Smog Fotochimico il Team 3.0 consente di utilizzare
la metodologia WMO 1998 (livello high).
I risultati ottenuti dalla elaborazione del modello sono disposti in forma di
istogramma e riportati in Fig. 8.13; dalla loro analisi si evincono le seguenti
considerazioni:
• Gli idrocarburi (eccetto il metano) costituiscono il principale flusso inquinante con
un contributo percentuale pari al 63% rispetto all’impatto globale; segue il metano
che contribuisce con una percentuale pari al 15%. Entrambe le emissioni sono
legate essenzialmente alla produzione di energia elettrica ed alla produzione del
metano impiegato come combustibile nel processo di incenerimento dei fanghi.
WMO Ossidazione Fotochimica
0.00
100.00
200.00
300.00
400.00
500.00
TOTA
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ALTI
MEN
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CAR
ICA
[g e
q. e
tilen
e]
sistema A sistema B
Figura 8.13 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto ambientale WMO Smog Fotochimica
Sezione
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Distrib.
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114 221
• La sezione di incenerimento dei fanghi di depurazione costituisce il principale
responsabile dell’impatto con un contributo percentuale pari al 73% rispetto
all‘impatto globale. La produzione di energia elettrica costituisce la fonte principale
dell’impatto di categoria con una incidenza percentuale pari al 90% rispetto al
parziale della sezione, l’unità di trattamento dei reflui contribuisce con una
percentuale pari al 6% rispetto al parziale di sezione e l’unità di produzione del
metano con una percentuale pari al 4%.
8.3 Valutazioni conclusive sul confronto tra i sistemi A e B.
Il potenziale impatto ambientale indotto dai sistemi A e B è caratterizzato
fondamentalmente dal consumo di energia elettrica. Il particolare mix energetico
assunto per la produzione di elettricità in Italia assegna percentuali elevate a fonti di
energia di origine fossile che inducono a impatti notevoli nel ciclo di vita produttivo. In
questa prospettiva assume una considerevole rilevanza la produzione di energia
elettrica da biogas nel sistema A che consente di ottenere un impatto evitato notevole e
un consumo complessivo di elettricità del sistema A inferiore rispetto al sistema B.
In entrambi i sistemi si rileva che la sezione di incenerimento costituisce la
principale fonte di impatto, indotto oltre che dai consumi di elettricità, dall’impiego di
metano e dalle emissioni rilasciate dall’inceneritore. Il processo di incenerimento nei
sistemi A e B è caratterizzato da due tendenze contrapposte. Nel sistema A i fanghi
provengono da un processo di digestione anaerobica che comporta la riduzione della
quantità complessiva di fango da incenerire e della frazione volatile. Da un lato la
riduzione della quantità di fango permette di ridurre i consumi di elettricità e le
emissioni che accompagnano la combustione dei fanghi; dall’altro tuttavia la riduzione
della frazione volatile causa una diminuzione del potere calorifico del fango, che, nelle
condizioni operative considerate, comporta un consumo più elevato di metano. Questi
due aspetti contrapposti connessi al processo di digestione caratterizzano il processo di
incenerimento nei sistemi A e B.
Sezione
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115 221
L’impatto connesso all’impiego del metano inoltre non è solo legato al consumo
di una risorsa di origine fossile ma comporta anche la formazione di anidride carbonica
di origine fossile che influenza fortemente la categoria di impatto Effetto Serra.
Il trattamento dei reflui che si originano dai processi A e B costituisce una fonte
di impatto notevole nella categoria ambientale Eutrofizzazione. I due processi
presentano una diversa distribuzione nella produzione di acque reflue dal trattamento
dei fanghi di depurazione. Nel sistema A la digestione dei fanghi permette di
conseguire una perdita di acqua maggiore nella sezione linea trattamento fanghi, mentre
nella sezione di incenerimento la quantità di reflui prodotta risulta inferiore, giacché
questi sono proporzionali alla quantità di fango avviato alla combustione.
Dal confronto dei due sistemi si evince che il sistema A induce in generale un
impatto ambientale inferiore rispetto al sistema B. La categoria di impatto CML
Depauperamento delle Risorse Non Rinnovabili costituisce l’unica categoria dove si
rivela un impatto maggiore del sistema A. Il consumo più elevato di metano nel sistema
A che costituisce la fonte di impatto caratterizzante questa categoria ambientale,
giustifica tale risultato.
Sezione
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9 Valutazione dell’impatto ambientale del ciclo di vita ed interpretazione dei risultati per il sistema C
9.1 Schematizzazione del sistema C
Si riporta di seguito, per una maggiore comprensione delle valutazioni successive,
l’elenco dei moduli elementari presenti nelle sezioni del sistema C.
Sezione LINEA TRATTAMENTO FANGHI
• Ingresso;
• Consumo energetico (consumi totali di energia elettrica della sezione);
• Digestore;
• Caldaia (flussi delle emissioni gassose della caldaia);
• Torcia (flussi delle emissioni gassose della torcia);
• Motogeneratori (unità di produzione energia elettrica da biogas) (flussi delle
emissioni gassose della caldaia);
• Post-ispessitore (flusso dei reflui da depurare);
• Disidratazione meccanica (flusso dei reflui da depurare);
• Trattamento reflui;
Sezione OPZIONE SMALTIMENTO (compostaggio)
• Matrice di partenza;
• Triturazione-miscelazione;
• Biossidazione;
• Curing;
• Vagliatura e deferrizzazione;
• Rifiuti e servizi (flussi delle emissioni gassose totali del compostaggio, flussi dei
reflui da depurare e dei rifiuti solidi da conferire in discarica);
Sezione
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Sezione TRASPORTI
• Trasporto sovvallo (trasporto rifiuti solidi in discarica)
• Trasporto fango (trasporto del fango disidratato dall’impianto di depurazione allo
stabilimento di compostaggio);
• Trasporto compost (trasporto del compost per la sua commercializzazione);
Sezione DISCARICA
• Discarica Baricella
9.2 Valutazione e confronto di impatto ambientale sistemi A e C
In questo paragrafo si analizzano i risultati della valutazione di impatto
ambientale del trattamento e dello smaltimento di 20000 kg di fango di depurazione da
reflui urbani, con le caratteristiche definite nel par.3.4, nel sistema A e nel sistema C.
Gli impatti ambientali per le diverse categorie ambientali prese in esame sono
state valutati con il software Team 3.0, che consente di effettuare automaticamente i
calcoli per le valutazioni utilizzando metodologie riconosciute a livello internazionale. I
risultati ottenuti per il ssitema C sono stati posti a confronto con quelli del sistema A, in
modo da focalizzare la convenienza ambientale dei due sistemi in esame.Le categorie di
impatto ambientale e i metodi di valutazione utilizzati sono elencati in Tab 3.4.
Occorre comunque precisare che i risultati ottenuti con la LCA sono utili per
eseguire valutazioni comparative, e non costituiscono previsioni di impatto su recettori
ambientali finali, di superamento di soglie e limiti di sicurezza o di rischi per la
popolazione e l’ambiente.
9.2.1 Indicatori energetici
La distribuzione dei consumi di energia del sistema A è stata rappresentata nel
grafico in Fig. 9.1.
Sezione
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0.00
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ener
gia
[MJ]
Energia di Feedstock Energia Combustibile Energia non RinnovabileEnergia Rinnovabile Energia Totale Primaria Elettricità
Figura 9.1 Indicatori energetici sistema C
• Dal grafico si evince che l’Energia Totale Primaria utilizzata nel sistema A è
essenzialmente ottenuta da fonti non rinnovabili ed è costituita da Energia
Combustibile con una percentuale pari a circa il 93%.
• Il consumo più elevato di energia si determina nella sezione di compostaggio con il
62% di Energia Primaria Totale consumata rispetto al totale. Il consumo è dovuto
alla produzione di energia elettrica e in parte minore legato al consumo di
carburante per la movimentazione della biomassa.
• La produzione del carburante per far fronte alla fase di trasporto è trascurabile.
• La quota più elevata di consumo di elettricità si determina nella sezione linea
trattamento fanghi con un contributo percentuale del 59%, mentre la sezione di
compostaggio presenta un consumo di elettricità pari al 39% rispetto all’energia
elettrica totale utilizzata.
• L’Energia Primaria Totale impiegata nel sistema C risulta pari a circa il 20% di
quella utilizzata nel sistema A.
Sezione
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9.2.2 Acidificazione dell’Aria (Air Acidification)
Per la categoria d’impatto ambientale Acidificazione dell’Aria il Team 3.0
consente di utilizzare la metodologia CML 1992.
I risultati ottenuti sono riportati sotto forma di istogramma in Fig. 9.2. Dalla loro
analisi si evincono le seguenti considerazioni:
• La soluzione impiantistica che prevede lo smaltimento dei fanghi mediante
compostaggio manifesta incidenza ambientale inferiore per tale categoria se
confrontata con la soluzione di incenerire i fanghi .
• Le emissioni di SOx costituiscono il flusso elementare più rilevante per l’impatto
ambientale dell’Acidificazione dell’Aria: il sistema di smaltimento tramite
compostaggio è caratterizzato da una percentuale rispetto al totale del 66%.
Significativo è anche il contributo delle emissioni di NOx pari al 21% rispetto
all’impatto complessivo.
• La sezione di compostaggio risulta essere la maggiore responsabile dell’impatto
ambientale con una percentuale pari al 62% rispetto al totale. I consumi di energia
elettrica incidono sensibilmente sull’impatto di categoria del processo di
compostaggio dei fanghi. Il modulo di curing a causa dei consumi di energia
elettrica della apparecchiature elettromeccaniche presenta il contributo più
significativo con una percentuale pari al 37% rispetto al parziale delle sezione. Tali
consumi sono dovuti fondamentalmente dal funzionamento continuo del sistema di
insufflazione/aspirazione che prevede una durata media di circa 76 giorni di
trattamento. Altra causa rilevante di impatto sono l’unità di triturazione e
miscelazione e l’unità dove sono conteggiate le emissioni dell’impianto
rispettivamente con percentuali pari al 26% e al 21% rispetto al parziale di sezione.
I contributi della sezione di biossidazione e l‘unità di vagliatura e deferrizzazione
presentano contributi più modesti pari al 7% e al 2%. L’unità di movimentazione
dove vengono conteggiati i consumi legati alla movimentazione della biomassa
contribuisce con una percentuale pari al 0.2%.
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CML Acidificazione dell'Aria
0.00
15.00
30.00
45.00
60.00
75.00
90.00
TOTA
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CAR
ICA
[g e
q. H
+]
s istem a A sistem a C
Figura 9.2 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto CML Acidificazione dell’Aria tra i sistemi A e C.
9.2.3 Depauperamento delle Risorse Non Rinnovabili (Depletion of Non Renewable Resources)
Per la categoria di impatto Depauperamento delle Risorse Non Rinnovabili il
Team 3.0 permette di utilizzare la metodologia CML 1992.
I risultati ottenuti dalla elaborazione dei dati sono disposti in forma di istogramma
in Fig. 9.3; dalla loro analisi si evincono le seguenti considerazioni:
• La soluzione impiantistica che prevede lo smaltimento dei fanghi mediante
compostaggio manifesta una incidenza significativamente inferiore se confrontata
con la soluzione di smaltire i fanghi mediante incenerimento (un ordine di
grandezza di differenza).
• I flussi caratterizzanti l’impatto per la categoria ambientale di Depauperamento
delle Risorse Non Rinnovabili del sistema C sono il petrolio in giacimento (oils in
ground) e il gas naturale in giacimento. Il consumo di petrolio in giacimento è
Sezione
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121 221
legato alla produzione di energia elettrica; la percentuale nel processo di
compostaggio è pari al 43% rispetto all’impatto complessivo. Il consumo di gas
naturale in giacimento, che risulta legato essenzialmente alla produzione di energia
elettrica nel processo di compostaggio, incide con una percentuale pari al 30%
rispetto all’impatto globale.
CML Depauperam ento delle Risorse non Rinnovabili
0.00E+00
4.00E-13
8.00E-13
1.20E-12
1.60E-12
2.00E-12
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frac.
of r
eser
ve
S istem a A Sistem a C
Figura 9.3 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto CML Depauperamento delle Risorse Non Rinnovabili tra i sistemi A e C.
• Nell’ipotesi di smaltire i fanghi mediante compostaggio, l’impatto maggiore per il
Depauperamento delle Risorse Non Rinnovabili è indotto dalla sezione di
compostaggio con un contributo percentuale pari al 47% rispetto all’impatto
globale. Rispetto al parziale della sezione le unità di produzione di energia elettrica
rappresentano le principali fonti di impatto per la categoria: l’unità di curing
contribuisce con il 42%, l’unità di triturazione e miscelazione con il 32%, il
consumo di energia elettrica destinata ai servizi con il 21%; inferiori sono i
contributi dell’unità di biossidazione con 8% e dell’unità di vagliatura e
deferrizzazione con il 2%. Il contributo all’impatto fornito dalla produzione del
gasolio necessario alla movimentazione della biomassa risulta modesto con il 4%
rispetto al parziale e piccola è anche la quota di impatto legata al consumo di
Sezione
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122 221
gasolio per il rivoltamento del compost nella fase di curing con il 0.4% rispetto al
parziale. I contributi complessivi per i due sistemi risultano molto distanti: infatti
l’impiego del metano nel processo di combustione per l’incenerimento dei fanghi
comporta un notevole impatto per tale categoria caratterizzando la differenza tra i
due sistemi.
9.2.4 Eutrofizzazione (Eutrophication)
Per la categoria di impatto Eutrofizzazione, il Team consente di utilizzare la
metodologia CML 1992.
I risultati ottenuti dalla elaborazione sono disposti in grafico in forma di
istogramma in Fig. 9.4; dalla loro analisi si evincono le seguenti considerazioni:
CML Eutrofizzazione
0.00
200.00
400.00
600.00
800.00
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[g e
q. P
O4]
S istem a A Sistem a C
Figura 9.4 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto CML Eutrofizzazione tra i sistemi A e C.
• L’impatto ambientale per questa categoria indotto dal processo di smaltimento
fanghi tramite il processo di compostaggio risulta notevolmente inferiore rispetto al
processo con incenerimento dei fanghi.
Sezione
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N.A.
Rev.
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N.A.
Pag. di
123 221
• Il flusso principale d’impatto nel processo di compostaggio è il fosforo in acqua
legato al processo depurativo di trattamento delle acque reflue che determina un
contributo percentuale pari al 31% rispetto all’impatto totale. Ulteriore causa di
impatto sono le emissioni degli ossidi di azoto in aria legate essenzialmente alla
produzione di energia elettrica che presentano una incidenza percentuale pari al
19% rispetto all’impatto complessivo.
• La linea trattamento fanghi costituisce la maggiore responsabile dell’impatto nel
processo di compostaggio con un contributo percentuale pari al 70% rispetto
all’impatto globale, principalmente a causa del trattamento reflui (96% rispetto al
parziale di sezione). Poiché tale linea è comune ad entrambi i sistemi nel confronto
degli impatti non costituisce elemento discriminante.
• Il contributo notevolmente superiore nel sistema A della sezione di incenerimento
rispetto alla sezione di compostaggio è determinato dal trattamento di una quantità
maggiore di reflui da depurare. Il contributo percentuale della sezione compostaggio
rispetto all’impatto totale è pari al 17%. La principale fonte di impatto, nella sezione
di compostaggio, è costituita dall’unità dove sono valutate le emissioni rilasciate
all’ambiente con un contributo percentuale pari al 67% rispetto al parziale della
sezione.
• Dal grafico si evince che le sezioni di trasporto e discarica hanno una incidenza
percentuale trascurabile nel processo di incenerimento mentre la situazione si
modifica nel sistema C dove il trasporto e la discarica determinano una quota
significativa all’impatto di categoria. I trasporti presentano una percentuale del 6%
rispetto all’impatto globale mentre la discarica contribuisce con il 7% rispetto
all’impatto totale.
9.2.5 Effetto serra (100 anni) (Greenhouse effect (direct, 100 years))
Il Team 3.0 consente di utilizzare per la valutazione della categoria di impatto
ambientale Effetto serra l’indice IPCC 1998.
Sezione
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Distrib.
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Pag. di
124 221
I risultati originati dalla elaborazione sono riportati in forma di istogramma in
Fig. 9.5; dalla loro analisi è possibile trarre le seguenti considerazioni:
• Il processo di smaltimento dei fanghi tramite compostaggio presenta un impatto
ambientale significativamente inferiore rispetto al processo di incenerimento dei
fanghi.
• Il flusso in uscita che caratterizza l’impatto nel processo di compostaggio è il metano
rilasciato all’ambiente che determina una percentuale pari al 51% rispetto
all’impatto totale a cui segue l’anidride carbonica di origine fossile che si sviluppa
nel processo di produzione dell’energia elettrica con una incidenza percentuale pari
al 43% rispetto all’impatto complessivo.
IPCC Effetto Serra (100 anni)
0.00
200000.00
400000.00
600000.00
800000.00
TOTA
LE
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ION
ESM
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DIS
CAR
ICA
[g e
q. C
O2]
Sistema A Sistema C
Figura 9.5 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto IPCC Effetto Serra tra i sistemi A e C
• La sezione relativa alla discarica determina l’impatto più elevato nel sistema C con
una percentuale pari al 49%. Il rilascio di metano che si verifica nelle discariche di
1° categoria comporta infatti un impatto significativo. Nella sezione di compostaggio
l’impatto è caratterizzato dal processo di produzione dell’energia elettrica; il
Sezione
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Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
125 221 contributo percentuale della sezione rispetto all’impatto globale è pari al 35%.
L’unità di curing mostra la quota di impatto più elevata della sezione con un
contributo percentuale del 44% rispetto al parziale di sezione, segue l’unità di
miscelazione e triturazione con una incidenza pari al 31% rispetto al parziale.
Modesti sono i contributi dell’unità di biossidazione (8%), dell’unità dove sono stati
valutati le emissioni originate dal processo di compostaggio (7%) e dell’energia
elettrica utilizzata per i servizi dell’impianto (7%). Infine quote molte piccole si
originano dall’unità di vagliatura e deferrizzazione con una percentuale pari al 2%
rispetto al valore parziale della sezione e dall’unità per la movimentazione della
biomassa con una percentuale dello 0.5%.
• Il conferimento dei rifiuti solidi del sistema C in una discarica di 1° categoria
determina un rilascio di metano che caratterizza l’impatto del processo di
compostaggio per questa categoria ambientale. Il rilascio del metano all’ambiente
comporta un impatto notevolmente maggiore rispetto all’anidride carbonica. Una
unità di metano rilasciata all’ambiente produce un impatto 24 volte maggiore
rispetto alla medesima unità emessa di anidride carbonica.
9.2.6 Tossicità Acquatica (Aquatic Toxicity)
Per la categoria di impatto Tossicità Acquatica il Team 3.0 permette di utilizzare
le metodologie CML 1992, CST 1995, USES 1.0 1994 e USES 2.0 1998. Di tali metodi
di valutazione di impatto è stato impiegato CML 1992 e USES 2.0 1998.
I risultati ottenuti dalla elaborazione del modello sono disposti in forma di
istogramma e riportati nelle figure 9.6 e 9.7; dalla loro analisi si evincono le seguenti
considerazioni:
CML 1992
• L’impatto prodotto dal processo di smaltimento tramite compostaggio risulta molto
minore rispetto allo scenario che prevede lo smaltimento dei fanghi tramite
l’incenerimento.
Sezione
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Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
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N.A.
Pag. di
126 221
• I flussi in uscita che partecipano con contributi significativi all’impatto sono il
cadmio e gli oli. L’impatto indotto dal cadmio nel sistema C è caratterizzato da una
percentuale pari al 59% rispetto all’impatto totale. Il contributo percentuale degli oli
legati alla produzione di elettricità risulta nel sistema C pari al 30% rispetto
all’impatto globale (75% nel sistema A).
CM L Tossicità Acquatica
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
TOTA
LE
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ICA
sezione di processo
[100
0 m
^3]
s istem a A sistem a C
Figura 9.6 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto ambientale CML Tossicità Acquatica tra i sistemi A e C
• La sezione di compostaggio costituisce il principale responsabile dell’impatto di
questa categoria con un contributo percentuale pari al 50% rispetto all’impatto
globale. Il consumo di energia elettrica nell’unità di curing induce alla quota
d’impatto più elevata della sezione con una percentuale pari al 42%, altro contributo
significativo è fornito dalla unità di triturazione e miscelazione con una percentuale
pari al 30% rispetto al parziale di sezione. La sezione di movimentazione ha una
percentuale pari al 10% mentre la quota legata al consumo elettrico dei servizi dello
stabilimento è caratterizzato da una percentuale del 7% rispetto al parziale di
sezione; i contributi dell’unità del processo di biossidazione, vagliatura e
Sezione
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Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
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Pag. di
127 221 deferrizzazione sono inferiori con percentuali rispettivamente pari a 8% e 2%
rispetto al parziale di sezione.
• La sezione di compostaggio come si evince dal grafico determina un impatto
fortemente inferiore rispetto alla sezione di incenerimento, giacché nel sistema A si
impiega metano, per la combustione dei fanghi, che incide significativamente
sull’impatto.
• Nell’impatto complessivo del sistema C risultano significativi i contributi indotti
dalle sezioni di discarica e trasporti che nel sistema A sono trascurabili. Il contributo
della sezione di trasporto è pari al 20% mentre la discarica contribuisce con il 16%.
USES 2.0 1998
• La soluzione impiantistica che prevede lo smaltimento dei fanghi mediante
compostaggio determina un impatto ambientale per tale categoria inferiore anche se
non di molto rispetto alla soluzione di incenerire i fanghi.
• I flussi che caratterizzano l’impatto con la metodologia USES 2.0 sono il vanadio in
aria che contribuisce con percentuali simili per entrambi gli scenari:nel sistema C
(75% rispetto all’impatto totale). Il bario in acqua rappresenta la seconda fonte di
impatto per la categoria con un contributo pari al 17% rispetto all’impatto
complessivo. Le emissioni esaminate sono essenzialmente attribuibili alla
produzione di energia elettrica.
• La sezione di compostaggio costituisce il maggiore responsabile dell’impatto
ambientale con un contributo pari all’85% rispetto all’impatto globale. Il consumo di
elettricità del processo di curing costituisce la fonte principale di impatto con una
percentuale pari al 47% rispetto al parziale di sezione, mentre il contributo dell’unità
di miscelazione e triturazione è pari al 33%. Nel processo di biossidazione l’impatto
prodotto dal consumo di energia elettrica è pari al 9% rispetto al parziale della
sezione e l’impatto dato dal consumo di elettricità impiegata per i servizi generali
dello stabilimento è pari al 8%. Il contributo del processo di vagliatura e
deferrizzazione induce ad un impatto pari al 2% rispetto al parziale di sezione ed
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
128 221 infine la quota di impatto dell’unità relativa ai consumi di gasolio nelle operazioni di
movimentazione della biomassa determinano una percentuale pari a circa 1%
rispetto al parziale di sezione.
• I contributi delle sezioni di trasporto e di discarica sono inferiori in questa
metodologia rispettivamente pari al 3% e al 2% rispetto all’impatto totale.
USES 2.0 Tossicità Acquatica
0.00
10000000.00
20000000.00
30000000.00
40000000.00
50000000.00
60000000.00
TOTA
LE
LIN
EATR
ATTA
MEN
TOFA
NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
TO
DIS
CAR
ICA
[g e
q. 1
-4 d
iclo
robe
nzen
e]
Sistema A Sistema C
Figura 9.7 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto ambientale USES 2.0 Tossicità Acquatica tra i sistemi A e C.
9.2.7 Tossicità Umana (Human Toxicity)
Per la categoria di impatto Tossicità Umana il Team 3.0 permette di utilizzare le
metodologie CML 1992, CST 1995, USES 1.0 1994 e USES 2.0 1998. Di tali metodi di
valutazione di impatto è stato impiegato CML 1992 e USES 2.0 1998.
I risultati ottenuti dalla elaborazione del modello sono disposti in forma di
istogramma e riportati nelle figure 9.8 e 9.9; dalla loro analisi si evincono le seguenti
considerazioni:
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
129 221
CML 1992
L’impatto ambientale che si realizza nel processo di compostaggio risulta minore
rispetto al processo dove i fanghi vengono inceneriti.
CML Tossicità Umana
0.00
1000.00
2000.00
3000.00
4000.00
5000.00
TOTA
LE
LIN
EATR
ATTA
MEN
TOFA
NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
TO
DIS
CAR
ICA
[g]
S istema A Sistem a C
Figura 9.8 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto CML Tossicità Umana tra i sistemi A e C.
• I flussi che caratterizzano l’impatto sono riconducibili essenzialmente agli ossidi di
zolfo (SOx), conteggiati come SO2 legati alla produzione di energia elettrica (58%
rispetto all’impatto totale) e gli ossidi di azoto (NOx) valutati come NO2 relativi
essenzialmente alla produzione di energia elettrica (17% rispetto all’impatto
globale).
• La sezione di compostaggio costituisce il principale responsabile dell’impatto di
questa categoria con un contributo percentuale pari al 61% rispetto all’impatto
totale. Il processo di curing presenta l’incidenza percentuale più elevata nella
sezione con una quota di impatto pari 47% rispetto al parziale di sezione,
significativa risulta anche la percentuale dell’unità di miscelazione e triturazione
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
130 221
pari al 33%. Rispetto al parziale di sezione l’impatto indotto dal processo di
biossidazione è pari al 9% mentre il consumo di energia per i servizi generali dello
stabilimento determinano una incidenza percentuale dell’8%. Valori percentuali
inferiori sono attribuibili all’impatto indotto dall’unità di vagliatura e
deferrizzazione e dall’unità di movimentazione della biomassa con valori pari
rispettivamente al 2% e al 0.2% rispetto al parziale di sezione. Il consumo maggiore
di energia elettrica attribuibile al processo di smaltimento dei fanghi di depurazione
nel sistema A caratterizza la differenza degli impatti.
• Nell’impatto complessivo del sistema C risultano non trascurabili i contributi
indotti dalle sezioni di discarica e trasporti. Il contributo percentuale delle sezioni è
il medesimo pari al 6%.
USES 2.0 1998
I risultati ottenuti mediante l’impiego della metodologia USES 2.0 indicano che il
processo di compostaggio presenta valori complessivi di impatto leggermente inferiori.
• I flussi che caratterizzano l’impatto, entrambi legati alla produzione di energia
elettrica, sono il nichel in aria con un contributo percentuale pari al 41% rispetto
all’impatto totale e il vanadio in aria con una percentuale del 26%.
• La sezione di compostaggio costituisce anche per questo modello il maggiore
responsabile dell’impatto ambientale con un contributo percentuale pari al 73%
rispetto all’impatto globale. Il consumo di energia elettrica per il processo di curing
induce alla quota d’impatto più elevata nella sezione con una percentuale pari al
47%, significativo risulta anche il contributo percentuale fornito dalla unità di
triturazione e miscelazione (33%). L’impatto legato al processo di biossidazione
induce ad una incidenza pari al 9% mentre la quota legata al consumo elettrico dei
servizi dello stabilimento è pari all’8%. I contributi dell’unità del processo di
vagliatura e deferrizzazione e dell’unità di movimentazione della biomassa sono
modesti pari al 2% e 0.8% rispettivamente.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
131 221
USES 2.0 Tossicità Umana
0.00
20000.00
40000.00
60000.00
80000.00
TOTA
LE
LIN
EATR
ATTA
MEN
TOFA
NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
TO
DIS
CAR
ICA
[g e
q. 1
-4 d
iclo
robe
nzen
e]
Sistema A Sistema C
Figura 9.9 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto ambientale USES 2.0 Tossicità Umana tra i sistemi A e C.
9.2.8 Tossicità Terrestre (Terrestrial Ecotoxicity)
Per la categoria di impatto Tossicità Terrestre il Team 3.0 permette di utilizzare le
metodologie CML 1992, CST 1995, USES 1.0 1994 e USES 2.0 1998. Di tali metodi di
valutazione di impatto è stato impiegato CML 1992 e USES 2.0 1998
I risultati ottenuti dalla elaborazione del modello sono disposti in forma di
istogramma e riportati nelle figure 9.10 e 9.11; dalla loro analisi si evincono le seguenti
considerazioni:
CML 1992
• Il processo di smaltimento dei fanghi tramite compostaggio risulta produrre un
impatto ambientale minore rispetto al sistema di smaltimento tramite
termodistruzione.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
132 221
• I flussi che caratterizzano l’impatto sono inquinanti emessi dai processi di
produzione dell’energia elettrica: lo zinco (83% rispetto all’impatto globale) e il
cromo (4%).
CML Tossicità Terrestre
0.0000
0.0020
0.0040
0.0060
0.0080
0.0100
0.0120
TOTA
LE
LIN
EATR
ATTA
MEN
TOFA
NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
TO
DIS
CAR
ICA
[t]
Sistema A Sistema C
Figura 9.10 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto ambientale CML Tossicità Terrestre tra i sistemi A e C.
• La sezione di compostaggio costituisce il principale responsabile dell’impatto di
questa categoria nel sistema C con un contributo pari al 75%. L’unità di curing
caratterizza l’impatto per i consumi di energia elettrica con una incidenza pari al
47% rispetto al parziale di sezione, la quota di impatto legata ai consumi elettrici
dell’unità di triturazione e miscelazione è pari al 33%, mentre l’elettricità impiegata
per i servizi generali dello stabilimento determina una incidenza percentuale
dell’8%. La percentuale dell’unità di vagliatura e deferrizzazione corrisponde al 2%
rispetto al parziale di sezione, mentre di piccola entità è il contributo all’impatto
fornito dal consumo di gasolio per la movimentazione della biomassa con una
percentuale dello 0.3% rispetto al parziale di sezione.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
133 221
USES 2.0 1998
USES 2.0 Tossicità Terrestre
0.00
500.00
1000.00
1500.00
2000.00
2500.00TO
TALE
LIN
EATR
ATTA
MEN
TOFA
NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
TO
DIS
CAR
ICA[g
eq.
1-4
dic
loro
benz
ene]
Sistema A Sistema C
Figura 9.11 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto USES 2.0 Tossicità Terrestre tra i sistemi A e C.
Il sistema C presenta anche in questo modello un impatto complessivo di valore
inferiore rispetto al sistema A.
• Le emissioni rilevanti per questa categoria sono costituite dal vanadio in aria (96%
rispetto all’impatto complessivo) e dal il nichel in aria (1%).
• La sezione di compostaggio presenta il contributo di impatto più elevato del sistema
C con una incidenza percentuale pari al 75% dell’impatto totale. L’unità di curing
nel processo di compostaggio costituisce la principale fonte di impatto a causa del
suo consumo di energia elettrica (47% rispetto al parziale di sezione); rilevante è
anche la quota di impatto legata all’unità di triturazione e miscelazione con una
incidenza del 30%, cui segue la quota di impatto connessa al processo di
biossidazione con una percentuale del 9%. I consumi di energia elettrica inerenti i
servizi generali dello stabilimento mostrano un contributo pari all’8% rispetto al
parziale di sezione. L’incidenza dell’unità di vagliatura e deferrizzazione e
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
134 221
dell’unità dove sono valutati i consumi di gasolio legati alla movimentazione della
biomassa nell’impatto ambientale risulta di piccola entità percentuale
rispettivamente il 2.0% e lo 0.2% rispetto al parziale di sezione.
9.2.9 Ecotossicità dei Sedimenti (Sediment Ecotoxicity)
Per la categoria di impatto Tossicità dei Sedimenti il Team 3.0 consente di
utilizzare la metodologia USES 2.0 1998.
I risultati ottenuti dalla elaborazione del modello sono disposti in forma di
istogramma e riportati in Fig. 9.12; dalla loro analisi si evincono le seguenti
considerazioni:
• Il livello di impatto ambientale indotto dal processo di smaltimento fanghi tramite
compostaggio risulta meno elevato.
• Le emissioni che caratterizzano l’impatto ambientale sono il vanadio in aria e il
bario in acqua. Il vanadio costituisce il principale flusso inquinante con una
incidenza percentuale pari al 76% rispetto al l’impatto totale, segue il bario che
presenta una percentuale pari al 16% rispetto all’impatto totale. Entrambe le
emissioni sono legate alla produzione di energia elettrica.
• La percentuale più elevata dell’impatto ambientale nel sistema C si ottiene nella
sezione di compostaggio con un contributo pari al 73% rispetto al totale. Il processo
di curing presenta l’incidenza percentuale più elevata nella sezione con una quota
pari al 47% rispetto al parziale di sezione; significativa risulta anche la percentuale
dell’unità di miscelazione e triturazione (33%). L’impatto indotto dal processo di
biossidazione è pari al 9% rispetto al parziale di sezione mentre il consumo di
energia per i servizi generali dello stabilimento determina una incidenza percentuale
dell’8% rispetto al parziale di sezione. Valori percentuali inferiori sono attribuibili
all’impatto indotto dalle unità di vagliatura e deferrizzazione e di movimentazione
della biomassa con valori pari rispettivamente al 2% e all’1% rispetto al parziale di
sezione.
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
135 221
USES 2.0 Tossicità dei Sedimenti
0.00
5000000.00
10000000.00
15000000.00
20000000.00
25000000.00
30000000.00
TOTA
LE
LIN
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MEN
TOFA
NG
HI
TRAS
POR
TI
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ION
ESM
ALTI
MEN
TO
DIS
CAR
ICA
[g e
q. 1
-4 d
iclo
robe
nzen
e]
Sistema A Sistema C
Figura 9.12 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto USES 2.0 Tossicità dei Sedimenti tra i sistemi A e C.
9.2.10 Smog Fotochimico
Per la categoria di impatto Smog Fotochimico il Team 3.0 consente di utilizzare
la metodologia WMO 1998 (livello high).
I risultati ottenuti dalla elaborazione del modello sono disposti in forma di
istogramma e riportati in Fig. 9.13; dalla loro analisi si evincono le seguenti
considerazioni:
• L’impatto ambientale determinato dal sistema C risulta più elevato rispetto a quello
prodotto nel sistema A.
• Gli idrocarburi (eccetto il metano) costituiscono il principale flusso inquinante con
un contributo percentuale pari al 47% rispetto all’impatto globale; segue il metano
che contribuisce con una percentuale pari al 28%. Entrambe le emissioni nel
sistema C sono legate agli inquinanti che si liberano dalla discarica di 1° categoria,
Sezione
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Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
136 221
che è impiegata per il conferimento dei rifiuti solidi ed in parte minore al processo
di produzione dell’energia elettrica.
WMO Smog Fotochimico
0.00100.00200.00300.00400.00500.00600.00700.00800.00
TOTA
LE
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MEN
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NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
TO
DIS
CAR
ICA
[g e
q. e
tilen
e]
Sistema A Sistema C
Figura 9.13 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto WMO Smog
Fotochimico tra i sistemi A e C.
• La sezione della discarica nel sistema C costituisce la fonte principale dell’impatto
ambientale per questa categoria con una percentuale del 64% rispetto al totale.
• Il contributo della sezione di compostaggio è pari al 22% rispetto al totale.
All’interno della sezione di compostaggio l’unità di curing caratterizza l’impatto
con la quota più elevata (42% rispetto al parziale di sezione). Considerevole risulta
anche l’incidenza percentuale dell’unità di triturazione e miscelazione con un valore
del 30% rispetto al parziale di sezione, mentre l’impatto prodotto dal consumo di
energia elettrica per il processo di biossidazione è pari all’8% rispetto al parziale di
sezione. Il consumo di elettricità legato ai servizi generali dello stabilimento
contribuisce per il 7% e le emissioni che si liberano dal processo di compostaggio
hanno una incidenza del 6%. Seguono il valore di impatto indotto dal consumo di
gasolio per la movimentazione della biomassa (4%), i contribuiti dell’unità di
vagliatura e deferrizzazione (2%) e l’unità che contabilizza l’impatto indotto dal
Sezione
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Sigla di identificazione
N.A.
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N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
137 221
consumo di gasolio per il rivoltamento della biomassa nel processo di curing
(0.4%).
9.3 Valutazioni conclusive sul confronto tra i sistemi A e C.
Dal confronto delle categorie ambientali analizzate si evince che il sistema C
comporta complessivamente un impatto ambientale inferiore rispetto al sistema A. Il
fattore caratterizzante gli impatti in entrambi gli scenari risulta il consumo di energia
elettrica. Nel sistema C il consumo di energia elettrica attribuibile al trattamento del
fango di depurazione, pur essendo il ciclo lavorativo superiore ai 90 giorni, è
caratterizzato da un basso valore per l’estrema semplicità del modello produttivo del
compostaggio. Il processo di incenerimento oltre a consumare più energia elettrica ha
un impatto dovuto all’impiego di metano, combustibile ausiliario nel processo di
incenerimento dei fanghi. Nel sistema A il metano rappresenta una causa significativa
di impatto ambientale legato non solo al consumo di una risorsa energetica non
rinnovabile di origine fossile e al suo ciclo produttivo, ma anche alla formazione
dell’anidride carbonica, che si ottiene dalla sua combustione nell’incenerimento dei
fanghi. L’emissioni di anidride carbonica del processo di compostaggio sono invece di
modesta entità e non incidono significativamente sull’Effetto Serra.
Dal confronto dei due sistemi si osserva un diverso contributo delle sezioni di
trasporto e di discarica. Nel sistema A tali sezioni sono relative al trasporto e
conferimento delle scorie di combustione in discarica di 2° categoria; l’impatto
prodotto risulta praticamente trascurabile. Nel processo C si considera il trasporto del
fango all’impianto di compostaggio, dei rifiuti solidi di compostaggio alla discarica di
1° categoria e della vendita e commercializzazione del compost. L’impatto connesso a
tali processi si rileva non trascurabile, in modo particolare l’impiego di una discarica di
1° categoria comporta un contributo significativo nelle categorie ambientali Effetto
Serra e Smog Fotochimico. In quest’ultima categoria ambientale le emissioni connesse
all’impiego della discarica di 1° categoria contribuiscono a creare l’unica situazione di
impatto maggiore del sistema C rispetto al sistema A.
Sezione
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Distrib.
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Pag. di
138 221
9.4 Valutazione del contributo dei metalli pesanti contenuti nel compost alla Tossicità terrestre
Come già anticipato nel paragrafo 3.8, per completezza dello studio e per fornire
delle indicazioni di massima, si riportano di seguito le valutazioni sul contributo dei
metalli pesanti presenti nel compost alla categoria di impatto ambientale Tossicità
terrestre. Tali valutazioni sono basate su un modello estremamente semplificato
(metodo CML 1992) e non costituiscono quindi un’alternativa a uno studio completo di
'risk assessment'.
In Tab. 9.1 sono riportati i valori delle concentrazioni dei metalli presenti nei
fanghi di depurazione dell’impianto di Nola. Tale analisi si riferisce alla produzione di
fanghi del luglio 1999.
Tab 9.1 Valori delle concentrazione dei metalli contenuti nei fanghi di depurazione dell’impianto di Nola del luglio 1999
Parametro Al Cd CrIII Fe Mn Hg Ni Pb Cu Zn
Valore medio [mg/kg] 0.82 <0.1 2.8 678 <0.01 <0.1 0.81 49 14.8 550
Moltiplicando tali concentrazioni per la quantità di sostanza secca contenuta nel
fango che viene avviato al processo di compostaggio (650 kg), si ottengono le quantità
ponderali di metalli riportati nella Tab. 9.2.
Tab 9.2 quantità ponderali dei metalli contenute nei fanghi che nel sistema C sono avviati al processo di compostaggio
Parametro Al Cd CrIII Fe Mn Hg Ni Pb Cu Zn
Quantità ponderale [mg]
533 <65 1820 440700 <6.5 65 526.5 31850 9620 357500
Nella Fig. 9.14 sono confrontati i potenziali impatti del sistema A, del sistema C e
del sistema C con metalli pesanti per la Categoria di impatto Tossicità terrestre (metodo
CML 1992). L’analisi dei risultati consente di trarre le seguenti conclusioni:
• Il sistema di compostaggio che contabilizza i metalli pesanti nel suolo mostra un
impatto notevolmente maggiore. Per la particolare modellazione eseguita con il
TEAM, l’impatto è evidenziato nel grafico nella sezione di trasporto.
Sezione
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Pag. di
139 221
• Nel sistema C (metalli pesanti) l’impatto risulta fortemente influenzato dal flusso di
zinco nel suolo con una percentuale pari al 97% rispetto all’impatto totale; segue il
piombo con una incidenza del 1.4%.
CML Tossicità Terrestre
0200400600800
10001200
TOTA
LE
LIN
EATR
ATTA
MEN
TOFA
NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
TO
DIS
CAR
ICA
[g]
sistema A sistema C sistema C (metalli pesanti)
Figura 9.14 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto CML Tossicità Terrestre tra i sistemi A, C e C(metalli pesanti)
La dispersione di metalli pesanti nel suolo conseguente all’utilizzo del compost può
essere analizzata anche con altri metodi.
La Fig. 9.15 mostra i risultati ottenuti utilizzando il metodo USES 2:
• L’impatto indotto dal sistema C (metalli pesanti) fornisce il contributo maggiore
anche con questa metodologia.
• L’impatto è influenzato dai flussi di zinco nel suolo con una percentuale pari al 39%
rispetto al totale e dal mercurio nel suolo con una incidenza del 33%; il vanadio che
caratterizza l’impatto nel sistema C (96%), incide per il 10%. La sezione dei
trasporti che contabilizza i metalli pesanti nel suolo presenta l’incidenza percentuale
Sezione
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N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
140 221
più elevata pari all’85% rispetto al totale, mentre il contributo della sezione di
compostaggio risulta pari all’11%.
Il metodo USES 2.0, tentando di modellare anche i trasferimenti tra i diversi
comparti ambientali, consente inoltre di stimare il contributo dei metalli pesanti
presenti nel compost anche per le categorie di impatto ambientale Tossicità acquatica,
Tossicità Umana e Tossicità dei sedimenti.
USES 2.0 Tossicità Terrestre
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
TOTA
LE
LIN
EATR
ATTA
MEN
TOFA
NG
HI
TRAS
POR
TI
OPZ
ION
ESM
ALTI
MEN
TO
DIS
CAR
ICA
[1-4
g e
q. d
iclo
robe
nzen
e]
sistema A sistema Csistema C (metalli pesanti)
Figura 9.15 Confronto dei risultati della valutazione per l’impatto USES 2.0 Tossicità Terrestre tra i sistemi A, C e C(metalli pesanti)
Sezione
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141 221
10 Bilancio di materia e di energia dell’inceneritore
Lo studio per la caratterizzazione dello smaltimento dei fanghi è stato completato
effettuando bilanci di materia e di energia per la camera di combustione ed infine
ponendo a confronto possibili condizioni operative per l’incenerimento.
10.1 Bilancio di materia
I bilanci di materia sono sviluppati intorno alla camera di combustione come si
evince dallo schema mostrato nella Fig. 10.1.
Figura 10.1 Schema di flusso del p
Calcolo della composizione d
La componente volatile rap
depurazione. Si ipotizza di stimarla
del tipo C5H7O2N [Henze M., 199
combustione e il bilancio di materia:
5
CAMERA DI COMBUSTIONE
FANGHI DISIDRATATI
FUMI DI COMBUSTIONE
SCORIE
ARIA DI COMBUSTIONE
rocesso di incenerimento rispetto alla camera di combustione.
ei fumi di combustione
presenta la parte combustibile nei fanghi di
sulla base di una formula empirica della biomassa
5]; tale stima consente di definire le reazioni di
C + 5O2 5CO2
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
142 221
7/2H2 + 7/4O2 7/2H2O
1/2N2 + O2 NOx (NO2)
Le moli di O2 che occorrono per l’ossidazione della biomassa sono quindi pari:
kmoli totali di O2 = 5+7/4+1-1(O2 presente nella biomassa) = 27/4 =
= 6.75 kmoli di O2/kmoli di biomassa;
si determinano le kmoli di biomassa in gioco nel processo di ossidazione:
kmoli di biomassa = quantità SV/113; (kmoli di biomassa)
quindi si determina l’ossigeno necessario per ossidare la biomassa contenuta nei fanghi:
kmoli totali di O2 = 6.75* kmoli di biomassa;
Considerando il rapporto ossigeno azoto (O2/N2 = 21/79) nell’aria si ottiene l’aria
teorica per l’ossidazione del fango:
Aria teorica = kmoli totali di O2 /0.21 ;
Dalla stechiometria delle reazioni di ossidazione si calcola la composizione dei fumi di
combustione, in relazione alla percentuale di eccesso di aria e considerando che nella
composizione dei fumi occorre computare la quantità di acqua libera presente nei
fanghi. L’aria in eccesso viene stabilita considerando che l’attuale legislazione italiana
prevede che nei fumi secchi di combustione il tenore di ossigeno libero minimo sia pari
al 11% in volume.
Di seguito riportiamo sinteticamente le relazioni per la determinazione delle moli
dei componenti principali presenti nei fumi di combustione:
nCO2 = 5*nB;
nNO2 = nB;
nH2Olibera = (WH2Olibera )/PMH2O;
nH2Oreazione = (7/2)*nB;
nO2teor = 6.75*nB
nO2fumi = nO2teor *e
Sezione
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Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
143 221
nN2 = (79/21)*nO2teor *(1+e);
Dove i parametri che figurano nelle relazioni corrispondono:
nCO2 rappresenta le kmoli di anidride carbonica;
nNO2 rappresenta le kmoli di biossido di azoto;
nH2O rappresenta le kmoli di acqua libera presente nel fango;
WH2Olibera la quantità ponderale di acqua libera contenuta dai fanghi;
nH2Oreazione rappresenta le kmoli di acqua che si sviluppano dalla reazione;
nO2teor rappresenta le kmoli di ossigeno teoriche presenti nell’aria di combustione
in ingresso per ossidare la biomassa;
nO2fumi rappresenta le kmoli di ossigeno presenti nei fumi di combustione
caratterizzate dalla quota di eccesso di aria;
e eccesso dell’aria di combustione.
La procedura di calcolo impiegata per la determinazione delle composizione prevede
l’utilizzo di uno schema di calcolo iterativo. Si parte ipotizzando un valore per
l’eccesso di aria e si procede alla determinazione delle moli; successivamente si
ottengono i valori della composizione volumetrica e lo si itera quindi fino a farlo
convergere al valore desiderato di tenore di ossigeno.
10.2 Bilancio di energia
Definito il bilancio di materia è possibile formulare un bilancio di energia per la
camera di combustione in Fig.10.2 riportiamo lo schema di flusso.
Sezione
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144 221
Fig.10.2 Schema dei flussi energetici per il processo di incenerimento
ENERGIA TERMICA DISPONIBILE:
Combustione composti organici
Entalpia dell’aria di combustione
ENERGIA TERMICA RICHIESTA PER IL MANTENIMENTO DEL
PROCESSO DI COMBUSTIONE:
Calore sensibile e latente dell’acqua libera contenuta nei fanghi
Perdite per irraggiamento e convezione
Entalpia dei fumi
Si utilizza come temperatura di riferimento per la valutazione dei processi energetici
25°C (TR), mentre la temperatura di combustione in base alle indicazioni dell’attuale
normativa risulta di 850°C.
CAMERA DI
COMBUSTIONE
COMBUSTIONE COMPOSTI ORGANICI
ENTALPIA DELL’ARIA DI
COMBUSTIONE
CALORE SENSIBILE E LATENTE
DELL’ACQUA LIBERA DEI FANGHI
PERDITE PER IRRAGGIAMENTO E
CONVEZIONE
ENTALPIA DEI FUMI DI COMBUSTIONE
ENERGIA TERMICA DISPONIBILE (flusso entrante)
ENERGIA TERMICA NECESSARIA PER IL
MANTENIMENTO DEL PROCESSO DI
COMBUSTIONE (flusso uscente)
Sezione
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Combustione composti organici
Dalla stechiometria delle reazioni e considerando la portata molare dei solidi
volatili (biomassa) calcoliamo l’energia messa in gioco dalla combustione:
∆Hcomb = FSSV*(5*∆HCO2 + 7/2*∆HH2O + ∆HNO2) ;
dove i valori per le entalpie di formazione per le specie presenti (Smith, Van Ness
Introduction to the principles of Chimical Termodynamic, McGraw Hill,) nel processo
di combustione sono pari a:
∆HCO2 = -94052 kcal/mole;
∆HH2O = -57797.9 kcal/mole;
∆HNO2 = 796 kcal/mole.
FSSV rappresenta il flusso molare di sostanze volatili.
Entalpia dell’aria di combustione
La temperatura dell’aria preriscaldata si ipotizza al più pari a 700°C, tale valore
costituisce un limite di riferimento per le valutazioni energetiche sul processo di
incenerimento
∆Haria = (Taria-TR)*(WO2*CpO2 +WN2*CpN2);
dove WO2 e WN2 rappresentano le quantità ponderali dell’ossigeno e dell’azoto dell’aria
di combustione avviata al processo di incenerimento dei fanghi.
I valori dei Cp dell’ossigeno e dell’azoto sono riportati in tab.10.1
Entalpia dell’acqua
L’acqua libera contenuta nei fanghi viene dapprima innalzata di temperatura fino
al raggiungimento dello stato di ebollizione alla temperatura di 100°C quindi vaporizza
assorbendo il calore latente di vaporizzazione ed infine il vapore così ottenuto viene
innalzato alla temperatura di combustione.
∆Hacqua = (100- TR)*CpH2O*WH2O + ∆Hvap* WH2O + (Tcomb-100)*CpH2O* WH2O ;
dove WH2O rappresenta la quantità ponderale di acqua contenuta nei fanghi
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Perdite per irraggiamento e convezione
In letteratura [Cenerini R., Brunetti F., 1990] per l’ambiente le perdite per
irraggiamento e convezione sono stimate con il 5-10% del calore messo in gioco nella
combustione consideriamo un valore medio tra i valori ottenuti agli estremi
dell’intervallo:
∆Hperdite min = 0.05* ∆Hcomb ;
∆Hperdite max = 0.10* ∆Hcomb ;
∆Hperdite media = (∆Hperdite min + ∆Hperdite max)/2 ;
Entalpia dei fumi
Considerando la composizione dei fumi con un contenuto di O2 libero del 11% in
volume determiniamo l’entalpia messa in gioco per portare i fumi dalla temperatura di
riferimento alla temperatura di combustione
∆Hfumi =(Tcomb-TR)(WCO2*CpCO2+WH2O*CpH2O+WN2*CpN2+WNO2*CpNO2+ WO2*CpO2);
I valori dei calori specifici delle specie presenti nel bilancio di energia sono
prelevati dal Perry's Chemical Engineer's Handbook; riportiamo in Tab. 10.1 i valori
adottati per ciascun composto.
Tab. 10.1 Calori specifici dei composti presenti nel bilancio di energia per la
combustione dei fanghi di depurazione da reflui urbani.
Specie Calore specifico Cp [kJ/kg K]
O2 1.046
N2 1.171
CO2 1.255
H2O 2.01
NO2 1.13
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BILANCIO TOTALE DI ENERGIA
QDISPONIBILE = ∆Hcomb + ∆Haria ;
QRICHIESTO = ∆Hacqua + ∆Hperdite media + ∆Hfumi ;
Q = QDISPONIBILE- QRICHIESTO ;
Il processo quindi risulta autotermico quando la differenza fra l’energia termica
disponibile e l’energia termica necessaria al mantenimento del processo di combustione
è nulla. In generale il valore risulta negativo per il basso potere calorifico dei fanghi
legato alla presenza di un elevato contenuto di acqua per cui risulta necessario
somministrare calore mediante l’impiego di un combustibile ausiliario. Se si considera
di utilizzare metano il volume da bruciare può essere determinato in relazione alla
quantità di energia termica che deve essere introdotta nel sistema:
Qmetano = Q/Pcimetano = 60,66 Nm3;
Nella formulazione del bilancio di materia e di energia sopra esposto sono state
adottate alcune ipotesi semplificative riportiamo di seguito quelle più significative:
• Trascurare il volume di anidride carbonica che si origina dalla combustione del
metano nel processo di incenerimento dei fanghi.
• Il potere calorifico dei fanghi che caratterizza il flusso di energia legato alla
combustione è solo in modo approssimativo legato alla formulazione empirica
impiegata per stimare la componente volatile dei fanghi (formulazione empirica
della biomassa C5H7O2N).
10.3 Analisi energetica
L’analisi è stata completata valutando la variazione di alcuni fattori caratterizzanti
il processo di incenerimento per i sistemi A e B e rimovendo le due ipotesi
semplificative. Per stimare il potere calorifico dei fanghi sono stati utilizzati valori tratti
dalla letteratura ed è stata impiegata una procedura iterativa opportuna per tenere in
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conto il contributo di metano nello sviluppo dei fumi di combustione (in allegato è
riportato l’elaborato del programma).
Fra i parametri caratterizzanti il processo di combustione per l’incenerimento dei
fanghi di depurazione sono state identificate le seguenti variabili operative:
1. Temperatura dell’aria di combustione preriscaldata
2. Grado di umidità dei fanghi
3. Eccesso di aria di combustione
4. Potere calorifico in relazione alla natura dei fanghi
TEMPERATURA DELL’ARIA DI COMBUSTIONE PRERISCALDATA
L’aria di processo entra nella camera di combustione dopo essere stata riscaldata
mediante l’impiego di un sistema di scambiatori di calore che consentono il
recupero dell’energia termica legata al contenuto entalpico dei fumi di
combustione. I fumi di combustione escono ad una temperatura di almeno 850°C,
come stabilito dalla legislatura italiana. Nella stima della temperatura dell’aria di
combustione occorre tenere presente che lo scambio termico fra gas avviene con
bassa efficienza, la temperatura limite considerata ipotizza un salto termico di
almeno 150°C, quindi la temperatura limite risulta partire da 700°C (973K).
GRADO DI UMIDITA’ DEI FANGHI
Il contenuto di acqua presente nei fanghi costituisce un parametro fondamentale nel
caratterizzare le proprietà energetiche del fango giacché la spesa energetica
necessaria per l’evaporazione dei fanghi costituisce una quota considerevole. Il
raggiungimento di elevati gradi di siccità per i fanghi costituisce uno degli obiettivi
più importanti per la tecnologia nel settore della depurazione.
ECCESSO ARIA DI COMBUSTIONE
Nel processo di incenerimento dei fanghi, trattandosi di un combustibile solido,
l’eccesso d’aria complessivamente richiesto può raggiungere anche il 200% nei
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forni a piani multipli od a tamburo rotante, mentre può essere inferiore nei forni a
letto fluido.
Di solito l’eccesso d’aria compatibile con una combustione efficiente viene
raggiunto attenendosi ai limiti prescritti dalla normativa. Il tenero minimo di
ossigeno previsto nei fumi secchi deve essere del 11% volume.
POTERE CALORIFICO IN RELAZIONE ALLA NATURA DEI FANGHI
In letteratura (Beccari et al., 1984; Chiesa, 1984; Clemente e Iaquaniello,1984;
EPA 1985; Verkooijen, 1987; Loll, 1989; Sakai, 1989; Ruggenthaler, 1990;
Cenerini e Brunetti, 1991) troviamo che i valori più frequenti del PCI. si collocano
per un fango fresco attorno a 23000 kJ/kgSV, mentre per fanghi digeriti
anaerobicamente si scende a 21000 kJ/kgSV, fino a 17-18000 kJ/kgSV per fanghi
stabilizzati aerobicamente.
Tali valori costituiscono stime approssimative, utili al fine di effettuare valutazioni
energetiche per porre a confronto alcuni schemi impiantistici.
Per una stima più accurata si ricorre all’analisi elementare, cioè alla determinazione
dei principali costituenti del fango (carbonio, idrogeno, ossigeno, zolfo) applicando
la formula di Dulong (ricavata a partire dall’entalpia di formazione dei singoli
prodotti):
PCS = 33*C + 148*(H-O/8) + 9,3*S MJ/kg
L’effettivo potere calorifico può essere infine determinato sperimentalmente
utilizzando la tradizionale bomba calorimetrica.
Considerando che il potere calorifico tiene conto dello stato fisico dell’acqua che si
forma durante la combustione risulta evidente che tale parametro è fortemente
influenzato dal tenore di umidità presente nei fanghi.
Le condizioni operative di riferimento dei sistemi A e B sono riassunte di seguito:
• Il tenore di ossigeno libero presenti nei fumi di combustione è pari al 11% in
volume;
• La temperatura dell’aria preriscaldata di combustione è pari a 700°C (873K);
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150 221
• Il PCI per i fanghi freschi è assunto pari a 23000 kJ/kg SS, mentre il PCI per i
fanghi digeriti anaerobicamente è assunto pari a 21000 kJ/kg SS;
• Quantità di solidi volatili per i fanghi freschi (sistema B) pari a 350 kg, mentre la
quantità di solidi volatili per i fanghi digeriti anaerobicamente (sistema A) pari a
700 kg;
• Il PCI del metano vale 8400 kcal/Nm3;
• Il grado di umidità dei fanghi pari al 70%.
Tali ipotesi caratterizzano la condizioni di funzionamento dei sistemi.
In Fig.10.3 è stato riportato il grafico della relazione tra il consumo di metano e la
temperatura dell’aria preriscaldata in ingresso all’inceneritore confrontando le
prestazione dei sistemi A e B.
Relazione tra il consumo di metano e la temperatura dell'aria preriscaldata in ingresso all'inceneritore per i sistemi A e B
0
100
200
300
400
500
600
700
300 350 400 450 500 550 600 650 700Temperatura [°C]
Volu
me
met
ano
[Nm
^3] sistema A sistema B
Fig 10.3 Relazione tra il consumo di metano e la temperatura dell’aria preriscaldata in ingresso all’inceneritore per i sistemi A e B.
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La diminuzione della temperatura dell’aria in ingresso e quindi un recupero poco
efficiente dell’energia termica dei fumi comporta una maggiore spesa energetica
(aumento del consumo di metano) all’interno della camera di combustione. Come si
evince dal grafico in queste condizioni operative non si raggiunge l’autotermicità del
processo di combustione.
Il confronto tra i consumi di metano dei sistemi A e B manifesta l’influenza di
due tendenze contrapposte. Nel sistema B la quantità di fanghi da incenerire è maggiore
e induce così ad un consumo più elevato di metano a temperature basse dell’aria
preriscaldata. Nel sistema A tuttavia i fanghi a seguito della digestione hanno un valore
di PCI inferiore che determina un consumo maggiore di metano per temperature elevate
della aria preriscaldata. Il valore maggiore del PCI nei fanghi non digeriti caratterizza
un valore maggiore della pendenza della curva che descrive i consumi di metano per il
sistema B. Per una temperatura prossima a 600°C si verifica l’inversione dei consumi,
come mostra il grafico.
Nel grafico in Fig 10.4 è stato riportato la relazione tra il consumo di metano dei
sistemi A e B con la frazione volumetrica di ossigeno nei fumi sul gas secco.
L’esame della relazione parte dal valore del 11% di ossigeno sul gas secco, limite
imposto dalla legislazione L’aumento della frazione di ossigeno nei fumi induce un
aumento del volume di aria introdotto nella camera di combustione determinando così
un aumento della quota di energia che occorre somministrare dall’esterno (metano) per
il mantenimento della combustione dei fanghi. L’andamento dei due sistemi è simile e
l’aumento dei consumi diviene rilevante per valori della frazione volumetrica di
ossigeno al di sopra del 16% sul gas secco. Una interpretazione più corretta si ottiene
osservando il grafico della relazione tra l’eccesso d’aria e la frazione volumetrica di
ossigeno in Fig.10.5.
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Relazione tra il consumo di metano el a frazione volumetrica di ossigeno nei fumi per i sistemi A e B
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.2
frazione volumetrica ossigeno sul gas secco
Volu
me
met
ano
[Nm
^3]
Sistema A Sistema B
Fig.10.4 Relazione tra il consumo di metano e la frazione volumetrica di ossigeno nei fumi secchi di combustione per i sistemi A e B.
Relazione tra la percentuale di eccesso di aria ela frazione volumetrica di ossigeno nei fumi
0100200300400500600700800900
1000
0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.2frazione volumetrica ossigeno sul gas secco
% e
cces
so d
i aria
Sistema A Sistema B
Fig. 10.5 Relazione tra la percentuale di eccesso di aria e la frazione volumetrica di ossigeno nei fumi
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Dal grafico si evince che in corrispondenza del valore della frazione volumetrica
di ossigeno pari al 16% si ottiene un eccesso d’aria già elevato pari al 300%.
Il grado di siccità costituisce un parametro fondamentale per la conduzione
efficiente del processo di combustione dei fanghi. Tale relazione è stata determinata per
valori diversi della temperatura dell’aria di combustione, in Fig 10.6 è stata riportata la
relazione del sistema A.
Relazione tra il consumo di metano e l'umidità dei fanghi del sistema A (parametrizzando la temperatura dell'aria preriscaldata)
-500
0
500
1000
1500
2000
0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9
Umidità
Volu
me
met
ano
[Nm
^3]
Temperatura aria preriscaldata 700[°C] Temperatura aria preriscaldata 600[°C]Temperatura aria preriscaldata 500[°C] Temperatura aria preriscaldata 400[°C]
Temperatura dell'aria preriscaldata
Fig.10.6 Relazione tra il consumo di metano e l’umidità dei fanghi del sistema A (parametrizzando la temperatura dell’aria preriscaldata in ingresso all’inceneritore)
L’aumento del grado di umidità comporta un significativo incremento del
consumo di metano che occorre fornire, in modo particolare nell’ultimo tratto della
curva dove i valore di umidità sono più elevati. Dalla Fig. 10.6 si deduce che per valori
di umidità pari a circa il 55% è possibile conseguire l’autotermicità del sistema A.
In Fig 10.7 invece il grafico descrive la relazione dei consumi con il grado di
umidità del sistema B per diversi valori dell’aria preriscaldata.
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154 221
Relazione tra il consumo di metano e l'umidità dei fanghi del sistema B (parametrizzando la temperatura dell'aria preriscaldata)
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9
umidità
volu
me
met
ano
[Nm
^3]
Temperatura aria preriscaldata 700 °C Temperatura aria preriscaldata 600 °CTemperatura aria preriscaldata 500 °C Temperatura aria preriscaldata 400 °C
temperatura dell'aria preriscaldata
Fig.10.7 Relazione tra il consumo di metano e l’umidità dei fanghi del sistema A (parametrizzando la temperatura dell’aria preriscaldata in ingresso all’inceneritore)
Le curve del sistema B sono caratterizzate da un valore più elevato della
pendenza, che comporta una maggiore rapidità delle curve e il conseguimento della
condizione di autotermicità a gradi di umidità inferiori.
Infine in Fig 10.8 la curva descrive la relazione del rapporto tra i volumi di
metano consumato del sistema B rispetto al sistema A considerando la variazione del
grado di umidità.
Dal grafico si evince che il pareggio dei consumi si ottiene per un grado di
umidità attorno al 72% per valori superiori il consumo di metano è maggiore nel
sistema B.
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Rapporto del consumo di metano per i sistemi A e B con la variazione dell'umidità dei fanghi
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9umidità
rapp
orto
di c
onsu
mo
[Nm
^3 C
H4
sist
ema
B/N
m^3
CH
4 si
stem
a A]
punto di pareggio dei consumi
Fig. 10.8 Relazione del consumo di metano per i sistemi A e B con la variazione dell’umidità dei fanghi
In ultima analisi è stato valutato il consumo di metano tenendo in conto anche di
quello che si produce nel processo di digestione anaerobica nel sistema A. Nel processo
di digestione anaerobica presente nel sistema A si sviluppano 273 Nm3 di biogas avente
la seguente composizione:
52% CH4
25% CO2
18% N2
2% O2
Da cui si ottiene che il metano estratto dal digestore è pari a 142 Nm3. Le condizioni
operative adottate per il sistema A indicano la seguente distribuzione del biogas:
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Caldaia 28%
Motogeneratori (produzione energia elettrica) 33%
Torcia 39%
E’ possibile ipotizzare di recuperare metano dal biogas inviato in torcia e
conteggiarlo come combustibile ausiliario nel processo di combustione per
l’incenerimento dei fanghi di depurazione del sistema A. Il volume di biogas inviato in
torcia è pari a 107 Nm3 a cui corrisponde considerando la percentuale di metano nel
biogas del 52% un volume di 56 Nm3.
In Fig.10.9 sono stati riportati il consumo di metano per i sistemi A e B al variare
della temperatura dell’aria di combustione preriscaldata ed il consumo di metano per il
sistema A sottraendo la quota di metano presente nel biogas da inviare in torcia.
Considerando le condizioni operative per i due sistemi la detrazione della quota
di metano che andrebbe persa induce al raggiungimento di un consumo inferiore di
metano del sistema A per tutto l’intervallo di variazione della temperatura dell’aria
preriscaldata in analisi.
In conclusione, considerando i fattori presi in analisi che influenzano il processo
di incenerimento, si rileva che il grado di umidità del fango risulta essere quello che
produce effetti più significativi sul rendimento del sistema. A confermare l’effettiva
incidenza di questo parametro è sufficiente osservare la variazione dei consumi di
metano da fornire al processo di combustione in corrispondenza della variazione dei
parametri in analisi; in Tab 10.2 sono disposti i consumi di metano corrispondenti agli
intervalli di variazione operativi dei parametri in analisi:
Dai valori riportati in tabella si osserva che il consumo di metano risulta nullo
solo nell'intervallo di variazione del grado di umidità dei fanghi.
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Relazione tra il consum o di m etano e la tem peratura dell'aria preriscaldata dei sistem i A e B ipotizzando per il sistem a A di utilizzare il m etano del biogas da
inviare in torcia
0
100
200
300
400
500
600
700
300 350 400 450 500 550 600 650 700tem peratura aria preriscaldata[°C]
volu
me
met
ano
[Nm
^3]
Consum o m etano sistem a AConsum o m etano sistem a BConsum o m etano sistem a A detraendo m etano del bogas da inviare in torciaMetano del biogas da inviare in torcia
m etano presente nel biogas da inviare in torcia
consum o di m etanodel sistem a A detraendo il m etano del biogas da inviare in torcia
consum o m etano sistem a A
consum o m etano sistem a B
Figura 10.9 Relazione tra il consumo di metano e la temperatura dell’aria preriscaldata dei sistemi A e B ipotizzando per il sistema A di utilizzare il metano del biogas da inviare in torcia
Tab.10.2 Corrispondenza tra gli intervalli di variazione e il consumo di metano per i seguenti parametri:temperatura dell’aria di combustione preriscaldata, eccesso di aria e umidità dei fanghi.
Parametro Intervallo di variazione del parametro [°C]
Consumo di metano [Nm3]
Temperatura dell’aria di combustione preriscaldata
(300 – 700) (170-600)
Eccesso di aria % (100 – 200) (170-300)
Grado di umidità dei fanghi %
(60 – 90) (0-2800)
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158 221
11 Caso studio nel bacino dei Regi Lagni: Impianto di Nola
11.1 Condizioni di estrapolazione dei modelli
Come già detto in precedenza lo studio dei sistemi A, B e C e lo sviluppo dei
relativi modelli ha l’obiettivo di confrontare soluzioni impiantistiche diverse per il
trattamento e lo smaltimento dei fanghi di depurazione dell’area dei Regi Lagni in
modo da trarre indicazioni utili per identificare i punti ambientalmente critici. Gli
impianti presenti nell’area in esame sono collocati nelle seguenti località: Nola, Acerra,
Napoli Nord, Marcianise (CE), Foce dei Regi Lagni e Napoli Ovest (Cuma). Poiché,
per motivi di disponibilità dei dati di progetto e delle condizioni operative
dell’impianto, lo studio è stato eseguito prendendo a riferimento l’impianto di
Corticella (Bologna) della SEABO, è necessario verificare l’estrapolabilità dei risultati
ottenuti. Si riportano di seguito le considerazioni fatte:
• Potenzialità.
Un primo punto a favore della possibilità di poter estendere la rappresentatività dei
risultati ottenuti è la potenzialità dell’impianto. La potenzialità di progetto
dell’impianto Corticella di SEABO è di 900000 AE a cui corrisponde un valore
effettivamente trattato di circa 550000 AE che si pone all’interno dell'intervallo di
potenzialità degli impianti dei Regi Lagni (Tab. 11.1).
• Tipologia delle fasi di trattamento della linea fanghi.
La tipologia di trattamento fanghi è equivalente per tutti gli impianti considerati. Si
passa infatti da una fase di pre-ispessimento, a una di digestione anaerobica, a un
post-ispessimento, alla disidratazione meccanica e quindi allo smaltimento finale che
può essere conseguito con diversi scenari.
• Caratteristiche refluo influente.
Tutti gli impianti trattano un refluo di tipo misto, in cui la parte preponderante è
costituita di reflui civili. In Tab.11.2 si confrontano i valori dei principali parametri
che caratterizzano il refluo. Anche in questo caso i valori che caratterizzano il
refluo di Corticella cadono all’interno dell'intervallo di valori degli impianti dei
Regi Lagni.
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159 221
Tab.11.1 Dati sulla potenzialità di progetto e la tipologia di trattamento dei fanghi di depurazione.
Depuratori Potenzialità di progetto
[AE]
Tipologia di trattamento fanghi
Corticella (modelli A,B e C) 900000 Fanghi Attivi, Ox COD Digestione anaerobica fanghi
Nola 435000 Fanghi Attivi, Ox COD Digestione anaerobica fanghi
Acerra 828000 Fanghi Attivi, Ox COD Digestione anaerobica fanghi
Napoli Nord 841000 Fanghi Attivi, Ox COD Digestione anaerobica fanghi
Marcianise (CE) 803110 Fanghi Attivi, Ox COD Digestione anaerobica fanghi
Foce Regi Lagni 632000 Fanghi Attivi, Ox COD Digestione anaerobica fanghi
Napoli Ovest (Cuma) 1200000 Fanghi Attivi, Ox COD Digestione anaerobica fanghi
• Nello studio di LCA dei sistemi A, B e C si è osservato che i parametri che
influenzano maggiormente il potenziale impatto ambientale della linea trattamento
fanghi sono fondamentalmente legati ai consumi elettrici in situ e alla produzione e
utilizzo del biogas. In base alle considerazioni fatte ai punti precedenti, tali fattori
possono in prima approssimazione essere ritenuti validi anche per gli impianti
dell’area dei Regi Lagni.
• In mancanza di dati reali, la sezione di incenerimento dell’impianto di Corticella è
adeguata per potenzialità e consumi energetici a rappresentare un eventuale
incenerimento dei fanghi di depurazione degli impianti dei Regi Lagni.
• Lo studio di LCA della sezione di compostaggio non comporta problemi di
estrapolazione giacché è realizzato utilizzando i dati di progetto di un impianto di
compostaggio sviluppato per trattare una quantità di fanghi pari a quella prodotta
dall’impianto di depurazione di Nola.
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160 221
Tab.11.2 Parametri del refluo influente
Depuratori Portata
[m3/d]
COD
[mg/l]
BOD5
[mg/l]
N NH4+
[mg/l]
TSS
[mg/l]
P
[mg/l]
Corticella (modelli
A,B e C)
160000 350 180 40 4.0
Nola 24752 500 249 28.4 370 5.9
Acerra 350 185 64 196 15
Napoli Nord 377 222 31 210 3.8
Marcianise (CE) 157690 330 205 29.1 193 3.1
Foce Regi Lagni 113016 400 180 19 1.8
Napoli Ovest (Cuma) 545 320 28 160 3.0
Per tutte le considerazioni precedenti, appare adeguato adottare in prima
approssimazione una ipotesi di proporzionalità tra consumi e fanghi trattati. In base a
tale ipotesi sono stati sviluppati gli ecobilanci relativi all’impianto di Nola, scelto come
caso studio per l’area dei Regi Lagni.
11.2 Dimensionamento di massima di un impianto di compostaggio per i fanghi di depurazione dell’impianto di Nola
Bilancio di massa
Il bilancio di massa è stato realizzato utilizzando come riferimento un impianto
di compostaggio della potenzialità di 32.000 t/anno sviluppato dalla Entsorga S.r.l., una
azienda specializzata nella progettazione di impianti di compostaggio. La
determinazione dei flussi di materia è stata eseguita utilizzando come riferimenti nel
calcolo le percentuali di calo in volume della miscela nelle diverse unità dell’impianto,
le percentuali di calo in massa del carbonio organico totale e controllando che l’umidità
della miscela nella fase di biossidazione rientrasse all’interno dell'intervallo di valori
ottimali.
Sezione
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161 221
Lo schema di processo ipotizzato è il seguente:
Trituratore/miscelatore
sovvallo
discarica
Compost
Matrice di partenza
Biossidazione
Curing
Deferrizzaz./Vagliatura
Figura 11.1 Schema del processo di compostaggio
In Fig. 11.2 è stato sintetizzato il bilancio di materia relativo alle diverse unità del
processo:
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162 221
Figura 11.2 Bilancio di materia impianto di compostaggio
perdite processo % calo7,610 31.7% Metallo recuperato 130
Sul totale in ingresso 0.5%
perdite processo % calo3,389 20.7% Riciclato 2162
Sul totale in ingresso 9.0%
separato4,506
Discarica 2214Sul totale in ingresso 9.2%
Resa 35.4%
24000Matrice di partenza
Bilancio di massa [t/anno]
Triturazione triturazione/miscelazione
24000
Input biossidazione24000
Output biossidazioneInput Curing
16390
Sottovallo
Output CuringInput deferrizzazione/vagliatura
13000
% su input stadio34.7%
Compost prodotto8494
8494
EMISSIONI CALCOLATE [t]99.6% CO2= 3,587 0.28% CH4= 3.667 0.11% NH4= 1.389 0.07% VOC=
0.003% N2O= 0.093
%CO2/mat.secca= 38.0%%CO2/mat.Ingres.= 15%
[t/t s.s. compostata] (Fonte: CIC)0.35 CO2= 3301
0.000983 CH4= 9.2720.000371 NH4= 3.4990.000011 N2O= 0.1040.000024 VOC= 0.226
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163 221
Nella valutazione delle emissioni, si è fatto riferimento alle percentuali dei vari
composti emessi per tonnellata di materia secca compostata (CIC, conferenza sul
compostaggio, Rimini - Ricicla 2001).
Tab. 11.3 Emissioni gassose relative al processo di compostaggio.
Composto Concentrazione
[g/t di rifiuti compostati] Quantità effettiva
[t]
NO2 11 0.093
NH3 371 1.390
CH4 983 3.670
CO2 350000 3590
Bilancio di energia
Il bilancio di energia è stato determinato a partire dal volume di matrice da
trattare (in m3) per ogni sezione dell’impianto e dalla capacità di lavoro orario (in m3/h)
delle macchine delle rispettive sezioni dell’impianto. Nella scelta di alcuni macchinari
ci si è attenuti alla “motor list” fornita dall’Entsorga per un impianto di potenzialità di
32.000 t/anno, ipotizzando 259 giorni lavorativi in un anno e, quando possibile, il
numero di ore di utilizzo al giorno per ogni macchina. Gli elementi scelti in base alla
motor list Entsorga con le rispettive potenze installate ed assorbite necessarie alla
determinazione dei consumi elettrici sono:
• Nastro di estrazione dal trituratore miscelatore;
• Ventilatori stechiometrici, termometrici e ventilatore aspirazione zona
ricezione/miscelazione;
• Servizi generali.
Gli altri componenti del bilancio di energia sono stati scelti rispettivamente secondo il
seguente criterio:
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164 221
• Pala gommata: la potenza installata ed i consumi di gasolio in [l/h] sono stati forniti
dall’impianto di compostaggio di Ozzano Emilia (BO). Non disponendo di dati certi
sulle ore di utilizzo, si è considerato che ogni pala gommata venga utilizzata per
1000 h/anno, restando così nella media delle ore di utilizzo degli altri macchinari.
Tale valore trova riscontro in letteratura per impianti di dimensioni simili a quello in
esame. La scelte di due pale gommate è consigliata dalla Entsorga per impianti
aventi come stadio di biossidazione un modulo Scarabeo.
• Trituratore a martelli, Trituratore/miscelatore e Vaglio: le potenze installate e le
capacità di lavoro orarie sono quelle indicate dalle case costruttrici. Le potenze
assorbite che sono state considerate ai fini del bilancio sono indicative e sono state
stimate in relazione allo scarto fra la potenza installata e quella assorbita delle
macchine presenti nella motor list fornita dall’Entsorga.
• Macchina rivoltatrice: la potenza installata è fornita dalla casa costruttrice, mentre
nella stima dei consumi di gasolio ci si è riferiti ai consumi della pala gommata.
Poiché una pala gommata di 100 kW consuma 7,9 l/h di gasolio, si è assunto per una
macchina rivoltatrice di 115 kW un valore conservativo di 10 l/h.
• Sistema di ventilazione zona curing: i dati forniti dalla Entsorga riguardavano due
sistemi di ventilazione, uno per il curing primario ed uno per quello secondario. Tra
una maturazione e l’altra veniva effettuata una vagliatura intermedia, unica fra
l’altro in tutta la linea di processo. La scelta di gestione in questo progetto è stata
quella di accorpare in un unico stadio la fase di maturazione e spostare la vagliatura
nello stadio successivo. I valori relativi alla potenza installata del sistema di
ventilazione di tale stadio sono stati pertanto presi considerando una media fra le
potenze installate dei due ventilatori inerenti le due fasi di curing originarie, mentre
per le potenze assorbite si è preso un valore leggermente più basso della media delle
potenze assorbite ottenuta, motivabile con il fatto che la quantità di matrice da
trattare nella fase di maturazione nel progetto in esame è sensibilmente più bassa di
quella dell’impianto Entsorga.
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• Separatore magnetico: non essendo previsto dalla motor list ricevuta, è stato preso
come riferimento quello dell’impianto di compostaggio di Trento, poiché la
potenzialità di tale impianto è confrontabile con quella del progetto in esame.
Di seguito sono stati riportati i consumi energetici di ciascuna unità del processo
di compostaggio.
Tab 11.4 Bilancio di energia unità di miscelazione e ricezione
Ricezione e miscelazione
N° kWinst Consumo Volume [m3]
Capacità di lavoro
[m3/h]
Ore di utilizzo gg di lavoro
Consumo annuo
[kW] [kW] [l/h] giorno anno [kWh] [l] Pala gommata 2 100 7.9 4 2000 250 15800Trituratore a martelli
1 160 120 80000 80 4 1000 250 120000
Trituratore-miscelatore
1 75 70 40 4 1000 250 70000
Nastro estrazione
1 3 2 4 1000 250 2000
Tot 40000 192000 15800Nota Il totale si riferisce alle quantità di matrice compostabile trattata.
Tab 11.5 Bilancio di energia unità di biossidazione Biossidazione (4 moduli )
N° kWinst kWass Volume [m3]
Capacità di lavoro [m3/h]
Ore di utilizzo gg di lavoro
Consumo annuo
[kW] [kW] giorno anno [kWh] [l] Ventilatori Stechiometrici
4 1.5 1 24 365 35040
Ventilatori termometrici
4 2.5 2 24 365 70080
Tot 1 16 12 40000 105120Nota Il totale si riferisce alle quantità di matrice compostabile trattata.
Tab 11.6 Bilancio di energia unità di curing Curing N° kWinst KWas
s Volume [m3]
Capacità di lavoro [m3/h]
Ore di utilizzo Cicli lavoro
Consumo annuo
[kW] [kW] Giorno anno [kWh] [l] Rivoltatrice Menart 3000M
1 115 10 32000 1000 160 5 1600
Tot 32000 1600Nota Il totale si riferisce alle quantità di matrice compostabile trattata.
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Tab 11.7 Bilancio di energia sistema di ventilazione
Sistema di ventilazione
N° kWinst KWass
Volume [m3]
Capacità di lavoro [m3/h]
Ore di utilizzo gg di lavoro
Consumo annuo
[kW] [kW] giorno anno [kWh] [l] Vent. Aspiraz. Ricez.-Miscelaz.
1 30 23 24 365 201480
Vent. Aspiraz. Curing insuf/aspir
2 46 32 24 365 560640
Tot 762120Nota Il totale si riferisce alle quantità di matrice compostabile trattata.
Tab 11.8 Bilancio di energia unità di deferrizzazione e vagliatura Deferrizzazione e vagliatura
N° kWinst KWass Volume [m3]
Capacità di lavoro [m3/h]
Ore di utilizzo gg di lavoro
Consumo annuo
[kW] [kW] giorno anno [kWh] [l] Separatore magnetico
1 5 4 23040 4 250 4000
Vaglio Caravaggi 3000 E
1 40 26 22810 30 3 250 19769
Tot 23769Nota Il totale si riferisce alle quantità di matrice compostabile trattata.
Tab 11.9 Bilancio di energia unità di servizi generali
Servizi generali
N°
kWinst KWass Volume [m3]
Capacità di lavoro [m3/h]
Ore di utilizzo gg di lavoro
Consumo annuo
[kW] [kW] giorno Anno [kWh] [l] 1 15 11 24 365 96360 Tot
Nota Il totale si riferisce alle quantità di matrice compostabile trattata.
Tab 11.10 Bilancio di energia complessivo impianto di compostaggio
KWinst Kwass Consumo annuo [kW] [kW] [kW] [l] Tot 436 332 1179369 17400
11.3 Applicazione ai fanghi di depurazione prodotti nell’impianto di Nola
degli ecobilanci dei sistemi A, B e C.
L’applicazione ai fanghi di depurazione prodotti nell’impianto di Nola dei
modelli dei sistemi A, B e C è stata effettuata considerando una produzione annua pari
a 8000 t; i risultati (Tab. 11.11) si devono pertanto intendere riferiti all’impatto prodotto
nell’arco di un anno di funzionamento dal sistema di trattamento e smaltimento
considerato.
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167 221
Per ottenere una migliore visualizzazione del confronto tra i sistemi, per ogni
categoria gli impatti sono stati normalizzati rispetto al valore più grande ed espressi in
modo percentuale. In Fig. 11.3 sono stati riportati i risultati ottenuti.
Dai risultati, si evince che nelle categorie ambientali prese in analisi, il processo
di smaltimento tramite compostaggio risulta produrre l’impatto minore.
Tab 11.11 Valori di impatto ambientale in un anno per i modelli A,B e C applicati al caso studio dell’impianto di Nola
Categoria ambientale Nola sistema A
Nola sistema B Nola sistema C
CML Acidificazione dell’Aria [g eq. H+] 298569.00 399155.67 230138.5042 CML Tossicità Acquatica [103m3] 3763.22 4330.85 1746.999 CML Dep. Ris. non Rinnov [frac. of riserve] 6.55 10-9 6.46 10-9 1.1044 10-9 CML Eutrofizzazione [g eq. PO4] 2861153.4 3553333.6 1508273.3 CML Tossicità Umana [g] 14072179 19680985 10028668.51 CML Tossicità Terrestre [t] 41.57 67.75 35.17 IPCC Effetto Serra (100 anni) [g eq. CO2] 2.62 109 2.74 109 1.15 109 USES 2.0 Toss. Acq. [g eq. 1-4 diclorobenzene] 2.01 1011 3.42 1011 1.83 1011 USES 2.0 Toss. Um. [g eq. 1-4 diclorobenzene] 2.35 108 3.79 108 2.02 108 USES 2.0 Toss. Sed. [g eq. 1-4 diclorobenzene] 1.05 1011 1.71 1011 9.11 1010 USES 2.0 Toss. Ter. [g eq. 1-4 diclorobenzene] 7.15 106 1.16 107 5.99 106 WMO Smog Fotochimico [g eq. etilene] 966561.8 1522756 2667072.9
Confronto delle categorie di impatto ambientale per il trattamento e lo smaltimento dei fanghi dell'impianto di Nola con i sistemi A, B e C
0%
25%
50%
75%
100%
CM
L Ai
r Aci
d.
CM
L To
ss. A
cq.
CM
L D
ep. R
is.n
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CM
L Eu
trof.
CM
L To
ss. U
m.
CM
L To
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IPC
C E
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USE
S 2.
0 To
ss. A
cq.
USE
S 2.
0 To
ss. U
m.
USE
S 2.
0 To
ss. S
ed.
USE
S 2.
0 To
ss. T
er.
WM
O S
mog
Fot
.Nola sistema A Nola sistema B Nola sistema C
Fig 11.3 Confronto delle categorie di impatto ambientale per il trattamento e lo smaltimento dei fanghi dell’impianto di Nola con i sistemi A, B e C.
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Unico indice dove si rileva un contributo di impatto ambientale più elevato risulta
la WMO Smog Fotochimico. Per questa categoria l’impatto indotto dal sistema C è
attribuibile fondamentalmente all’impiego di una discarica di 1° categoria per il
conferimento dei rifiuti solidi. Per ulteriori dettagli si veda il par. 9.2.10.
Nella categoria d’impatto del CML Depauperamento delle Risorse Non
Rinnovabili il contributo dei sistemi di trattamento e smaltimento tramite incenerimento
è fortemente maggiore a causa del consumo del metano impiegato come combustibile
ausiliario per l’incenerimento dei fanghi.
Nella categoria CML Eutrofizzazione i sistemi A e B producono un impatto
significativamente più elevato indotto dal trattamento depurativo di maggiori quantità
di reflui che si originano nella sezione di incenerimento per l’abbattimento delle polveri
e lo spegnimento delle ceneri.
Nel modello di impatto ambientale del IPCC Effetto Serra la quota di impatto del
sistema C è causata essenzialmente dalle emissioni di metano nella discarica di 1°
categoria cui vengono conferiti i rifiuti solidi del processo di compostaggio.
Nel confronto tra le sezioni di incenerimento e di compostaggio il contributo del
processo di compostaggio è fortemente minore, giacché nei sistemi A e B si liberano
elevate quantità di anidride carbonica di origine fossile dalla combustione del metano.
Nella categoria CML Acidificazione dell’Aria l’impatto indotto dai sistemi di
smaltimento A e B è significativamente maggiore in quanto risente del rilascio
nell’ambiente delle emissioni provenienti dal processo di incenerimento dei fanghi e dal
processo produttivo del metano, oltre che dal mix produttivo dell’energia elettrica
italiana. Quest’ultima costituisce anche l’impatto principale del processo di
smaltimento tramite compostaggio.
La categoria CML Tossicità Acquatica presenta una significativa differenza negli
impatti ambientali indicando nel processo di compostaggio quello con il minore
impatto. La differenza è caratterizzata dalle emissioni di oli presenti nel processo
produttivo del metano impiegato nei sistemi di smaltimento tramite incenerimento.
Nella valutazione della Tossicità Umana con la metodologia CML 1992 i sistemi
di smaltimento tramite incenerimento A e B presentano un impatto significativamente
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più elevato a causa di un consumo elettrico più elevato. Nei modelli di impatto della
metodologia USES 2.0 la differenza tra le quote di impatto ambientale tra i sistemi A e
C non sono elevate come rilevato per altre categorie, giacché questa metodologia è
fortemente caratterizzata dai consumi elettrici che per i due sistemi di smaltimento sono
prossimi.
Per completezza di analisi, il confronto è stato realizzato considerando anche
l’impatto ambientale dovuto al rilascio al suolo dei metalli pesanti contenuti nel fango
prodotto dall’impianto di Nola. In Fig. 11.4 si riportano solo le categorie d'impatto
interessate da tali flussi.
Confronto delle categorie di impatto ambientale per il trattamento e lo smaltimento dei fanghi di depurazione dell'impianto di Nola con i sistemi A, B
, C e C (metalli pesanti)
0%
25%
50%
75%
100%
CM
LTo
ss.
Ter.
USE
S2.
0To
ss.
Acq.
USE
S2.
0To
ss.
Um
.
USE
S2.
0To
ss.
Sed.
USE
S2.
0To
ss.
Ter.
sistema A sistema B sistema C sistema C (metalli pesanti)
Fig 11.4 Confronto delle categorie di impatto ambientale per il trattamento e lo smaltimento dei fanghi dell’impianto di Nola con i sistemi A, B, C e C (metalli
pesanti).
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170 221
E' evidente che per la categoria Tossicità terrestre, sia secondo il modello CML
sia secondo USES 2.0, il sistema C (metalli pesanti) è nettamente peggiorativo rispetto
alle opzioni di smaltimento alternative.
Nelle tabelle seguenti sono riportati i valori degli impatti ambientali suddivisi per
sezioni relativi a ciascuno dei sistemi impiegati per la valutazione del trattamento e
smaltimento dei fanghi di Nola.
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171 221
Tab 11.12 Risultati della valutazione per l’impatto ambientale per i fanghi di depurazione dell’area di Nola utilizzando il sistema A
Categoria ambientale totale Linea tratt. fanghi Trasporti Opzione smalt. Discarica CML Acidificazione dell’Aria [g eq. H+] 298569.00 53877.16 864.36 241915.53 1911.96 CML Tossicità Acquatica [103m3] 3763.22 249.01 16.99 3336.79 160.43 CML Dep. Ris. non Rinnov [frac. of riserve] 6.55 10-9 3.68 10-10 4.02 10-12 6.13 10-9 4.86 10-11 CML Eutrofizzazione [g eq. PO4] 2861153.4 1050215.2 4615.38 1802019.7 4303.23 CML Tossicità Umana [g] 14072179 2606522.7 32434.9 11346700 86520.6 CML Tossicità Terrestre [t] 41.57 7.81 0.01 33.52 0.22 IPCC Effetto Serra (100 anni) [g eq. CO2] 2.62 109 1.26 108 3.24 106 2.48 109 1.43 107 USES 2.0 Toss. Acq. [g eq. 1-4 diclorobenzene] 2.01 1011 3.99 1010 3.11 108 1.69 1011 1.47 109 USES 2.0 Toss. Um. [g eq. 1-4 diclorobenzene] 2.35 108 4.66 107 2.42 105 1.87 108 1.40 106 USES 2.0 Toss. Sed. [g eq. 1-4 diclorobenzene] 1.05 1011 1.99 1010 1.46 108 8.42 1010 7.14 108 USES 2.0 Toss, Ter. [g eq. 1-4 diclorobenzene] 7.15 106 1.36 106 2.54 103 5.76 106 2.48 104 WMO Smog Fotochimico [g eq. etilene] 966561.8 184467.5 9207.2 743156.5 29730.5
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Tab 11.13 Risultati della valutazione per l’impatto ambientale per i fanghi di depurazione dell’area di Nola utilizzando il sistema B
Categoria ambientale Totale Linea tratt. fanghi Trasporti Opzione smalt. Discarica CML Acidificazione dell’Aria [g eq. H+] 230138.5 53877.1 17170.8 142640.8 16450.6 CML Tossicità Acquatica [103m3] 1746.9 247.46 343.5 879.1 273.3 CML Dep. Ris. non Rinnov [frac. Of riserve] 1.10 10-9 3.68 10-10 8.14 10-11 5.22 10-10 1.33 10-10 CML Eutrofizzazione [g eq. PO4] 1508273.3 1050215.1 94260.4 262426.6 101370.3 CML Tossicità Umana [g] 19680985 3956797 49899 15541169 133108 CML Tossicità Terrestre [t] 67.75 15.80 0.03 51.57 0.34 IPCC Effetto Serra (100 anni) [g eq. CO2] 2.74 109 2.43 108 4.98 106 2.47 109 2.20 107 USES 2.0 Toss. Acq. [g eq. 1-4 diclorobenzene] 3.42 1011 7.99 1010 4.78 108 2.59 1011 2.26 109 USES 2.0 Toss. Um. [g eq. 1-4 diclorobenzene] 3.79 108 8.85 107 3.72 105 2.88 108 2.16 106 USES 2.0 Toss. Sed. [g eq. 1-4 diclorobenzene] 1.71 1011 3.99 1010 2.26 108 1.29 1011 1.09 109 USES 2.0 Toss, Ter. [g eq. 1-4 diclorobenzene] 1.16 107 2.73 106 3.92 103 8.86 106 3. 82104 WMO Smog Fotochimico [g eq. etilene] 1522756 353011 14165 1109841 45739
Tab 11.14 Risultati della valutazione per l’impatto ambientale per i fanghi di depurazione dell’area di Nola utilizzando il sistema C
Categoria ambientale totale Linea tratt. fanghi
Trasporti Opzione smalt.
Discarica
CML Acidificazione dell’Aria [g eq. H+] 230138.5 53877.16 17170.82 142640 16450.6 CML Tossicità Acquatica [103m3] 1746.99 249.01 343.49 879.039 273.31 CML Dep. Ris. non Rinnov [frac. of riserve] 1.1044 10-9 3.68 10-10 8.136 10-11 5.224 10-10 1.32 10-10 CML Eutrofizzazione [g eq. PO4] 1508273.3 1050215.2 94260.38 262426.5 101370.26 CML Tossicità Umana [g] 10028668 2606522 643848 6139298 638999 CML Tossicità Terrestre [t] 35.17 7.81 0.37 26.44 0.55 IPCC Effetto Serra (100 anni) [g eq. CO2] 1.15 109 1.26 108 6.57 107 4.021 108 5.61 108 USES 2.0 Toss. Acq. [g eq. 1-4 diclorobenzene] 1.83 1011 3.99 1010 6.33 109 1.33 1011 3.42 109 USES 2.0 Toss. Um. [g eq. 1-4 diclorobenzene] 2.02 108 4.66 107 4.96 106 1.48 108 3.34 106 USES 2.0 Toss. Sed. [g eq. 1-4 diclorobenzene] 9.11 1010 1.99 1010 2.99 109 6.65 1010 1.66 109 USES 2.0 Toss, Ter. [g eq. 1-4 diclorobenzene] 5.99 106 1.36 106 5.37 104 4.51 106 6.72 104 WMO Smog Fotochimico [g eq. etilene] 2667072.9 184467.5 181052.6 599335.2 1702197.6
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12 CONCLUSIONI
In questo documento sono stati analizzati possibili scenari per il trattamento e lo
smaltimento dei fanghi di depurazione di reflui urbani tramite l’impiego della
metodologia LCA. La finalità dello studio era di identificare i punti ambientalmente
critici di tre possibili soluzioni impiantistiche:
• trattamento e smaltimento dei fanghi di depurazione tramite incenerimento dopo
digestione anaerobica (sistema A);
• trattamento e smaltimento dei fanghi di depurazione tramite incenerimento senza la
pre-digestione anaerobica dei fanghi stessi (sistema B);
• smaltimento tramite compostaggio (Sistema C).
L’analisi LCA delle principali categorie ambientali per il sistema di trattamento e
smaltimento dei fanghi di depurazione tramite incenerimento ha mostrato che i fattori
significativi per l’impatto ambientale sono costituiti dai consumi di energia elettrica e
di metano.
Le emissioni rilasciate dall’inceneritore incidono significativamente nella sola
categoria IPCC Effetto Serra, a causa dell’anidride carbonica di origine fossile che si
forma nel processo di combustione.
La presenza nel sistema A di una unità di produzione di energia elettrica dal
biogas prodotto, consente di contabilizzare un impatto evitato con conseguente benefici
ambientali per il contenimento dell’impatto complessivo.
I due sistemi A e B (entrambi prevedono l’incenerimento) in termini di bilanci di
massa e di energia termica si differenziano sensibilmente giacché risultano influenzati
dalla presenza o meno della digestione anaerobica dei fanghi pre-incenerimento.
La digestione anaerobica dei fanghi pre-incenerimento (sistema A) degradando
parte della sostanza organica presente nel fango biologico (η<50%), determina nel
bilancio complessivo i seguenti effetti:
• riduzione della quantità dei solidi volatili nei fanghi;
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• diminuzione della quantità di fango disidratato da avviare al processo di
incenerimento;
• abbassamento del potere calorifico dei fanghi per la ridotta presenza della frazione
volatile.
L’invio all’incenerimento di fanghi non stabilizzati cioè non sottoposti a
digestione anaerobica (sistema B) comporta:
• un fango con una componente organica volatile superiore e quindi con un più alto
potere calorifico;
• maggiori quantità di solidi da inviare al trattamento di disidratazione e
conseguentemente una maggiore quantità di fango da incenerire.
Sulla base dei bilanci calcolati è infine risultato che:
• Lo schema di trattamento che prevede la digestione anaerobica dei fanghi pre-
incenerimento (sistema A) nelle condizione operative ipotizzate per i sistemi A e B
comporta un consumo lievemente superiore di metano o di combustibile necessario
per incenerire i fanghi.
I consumi di combustibile nei due schemi impiantistici risultano influenzati da più
fattori ed in particolare la variazione del grado di siccità del fango di depurazione
costituisce il parametro di maggiore importanza.
Nella valutazione complessiva dei due sistemi i risultati dello studio indicano nel
sistema A la soluzione impiantistica che comporta il minore impatto ambientale per le
principali categorie analizzate.
L’impatto causato dal trattamento e dallo smaltimento dei fanghi di depurazione
nel sistema C (digestione anaerobica+disidratazione+compostaggio) risulta influenzato
fondamentalmente dai consumi elettrici.
In particolare la presenza di un ciclo lavorativo di 90 giorni per il completamento
del processo di compostaggio comporta consumi non trascurabili, nonostante la
particolare semplicità impiantistica di questo scenario.
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Il confronto tra i sistemi A e C mostra che la soluzione impiantistica del
compostaggio comporta in alcune categorie un evidente minore impatto.
Il trattamento e lo smaltimento dei fanghi nel sistema C comporta infatti:
• inferiore spesa di energia elettrica;
• assenza di consumi di metano.
I due scenari A e C si differenziano inoltre anche per i contributi forniti dalle
sezioni di trasporto e di discarica, che nel sistema C sono apprezzabili, diversamente da
quanto avviene nel sistema A.
Nella valutazione degli impatti dello smaltimento dei fanghi di depurazione nel
sistema C non sono stati inclusi gli effetti che si determinano a seguito dell’utilizzo
commerciale del compost, sia per la variabilità dei possibili utilizzi, sia per la difficoltà
di definire in termini quantitativi gli effetti dell’introduzione del compost nel suolo
senza ricorrere a dati sito specifici. L’impatto del rilascio nel suolo dei metalli pesanti
contenuti nei fanghi di depurazione è stato comunque caratterizzato separatamente con i
modelli estremamente semplificati utilizzati dal metodo CML 1992 per la categoria di
impatto Tossicità terrestre. Tale caratterizzazione non costituisce una valutazione di
rischio ambientale specifica, ma va considerata una indicazione di massima sui possibili
effetti ambientali avversi causati dallo spandimento al suolo di compost derivato da
fanghi di depurazione.
La definizione di una adeguata strategia di smaltimento dei fanghi di depurazione
di reflui urbani, infine, può essere conseguita solo sviluppando un articolato piano di
ricerca, con la finalità di acquisire informazioni più dettagliate sull’insediamento in situ
delle soluzioni impiantistiche ipotizzate.
In particolare per l’impianto di compostaggio occorre definire:
• la qualità e la quantità dei fanghi;
• la disponibilità e la qualità della matrice compostabile utilizzabile insieme ai fanghi;
• la collocazione di siti adatti all’insediamento di un impianto di compostaggio;
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• l’assetto territoriale dei suoli (aere agricole e tipologia delle coltivazioni, urbane ed
industriali, aree boschive e loro tipologia, orografia e pedologia dei suoli,
sensibilità e vulnerabilità ambientali e quadro dello stato di compromissione);
• l’identificazione dei potenziali utilizzatori del compost prodotto;
• gli effetti ambientali sui suoli indotti dall’impiego del compost con dati sito
specifici.
Infine è opportuno sottolineare che la scelta gestionale da adottare nei riguardi dei
fanghi di depurazione deve essere ottimizzata su una scala territoriale significativa
(ATO, provincia, o comprensorio) in modo da massimizzare i benefici ambientali,
semplificare gli esercizi, e consentire economie gestionali.
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ALLEGATO 1
Listato del programma di calcolo TK Solve per la determinazione del bilancio di
materia e di energia del sistema A
-------------------- VARIABLE SHEET --------------------- For Academic Use Only
St Input--- Name-------Output-------------Unit----- Comment------------
nCO2 24.842263 moli nCH4 9.3422631 moli nH2Olib 84.259259 moli nH2Otot 113.79379 moli nH2O 29.534526 moli WH2O 1516.6667 kg ntot 371.59401 moli 3.1 nNO2 moli nO2fumi 40.875341 moli moli di ossigeno nei fumi combusti nN2 302.77641 moli DHaria 7624538.2 kJ 700 Taria °C 1.046 CpO2 kJ/kg*k 1.171 CpN2 kJ/kg*k DHacqua 7698022.5 kJ 4.184 CpH2Oli kJ/kg*k 2255.18 DHvap kJ/kg 2.01 CpH2Ova kJ/kg*k DHfumi 13980119 kJ 1.255 CpCO2 kJ/kg*k 1.13 CpNO2 kJ/kg*k Qdisp 14974538 kJ Qrich 22329342 kJ 651200 DHperd kJ Q 7354803.5 kJ Calore da fornire VCH4 209.26669 Nm^3 8400 pciCH4 kcal .7 U umidità fango nO2teor 39.609526 e% 103.19573 21000 PCI kJ/kg Fango digerito: 21000 Qcomb 7350000 kJ 350 Wsv kg peso sostanze volatili 3.1 nbio moli moli di biomassa .11 X frazione volumetrica O2 nei fumi
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-------------------- RULE SHEET ------------------------- For Academic Use Only S Rule------------------------------------------------------------------------- * WH2O=650/(1-U)*U * nCO2=5*nbio+nCH4 * nH2O=3.5*nbio+2*nCH4 * nH2Olib=WH2O/18 * nH2Otot=nH2O+nH2Olib * ntot=(nCO2+nNO2+2*79/21*nCH4+6.75*79/21*nbio)/(1-X-X*79/21) * nO2fumi=X*ntot * nN2=6.75*79/21*nbio+2*nCH4*79/21+nO2fumi*79/21 * DHaria=(Taria-25)*(nO2fumi*32*CpO2+nN2*28*CpN2) * DHacqua=((100-25)*CpH2Oliq+DHvap+(850-100)*CpH2Ovap)*nH2Olib*18 * DHfumi=(850-25)*(nCO2*44*CpCO2+nH2Otot*18*CpH2Ovap+nN2*28*CpN2+nNO2*46*CpNO2+ * Qcomb=PCI*Wsv * Qdisp=Qcomb+DHaria * Qrich=DHacqua+DHperd+DHfumi * Q=Qrich-Qdisp * VCH4=Q/pciCH4*SGN(Q) * nCH4=VCH4/22.4 * nO2teor=2*nCH4+nbio*6.75 * e%=nO2fumi/nO2teor*100 F1 Help F2 Cancel F5 Edit F9 Solve / Commands = Sheets ; Window
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ALLEGATO 2
Listato del programma di calcolo TK Solve per la determinazione del bilancio di
materia e di energia del sistema B.
-------------------- VARIABLE SHEET --------------------- For Academic Use Only St Input---- Name------Output---------Unit----- Comment------------------------------- nCO2 39.411487 moli nCH4 .4614868 moli nH2Olib 129.62963 moli nH2Otot 168.2176 moli nH2O 38.587974 moli WH2O 2333.3333 kg ntot 559.53636 moli 6.19 nNO2 moli nO2 61.549 moli nN2 452.38588 moli DHaria 11402772 kJ 700 Taria °C 1.046 CpO2 kJ/kg*k 1.171 CpN2 kJ/kg*k DHacqua 11843111 kJ 4.184 CpH2Oli kJ/kg*k 2255.18 DHvap kJ/kg 2.01 CpH2Ova kJ/kg*k DHfumi 21018663 kJ 1.255 CpCO2 kJ/kg*k 1.13 CpNO2 kJ/kg*k Qdisp 27502772 kJ Qrich 34164175 kJ 1302400 DHperd kJ Q 6661402.3 kJ VCH4 189.5373 Nm^3 8400 pciCH4 kcal .7 U umidità fango nO2teor 58.705474 e% 104.84372 23000 PCI kJ/kg Fango fresco:23000. Qcomb 16100000 kJ 700 Wsv kg peso sostanze volatili 6.19 nbio .11 X
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-------------------- RULE SHEET ------------------------- For Academic Use Only S Rule------------------------------------------------------------------------- * WH2O=1000/(1-U)*U * nCO2=5*nbio+nCH4 * nH2O=3.5*nbio+2*nCH4 * nH2Olib=WH2O/18 * nH2Otot=nH2O+nH2Olib * ntot=(nCO2+nNO2+2*(79/21)*nCH4+6.75*(79/21)*nbio)/(1-x-(79/21)*x) * nO2=x*ntot * nN2=(6.75*nbio+nO2+2*nCH4)*(79/21) * DHaria=(Taria-25)*(nO2*32*CpO2+nN2*28*CpN2) * DHacqua=((100-25)*CpH2Oliq+DHvap+(850-100)*CpH2Ovap)*nH2Olib*18 * DHfumi=(850-25)* *(nCO2*44*CpCO2+nH2Otot*18*CpH2Ovap+nN2*28*CpN2+nNO2*46*CpNO2+ * Qcomb=PCI*Wsv * Qdisp=Qcomb+DHaria * Qrich=DHacqua+DHperd+DHfumi * Q=Qrich-Qdisp * VCH4=Q/pciCH4*SGN(Q) * nCH4=VCH4/22.4 * nO2teor=2*nCH4+6.75*nbio * e%=nO2/nO2teor*100
F1 Help F2 Cancel F5 Edit F9 Solve / Commands = Sheets ; Window
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ALLEGATO 3
Risultati di inventario del sistema A
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Inventario sistema AINPUT Units Sistema A totale Linea trat. fanghi Trasporti Op. Smalt. Discarica(r) Barium Sulphate (BaSO4, in ground) kg 0.0188775 0.003542541 8.27E-06 0.01519946 0.00013(r) Basalt (in ground) kg 0.00016147 7.21089E-05 0 8.9361E-05 0(r) Bauxite (Al2O3, ore) kg 1.56726 1.420933027 7.29E-06 0.14624371 7.5E-05(r) Bentonite (Al2O3.4SiO2.H2O, in ground) kg 0.00344861 0.000353782 7.81E-07 0.00145952 0.00163(r) Calcium Sulphate (CaSO4, ore) kg 0.00136848 0.000520656 1.31E-06 0.00064522 0.0002(r) Carbon Dioxide (CO2, in ground) kg 1.33409E-06 5.95774E-07 0 7.3831E-07 0(r) Chromium (Cr, ore) kg 3.62374E-06 6.808E-07 1.59E-09 2.922E-06 1.9E-08(r) Clay (in ground) kg 26.8746 0.22651997 8.98E-06 0.28408401 26.364(r) Coal (in ground) kg 13.0608 2.038809 0.000452 10.079812 0.94171(r) Copper (Cu, ore) kg 4.82705E-05 1.67877E-05 8.09E-09 3.1376E-05 9.9E-08(r) Dolomite (CaCO3.MgCO3, in ground) kg 0.000036269 3.60537E-05 0 2.1528E-07 0(r) Fluorspar (CaF2, ore) kg 9.71677E-07 4.3393E-07 0 5.3775E-07 0(r) Gravel (unspecified) kg 0.000420284 2.81694E-05 0.000179 2.0087E-05 0.00019(r) Ilmenite (FeO.TiO2, ore) kg 7.78987E-06 3.47879E-06 0 4.3111E-06 0(r) Iron (Fe, ore) kg 0.81087 0.02846954 2.6E-05 0.0845394 0.69784(r) Iron Sulphate (FeSO4, ore) kg 0.000316371 6.06612E-05 1.37E-08 0.00025424 1.5E-06(r) Lead (Pb, ore) kg 3.59091E-05 3.10946E-05 2.52E-09 4.7811E-06 3.1E-08(r) Lignite (in ground) kg 0.123636 0.01374882 1.31E-05 0.03150173 0.07837(r) Limestone (CaCO3, in ground) kg 3.27755 1.5442856 0.000126 1.3520957 0.38104(r) Manganese (Mn, ore) kg 2.11064E-06 3.96531E-07 9.26E-10 1.7019E-06 1.1E-08(r) Natural Gas (in ground) kg 204.202 3.091006 0.00625 200.73294 0.37196(r) Nickel (Ni, ore) kg 0.000001227 2.3051E-07 5.38E-10 9.8938E-07 6.6E-09(r) Oil (in ground) kg 29.3857 5.605043 0.248148 22.941824 0.59054(r) Olivine ((Mg,Fe)2SiO4, ore) kg 0.00003588 3.588E-05 0 1.6467E-11 0(r) Perlite (SiO2, ore) kg 6.50592E-09 2.9054E-09 0 3.6005E-09 0(r) Phosphate Rock (in ground) kg 0.00280195 0.00125129 0 0.00155066 0(r) Potassium Chloride (KCl, as K2O, in ground) kg 0.000206001 9.19956E-05 0 0.00011401 0(r) Pyrite (FeS2, ore) kg 0.0302241 0.005682301 1.33E-05 0.02436686 0.00016(r) Sand (in ground) kg 4.87855 0.03240717 3.24E-06 0.04086967 4.80527(r) Silver (Ag, ore) kg 9.14049E-08 1.71722E-08 4.01E-11 7.3703E-08 4.9E-10(r) Sodium Chloride (NaCl, in ground or in sea) kg 1.10174 0.79540644 3.32E-05 0.30489019 0.00141(r) Sulphur (S, in ground) kg 0.341811 0.341037182 0 0.00077476 4E-09(r) Uranium (U, ore) kg 0.000123629 2.44184E-06 4.72E-10 0.00011409 7.1E-06(r) Zinc (Zn, ore) kg 1.12049E-06 4.6572E-07 5.88E-11 6.5399E-07 7.2E-10_Soil kg 15.2847 0.173641 0 0.215184 14.8958Antifoaming Agent (unspecified) kg 1.2378E-08 5.52776E-09 0 6.8503E-09 0Barytes kg 9.39882E-05 4.19731E-05 0 5.2015E-05 0Explosive (unspecified) kg 6.55123E-06 6.36297E-07 9.5E-10 7.8853E-07 5.1E-06Ferromanganese (Fe, Mn, C) kg 1.27011E-07 5.67205E-08 0 7.0291E-08 0Ferrous Chloride (FeCl3) kg 0.00162186 0.000724287 0 0.00089757 0Gravel (unspecified) kg 0.038267 0.0048904 0 0.00606041 0.02732Grease (unspecified) kg 1.4441E-07 6.44903E-08 0 7.9919E-08 0Iron Scrap kg 0.0974817 0.00202733 0.000204 0.00552972 0.08972Land Use (II -> III) m2a 7.72852E-05 7.70153E-06 3.68E-07 9.5441E-06 6E-05Land Use (II -> IV) m2a 1.10972E-05 1.0511E-06 4.49E-07 1.3026E-06 8.3E-06Land Use (III -> IV) m2a 3.63646E-06 3.64704E-07 5.08E-10 4.5196E-07 2.8E-06Raw Materials (unspecified) kg 0.5144 0.0947745 0.000204 0.3771291 0.04229Recovered Matter: Slag kg 9.82483E-05 4.38756E-05 0 5.4373E-05 0Refractory Brick kg 1.29859E-07 5.79922E-08 0 7.1867E-08 0Scraps Iron kg 1.80246E-08 8.04941E-09 0 9.9752E-09 0Sodium Chloride (NaCl) kg 4.26852E-10 1.90623E-10 0 2.3623E-10 0Solvent (unspecified) kg 5.92081E-07 2.64411E-07 0 3.2767E-07 0
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PROT-INN
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Distrib.
N.A.
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185 221
Steam kg 0.497002 0.221951 0 0.275052 0Steel kg 8.30614E-08 3.48857E-08 0 4.3232E-08 4.9E-09Water Used (total) litre 172.169 29.27076 1.017789 122.90135 18.9796Water: Ground litre 1.56482 0.698816 0 0.866006 0Water: Industrial Network litre 17.8226 7.95919 0 9.8634 0Water: Public Network litre 21.1739 19.13097 0 2.04286 0.00011Water: River litre 2.52375 1.12705 0 1.3967 0Water: Sea litre 8.49856 0.0319144 0 8.4666499 0Water: Unspecified Origin litre 170.237 37.22532 1.017788 113.01512 18.9794Water: Well litre 4.35864E-07 1.94648E-07 0 2.4122E-07 0Wood kg 0.0639051 0.01060633 2.52E-06 0.04256154 0.01073OUTPUT(a) Acetaldehyde (CH3CHO) g 0.181002 0.0416433 6.86E-06 0.1388895 0.00046(a) Acetic Acid (CH3COOH) g 0.680163 0.1296875 5.7E-05 0.5483459 0.00207(a) Acetone (CH3COCH3) g 0.152896 0.02919563 6.68E-06 0.12323159 0.00046(a) Acetylene (C2H2) g 0.0883477 0.01704151 3.82E-06 0.07088022 0.00042(a) Alcohol (unspecified) g 0.249406 0.111379 0 0.138027 0(a) Aldehyde (unspecified) g 0.00142606 0.000430773 2.75E-06 0.00097451 1.8E-05(a) Alkane (unspecified) g 3.83936 0.769867 0.005309 3.038656 0.02553(a) Alkene (unspecified) g 0.122086 0.02354327 6.42E-06 0.09800619 0.00053(a) Alkyne (unspecified) g 3.07618E-05 5.78177E-06 1.35E-08 2.4802E-05 1.6E-07(a) Aluminium (Al) g 1.69088 0.3244103 7.4E-05 1.3585964 0.0078(a) Ammonia (NH3) g 0.0405353 0.00832444 6.84E-06 0.03058428 0.00162(a) Antimony (Sb) g 0.000331762 6.50354E-05 1.42E-08 0.00026496 1.8E-06(a) AOX (Adsorbable Organic Halogens) g 0.000127011 5.67205E-05 6.12E-17 7.0291E-05 0(a) AOX (Adsordable Organic Halogens) g 6.46351E-15 0 0 0 6.5E-15(a) Aromatic Hydrocarbons (unspecified) g 0.422244 0.151096 6.64E-06 0.26684 0.0043(a) Arsenic (As) g 0.0171931 0.003285022 4.39E-06 0.01384373 6E-05(a) Barium (Ba) g 0.0202896 0.003896322 8.88E-07 0.0162981 9.4E-05(a) Benzaldehyde (C6H5CHO) g 5.55065E-09 1.0428E-09 2.43E-12 4.4757E-09 3E-11(a) Benzene (C6H6) g 0.508892 0.0960181 0.002103 0.4059459 0.00482(a) Benzo(a)pyrene (C20H12) g 0.000312363 6.00406E-05 1.2E-06 0.00024964 1.5E-06(a) Berylium (Be) g 0.000332344 6.38863E-05 1.44E-08 0.00026689 1.6E-06(a) Boron (B) g 0.161567 0.03112901 7.24E-06 0.12966431 0.00077(a) Bromium (Br) g 0.0321282 0.00616215 1.42E-06 0.02581687 0.00015(a) Butane (n-C4H10) g 4.71683 0.897219 0.018466 3.75751 0.04363(a) Butene (1-CH3CH2CHCH2) g 0.050754 0.00955387 0.000445 0.04026075 0.00049(a) Cadmium (Cd) g 0.0355829 0.00677644 1.68E-05 0.02859662 0.00019(a) Calcium (Ca) g 0.296297 0.0575353 4.57E-05 0.2373331 0.00138(a) Carbon Dioxide (CO2, biomass) g 2571070 1072047 0 1499019 0(a) Carbon Dioxide (CO2, fossil) g 672807 28704.15 808.8648 639838.08 3456.67(a) Carbon Disulfide (CS2) g 3.96157E-06 1.76915E-06 0 2.1924E-06 0(a) Carbon Monoxide (CO) g 452.489 347.2855 2.432153 88.55143 14.22(a) Carbon Tetrafluoride (CF4) g 0.000017497 6.65967E-06 1.96E-09 1.0812E-05 2.4E-08(a) CFC 11 (CFCl3) g 1.45531E-17 6.49912E-18 0 8.054E-18 0(a) CFC 114 (CF2ClCF2Cl) g 3.8483E-16 1.71857E-16 0 2.1297E-16 0(a) CFC 12 (CCl2F2) g 3.13529E-18 1.40015E-18 0 1.7351E-18 0(a) CFC 13 (CF3Cl) g 1.97298E-18 8.8109E-19 0 1.0919E-18 0(a) Chlorides (Cl-) g 7.73395E-10 -9.81172E-12 0 -1.2159E-11 8E-10(a) Chlorinated Matter (unspecified, as Cl) g 0.739292 0.330152 0 0.40914 4.8E-09(a) Chlorine (Cl2) g 0.000131812 5.86547E-05 3.53E-11 7.315E-05 7.5E-09(a) Chromium (Cr III, Cr VI) g 0.0212673 0.004045308 5.49E-06 0.0170394 0.00018(a) Cobalt (Co) g 0.0358149 0.00683759 1.06E-05 0.02885047 0.00012(a) Copper (Cu) g 0.0552126 0.01050613 1.61E-05 0.04431856 0.00037
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186 221
(a) Cyanide (CN-) g 0.00045762 8.76885E-05 2.57E-08 0.00036779 2.1E-06(a) Dioxins (unspecified) g 0.00458145 0.002045981 2.54E-13 0.00253547 1.8E-11(a) Ethane (C2H6) g 37.9733 7.20257 0.06357 30.34261 0.36461(a) Ethanol (C2H5OH) g 0.305681 0.0583694 1.33E-05 0.2463747 0.00092(a) Ethylbenzene (C8H10) g 0.0508072 0.00957763 0.000445 0.04029012 0.00049(a) Ethylene (C2H4) g 6.54585 1.24961 0.003402 5.258148 0.03469(a) Fluorides (F-) g 0.000029458 1.29018E-05 4.99E-08 1.6453E-05 5.3E-08(a) Fluorine (F2) g 0.000130977 5.84896E-05 0 7.2483E-05 3.9E-09(a) Formaldehyde (CH2O) g 0.517313 0.0986709 4.09E-05 0.4170058 0.0016(a) Halogenated Hydrocarbons (unspecified) g 0.0897862 0.0400966 0 0.0496896 0(a) Halogenated Matter (unspecified) g 4.04033E-06 1.77155E-06 8.04E-19 2.1954E-06 7.3E-08(a) Halon 1301 (CF3Br) g 0.00577298 0.001083937 5.05E-05 0.00456726 7.1E-05(a) HCFC 22 (CHF2Cl) g 3.44784E-18 1.53973E-18 0 1.9081E-18 0(a) Heptane (C7H16) g 0.506865 0.0954115 0.004452 0.4020621 0.00494(a) Hexane (C6H14) g 1.01378 0.1908318 0.008904 0.804168 0.00988(a) Hydrocarbons (except methane) g 201.448 37.99451 2.945989 157.78406 2.72239(a) Hydrocarbons (unspecified) g 12.9705 5.4944182 0.000157 1.3716296 6.1043(a) Hydrogen (H2) g 0.0369097 0.016356461 1.65E-11 0.02026989 0.00028(a) Hydrogen Chloride (HCl) g 11.9522 2.194382 0.000831 9.637252 0.11978(a) Hydrogen Cyanide (HCN) g 3.96157E-06 1.76915E-06 0 2.1924E-06 0(a) Hydrogen Fluoride (HF) g 0.454654 0.0860285 6.08E-05 0.3583674 0.0102(a) Hydrogen Sulphide (H2S) g 0.40761 0.0761748 8.79E-05 0.3221088 0.00924(a) Iodine (I) g 0.00804464 0.001543402 3.61E-07 0.00646377 3.7E-05(a) Iron (Fe) g 0.873059 0.1674241 8.49E-05 0.7017727 0.00378(a) Ketone (unspecified) g 0.0299287 0.0133655 0 0.0165632 0(a) lanthanum (La) g 0.000532848 0.000102311 2.31E-08 0.00042804 2.5E-06(a) Lead (Pb) g 0.0781266 0.01430067 4.56E-05 0.060158 0.00362(a) Magnesium (Mg) g 0.592781 0.1137809 2.6E-05 0.4762326 0.00274(a) Manganese (Mn) g 0.00746776 0.001185942 1.29E-06 0.00497305 0.00131(a) Mercaptans g 116.064 51.8315 0 64.232 4.8E-09(a) Mercury (Hg) g 0.000835186 0.00015955 4.94E-07 0.00065979 1.5E-05(a) Metals (unspecified) g 0.028233 0.00740105 3.21E-08 0.00177483 0.01906(a) Methane (CH4) g 1514.06 215.04876 1.280654 1280.2929 17.4414(a) Methanol (CH3OH) g 0.519688 0.0992511 2.26E-05 0.418846 0.00157(a) Molybdenum (Mo) g 0.0177932 0.003397376 5.32E-06 0.01433213 5.8E-05(a) Nickel (Ni) g 0.700701 0.133508 0.000212 0.5634304 0.00355(a) Nitrogen Dioxide (NO2) g 443.043 443.043 0 0 0(a) Nitrogen Oxides (NOx as NO2) g 1286.58 104.7791 9.3042 1164.6065 7.88835(a) Nitrous Oxide (N2O) g 2.32562 0.48649 0.103805 1.718276 0.01705(a) Organic Matter (unspecified) g 0.0252012 0.010362837 3.97E-06 0.01339006 0.00144(a) Particulates (unspecified) g 295.124 43.20066 0.628268 221.9355 29.36(a) Pentane (C5H12) g 3.08498 0.5806845 0.022503 2.455285 0.02651(a) Phenol (C6H5OH) g 5.62908E-05 2.4296E-05 1.87E-11 3.0133E-05 1.9E-06(a) Phosphorus (P) g 0.0149528 0.002869424 6.57E-07 0.0120136 6.9E-05(a) Phosphorus Pentoxide (P2O5) g 1.01239E-05 1.94117E-06 4.4E-10 8.1358E-06 4.6E-08(a) Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH, except nap g 1.30358E-06 5.82151E-07 0 7.2143E-07 0(a) Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH, unspecifie g 0.00514229 0.00096645 2.06E-06 0.00413671 3.7E-05(a) Potassium (K) g 0.212209 0.04067643 1.3E-05 0.17053407 0.00099(a) Propane (C3H8) g 9.56054 1.814626 0.019476 7.636015 0.09042(a) Propionaldehyde (CH3CH2CHO) g 1.5275E-08 2.86976E-09 6.7E-12 1.2317E-08 8.2E-11(a) Propionic Acid (CH3CH2COOH) g -1.98236E-08 -2.75562E-08 7.94E-09 -3.4149E-08 3.4E-08(a) Propylene (CH2CHCH3) g 0.197697 0.03765273 0.000895 0.15770331 0.00145(a) Scandium (Sc) g 0.000180665 3.46616E-05 7.85E-09 0.00014516 8.3E-07(a) Selenium (Se) g 0.0162648 0.00310706 4.41E-06 0.01309593 5.7E-05(a) Silicon (Si) g 2.54209 0.4894434 0.000111 2.040529 0.012(a) Sodium (Na) g 0.904105 0.1726911 0.000248 0.7281082 0.00306
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PROT-INN
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187 221
(a) Steam (H2O) g 392594 175321 0 217266 7.40793(a) Strontium (Sr) g 0.0330774 0.00634832 1.44E-06 0.02657471 0.00015(a) Sulphur Oxides (SOx as SO2) g 1679.74 391.68133 1.015291 1276.1146 10.9359(a) Sulphuric Acid (H2SO4) g 3.96506E-06 1.77071E-06 0 2.1944E-06 0(a) Tars (unspecified) g 2.78976E-07 9.06544E-09 1.42E-07 1.6952E-08 1.1E-07(a) Thallium (TI) g 0.000195337 3.20143E-05 7.18E-09 0.0001332 3E-05(a) Thorium (Th) g 0.000340852 0.000065417 1.48E-08 0.00027385 1.6E-06(a) Tin (Sn) g 0.000106708 2.0521E-05 4.63E-09 8.5682E-05 5E-07(a) Titanium (Ti) g 0.059198 0.01135478 2.58E-06 0.04756824 0.00027(a) Toluene (C6H5CH3) g 0.456433 0.0861847 0.002764 0.3639585 0.00353(a) Uranium (U) g 0.000330728 0.000063475 1.44E-08 0.00026571 1.5E-06(a) Vanadium (V) g 2.78938 0.5324153 0.000848 2.247116 0.009(a) VOC (Volatile Organic Compounds) g 0.0537237 0.00044579 0 0.00055244 0.05273(a) Xylene (C6H4(CH3)2) g 0.219351 0.04142224 0.001782 0.17409283 0.00205(a) Zinc (Zn) g 0.0721947 0.01106511 0.016102 0.0446314 0.0004(a) Zirconium (Zr) g 0.000253112 4.85348E-05 1.1E-08 0.0002034 1.2E-06(ar) Lead (Pb210) kBq 0.00751593 0.001444451 3.27E-07 0.00604682 2.4E-05(ar) Polonium (Po210) kBq 6.5822E-06 2.69906E-06 3.5E-09 3.3448E-06 5.3E-07(ar) Potassium (K40) kBq 1.00669E-06 4.12797E-07 5.35E-10 5.1156E-07 8.2E-08(ar) Radioactive Substance (unspecified) kBq 350.809 3.922999847 2.67E-09 4.86159699 342.024(ar) Radium (Ra220) kBq 7.03117E-09 4.1076E-10 0 5.0903E-10 6.1E-09(ar) Radium (Ra222) kBq 0.000141382 1.61614E-05 0 2.0028E-05 0.00011(ar) Radium (Ra222) kBq 1.02947E-05 4.5974E-06 0 5.6973E-06 0(ar) Radium (Ra226) kBq 0.001919 0.000368814 8.34E-08 0.00154389 6.2E-06(ar) Radium (Ra228) kBq 5.03345E-07 2.06399E-07 2.67E-10 2.5578E-07 4.1E-08(ar) Radon (Rn220) kBq 1.54805E-05 6.35033E-06 8.22E-09 7.8696E-06 1.3E-06(ar) Radon (Rn222) kBq 0.0882989 0.0170151 0.00014 0.07113905 5.1E-06(ar) Radon (Rn222) kBq 5.19701E-05 -0.000100578 0 -0.00012464 0.00028(ar) Thorium (Th228) kBq 4.25909E-07 1.74646E-07 2.26E-10 2.1643E-07 3.5E-08(ar) Thorium (Th232) kBq 2.71032E-07 1.11138E-07 1.44E-10 1.3773E-07 2.2E-08(ar) Uranium (U238) kBq 7.74375E-07 3.17536E-07 4.11E-10 3.9351E-07 6.3E-08(s) Aluminium (Al) g 0.240592 0.04520002 0.000106 0.19399853 0.00129(s) Arsenic (As) g 9.61224E-05 1.80587E-05 4.22E-08 7.7507E-05 5.1E-07(s) Cadmium (Cd) g 4.35114E-08 8.18032E-09 1.91E-11 3.5079E-08 2.3E-10(s) Calcium (Ca) g 0.961224 0.1805867 0.000422 0.7750717 0.00514(s) Carbon (C) g 0.721474 0.1355443 0.000316 0.5817509 0.00386(s) Chromium (Cr III, Cr VI) g 0.00120338 0.000226078 5.28E-07 0.00097033 6.4E-06(s) Cobalt (Co) g 4.41309E-08 8.2975E-09 1.93E-11 3.5578E-08 2.4E-10(s) Copper (Cu) g 2.20913E-07 4.15355E-08 9.68E-11 1.781E-07 1.2E-09(s) Iron (Fe) g 0.480479 0.090268 0.000211 0.3874287 0.00257(s) Lead (Pb) g 1.01006E-06 1.89911E-07 4.43E-10 8.143E-07 5.4E-09(s) Manganese (Mn) g 0.00961224 0.001805867 4.22E-06 0.00775072 5.1E-05(s) Mercury (Hg) g 8.01447E-09 1.50671E-09 3.51E-12 6.4614E-09 4.3E-11(s) Nickel (Ni) g 3.31638E-07 6.23542E-08 1.45E-10 2.6736E-07 1.8E-09(s) Nitrogen (N) g 3.76658E-06 7.07631E-07 1.65E-09 3.0371E-06 2E-08(s) Oils (unspecified) g 0.00142816 0.000268526 6.26E-07 0.00115138 7.6E-06(s) Phosphorus (P) g 0.012035 0.00226102 5.28E-06 0.00970431 6.4E-05(s) Sulphur (S) g 0.144191 0.02708962 6.32E-05 0.11626672 0.00077(s) Zinc (Zn) g 0.00361245 0.000678682 1.58E-06 0.00291285 1.9E-05(w) Acids (H+) g 14.8053 0.2846355 4.22E-06 14.4911826 0.02946(w) Alcohol (unspecified) g 4.54665E-07 -5.66962E-09 0 -7.0261E-09 4.7E-07(w) Aldehyde (unspecified) g 5.04034E-09 -1.37263E-07 4.06E-08 -1.701E-07 2.7E-07(w) Alkane (unspecified) g 0.363403 0.0684059 0.003173 0.2882934 0.00353(w) Alkene (unspecified) g 0.0335416 0.006313708 0.000293 0.02660898 0.00033
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Pag. di
188 221
(w) Aluminium (Al3+) g 1.59027 0.0436822 0.000104 0.1364228 1.41006(w) Aluminium Hydroxide (Al(OH)3) g 7.94226E-09 -1.0076E-10 0 -1.2487E-10 8.2E-09(w) Ammonia (NH4+, NH3, as N) g 337.954 150.595752 0.02076 187.310505 0.02666(w) AOX (Adsorbable Organic Halogens) g 0.00508759 0.000970034 5.18E-05 0.00406579 0(w) AOX (Adsordable Organic Halogens) g 0.000433869 0 0 0 0.00043(w) Aromatic Hydrocarbons (unspecified) g 1.46523 0.2752857 0.012696 1.1602128 0.01703(w) Arsenic (As3+, As5+) g 0.00428147 0.000292596 1.02E-05 0.00114031 0.00284(w) Barium (Ba++) g 7.09065 1.312723 0.061109 5.527871 0.18894(w) Barytes g 3.40959 0.6405657 0.001496 2.749287 0.01825(w) Benzene (C6H6) g 0.363519 0.0684274 0.003174 0.2883847 0.00353(w) BOD5 (Biochemical Oxygen Demand) g 470.122 209.8632792 0.001107 260.101783 0.15489(w) Boric Acid (H3BO3) g 9.25172E-06 -1.17368E-07 0 -1.4545E-07 9.5E-06(w) Boron (B III) g 0.0453857 0.00855553 0.000396 0.03599387 0.00044(w) Cadmium (Cd++) g 0.00106673 0.000184879 1.71E-05 0.00077381 9.1E-05(w) Calcium (Ca++) g 90.7128 17.20832 0.784391 71.8452 0.87478(w) Carbonates (CO3--, HCO3-, CO2, as C) g 0.000182683 7.78253E-05 0 9.6445E-05 8.4E-06(w) Cerium (Ce++) g 4.49594E-05 1.21063E-06 2.42E-05 1.5003E-06 1.8E-05(w) Cesium (Cs++) g 0.00272487 0.000520174 1.18E-07 0.00219558 9E-06(w) Chlorates (ClO3-) g 0.0241321 0.0107769 0 0.0133552 0(w) Chlorides (Cl-) g 1566.59 313.9226 12.60406 1214.8751 25.1887(w) Chlorinated Matter (unspecified, as Cl) g 0.542127 0.1018483 0.000238 0.4371339 0.00291(w) Chlorine (Cl2) g 1.58497E-05 7.07814E-06 0 8.7716E-06 0(w) Chloroform (CHCl3) g 5.81383E-07 1.09225E-07 2.55E-10 4.6879E-07 3.1E-09(w) Chromate (CrO4--) g 3.96157E-06 1.76915E-06 0 2.1924E-06 0(w) Chromium (Cr III) g 0.00252635 0.000474644 1.11E-06 0.00203707 1.4E-05(w) Chromium (Cr III, Cr VI) g 0.0242349 0.001453992 5.89E-05 0.00555519 0.01717(w) Chromium (Cr VI) g 6.8136E-08 1.8149E-08 2.08E-11 4.9712E-08 2.5E-10(w) Cobalt (Co I, Co II, Co III) g 0.000156008 2.93099E-05 6.84E-08 0.0001258 8.4E-07(w) COD (Chemical Oxygen Demand) g 1294.75 577.66195 0.036556 716.61702 0.43494(w) Copper (Cu+, Cu++) g 0.0117176 0.000924931 3.48E-05 0.00366326 0.00709(w) Cyanides (CN-) g 0.0188363 0.003588705 5.26E-05 0.01505654 0.00014(w) Dissolved Matter (unspecified) g 21.5559 2.41402 0.001112 18.95777 0.18302(w) Dissolved Organic Carbon (DOC) g 0.193105 0.0360566 8.42E-05 0.15471197 0.00225(w) Edetic Acid (C10H16N2O8, EDTA) g 1.57024E-08 -1.99204E-10 0 -2.4686E-10 1.6E-08(w) Ether (unspecified) g 2.14421E-10 9.57557E-11 0 1.1867E-10 0(w) Ethylbenzene (C6H5C2H5) g 0.0666628 0.0125485 0.000586 0.0528787 0.00065(w) Fluorides (F-) g 0.0772905 0.01468628 0.000258 0.0618256 0.00052(w) Formaldehyde (CH2O) g 7.36897E-09 1.38441E-09 3.23E-12 5.9419E-09 3.9E-11(w) Hexachloroethane (C2Cl6) g 1.0256E-12 1.92684E-13 4.5E-16 8.2698E-13 5.5E-15(w) Hydrazine (N2H4) g 7.21464E-09 -9.15282E-11 0 -1.1343E-10 7.4E-09(w) Hydrocarbons (unspecified) g 1.88428 0.026948178 6.48E-08 1.8115832 0.04575(w) Hypochlorite (ClO-) g 8.5555E-09 -2.33049E-07 6.9E-08 -2.8881E-07 4.6E-07(w) Hypochlorous Acid (HClO) g 8.5555E-09 -2.33049E-07 6.9E-08 -2.8881E-07 4.6E-07(w) Inorganic Dissolved Matter (unspecified) g 0.00468127 0.001878998 2.02E-06 0.00279071 9.5E-06(w) Iode (I-) g 0.277512 0.05223816 0.00244 0.2201275 0.00271(w) Iron (Fe++, Fe3+) g 1.05715 0.0937851 0.00301 0.3764854 0.58387(w) Lead (Pb++, Pb4+) g 0.0100494 0.000591324 1.08E-05 0.00227411 0.00717(w) Lithium Salts (Lithine) g 8.06339E-10 -1.02296E-11 0 -1.2677E-11 8.3E-10(w) Magnesium (Mg++) g 2.40715 0.4537154 0.020323 1.9100708 0.02304(w) Manganese (Mn II, Mn IV, Mn VII) g 0.142766 0.02689706 0.001178 0.11332735 0.00136(w) Mercury (Hg+, Hg++) g 2.74522E-05 4.16716E-06 1.01E-07 1.1621E-05 1.2E-05(w) Metals (unspecified) g 2.16863 0.094748362 1.54E-06 1.8220159 0.25186(w) Methane (CH4) g 2.11876E-05 -2.68796E-07 0 -3.331E-07 2.2E-05(w) Methylene Chloride (CH2Cl2) g 0.00166641 0.000313069 7.31E-07 0.00134369 8.9E-06(w) Molybdenum (Mo II, Mo III, Mo IV, Mo V, Mo VI) g 0.00115493 0.000217617 1.01E-05 0.00091541 1.2E-05(w) Morpholine (C4H9NO) g 7.63903E-08 -9.69126E-10 0 -1.201E-09 7.9E-08
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PROT-INN
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N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
189 221
(w) Nickel (Ni++, Ni3+) g 0.0152044 0.001572664 5.92E-05 0.00638896 0.00718(w) Nitrates (NO3-) g 481.886 215.1088 0.036463 266.703597 0.03643(w) Nitrites (NO2-) g 5.87269 2.622607037 1.9E-08 3.25008358 2.3E-07(w) Nitrogenous Matter (Kjeldahl, as N) g 352.359 157.356 0 195.003 3.3E-06(w) Nitrogenous Matter (unspecified, as N) g 1.55214 0.2947535 0.005245 1.2379265 0.01423(w) Oils (unspecified) g 15.3477 0.529419 0.020677 14.649808 0.14779(w) Organic Dissolved Matter (chlorinated) g 4.75483E-05 2.12319E-05 0 2.6312E-05 4.8E-09(w) Organic Dissolved Matter (unspecified) g 7.22972 0.02577403 2.7E-08 7.20394552 5.7E-07(w) Organic Matter (unspecified) g 4.29024E-06 1.91593E-06 0 2.3743E-06 0(w) Oxalic Acid ((COOH)2) g 3.14049E-08 -3.98418E-10 0 -4.9374E-10 3.2E-08(w) Phenol (C6H5OH) g 0.534329 0.0770081 0.002823 0.4508298 0.00367(w) Phosphates (PO4 3-, HPO4--, H2PO4-, H3PO4, as g 0.0423639 0.00289372 6.13E-07 0.00438734 0.03508(w) Phosphorous Matter (unspecified, as P) g 93.9624 41.9616 0 52.0008 0(w) Phosphorus (P) g 0.011599 0.002183379 0.000101 0.00920143 0.00011(w) Phosphorus Pentoxide (P2O5) g 0.000301818 5.78707E-05 1.31E-08 0.00024255 1.4E-06(w) Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH, unspecifie g 0.0362344 0.00681368 0.000317 0.02870973 0.00039(w) Potassium (K+) g 12.3318 2.323233 0.107771 9.780993 0.11984(w) Rubidium (Rb+) g 0.0277494 0.005223569 0.000244 0.02201129 0.00027(w) Salts (unspecified) g 6.12301 0.1099285 3.63E-05 0.2723462 5.7407(w) Saponifiable Oils and Fats g 13.5419 2.549094 0.119073 10.74169 0.13202(w) Selenium (Se II, Se IV, Se VI) g 0.00115487 0.000217624 1.01E-05 0.00091542 1.2E-05(w) Silicon Dioxide (SiO2) g 0.000597756 0.0001123 2.62E-07 0.00048199 3.2E-06(w) Silver (Ag+) g 0.00166497 0.000313407 1.46E-05 0.00132069 1.6E-05(w) Sodium (Na+) g 876.278 166.95998 7.61749 693.1496 8.55034(w) Solvent (unspecified) g 0.00059266 0.000264669 0 0.00032799 0(w) Strontium (Sr II) g 16.7426 3.15177 0.146853 13.281036 0.16302(w) Sulphates (SO4--) g 39.335 9.89151 0.203322 22.41425 6.82598(w) Sulphides (S--) g 0.0452229 0.0085077 0.000396 0.03577921 0.00054(w) Sulphites (SO3--) g 2.92268E-06 5.54026E-07 1.26E-09 2.3332E-06 3.4E-08(w) Sulphurated Matter (unspecified, as S) g 8.88971E-07 1.70994E-07 4.62E-09 7.0662E-07 6.7E-09(w) Surfactant Agent (unspecified) g 7.8302 3.4968 0 4.3334 0(w) Suspended Matter (unspecified) g 767.754 439.03753 0.006325 328.27002 0.43965(w) Tars (unspecified) g 3.98538E-09 1.29506E-10 2.03E-09 2.4217E-10 1.6E-09(w) Tetrachloroethylene (C2Cl4) g 2.50695E-09 4.70981E-10 1.1E-12 2.0215E-09 1.3E-11(w) Tin (Sn++, Sn4+) g 1.07125E-05 4.78319E-06 0 5.9276E-06 1.8E-09(w) Titanium (Ti3+, Ti4+) g 0.00627073 0.001178059 2.75E-06 0.00505607 3.4E-05(w) TOC (Total Organic Carbon) g 447.863 194.5253 0.179344 252.8427 0.31558(w) Toluene (C6H5CH3) g 0.302626 0.05689418 0.002637 0.2397679 0.00333(w) Tributyl Phosphate ((C4H9)3PO4, TBP) g 2.97534E-07 -3.77464E-09 0 -4.6777E-09 3.1E-07(w) Trichlorethane (1,1,1-CH3CCl3) g 5.65403E-09 1.06222E-09 2.48E-12 4.5591E-09 3E-11(w) Trichloroethylene (C2HCl3) g 1.45792E-07 2.5249E-08 6.82E-11 1.2048E-07 0(w) Trichloroethylene (CHClCl2) g 9.71519E-09 3.96689E-09 0 4.916E-09 8.3E-10(w) Triethylene Glycol (C6H14O4) g 0.191846 0.03604188 8.42E-05 0.15469272 0.00103(w) Vanadium (V3+, V5+) g 0.00115617 0.000217608 1.01E-05 0.0009154 1.3E-05(w) VOC (Volatile Organic Compounds) g 0.96944 0.1824858 0.008524 0.7689784 0.00945(w) Water (unspecified) litre 10.4661 2.250296 0.000425 8.171694 0.04366(w) Water: Chemically Polluted litre 122.06 24.03095 0.046462 93.89496 4.0881(w) Water: Thermally Polluted (only) litre 3.09971 1.38426 0 1.71545 0(w) Xylene (C6H4(CH3)2) g 2.6105 0.4914012 0.022938 2.0707223 0.02544(w) Zinc (Zn++) g 0.0310821 0.003281279 0.000103 0.01339276 0.0143(wr) Radioactive Substance (unspecified) kBq 3.23707 0.036197191 2.46E-11 0.04485763 3.15602(wr) Radium (Ra224) kBq 0.138745 0.02611785 0.00122 0.11005647 0.00135(wr) Radium (Ra226) kBq 0.277498 0.05223907 0.00244 0.2201171 0.0027(wr) Radium (Ra228) kBq 0.277491 0.05223571 0.00244 0.220113 0.0027
Sezione
PROT-INN
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N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
190 221
(wr) Thorium (Th228) kBq 0.554983 0.1044705 0.00488 0.440228 0.0054inert chemicals kg 0.00266724 0.00119113 0 0.00147611 0mineral waste kg 0.0152414 0.00680647 0 0.0084349 0mixed industrial kg 0.000279425 0.000124785 0 0.00015464 0Recovered Matter (total) kg 0.431668 0.01604 4.08E-06 0.0352473 0.38038Recovered Matter (unspecified) kg 0.453259 0.0148655 4.08E-06 0.0337918 0.4046Recovered Matter: Aluminium Scrap kg 3.29805E-05 1.47284E-05 0 1.8252E-05 0Recovered Matter: Ash kg 1.15595E-10 5.16222E-11 0 6.3973E-11 0Recovered Matter: Iron Scrap kg 0.00320393 0.00143072 0 0.00177302 1.9E-07Recovered Matter: Paraffin Wax kg 4.39353E-09 1.96205E-09 0 2.4315E-09 0Recovered Matter: Steel Scrap kg 0.0248272 0.000270923 0 0.00033574 0.02422regulated chemical kg 0.00104149 0.000465108 0 0.00057638 0slags ash kg 0.00368333 0.00164489 0 0.00203843 0treated water litre 39151 17484 0 21667 0Waste (hazardous) kg 0.115609 0.0442113 0.000243 0.0708681 0.00029Waste (incineration) kg 0.0161379 0.003011887 0.000134 0.01268164 0.00031Waste (municipal and industrial) kg 0.0128997 0.000962395 9.32E-08 0.0110364 0.0009Waste (total) kg 236.863 2.47883 0.001265 7.032411 227.35Waste (unspecified) kg 2.84057 0.3580557 0.000111 1.464043 1.01837Waste: Highly Radioactive (class C) kg 6.93904E-11 3.09883E-11 0 3.8402E-11 0Waste: Intermediate Radioactive (class B) kg 5.29971E-10 2.36674E-10 0 2.933E-10 0Waste: Low Radioactive (class A) kg 0.0169265 0.003186302 0.000149 0.01342657 0.00016Waste: Mineral (inert) kg 40.9235 5.734424 0.000552 3.863494 31.325Waste: Mining kg 5.89853E-06 2.63416E-06 0 3.2644E-06 0Waste: Non Mineral (inert) kg 196.998 0.89166314 1.77E-05 1.10616483 195Waste: Non Toxic Chemicals (unspecified) kg 0.0116984 0.006270777 1.1E-09 0.00364276 0.00178Waste: Radioactive kg 0.000023627 0 2.36E-05 0 0Waste: Radioactive (unspecified) kg 0.00267654 0.000508284 1.15E-07 0.00214182 2.6E-05Waste: Slags and Ash (unspecified) kg 0.593285 0.1046602 3.42E-05 0.4849512 0.00364Waste: Treatment kg 9.52074E-05 -1.20783E-06 0 -1.4968E-06 9.8E-05REMINDERSE Feedstock Energy MJ 75.0846 13.00396 0.19092 46.3133 15.5762E Fuel Energy MJ 11454.4 442.9348 10.39521 10952.022 49.0441E Non Renewable Energy MJ 11358.4 422.8142 10.57884 10861.373 63.5959E Renewable Energy MJ 170.876 33.07934 0.007292 136.76584 1.02294E Total Primary Energy MJ 11529.2 455.8946 10.58609 10998.134 64.6189Electricity MJ elec 1297.83 648.7226 0.029676 643.3047 5.77524
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ALLEGATO 4
Risultati di inventario del sistema B
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192 221
Inventario sistema BINPUT Units Sistema B totale Linea trat fanghi Trasporti Op. smalt. Discarica(r) Barium Sulphate (BaSO4, in ground) kg 0.030761 0.00716868 1.272E-05 0.0233838 0.00019576(r) Basalt (in ground) kg 0.000206214 6.87353E-05 0 0.00013748 0(r) Bauxite (Al2O3, ore) kg 2.31652 2.188079135 1.122E-05 0.1283134 0.00011483(r) Bentonite (Al2O3.4SiO2.H2O, in ground) kg 0.00545671 0.000695425 1.201E-06 0.00224543 0.00251466(r) Calcium Sulphate (CaSO4, ore) kg 0.00180064 0.000496297 2.014E-06 0.00099265 0.00030968(r) Carbon Dioxide (CO2, in ground) kg 1.70377E-06 5.67901E-07 0 1.1359E-06 0(r) Chromium (Cr, ore) kg 5.90561E-06 1.37799E-06 2.445E-09 4.4953E-06 2.9839E-08(r) Clay (in ground) kg 41.2142 0.21710445 1.381E-05 0.43705509 40.56(r) Coal (in ground) kg 19.4887 3.956062 0.0006953 14.08315 1.44879(r) Copper (Cu, ore) kg 6.81462E-05 1.97109E-05 1.244E-08 4.8271E-05 1.5179E-07(r) Dolomite (CaCO3.MgCO3, in ground) kg 5.57568E-05 5.54256E-05 0 3.312E-07 0(r) Fluorspar (CaF2, ore) kg 1.24094E-06 4.13628E-07 0 8.2731E-07 0(r) Gravel (unspecified) kg 0.000637124 0.000033871 0.0002752 3.0904E-05 0.00029716(r) Ilmenite (FeO.TiO2, ore) kg 9.9485E-06 3.31603E-06 0 6.6325E-06 0(r) Iron (Fe, ore) kg 1.25118 0.04749028 3.996E-05 0.1300603 1.07359(r) Iron Sulphate (FeSO4, ore) kg 0.000514039 0.00012064 2.115E-08 0.00039114 2.2342E-06(r) Lead (Pb, ore) kg 5.57535E-05 4.83466E-05 3.884E-09 7.3556E-06 4.739E-08(r) Lignite (in ground) kg 0.189436 0.02037869 2.016E-05 0.0484643 0.120573(r) Limestone (CaCO3, in ground) kg 5.17272 2.5061478 0.0001939 2.08015 0.586221(r) Manganese (Mn, ore) kg 3.43971E-06 8.0261E-07 1.424E-09 2.6183E-06 1.738E-08(r) Natural Gas (in ground) kg 186.752 5.454694 0.009616 180.71604 0.572247(r) Nickel (Ni, ore) kg 1.99965E-06 4.66592E-07 8.28E-10 1.5221E-06 1.0104E-08(r) Oil (in ground) kg 47.3024 11.039206 0.3817662 34.972914 0.908523(r) Olivine ((Mg,Fe)2SiO4, ore) kg 0.00005526 5.526E-05 0 2.5333E-11 0(r) Perlite (SiO2, ore) kg 8.30875E-09 2.76947E-09 0 5.5393E-09 0(r) Phosphate Rock (in ground) kg 0.00357838 0.00119275 0 0.00238564 0(r) Potassium Chloride (KCl, as K2O, in ground) kg 0.000263085 8.76915E-05 0 0.00017539 0(r) Pyrite (FeS2, ore) kg 0.0492506 0.011494015 2.039E-05 0.03748752 0.00024875(r) Sand (in ground) kg 7.48721 0.031604114 4.979E-06 0.06287661 7.39272(r) Silver (Ag, ore) kg 1.48963E-07 3.47584E-08 6.168E-11 1.1339E-07 7.5266E-10(r) Sodium Chloride (NaCl, in ground or in sea) kg 1.54624 1.11121206 5.111E-05 0.4328089 0.00216967(r) Sulphur (S, in ground) kg 0.526067 0.524874933 0 0.00119194 6.1878E-09(r) Uranium (U, ore) kg 0.000114546 2.54503E-06 7.259E-10 0.00010109 1.0911E-05(r) Zinc (Zn, ore) kg 1.47823E-06 4.70889E-07 9.043E-11 1.0061E-06 1.1034E-09_Soil kg 23.4132 0.165517 0 0.331054 22.9167Antifoaming Agent (unspecified) kg 1.58081E-08 5.26914E-09 0 1.0539E-08 0Barytes kg 0.000120033 4.00094E-05 0 8.0024E-05 0Explosive (unspecified) kg 9.70644E-06 6.06527E-07 1.461E-09 1.2131E-06 7.8853E-06Ferromanganese (Fe, Mn, C) kg 1.62207E-07 5.40668E-08 0 1.0814E-07 0Ferrous Chloride (FeCl3) kg 0.00207129 0.000690401 0 0.00138088 0Gravel (unspecified) kg 0.0560102 0.0046616 0 0.00932375 0.0420249Grease (unspecified) kg 1.84427E-07 6.1473E-08 0 1.2295E-07 0Iron Scrap kg 0.149844 0.00299096 0.0003144 0.00850728 0.138031Land Use (II -> III) m2a 0.000114393 7.34121E-06 5.668E-07 1.4683E-05 9.1802E-05Land Use (II -> IV) m2a 1.64575E-05 1.00192E-06 6.901E-07 2.004E-06 1.2762E-05Land Use (III -> IV) m2a 5.38112E-06 3.47641E-07 7.82E-10 6.9532E-07 4.3374E-06Raw Materials (unspecified) kg 0.827013 0.1814349 0.0003143 0.5801981 0.0650664Recovered Matter: Slag kg 0.000125474 4.18228E-05 0 8.3651E-05 0Refractory Brick kg 1.65844E-07 5.5279E-08 0 1.1057E-07 0Scraps Iron kg 2.30194E-08 7.67281E-09 0 1.5347E-08 0Sodium Chloride (NaCl) kg 5.45135E-10 1.81704E-10 0 3.6343E-10 0Solvent (unspecified) kg 7.5615E-07 2.5204E-07 0 5.0411E-07 0Steam kg 0.634725 0.211567 0 0.423158 0
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193 221
Steel kg 1.0737E-07 3.32535E-08 0 6.6511E-08 7.6058E-09Water Used (total) litre 269.497 55.33344 1.5658227 183.3989 29.1994Water: Ground litre 1.99845 0.666122 0 1.33232 0Water: Industrial Network litre 22.7614 7.58681 0 15.1745 0Water: Public Network litre 31.6398 28.49675 0 3.14288 0.00016401Water: River litre 3.22309 1.07432 0 2.14877 0Water: Sea litre 7.37627 0.0304213 0 7.3458462 0Water: Unspecified Origin litre 272.901 68.26717 1.5658215 173.8686 29.1991Water: Well litre 5.56645E-07 1.85541E-07 0 3.711E-07 0Wood kg 0.102428 0.02042973 3.877E-06 0.06547932 0.0165148OUTPUT(a) Acetaldehyde (CH3CHO) g 0.284712 0.070313 1.055E-05 0.213676 0.00071244(a) Acetic Acid (CH3COOH) g 1.10648 0.2595991 8.775E-05 0.8436094 0.0031887(a) Acetone (CH3COCH3) g 0.248675 0.05836678 1.027E-05 0.18958787 0.00071058(a) Acetylene (C2H2) g 0.143402 0.03370029 5.878E-06 0.10904651 0.00064949(a) Alcohol (unspecified) g 0.318518 0.106168 0 0.21235 0(a) Aldehyde (unspecified) g 0.00209641 0.000565204 4.226E-06 0.00149924 2.7739E-05(a) Alkane (unspecified) g 6.18742 1.465118 0.0081683 4.674857 0.039276(a) Alkene (unspecified) g 0.198191 0.04658703 9.884E-06 0.15077832 0.00081542(a) Alkyne (unspecified) g 5.01291E-05 1.16982E-05 2.075E-08 3.8157E-05 2.5322E-07(a) Aluminium (Al) g 2.74705 0.6447941 0.0001138 2.09015 0.0119935(a) Ammonia (NH3) g 0.0646001 0.01504502 1.052E-05 0.04705283 0.00249182(a) Antimony (Sb) g 0.000537016 0.000126666 2.178E-08 0.00040763 2.7013E-06(a) AOX (Adsorbable Organic Halogens) g 0.000162207 5.40668E-05 9.415E-17 0.00010814 0(a) AOX (Adsordable Organic Halogens) g 9.94386E-15 0 0 0 9.9439E-15(a) Aromatic Hydrocarbons (unspecified) g 0.595209 0.1780581 1.022E-05 0.410525 0.00661545(a) Arsenic (As) g 0.0279567 0.006559552 6.75E-06 0.0212981 9.2302E-05(a) Barium (Ba) g 0.0329578 0.007737549 1.366E-06 0.02507405 0.00014484(a) Benzaldehyde (C6H5CHO) g 9.04589E-09 2.11074E-09 3.746E-12 6.8857E-09 4.5706E-11(a) Benzene (C6H6) g 0.827378 0.1921884 0.0032359 0.6245326 0.00742083(a) Benzo(a)pyrene (C20H12) g 0.000506891 0.000118702 1.842E-06 0.00038406 2.2861E-06(a) Berylium (Be) g 0.000539759 0.000126749 2.222E-08 0.0004106 2.388E-06(a) Boron (B) g 0.2623 0.06162573 1.114E-05 0.1994827 0.00118009(a) Bromium (Br) g 0.0521993 0.012251448 2.184E-06 0.03971821 0.00022747(a) Butane (n-C4H10) g 7.65964 1.783323 0.0284087 5.780792 0.0671256(a) Butene (1-CH3CH2CHCH2) g 0.0824618 0.01907682 0.000685 0.06193961 0.00076039(a) Cadmium (Cd) g 0.0578626 0.01354503 2.582E-05 0.04399478 0.00029704(a) Calcium (Ca) g 0.480413 0.1130865 7.036E-05 0.3651283 0.00212749(a) Carbon Dioxide (CO2, biomass) g 3249400 628442 0 2620960 0(a) Carbon Dioxide (CO2, fossil) g 689013 55717.28 1244.4073 626733.47 5317.95(a) Carbon Disulfide (CS2) g 5.05935E-06 1.68638E-06 0 3.373E-06 0(a) Carbon Monoxide (CO) g 158.351 25.23969 3.741773 107.49299 21.8769(a) Carbon Tetrafluoride (CF4) g 2.39185E-05 7.24562E-06 3.011E-09 1.6633E-05 3.6735E-08(a) CFC 11 (CFCl3) g 1.85859E-17 6.19505E-18 0 1.2391E-17 0(a) CFC 114 (CF2ClCF2Cl) g 4.91469E-16 1.63816E-16 0 3.2765E-16 0(a) CFC 12 (CCl2F2) g 4.0041E-18 1.33465E-18 0 2.6695E-18 0(a) CFC 13 (CF3Cl) g 2.51971E-18 8.39868E-19 0 1.6798E-18 0(a) Chlorides (Cl-) g 1.19558E-09 -9.35268E-12 0 -1.871E-11 1.2236E-09(a) Chlorinated Matter (unspecified, as Cl) g 0.944155 0.314706 0 0.629449 7.4552E-09(a) Chlorine (Cl2) g 0.000168623 5.60727E-05 5.428E-11 0.00011254 1.1591E-08(a) Chromium (Cr III, Cr VI) g 0.0345703 0.008074802 8.453E-06 0.02621454 0.00027249(a) Cobalt (Co) g 0.0582463 0.01366587 1.638E-05 0.04438536 0.00017873(a) Copper (Cu) g 0.0897732 0.02099413 2.471E-05 0.06818245 0.00057194(a) Cyanide (CN-) g 0.000743612 0.000174486 3.953E-08 0.00056584 3.2489E-06(a) Dioxins (unspecified) g 0.00585101 0.001950261 3.915E-13 0.00390074 2.7407E-11
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194 221
(a) Ethane (C2H6) g 61.7181 14.37846 0.0978008 46.68085 0.560931(a) Ethanol (C2H5OH) g 0.49717 0.11669164 2.047E-05 0.3790383 0.00142023(a) Ethylbenzene (C8H10) g 0.0825296 0.01909947 0.000685 0.06198481 0.00076038(a) Ethylene (C2H4) g 10.6405 2.492449 0.0052344 8.089461 0.053367(a) Fluorides (F-) g 3.79325E-05 1.24612E-05 7.679E-08 2.5313E-05 8.1569E-08(a) Fluorine (F2) g 0.000167272 5.57531E-05 0 0.00011151 5.9732E-09(a) Formaldehyde (CH2O) g 0.841509 0.1974431 6.285E-05 0.641548 0.00245463(a) Halogenated Hydrocarbons (unspecified) g 0.114667 0.0382206 0 0.0764459 0(a) Halogenated Matter (unspecified) g 5.17912E-06 1.68867E-06 1.237E-18 3.3775E-06 1.1292E-07(a) Halon 1301 (CF3Br) g 0.00937809 0.002164185 7.772E-05 0.00702655 0.00010964(a) HCFC 22 (CHF2Cl) g 4.40325E-18 1.46769E-18 0 2.9356E-18 0(a) Heptane (C7H16) g 0.823517 0.1905118 0.0068492 0.6185572 0.00759831(a) Hexane (C6H14) g 1.64712 0.3810434 0.0136984 1.2371841 0.0151967(a) Hydrocarbons (except methane) g 326.516 75.05008 4.532289 242.7459 4.1883(a) Hydrocarbons (unspecified) g 19.3648 7.8631609 0.0002409 2.110206 9.39123(a) Hydrogen (H2) g 0.0472119 0.015591233 2.539E-11 0.03118455 0.00043604(a) Hydrogen Chloride (HCl) g 17.9314 4.127754 0.0012792 13.618076 0.184276(a) Hydrogen Cyanide (HCN) g 5.05935E-06 1.68638E-06 0 3.373E-06 0(a) Hydrogen Fluoride (HF) g 0.737435 0.170319 9.361E-05 0.5513337 0.0156884(a) Hydrogen Sulphide (H2S) g 0.662391 0.1524898 0.0001353 0.495552 0.014213(a) Iodine (I) g 0.0130696 0.003067692 5.553E-07 0.00994426 5.7101E-05(a) Iron (Fe) g 1.41858 0.3329868 0.0001307 1.0796467 0.00581187(a) Ketone (unspecified) g 0.0382222 0.0127402 0 0.0254819 0(a) lanthanum (La) g 0.000865568 0.000203204 3.559E-08 0.00065853 3.7988E-06(a) Lead (Pb) g 0.126712 0.02851786 7.016E-05 0.09255089 0.00557283(a) Magnesium (Mg) g 0.962978 0.2260546 3.995E-05 0.7326664 0.00421755(a) Manganese (Mn) g 0.0120237 0.002359428 1.987E-06 0.00765086 0.00201148(a) Mercaptans g 148.226 49.4065 0 98.819 7.4552E-09(a) Mercury (Hg) g 0.00135362 0.000314175 7.603E-07 0.00101506 2.3625E-05(a) Metals (unspecified) g 0.0426186 0.010569411 4.937E-08 0.00273053 0.0293186(a) Methane (CH4) g 2104.59 408.21642 1.9702389 1667.5619 26.8329(a) Methanol (CH3OH) g 0.845217 0.19839 3.478E-05 0.6443779 0.00241412(a) Molybdenum (Mo) g 0.0289366 0.006789151 8.179E-06 0.02204944 8.9778E-05(a) Nickel (Ni) g 1.13948 0.2668709 0.0003266 0.8668161 0.00546204(a) Nitrogen Oxides (NOx as NO2) g 1428.38 126.5144 14.314152 1275.4181 12.1359(a) Nitrous Oxide (N2O) g 3.68443 0.855002 0.1597002 2.643493 0.0262343(a) Organic Matter (unspecified) g 0.0328985 0.010070228 6.109E-06 0.02060026 0.00222195(a) Particulates (unspecified) g 419.596 80.36013 0.9665661 293.1 45.1692(a) Pentane (C5H12) g 5.01514 1.1623854 0.0346203 3.777361 0.0407796(a) Phenol (C6H5OH) g 7.23909E-05 2.31679E-05 2.874E-11 4.6359E-05 2.864E-06(a) Phosphorus (P) g 0.0242919 0.005702105 1.011E-06 0.01848255 0.00010623(a) Phosphorus Pentoxide (P2O5) g 1.64493E-05 3.86048E-06 6.769E-10 1.2517E-05 7.1493E-08(a) Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH, except n g 1.66481E-06 5.54914E-07 0 1.1099E-06 0(a) Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH, unspeci g 0.0083766 0.001952231 3.168E-06 0.00636417 5.7035E-05(a) Potassium (K) g 0.34481 0.0809131 2.005E-05 0.2623606 0.00151605(a) Propane (C3H8) g 15.5363 3.619541 0.0299631 11.747694 0.139102(a) Propionaldehyde (CH3CH2CHO) g 2.48937E-08 5.80862E-09 1.031E-11 1.8949E-08 1.2578E-10(a) Propionic Acid (CH3CH2COOH) g -1.43709E-08 -2.62669E-08 1.222E-08 -5.254E-08 5.2217E-08(a) Propylene (CH2CHCH3) g 0.321066 0.07484423 0.0013763 0.2426204 0.00222556(a) Scandium (Sc) g 0.000293516 6.88943E-05 1.207E-08 0.00022333 1.281E-06(a) Selenium (Se) g 0.0264476 0.006204976 6.779E-06 0.02014755 8.8302E-05(a) Silicon (Si) g 4.1275 0.9695821 0.0001715 3.139284 0.0184684(a) Sodium (Na) g 1.47021 0.3449558 0.0003821 1.1201667 0.00470241(a) Steam (H2O) g 501386 167118 0 334257 11.3968(a) Strontium (Sr) g 0.0537355 0.01261388 2.213E-06 0.04088428 0.00023513
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PROT-INN
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195 221
(w) AOX (Adsorbable Organic Halogens) g 0.00826392 0.001929209 7.965E-05 0.00625507 0(w) AOX (Adsordable Organic Halogens) g 0.000667491 0 0 0 0.00066749(w) Aromatic Hydrocarbons (unspecified) g 2.38041 0.5497305 0.0195328 1.784944 0.026205(w) Arsenic (As3+, As5+) g 0.00668845 0.000551722 1.576E-05 0.00175432 0.00436665(w) Barium (Ba++) g 11.5089 2.619785 0.0940138 8.504415 0.290682(w) Barytes g 5.55661 1.296566 0.0023009 4.229672 0.0280758(w) Benzene (C6H6) g 0.59063 0.1366434 0.0048833 0.4436691 0.00543429(w) BOD5 (Biochemical Oxygen Demand) g 600.466 200.0674281 0.0017032 400.158435 0.238287(w) Boric Acid (H3BO3) g 1.43021E-05 -1.11877E-07 0 -2.238E-07 1.4638E-05(w) Boron (B III) g 0.0737243 0.01706236 0.000609 0.05537518 0.00067774(w) Cadmium (Cd++) g 0.00172399 0.000367305 2.624E-05 0.00119047 0.00013998(w) Calcium (Ca++) g 147.209 34.12534 1.2067524 110.53141 1.34581(w) Carbonates (CO3--, HCO3-, CO2, as C) g 0.000235504 7.41842E-05 0 0.00014838 1.2942E-05(w) Cerium (Ce++) g 6.84598E-05 1.15399E-06 3.729E-05 2.3081E-06 2.7711E-05(w) Cesium (Cs++) g 0.00443174 0.001039907 1.821E-07 0.00337782 1.3833E-05(w) Chlorates (ClO3-) g 0.0308193 0.0102727 0 0.0205466 0(w) Chlorides (Cl-) g 2536.93 609.749 19.390839 1869.031 38.7519(w) Chlorinated Matter (unspecified, as Cl) g 0.883503 0.2061523 0.0003658 0.6725141 0.0044706(w) Chlorine (Cl2) g 2.02418E-05 6.74698E-06 0 1.3495E-05 0(w) Chloroform (CHCl3) g 9.47479E-07 2.21082E-07 3.923E-10 7.2122E-07 4.7873E-09(w) Chromate (CrO4--) g 5.05935E-06 1.68638E-06 0 3.373E-06 0(w) Chromium (Cr III) g 0.00411716 0.000960694 1.705E-06 0.00313396 2.0802E-05(w) Chromium (Cr III, Cr VI) g 0.0377502 0.002702618 9.068E-05 0.00854645 0.0264104(w) Chromium (Cr VI) g 1.03752E-07 2.68489E-08 3.203E-11 7.6481E-08 3.9083E-10(w) Cobalt (Co I, Co II, Co III) g 0.000254247 5.93251E-05 1.053E-07 0.00019353 1.2846E-06(w) COD (Chemical Oxygen Demand) g 1654.14 550.91777 0.0562407 1102.49772 0.669135(w) Copper (Cu+, Cu++) g 0.0183688 0.001764615 5.351E-05 0.00563579 0.0109148(w) Cyanides (CN-) g 0.0306004 0.007142461 8.091E-05 0.02316381 0.00021315(w) Dissolved Matter (unspecified) g 24.5928 3.60298 0.0017102 20.70658 0.281566(w) Dissolved Organic Carbon (DOC) g 0.31458 0.07296725 0.0001295 0.23801745 0.00346545(w) Edetic Acid (C10H16N2O8, EDTA) g 2.42741E-08 -1.89884E-10 0 -3.798E-10 2.4844E-08(w) Ether (unspecified) g 2.73838E-10 9.12757E-11 0 1.8256E-10 0(w) Ethylbenzene (C6H5C2H5) g 0.108309 0.02505591 0.0009013 0.08135194 0.00099957(w) Fluorides (F-) g 0.125617 0.02930288 0.0003971 0.09511632 0.00080079(w) Formaldehyde (CH2O) g 1.20092E-08 2.80219E-09 4.973E-12 9.1414E-09 6.068E-11(w) Hexachloroethane (C2Cl6) g 1.67142E-12 3.90004E-13 6.921E-16 1.2723E-12 8.4452E-15(w) Hydrazine (N2H4) g 1.1153E-08 -8.7246E-11 0 -1.745E-10 1.1415E-08(w) Hydrocarbons (unspecified) g 1.68169 0.032710153 9.971E-08 1.57858963 0.0703878(w) Hypochlorite (ClO-) g 1.49552E-07 -2.22146E-07 1.062E-07 -4.443E-07 7.0986E-07(w) Hypochlorous Acid (HClO) g 1.49552E-07 -2.22146E-07 1.062E-07 -4.443E-07 7.0986E-07(w) Inorganic Dissolved Matter (unspecified) g 0.00626442 0.001953214 3.111E-06 0.00429342 1.4675E-05(w) Iode (I-) g 0.450879 0.10430497 0.0037539 0.3386585 0.00416217(w) Iron (Fe++, Fe3+) g 1.6628 0.1806954 0.0046301 0.5792081 0.898263(w) Lead (Pb++, Pb4+) g 0.0156553 0.001104343 1.665E-05 0.00349863 0.0110357(w) Lithium Salts (Lithine) g 1.24651E-09 -9.75101E-12 0 -1.95E-11 1.2758E-09(w) Magnesium (Mg++) g 3.91057 0.9052911 0.0312663 2.938566 0.0354471(w) Manganese (Mn II, Mn IV, Mn VII) g 0.231959 0.05370092 0.001813 0.17434973 0.00209545(w) Mercury (Hg+, Hg++) g 4.20605E-05 6.23736E-06 1.56E-07 1.7879E-05 1.7788E-05(w) Metals (unspecified) g 2.11474 0.132617955 2.375E-06 1.59463997 0.38748(w) Methane (CH4) g 3.27536E-05 -2.5622E-07 0 -5.125E-07 3.3522E-05(w) Methylene Chloride (CH2Cl2) g 0.00271574 0.000633682 1.125E-06 0.00206722 1.3722E-05(w) Molybdenum (Mo II, Mo III, Mo IV, Mo V, Mo VI) g 0.00187597 0.000433952 1.56E-05 0.00140832 1.8102E-05(w) Morpholine (C4H9NO) g 1.18091E-07 -9.23785E-10 0 -1.848E-09 1.2086E-07(w) Nickel (Ni++, Ni3+) g 0.0240285 0.003056623 9.112E-05 0.00982916 0.0110516(w) Nitrates (NO3-) g 615.518 205.0906792 0.0560972 410.315149 0.0560466
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Pag. di
196 221
(w) Nitrites (NO2-) g 7.50007 2.499915427 2.925E-08 5.00015166 3.5688E-07(w) Nitrogenous Matter (Kjeldahl, as N) g 450 149.994 0 300.006 5.0859E-06(w) Nitrogenous Matter (unspecified, as N) g 2.52154 0.5870827 0.0080687 1.9044988 0.0218871(w) Oils (unspecified) g 15.3489 1.010752 0.0318101 14.07893 0.227368(w) Organic Dissolved Matter (chlorinated) g 6.07255E-05 2.02385E-05 0 4.048E-05 7.4552E-09(w) Organic Dissolved Matter (unspecified) g 6.27372 0.024570035 4.151E-08 6.2491471 8.7863E-07(w) Organic Matter (unspecified) g 5.4791E-06 1.82629E-06 0 3.6528E-06 0(w) Oxalic Acid ((COOH)2) g 4.85484E-08 -3.79778E-10 0 -7.596E-10 4.9688E-08(w) Phenol (C6H5OH) g 0.730122 0.1473984 0.0043435 0.5727381 0.00564228(w) Phosphates (PO4 3-, HPO4--, H2PO4-, H3PO4, g 0.0637629 0.00303943 9.427E-07 0.00674978 0.0539727(w) Phosphorous Matter (unspecified, as P) g 120 39.9984 0 80.0016 0(w) Phosphorus (P) g 0.0188455 0.004359874 0.000156 0.01415603 0.00017352(w) Phosphorus Pentoxide (P2O5) g 0.000490394 0.000115091 2.018E-08 0.00037315 2.1314E-06(w) Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH, unspec g 0.0588668 0.01360402 0.000488 0.04416876 0.00060594(w) Potassium (K+) g 20.0335 4.635676 0.1658015 15.047654 0.184366(w) Rubidium (Rb+) g 0.045085 0.010429812 0.0003754 0.03386356 0.0004162(w) Salts (unspecified) g 9.40343 0.1525343 5.591E-05 0.418995 8.83185(w) Saponifiable Oils and Fats g 22.0017 5.089813 0.1831884 16.525672 0.203109(w) Selenium (Se II, Se IV, Se VI) g 0.00187589 0.000433958 1.56E-05 0.00140833 1.7998E-05(w) Silicon Dioxide (SiO2) g 0.000974163 0.000227308 4.034E-07 0.00074153 4.9222E-06(w) Silver (Ag+) g 0.00270511 0.000625791 2.252E-05 0.00203182 2.4972E-05(w) Sodium (Na+) g 1422.45 331.19341 11.719208 1066.3827 13.1544(w) Solvent (unspecified) g 0.00075689 0.000252287 0 0.0005046 0(w) Strontium (Sr II) g 27.2021 6.293066 0.2259269 20.432329 0.250794(w) Sulphates (SO4--) g 61.8327 16.53494 0.3128043 34.48346 10.5015(w) Sulphides (S--) g 0.0734473 0.0169623 0.0006088 0.05504487 0.00083133(w) Sulphites (SO3--) g 4.74981E-06 1.10572E-06 1.938E-09 3.5895E-06 5.2645E-08(w) Sulphurated Matter (unspecified, as S) g 1.44112E-06 3.36537E-07 7.104E-09 1.0871E-06 1.0371E-08(w) Surfactant Agent (unspecified) g 10 3.3332 0 6.6668 0(w) Suspended Matter (unspecified) g 1029.32 533.26916 0.0097303 495.3652 0.676386(w) Tars (unspecified) g 6.08421E-09 1.52099E-10 3.126E-09 3.7256E-10 2.4333E-09(w) Tetrachloroethylene (C2Cl4) g 4.08558E-09 9.53316E-10 1.692E-12 3.1099E-09 2.0643E-11(w) Tin (Sn++, Sn4+) g 1.36815E-05 4.5594E-06 0 9.1194E-06 2.7453E-09(w) Titanium (Ti3+, Ti4+) g 0.0102193 0.002384463 4.231E-06 0.00777857 5.2064E-05(w) TOC (Total Organic Carbon) g 579.308 189.55583 0.275913 388.9905 0.485502(w) Toluene (C6H5CH3) g 0.491658 0.11360817 0.0040575 0.3688734 0.00511854(w) Tributyl Phosphate ((C4H9)3PO4, TBP) g 4.59953E-07 -3.59804E-09 0 -7.197E-09 4.7075E-07(w) Trichlorethane (1,1,1-CH3CCl3) g 9.21438E-09 2.15005E-09 3.816E-12 7.014E-09 4.6558E-11(w) Trichloroethylene (C2HCl3) g 2.40805E-07 5.53533E-08 1.049E-10 1.8535E-07 0(w) Trichloroethylene (CHClCl2) g 1.26249E-08 3.7813E-09 0 7.5631E-09 1.2805E-09(w) Triethylene Glycol (C6H14O4) g 0.312651 0.07295301 0.0001295 0.23798939 0.00157974(w) Vanadium (V3+, V5+) g 0.00187788 0.000433943 1.56E-05 0.0014083 2.004E-05(w) VOC (Volatile Organic Compounds) g 1.57507 0.3643717 0.0131141 1.1830448 0.0145402(w) Water (unspecified) litre 16.673 4.033351 0.0006543 12.5718 0.0671676(w) Water: Chemically Polluted litre 196.212 45.39746 0.0714806 144.454 6.28938(w) Water: Thermally Polluted (only) litre 3.95866 1.3195 0 2.63916 0(w) Xylene (C6H4(CH3)2) g 4.24134 0.9811845 0.0352888 3.185732 0.0391407(w) Zinc (Zn++) g 0.0491698 0.006399456 0.000159 0.02060424 0.0220071(wr) Radioactive Substance (unspecified) kBq 4.95893 0.034503799 3.782E-11 0.06901207 4.85541(wr) Radium (Ra224) kBq 0.225422 0.05214891 0.0018769 0.16931729 0.00207857(wr) Radium (Ra226) kBq 0.450855 0.10430134 0.0037538 0.338642 0.00415713(wr) Radium (Ra228) kBq 0.450845 0.10429814 0.0037538 0.3386356 0.00415713(wr) Thorium (Th228) kBq 0.901693 0.2085967 0.0075077 0.6772743 0.00831429inert chemicals kg 0.00340634 0.0011354 0 0.00227094 0mineral waste kg 0.0194648 0.00648802 0 0.0129768 0
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197 221
mixed industrial kg 0.000356855 0.000118947 0 0.00023791 0Recovered Matter (total) kg 0.660109 0.02068117 6.277E-06 0.0542266 0.585195Recovered Matter (unspecified) kg 0.694013 0.01956167 6.277E-06 0.0519873 0.622458Recovered Matter: Aluminium Scrap kg 4.21196E-05 1.40393E-05 0 2.808E-05 0Recovered Matter: Ash kg 1.47627E-10 4.9207E-11 0 9.842E-11 0Recovered Matter: Iron Scrap kg 0.00409181 0.00136379 0 0.00272773 2.9488E-07Recovered Matter: Paraffin Wax kg 5.611E-09 1.87026E-09 0 3.7407E-09 0Recovered Matter: Steel Scrap kg 0.0380372 0.000258248 0 0.00051653 0.0372624regulated chemical kg 0.0013301 0.000443347 0 0.00088675 0slags ash kg 0.004704 0.00156794 0 0.00313606 0treated water litre 50000 16666 0 33334 0Waste (hazardous) kg 0.157626 0.04778335 0.0003743 0.1090281 0.00044031Waste (incineration) kg 0.0262042 0.006010265 0.0002068 0.01951017 0.00047696Waste (municipal and industrial) kg 0.0135484 0.001225631 1.433E-07 0.01093678 0.0013859Waste (total) kg 363.467 3.45216 0.0019462 10.24268 349.77Waste (unspecified) kg 4.51849 0.6992269 0.0001704 2.252374 1.56672Waste: Highly Radioactive (class C) kg 8.8619E-11 2.95385E-11 0 5.9081E-11 0Waste: Intermediate Radioactive (class B) kg 6.7683E-10 2.25601E-10 0 4.5123E-10 0Waste: Low Radioactive (class A) kg 0.0275008 0.006362024 0.000229 0.02065629 0.00025358Waste: Mineral (inert) kg 62.4618 8.820301 0.0008492 5.44837 48.1923Waste: Mining kg 7.53305E-06 2.51092E-06 0 5.0221E-06 0Waste: Non Mineral (inert) kg 302.552 0.850357161 2.722E-05 1.70179821 300Waste: Non Toxic Chemicals (unspecified) kg 0.0155645 0.009631161 1.693E-09 0.00318732 0.00274602Waste: Radioactive kg 3.63492E-05 0 3.635E-05 0 0Waste: Radioactive (unspecified) kg 0.00435068 0.00101488 1.775E-07 0.00329512 4.0499E-05Waste: Slags and Ash (unspecified) kg 0.87901 0.1997866 5.266E-05 0.6735708 0.00560028Waste: Treatment kg 0.00014718 -1.15132E-06 0 -2.303E-06 0.00015063REMINDERSE Feedstock Energy MJ 149.337 31.35203 0.2937229 93.72782 23.9633E Fuel Energy MJ 11437.7 821.147 15.992635 10525.09 75.4524E Non Renewable Energy MJ 11310.5 787.1112 16.275148 10409.316 97.8399E Renewable Energy MJ 276.079 65.29353 0.0112177 209.1999 1.57375E Total Primary Energy MJ 11586.6 852.4058 16.286297 10618.515 99.4137Electricity MJ elec 1230.93 291.517 0.0456561 930.4851 8.88498
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198 221
ALLEGATO 5
Risultati di inventario del sistema C
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199 221
Inventario sistema CINPUT Units Sistema C totale linea trat. Fanghi trasporti op. smaltimento Discarica(r) Barium Sulphate (BaSO4, in ground) kg 0.015979613 0.003542541 0.000503 0.035957888 0.000851(r) Basalt (in ground) kg 7.25213E-05 7.21089E-05 0 1.23728E-06 0(r) Bauxite (Al2O3, ore) kg 1.422581531 1.420933027 0.000443 0.004076781 0.000426(r) Bentonite (Al2O3.4SiO2.H2O, in ground) kg 0.00553799 0.000353782 4.75E-05 0.003397055 0.012108(r) Calcium Sulphate (CaSO4, ore) kg 0.001042942 0.000520656 7.96E-05 3.06918E-05 0.001457(r) Carbon Dioxide (CO2, in ground) kg 5.99182E-07 5.95774E-07 0 1.02226E-08 0(r) Chromium (Cr, ore) kg 3.0654E-06 6.808E-07 9.66E-08 6.9135E-06 1.44E-07(r) Clay (in ground) kg 34.71809646 0.22651997 0.000546 0.015183901 103.459(r) Coal (in ground) kg 9.738179661 2.038809 0.027471 18.45602061 4.61462(r) Copper (Cu, ore) kg 2.89941E-05 1.67877E-05 4.91E-07 3.53968E-05 7.31E-07(r) Dolomite (CaCO3.MgCO3, in ground) kg 3.60547E-05 3.60537E-05 0 2.98074E-09 0(r) Fluorspar (CaF2, ore) kg 4.36412E-07 4.3393E-07 0 7.44561E-09 0(r) Gravel (unspecified) kg 0.005195786 2.81694E-05 0.010873 0.002973877 0.001656(r) Ilmenite (FeO.TiO2, ore) kg 3.49869E-06 3.47879E-06 0 5.9691E-08 0(r) Iron (Fe, ore) kg 1.191101516 0.02846954 0.001579 0.176157198 3.31016(r) Iron Sulphate (FeSO4, ore) kg 0.000262639 6.06612E-05 8.36E-07 0.000593663 1.14E-05(r) Lead (Pb, ore) kg 3.48824E-05 3.10946E-05 1.53E-07 1.09817E-05 2.28E-07(r) Lignite (in ground) kg 0.157547212 0.01374882 0.000796 0.057090756 0.373508(r) Limestone (CaCO3, in ground) kg 3.189298479 1.5442856 0.007662 3.090257087 1.83712(r) Manganese (Mn, ore) kg 1.78544E-06 3.96531E-07 5.63E-08 4.02675E-06 8.37E-08(r) Natural Gas (in ground) kg 11.66199133 3.091006 0.37993 23.20772594 2.1253(r) Nickel (Ni, ore) kg 1.03794E-06 2.3051E-07 3.27E-08 2.34093E-06 4.87E-08(r) Oil (in ground) kg 30.84370394 5.605043 15.08365 56.56697054 4.06536(r) Olivine ((Mg,Fe)2SiO4, ore) kg 3.588E-05 3.588E-05 0 2.27994E-13 0(r) Perlite (SiO2, ore) kg 2.92202E-09 2.9054E-09 0 4.98525E-11 0(r) Phosphate Rock (in ground) kg 0.42435178 0.00125129 0 2.14703E-05 1.26928(r) Potassium Chloride (KCl, as K2O, in ground) kg 9.25218E-05 9.19956E-05 0 1.57851E-06 0(r) Pyrite (FeS2, ore) kg 0.025560875 0.005682301 0.000805 0.057632454 0.001198(r) Sand (in ground) kg 3.261876445 0.03240717 0.000197 0.004811117 9.6834(r) Silver (Ag, ore) kg 7.73212E-08 1.71722E-08 2.44E-09 1.74385E-07 3.62E-09(r) Sodium Chloride (NaCl, in ground or in sea) kg 0.806528127 0.79540644 0.002019 0.024422385 0.006923(r) Sulphur (S, in ground) kg 0.34104076 0.341037182 0 1.07272E-05 8.11E-09(r) Uranium (U, ore) kg 1.48438E-05 2.44184E-06 2.87E-08 2.10037E-06 3.51E-05(r) Zinc (Zn, ore) kg 5.56416E-07 4.6572E-07 3.57E-09 2.63201E-07 5.31E-09_Soil kg 35.91096748 0.173641 0 0.00297943 107.209Antifoaming Agent (unspecified) kg 5.55938E-09 5.52776E-09 0 9.48483E-11 0Barytes kg 4.22132E-05 4.19731E-05 0 7.20198E-07 0Explosive (unspecified) kg 1.25177E-05 6.36297E-07 5.77E-08 2.67042E-08 3.56E-05Ferromanganese (Fe, Mn, C) kg 5.70449E-08 5.67205E-08 0 9.73242E-10 0Ferrous Chloride (FeCl3) kg 0.00072843 0.000724287 0 1.24277E-05 0FORSU kg 361 0 0 1083 0Gravel (unspecified) kg 0.070723371 0.0048904 0 8.39121E-05 0.197415Grease (unspecified) kg 6.48592E-08 6.44903E-08 0 1.10656E-09 0Iron Scrap kg 0.152705103 0.00202733 0.012422 0.013414117 0.426197Land Use (II -> III) m2a 0.000155617 7.70153E-06 2.24E-05 6.25703E-06 0.000415Land Use (II -> IV) m2a 3.20992E-05 1.0511E-06 2.73E-05 7.47544E-06 5.84E-05Land Use (III -> IV) m2a 6.90734E-06 3.64704E-07 3.09E-08 1.47079E-08 1.96E-05Raw Materials (unspecified) kg 0.455784286 0.0947745 0.012419 0.864092355 0.206518Recovered Matter: Slag kg 4.41265E-05 4.38756E-05 0 7.52841E-07 0Refractory Brick kg 5.83239E-08 5.79922E-08 0 9.95061E-10 0scarti ligneo cellulosici kg 1083 0 0 3249 0Scraps Iron kg 8.09545E-09 8.04941E-09 0 1.38116E-10 0Sodium Chloride (NaCl) kg 1.91713E-10 1.90623E-10 0 3.27081E-12 0
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Pag. di
200 221
Solvent (unspecified) kg 2.65923E-07 2.64411E-07 0 4.5369E-09 0Steam kg 0.22322045 0.221951 0 0.00380835 0Steel kg 6.32015E-07 3.48857E-08 0 5.98587E-10 1.79E-06Water Used (total) litre 393.5709745 29.27076 61.8661 276.1225426 754.912Water: Ground litre 0.7028129 0.698816 0 0.0119907 0Water: Industrial Network litre 8.004712667 7.95919 0 0.136568 0Water: Public Network litre 19.14047004 19.13097 0 0.0282853 0.000215Water: River litre 1.1334962 1.12705 0 0.0193386 0Water: Sea litre 0.032096935 0.0319144 0 0.000547605 0Water: Unspecified Origin litre 401.5075183 37.22532 61.86605 276.0685406 754.912Water: Well litre 1.95761E-07 1.94648E-07 0 3.33987E-09 0Wood kg 0.06038751 0.01060633 0.000153 0.097543074 0.051647OUTPUT(a) Acetaldehyde (CH3CHO) g 4.322675412 0.0416433 0.000417 0.289579531 12.5531(a) Acetic Acid (CH3COOH) g 0.565130945 0.1296875 0.003467 1.285530604 0.017333(a) Acetone (CH3COCH3) g 0.126804873 0.02919563 0.000406 0.288595476 0.003826(a) Acetylene (C2H2) g 0.07322173 0.01704151 0.000232 0.164976777 0.003332(a) Alcohol (unspecified) g 37.77234937 0.111379 0 0.00191111 112.981(a) Aldehyde (unspecified) g 0.001025534 0.000430773 0.000167 0.001510885 0.000106(a) Alkane (unspecified) g 27.38432529 0.769867 0.322732 6.997742378 72.5229(a) Alkene (unspecified) g 0.101148946 0.02354327 0.000391 0.22821494 0.004212(a) Alkyne (unspecified) g 2.60181E-05 5.78177E-06 8.2E-07 5.86697E-05 1.22E-06(a) Aluminium (Al) g 1.403484856 0.3244103 0.004495 3.171322583 0.061406(a) Ammonia (NH3) g 133.6804422 0.00832444 0.000416 400.0673077 0.94863(a) Antimony (Sb) g 0.000273719 6.50354E-05 8.6E-07 0.000611257 1.39E-05(a) AOX (Adsorbable Organic Halogens) g 5.70449E-05 5.67205E-05 3.72E-15 9.73245E-07 5.09E-14(a) Aromatic Hydrocarbons (unspecified) g 39.42204049 0.151096 0.000404 0.29042968 117.522(a) Arsenic (As) g 0.014358828 0.003285022 0.000267 0.032459823 0.000495(a) Barium (Ba) g 0.016836564 0.003896322 5.4E-05 0.038025106 0.000742(a) Benzaldehyde (C6H5CHO) g 4.69541E-09 1.0428E-09 1.48E-10 1.05897E-08 2.2E-10(a) Benzene (C6H6) g 0.477809767 0.0960181 0.127852 0.982027131 0.035496(a) Benzo(a)pyrene (C20H12) g 0.00028189 6.00406E-05 7.28E-05 0.000581193 1.16E-05(a) Berylium (Be) g 0.000275706 6.38863E-05 8.78E-07 0.000622347 1.22E-05(a) Boron (B) g 0.133954918 0.03112901 0.00044 0.301988232 0.006049(a) Bromium (Br) g 0.026670161 0.00616215 8.63E-05 0.06027365 0.001164(a) Butane (n-C4H10) g 7.712773445 0.897219 1.122433 9.074630338 10.2496(a) Butene (1-CH3CH2CHCH2) g 0.053908693 0.00955387 0.027063 0.101587919 0.004414(a) Cadmium (Cd) g 0.029965625 0.00677644 0.001125 0.0671149 0.001327(a) Calcium (Ca) g 0.245832842 0.0575353 0.00278 0.551015774 0.011097(a) Carbon Dioxide (CO2, biomass) g 1672133.133 1072047 0 1000312.4 799946(a) Carbon Dioxide (CO2, fossil) g 137087.4738 28704.15 49176.21 255196.266 20777.5(a) Carbon Disulfide (CS2) g 1.77927E-06 1.76915E-06 0 3.03561E-08 0(a) Carbon Monoxide (CO) g 502.1497241 347.2855 140.8419 93.39074016 230.36(a) Carbon Tetrafluoride (CF4) g 9.6286E-06 6.65967E-06 1.19E-07 8.61096E-06 1.77E-07(a) CFC 11 (CFCl3) g 6.53629E-18 6.49912E-18 0 1.11515E-19 0(a) CFC 114 (CF2ClCF2Cl) g 1.7284E-16 1.71857E-16 0 2.94881E-18 0(a) CFC 12 (CCl2F2) g 1.40816E-18 1.40015E-18 0 2.40246E-20 0(a) CFC 13 (CF3Cl) g 8.86129E-19 8.8109E-19 0 1.51182E-20 0(a) Chlorides (Cl-) g 1.82943E-09 -9.81172E-12 0 -1.68355E-13 5.52E-09(a) Chlorinated Matter (unspecified, as Cl) g 0.332040313 0.330152 0 0.00566493 9.77E-09(a) Chlorine (Cl2) g 5.96472E-05 5.86547E-05 2.14E-09 2.53626E-06 4.39E-07(a) Chromium (Cr III, Cr VI) g 0.017838378 0.004045308 0.000334 0.039946076 0.001099(a) Cobalt (Co) g 0.029944721 0.00683759 0.000647 0.067705076 0.000969(a) Copper (Cu) g 0.046298009 0.01050613 0.000976 0.103989687 0.002409(a) Cyanide (CN-) g 0.000380131 8.76885E-05 1.56E-06 0.000859174 1.66E-05(a) Dioxins (unspecified) g 0.002057685 0.002045981 1.55E-11 3.51133E-05 1.4E-10
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(a) Ethane (C2H6) g 36.45123255 7.20257 3.864123 72.03136462 11.8505(a) Ethanol (C2H5OH) g 0.253514659 0.0583694 0.000809 0.57697869 0.007648(a) Ethylbenzene (C8H10) g 0.053932449 0.00957763 0.027063 0.101587928 0.004414(a) Ethylene (C2H4) g 15.08327877 1.24961 0.206812 12.34999389 28.9442(a) Fluorides (F-) g 1.50568E-05 1.29018E-05 3.03E-06 2.58864E-06 8.42E-07(a) Fluorine (F2) g 5.88331E-05 5.84896E-05 0 1.0036E-06 2.69E-08(a) Formaldehyde (CH2O) g 0.429729101 0.0986709 0.002483 0.977390228 0.013301(a) Halogenated Hydrocarbons (unspecified) g 13.5979926 0.0400966 0 0.000687999 40.673(a) Halogenated Matter (unspecified) g 1.89769E-06 1.77155E-06 4.89E-17 3.03972E-08 3.48E-07(a) Halon 1301 (CF3Br) g 0.006139798 0.001083937 0.003071 0.011523992 0.000573(a) HCFC 22 (CHF2Cl) g 1.54854E-18 1.53973E-18 0 2.64195E-20 0(a) Heptane (C7H16) g 0.538515151 0.0954115 0.270612 1.014590042 0.044109(a) Hexane (C6H14) g 1.077075726 0.1908318 0.541224 2.029288102 0.088219(a) Hydrocarbons (except methane) g 430.395367 37.99451 173.494 394.4455478 609.263(a) Hydrocarbons (unspecified) g 15.96297092 5.4944182 0.009519 0.223938673 31.1722(a) Hydrogen (H2) g 1.929193582 0.016356461 1E-09 0.000281363 5.73823(a) Hydrogen Chloride (HCl) g 8.432352643 2.194382 0.050542 17.9576862 0.705684(a) Hydrogen Cyanide (HCN) g 1.77927E-06 1.76915E-06 0 3.03561E-08 0(a) Hydrogen Fluoride (HF) g 0.385037818 0.0860285 0.003698 0.835343392 0.057986(a) Hydrogen Sulphide (H2S) g 0.35904315 0.0761748 0.005345 0.756074624 0.087186(a) Iodine (I) g 0.006677603 0.001543402 2.19E-05 0.015088434 0.000292(a) Iron (Fe) g 0.725665257 0.1674241 0.005163 1.639497853 0.030063(a) Ketone (unspecified) g 4.532675278 0.0133655 0 0.000229333 13.5577(a) lanthanum (La) g 0.00044218 0.000102311 1.41E-06 0.000998749 1.95E-05(a) Lead (Pb) g 0.068399784 0.01430067 0.003261 0.140956661 0.01808(a) Magnesium (Mg) g 0.491967819 0.1137809 0.001578 1.111390397 0.021592(a) Manganese (Mn) g 0.007185439 0.001185942 7.85E-05 0.011631649 0.006288(a) Mercaptans g 71.711251 51.8315 0 0.889353 58.7499(a) Mercury (Hg) g 0.000711231 0.00015955 3E-05 0.001539551 8.55E-05(a) Metals (unspecified) g 0.037612467 0.00740105 1.95E-06 7.06023E-05 0.090562(a) Methane (CH4) g 6722.370839 215.04876 77.56511 2914.50113 16529.9(a) Methanol (CH3OH) g 0.430977083 0.0992511 0.001374 0.980803094 0.013001(a) Molybdenum (Mo) g 0.01487809 0.003397376 0.000323 0.033632255 0.000487(a) Nickel (Ni) g 0.586960147 0.133508 0.012906 1.322416605 0.025034(a) Nitrogen Dioxide (NO2) g 443.043 443.043 0 0 0(a) Nitrogen Oxides (NOx as NO2) g 594.6125247 104.7791 570.2112 499.9460401 399.343(a) Nitrous Oxide (N2O) g 39.28346736 0.48649 6.307612 3.712320201 106.371(a) Organic Matter (unspecified) g 0.013534732 0.010362837 0.000241 0.002056732 0.007218(a) Particulates (unspecified) g 329.8881222 43.20066 36.79214 342.3382439 480.932(a) Pentane (C5H12) g 3.157587371 0.5806845 1.367856 6.126003499 0.236849(a) Phenol (C6H5OH) g 2.96071E-05 2.4296E-05 1.14E-09 4.97996E-07 1.54E-05(a) Phosphorus (P) g 0.012413453 0.002869424 3.99E-05 0.028039733 0.000552(a) Phosphorus Pentoxide (P2O5) g 8.40447E-06 1.94117E-06 2.67E-08 1.89973E-05 3.66E-07(a) Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH, except na g 5.85481E-07 5.82151E-07 0 9.98886E-09 0(a) Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH, unspecifi g 0.004348008 0.00096645 0.000125 0.00977373 0.000246(a) Potassium (K) g 0.176291035 0.04067643 0.000792 0.3983152 0.007737(a) Propane (C3H8) g 10.20957037 1.814626 1.183848 18.1769548 5.82403(a) Propionaldehyde (CH3CH2CHO) g 1.29215E-08 2.86976E-09 4.07E-10 2.91423E-08 6.06E-10(a) Propionic Acid (CH3CH2COOH) g 2.6098E-07 -2.75562E-08 4.83E-07 1.31525E-07 2.51E-07(a) Propylene (CH2CHCH3) g 0.187547565 0.03765273 0.054377 0.382865213 0.012442(a) Scandium (Sc) g 0.000149957 3.46616E-05 4.77E-07 0.000338853 6.56E-06(a) Selenium (Se) g 0.01359103 0.00310706 0.000268 0.030712286 0.000472(a) Silicon (Si) g 2.107981083 0.4894434 0.006777 4.754161124 0.094675(a) Sodium (Na) g 0.755456041 0.1726911 0.015098 1.707838253 0.025359
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Pag. di
202 221
(a) Steam (H2O) g 246081.75 175321 0 3008.25 209274(a) Strontium (Sr) g 0.027452326 0.00634832 8.74E-05 0.062020827 0.001204(a) Sulphur Oxides (SOx as SO2) g 1319.960331 391.68133 49.60636 2588.13064 147.1(a) Sulphuric Acid (H2SO4) g 1.78084E-06 1.77071E-06 0 3.03828E-08 0(a) Tars (unspecified) g 4.02507E-06 9.06544E-09 8.65E-06 2.38377E-06 1.02E-06(a) Thallium (TI) g 0.000183909 3.20143E-05 4.36E-07 0.000310064 0.000145(a) Thorium (Th) g 0.00028289 0.000065417 9E-07 0.000639117 1.24E-05(a) Tin (Sn) g 8.85117E-05 2.0521E-05 2.81E-07 0.000199751 3.94E-06(a) Titanium (Ti) g 0.049139292 0.01135478 0.000157 0.111051884 0.002145(a) Toluene (C6H5CH3) g 0.452001383 0.0861847 0.167984 0.898133267 0.031333(a) Uranium (U) g 0.000274485 0.000063475 8.73E-07 0.00062012 1.2E-05(a) Vanadium (V) g 2.332825893 0.5324153 0.051566 5.274408691 0.075258(a) VOC (Volatile Organic Compounds) g 0.069415673 0.00044579 0 7.6491E-06 0.206902(a) Xylene (C6H4(CH3)2) g 0.22909016 0.04142224 0.108295 0.436444009 0.018265(a) Zinc (Zn) g 0.471458308 0.01106511 1.2759 0.102714851 0.002565(a) Zirconium (Zr) g 0.000210119 4.85348E-05 6.69E-07 0.000474931 9.15E-06(ar) Lead (Pb210) kBq 0.006222354 0.001444451 1.99E-05 0.014112441 0.000201(ar) Polonium (Po210) kBq 4.09493E-06 2.69906E-06 2.12E-07 1.04415E-07 3.87E-06(ar) Potassium (K40) kBq 6.26281E-07 4.12797E-07 3.25E-08 1.59693E-08 5.92E-07(ar) Radioactive Substance (unspecified) kBq 544.5388093 3.922999847 1.62E-07 0.067428086 1621.78(ar) Radium (Ra220) kBq 1.98023E-08 4.1076E-10 0 7.04805E-12 5.82E-08(ar) Radium (Ra222) kBq 0.000339383 1.61614E-05 0 2.77306E-07 0.000969(ar) Radium (Ra222) kBq 4.62369E-06 4.5974E-06 0 7.88847E-08 0(ar) Radium (Ra226) kBq 0.00158871 0.000368814 5.07E-06 0.003603187 5.14E-05(ar) Radium (Ra228) kBq 3.13141E-07 2.06399E-07 1.62E-08 7.98466E-09 2.96E-07(ar) Radon (Rn220) kBq 9.61531E-06 6.35033E-06 5E-07 2.45675E-07 9.05E-06(ar) Radon (Rn222) kBq 0.075922416 0.0170151 0.008487 0.168198229 3.68E-05(ar) Radon (Rn222) kBq 0.000664907 -0.000100578 0 -1.72577E-06 0.002298(ar) Thorium (Th228) kBq 2.64966E-07 1.74646E-07 1.37E-08 6.75628E-09 2.5E-07(ar) Thorium (Th232) kBq 1.68614E-07 1.11138E-07 8.75E-09 4.29943E-09 1.59E-07(ar) Uranium (U238) kBq 4.81754E-07 3.17536E-07 2.5E-08 1.22841E-08 4.55E-07(s) Aluminium (Al) g 0.203521051 0.04520002 0.006415 0.459008211 0.00954(s) Arsenic (As) g 8.13117E-05 1.80587E-05 2.56E-06 0.000183385 3.81E-06(s) Cadmium (Cd) g 3.67983E-08 8.18032E-09 1.16E-09 8.29699E-08 1.72E-09(s) Calcium (Ca) g 0.813116564 0.1805867 0.025629 1.833846245 0.038114(s) Carbon (C) g 0.610306946 0.1355443 0.019237 1.376443604 0.028608(s) Chromium (Cr III, Cr VI) g 0.001017958 0.000226078 3.21E-05 0.00229584 4.77E-05(s) Cobalt (Co) g 3.7321E-08 8.2975E-09 1.18E-09 8.41456E-08 1.75E-09(s) Copper (Cu) g 1.86823E-07 4.15355E-08 5.89E-09 4.2122E-07 8.75E-09(s) Iron (Fe) g 0.406445747 0.090268 0.012811 0.916670295 0.019052(s) Lead (Pb) g 8.54196E-07 1.89911E-07 2.69E-08 1.92591E-06 4E-08(s) Manganese (Mn) g 0.008131166 0.001805867 0.000256 0.018338462 0.000381(s) Mercury (Hg) g 6.77801E-09 1.50671E-09 2.14E-10 1.52827E-08 3.18E-10(s) Nickel (Ni) g 2.80461E-07 6.23542E-08 8.84E-09 6.32342E-07 1.31E-08(s) Nitrogen (N) g 3.18622E-06 7.07631E-07 1E-07 7.18598E-06 1.49E-07(s) Oils (unspecified) g 0.00120778 0.000268526 3.81E-05 0.002723109 5.66E-05(s) Phosphorus (P) g 0.010180626 0.00226102 0.000321 0.022960716 0.000477(s) Sulphur (S) g 0.121973922 0.02708962 0.003845 0.275090904 0.005717(s) Zinc (Zn) g 0.003055837 0.000678682 9.63E-05 0.006891908 0.000143(w) Acids (H+) g 7.076129606 0.2846355 0.000257 0.008525785 20.3657(w) Alcohol (unspecified) g 1.07508E-06 -5.66962E-09 0 -9.72825E-11 3.24E-06(w) Aldehyde (unspecified) g 1.4996E-06 -1.37263E-07 2.47E-06 6.73263E-07 1.77E-06(w) Alkane (unspecified) g 0.385610138 0.0684059 0.192881 0.727213068 0.031518(w) Alkene (unspecified) g 0.035591847 0.006313708 0.017804 0.067121001 0.002909(w) Aluminium (Al3+) g 2.366868426 0.0436822 0.006321 0.27470734 6.68853(w) Aluminium Hydroxide (Al(OH)3) g 1.8787E-08 -1.0076E-10 0 -1.72889E-12 5.67E-08
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PROT-INN
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203 221
(w) Ammonia (NH4+, NH3, as N) g 153.3568037 150.595752 1.261871 5.193253706 1.82803(w) AOX (Adsorbable Organic Halogens) g 0.005469263 0.000970034 0.003147 0.010350858 0(w) AOX (Adsordable Organic Halogens) g 0.000763243 0 0 0 0.00229(w) Aromatic Hydrocarbons (unspecified) g 1.554328927 0.2752857 0.771742 2.925398321 0.139989(w) Arsenic (As3+, As5+) g 0.005919159 0.000292596 0.000622 0.002748098 0.013509(w) Barium (Ba++) g 7.592205168 1.312723 3.714501 13.94390535 1.18004(w) Barytes g 2.884235576 0.6405657 0.09091 6.504902448 0.135197(w) Benzene (C6H6) g 0.385731846 0.0684274 0.192941 0.727443291 0.031529(w) BOD5 (Biochemical Oxygen Demand) g 212.3123621 209.8632792 0.067293 3.763115436 3.51684(w) Boric Acid (H3BO3) g 2.18843E-05 -1.17368E-07 0 -2.01386E-09 6.6E-05(w) Boron (B III) g 0.048129285 0.00855553 0.024062 0.090727222 0.003932(w) Cadmium (Cd++) g 0.001393588 0.000184879 0.001037 0.002088684 0.000501(w) Calcium (Ca++) g 95.85771086 17.20832 47.6791 180.4641341 7.80494(w) Carbonates (CO3--, HCO3-, CO2, as C) g 9.77244E-05 7.78253E-05 0 1.33537E-06 5.84E-05(w) Cerium (Ce++) g 0.000683737 1.21063E-06 0.001473 0.000402927 0.000171(w) Cesium (Cs++) g 0.002259733 0.000520174 7.2E-06 0.005141725 6.98E-05(w) Chlorates (ClO3-) g 0.010838539 0.0107769 0 0.000184916 0(w) Chlorides (Cl-) g 1639.430354 313.9226 766.1363 3030.093961 180.293(w) Chlorinated Matter (unspecified, as Cl) g 0.458598526 0.1018483 0.014455 1.034279475 0.021517(w) Chlorine (Cl2) g 7.11862E-06 7.07814E-06 0 1.2145E-07 0(w) Chloroform (CHCl3) g 4.91804E-07 1.09225E-07 1.55E-08 1.10918E-06 2.31E-08(w) Chromate (CrO4--) g 1.77927E-06 1.76915E-06 0 3.03561E-08 0(w) Chromium (Cr III) g 0.002137061 0.000474644 6.74E-05 0.004819719 0.0001(w) Chromium (Cr III, Cr VI) g 0.034346714 0.001453992 0.003583 0.013421514 0.081674(w) Chromium (Cr VI) g 4.94349E-08 1.8149E-08 1.27E-09 9.07103E-08 1.88E-09(w) Cobalt (Co I, Co II, Co III) g 0.000131971 2.93099E-05 4.16E-06 0.000297637 6.19E-06(w) COD (Chemical Oxygen Demand) g 583.5046355 577.66195 2.222087 13.07850941 2.22746(w) Copper (Cu+, Cu++) g 0.015873076 0.000924931 0.002114 0.008920977 0.033809(w) Cyanides (CN-) g 0.017026523 0.003588705 0.003197 0.036033102 0.001084(w) Dissolved Matter (unspecified) g 6.696260624 2.41402 0.06757 11.77308196 1.00607(w) Dissolved Organic Carbon (DOC) g 0.164238622 0.0360566 0.005115 0.366011738 0.013419(w) Edetic Acid (C10H16N2O8, EDTA) g 3.71433E-08 -1.99204E-10 0 -3.41805E-12 1.12E-07(w) Ether (unspecified) g 9.63034E-11 9.57557E-11 0 1.64303E-12 0(w) Ethylbenzene (C6H5C2H5) g 0.070833106 0.0125485 0.035609 0.133442064 0.005803(w) Fluorides (F-) g 0.070974011 0.01468628 0.01569 0.148864801 0.004309(w) Formaldehyde (CH2O) g 6.23356E-09 1.38441E-09 1.96E-10 1.40588E-08 2.92E-10(w) Hexachloroethane (C2Cl6) g 8.67579E-13 1.92684E-13 2.73E-14 1.95667E-12 4.07E-14(w) Hydrazine (N2H4) g 1.70659E-08 -9.15282E-11 0 -1.57049E-12 5.15E-08(w) Hydrocarbons (unspecified) g 0.10534562 0.026948178 3.94E-06 0.000288384 0.2349(w) Hypochlorite (ClO-) g 2.54606E-06 -2.33049E-07 4.19E-06 1.14308E-06 3E-06(w) Hypochlorous Acid (HClO) g 2.54606E-06 -2.33049E-07 4.19E-06 1.14308E-06 3E-06(w) Inorganic Dissolved Matter (unspecified) g 0.002468848 0.001878998 0.000123 0.001594805 5.18E-05(w) Iode (I-) g 0.294905936 0.05223816 0.148316 0.555523206 0.024165(w) Iron (Fe++, Fe3+) g 1.403249144 0.0937851 0.182935 0.912637437 2.83282(w) Lead (Pb++, Pb4+) g 0.013968708 0.000591324 0.000658 0.005289077 0.034185(w) Lithium Salts (Lithine) g 1.90736E-09 -1.02296E-11 0 -1.75525E-13 5.75E-09(w) Magnesium (Mg++) g 2.535272683 0.4537154 1.235333 4.804401508 0.204937(w) Manganese (Mn II, Mn IV, Mn VII) g 0.149699388 0.02689706 0.071634 0.28468824 0.012085(w) Mercury (Hg+, Hg++) g 3.236E-05 4.16716E-06 6.16E-06 2.31191E-05 5.53E-05(w) Metals (unspecified) g 0.502981486 0.094748362 9.38E-05 0.002165532 1.22244(w) Methane (CH4) g 5.01183E-05 -2.68796E-07 0 -4.61214E-09 0.000151(w) Methylene Chloride (CH2Cl2) g 0.001409647 0.000313069 4.44E-05 0.003179227 6.61E-05(w) Molybdenum (Mo II, Mo III, Mo IV, Mo V, Mo VI) g 0.00122725 0.000217617 0.000616 0.002308492 0.000104(w) Morpholine (C4H9NO) g 1.80697E-07 -9.69126E-10 0 -1.66288E-11 5.45E-07
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Pag. di
204 221
(w) Nickel (Ni++, Ni3+) g 0.019457244 0.001572664 0.0036 0.015700066 0.034354(w) Nitrates (NO3-) g 217.5241354 215.1088 2.216411 4.727162122 0.302433(w) Nitrites (NO2-) g 2.63763555 2.622607037 1.16E-06 0.045082667 1.72E-06(w) Nitrogenous Matter (Kjeldahl, as N) g 158.2560076 157.356 0 2.7 2.29E-05(w) Nitrogenous Matter (unspecified, as N) g 1.428238939 0.2947535 0.318796 2.979166997 0.102493(w) Oils (unspecified) g 2.900192468 0.529419 1.256823 5.125594665 0.729903(w) Organic Dissolved Matter (chlorinated) g 2.13566E-05 2.12319E-05 0 3.64308E-07 9.77E-09(w) Organic Dissolved Matter (unspecified) g 0.025929052 0.02577403 1.64E-06 0.000459404 4.02E-06(w) Organic Matter (unspecified) g 1.92689E-06 1.91593E-06 0 3.28746E-08 0(w) Oxalic Acid ((COOH)2) g 7.42866E-08 -3.98418E-10 0 -6.83628E-12 2.24E-07(w) Phenol (C6H5OH) g 0.371000779 0.0770081 0.171611 0.679646654 0.030721(w) Phosphates (PO4 3-, HPO4--, H2PO4-, H3PO4, a g 0.059308714 0.00289372 3.72E-05 0.002710736 0.166497(w) Phosphorous Matter (unspecified, as P) g 42.2016 41.9616 0 0.72 0(w) Phosphorus (P) g 0.012311674 0.002183379 0.006165 0.023212686 0.001007(w) Phosphorus Pentoxide (P2O5) g 0.000250558 5.78707E-05 7.97E-07 0.000566355 1.09E-05(w) Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH, unspecif g 0.038499843 0.00681368 0.019282 0.072433815 0.003343(w) Potassium (K+) g 13.08496001 2.323233 6.550858 24.66452298 1.0698(w) Rubidium (Rb+) g 0.029489101 0.005223569 0.014831 0.055548815 0.002416(w) Salts (unspecified) g 9.33633011 0.1099285 0.002209 0.452795716 27.2242(w) Saponifiable Oils and Fats g 14.39082353 2.549094 7.237813 27.10816554 1.17921(w) Selenium (Se II, Se IV, Se VI) g 0.001227101 0.000217624 0.000616 0.002308492 0.000104(w) Silicon Dioxide (SiO2) g 0.000505654 0.0001123 1.59E-05 0.00114042 2.37E-05(w) Silver (Ag+) g 0.001769344 0.000313407 0.00089 0.003332942 0.000145(w) Sodium (Na+) g 927.9420904 166.95998 463.0283 1743.974496 75.9435(w) Solvent (unspecified) g 0.000266183 0.000264669 0 4.54134E-06 0(w) Strontium (Sr II) g 17.78263893 3.15177 8.926431 33.51036615 1.45581(w) Sulphates (SO4--) g 173.453473 9.89151 12.35893 51.30795568 427.019(w) Sulphides (S--) g 0.048063142 0.0085077 0.024054 0.090210274 0.004402(w) Sulphites (SO3--) g 2.48699E-06 5.54026E-07 7.66E-08 5.47771E-06 2.45E-07(w) Sulphurated Matter (unspecified, as S) g 8.56147E-07 1.70994E-07 2.81E-07 1.71631E-06 5.85E-08(w) Surfactant Agent (unspecified) g 3.5168 3.4968 0 0.06 0(w) Suspended Matter (unspecified) g 450.2618393 439.03753 0.384444 27.51028387 5.7782(w) Tars (unspecified) g 5.7501E-08 1.29506E-10 1.24E-07 3.40538E-08 1.45E-08(w) Tetrachloroethylene (C2Cl4) g 2.12068E-09 4.70981E-10 6.68E-11 4.78286E-09 9.94E-11(w) Tin (Sn++, Sn4+) g 0.001622141 4.78319E-06 0 8.20725E-08 0.004852(w) Titanium (Ti3+, Ti4+) g 0.00530488 0.001178059 0.000167 0.011962699 0.000251(w) TOC (Total Organic Carbon) g 214.0338433 194.5253 10.90138 45.28238537 2.34186(w) Toluene (C6H5CH3) g 0.32127459 0.05689418 0.160312 0.604770854 0.028058(w) Tributyl Phosphate ((C4H9)3PO4, TBP) g 7.03804E-07 -3.77464E-09 0 -6.47673E-11 2.12E-06(w) Trichlorethane (1,1,1-CH3CCl3) g 4.78286E-09 1.06222E-09 1.51E-10 1.0787E-08 2.24E-10(w) Trichloroethylene (C2HCl3) g 1.25503E-07 2.5249E-08 4.15E-09 2.96614E-07 0(w) Trichloroethylene (CHClCl2) g 6.04498E-09 3.96689E-09 0 6.80661E-11 6.17E-09(w) Triethylene Glycol (C6H14O4) g 0.162286081 0.03604188 0.005115 0.366010255 0.007607(w) Vanadium (V3+, V5+) g 0.001230154 0.000217608 0.000616 0.002308492 0.000113(w) VOC (Volatile Organic Compounds) g 1.030216323 0.1824858 0.518143 1.940630979 0.084417(w) Water (unspecified) litre 8.324747824 2.250296 0.025852 17.85374497 0.343759(w) Water: Chemically Polluted litre 440.5893413 24.03095 2.824217 213.2909566 1033.56(w) Water: Thermally Polluted (only) litre 1.392177333 1.38426 0 0.023752 0(w) Xylene (C6H4(CH3)2) g 2.773744907 0.4914012 1.39427 5.225534345 0.227227(w) Zinc (Zn++) g 0.039220825 0.003281279 0.006283 0.0326279 0.068908(wr) Radioactive Substance (unspecified) kBq 5.024704575 0.036197191 1.49E-09 0.000622151 14.9649(wr) Radium (Ra224) kBq 0.147441918 0.02611785 0.074157 0.277743987 0.012071(wr) Radium (Ra226) kBq 0.294887073 0.05223907 0.148314 0.555488212 0.024142(wr) Radium (Ra228) kBq 0.294883694 0.05223571 0.148314 0.555488155 0.024142(wr) Thorium (Th228) kBq 0.589768879 0.1044705 0.29663 1.110981542 0.048284inert chemicals kg 0.001197943 0.00119113 0 2.04381E-05 0
Sezione
PROT-INN
Sigla di identificazione
N.A.
Rev.
N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
205 221
mineral waste kg 0.0068454 0.00680647 0 0.000116789 0mixed industrial kg 0.000125499 0.000124785 0 2.14113E-06 0Recovered Matter (total) kg 0.634518917 0.01604 0.000248 0.051188759 1.804Recovered Matter (unspecified) kg 0.671621032 0.0148655 0.000248 0.051168605 1.91885Recovered Matter: Aluminium Scrap kg 1.48126E-05 1.47284E-05 0 2.52718E-07 0Recovered Matter: Ash kg 5.19175E-11 5.16222E-11 0 8.85762E-13 0Recovered Matter: Iron Scrap kg 0.001439346 0.00143072 0 2.45491E-05 1.33E-06Recovered Matter: Paraffin Wax kg 1.97327E-09 1.96205E-09 0 3.3666E-11 0Recovered Matter: Steel Scrap kg 0.038554806 0.000270923 0 4.64865E-06 0.114847regulated chemical kg 0.000467768 0.000465108 0 7.98057E-06 0slags ash kg 0.001654298 0.00164489 0 0.000028224 0treated water litre 17584 17484 0 300 0Waste (hazardous) kg 0.069308902 0.0442113 0.01479 0.057996996 0.002506Waste (incineration) kg 0.016929158 0.003011887 0.00817 0.031891665 0.00169Waste (municipal and industrial) kg 0.003473072 0.000962395 5.66E-06 0.002925149 0.004601Waste (total) kg 45.95493696 2.47883 0.076894 10.33642681 120.015Waste (unspecified) kg 3.094179692 0.3580557 0.006731 3.383421167 4.81822Waste: Highly Radioactive (class C) kg 3.11655E-11 3.09883E-11 0 5.31714E-13 0Waste: Intermediate Radioactive (class B) kg 2.38028E-10 2.36674E-10 0 4.06098E-12 0Waste: Low Radioactive (class A) kg 0.017987449 0.003186302 0.009047 0.033883919 0.001473Waste: Mineral (inert) kg 46.10567578 5.734424 0.033552 5.927203742 115.153Waste: Mining kg 2.64923E-06 2.63416E-06 0 4.51983E-08 0Waste: Non Mineral (inert) kg 0.89857377 0.89166314 0.001075 0.019474956 0.000182Waste: Non Toxic Chemicals (unspecified) kg 0.009297482 0.006270777 6.69E-08 1.62963E-06 0.009078Waste: Radioactive kg 0.000609645 0 0.001436 0.000392773 0Waste: Radioactive (unspecified) kg 0.002259813 0.000508284 7.01E-06 0.005012447 0.000235Waste: Slags and Ash (unspecified) kg 0.404929624 0.1046602 0.00208 0.874221701 0.024506Waste: Treatment kg 0.000225208 -1.20783E-06 0 -2.07246E-08 0.000679REMINDERSE Feedstock Energy MJ 151.8246944 13.00396 7.879111 327.9498924 80.6332E Fuel Energy MJ 1951.831062 442.9348 635.5972 3591.281585 299.81E Non Renewable Energy MJ 1963.091925 422.8142 643.0319 3603.993237 373.808E Renewable Energy MJ 140.3551305 33.07934 0.443214 314.7609977 6.62316E Total Primary Energy MJ 2103.4511 455.8946 643.4756 3918.761857 380.432Electricity MJ elec 1089.457384 648.7226 1.803877 1285.720477 34.68
Sezione
PROT-INN
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206 221
ALLEGATO 6
Normative che disciplinano il processo di compostaggio
D.P.R. 10 settembre 1982, n. 915
Attuazione delle direttive (CEE) numero 75/442 relativa ai rifiuti, n. 76/403 relativa allo smaltimento dei policlorodifenili e dei policlorotrifenili e numero 78/319 relativa ai rifiuti tossici e nocivi
Pubblicato nella Gazz. Uff. 15 dicembre 1982, n. 343.
------------------------
L. 19 ottobre 1984, n. 748
Nuove norme per la disciplina dei fertilizzanti
Pubblicata nella Gazz. Uff. 6 novembre 1984, n. 305, S.O.
------------------------
D.Lgs. 5 febbraio 1997, n. 22
Attuazione delle direttive 91/156/CEE sui rifiuti, 91/689/CEE sui rifiuti pericolosi e 94/62/CE sugli imballaggi e sui rifiuti di imballaggio
Pubblicato nella Gazz. Uff. 15 febbraio 1997, n. 38, S.O.
------------------------
D.M. 5 febbraio 1998
Individuazione dei rifiuti non pericolosi sottoposti alle procedure semplificate di recupero ai sensi degli articoli 31 e 33 del D.Lgs. 5 Febbraio 1997, n. 22.
Pubblicato nella Gazz. Uff. 16 aprile 1998, n. 88, S.O.
Sezione
PROT-INN
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207 221
ALLEGATO 7
Normative che disciplina il processo di incenerimento
D.P.R. 24 maggio 1988, n. 203
Attuazione delle direttive CEE numeri 80/779, 82/884, 84/360 e 85/203 concernenti norme in materia di qualità dell'aria, relativamente a specifici agenti inquinanti, e di inquinamento prodotto dagli impianti industriali, ai sensi dell'art. 15 della legge 16 aprile 1987, n. 183
Pubblicato nella Gazz. Uff. 16 giugno 1988, n. 140, S.O. ------------------------
D.Lgs. 5 febbraio 1997, n. 22
Attuazione delle direttive 91/156/CEE sui rifiuti, 91/689/CEE sui rifiuti pericolosi e 94/62/CE sugli imballaggi e sui rifiuti di imballaggio
Pubblicato nella Gazz. Uff. 15 febbraio 1997, n. 38, S.O.
------------------------
D.M. 19 novembre 1997, n. 503
Regolamento recante norme per l'attuazione delle direttive 89/369/CEE e 89/429/CEE concernenti la prevenzione dell'inquinamento atmosferico provocato dagli impianti di incenerimento dei rifiuti urbani e la disciplina delle emissioni e delle condizioni di combustione degli impianti di incenerimento di rifiuti urbani, di rifiuti speciali non pericolosi, nonché di taluni rifiuti sanitari.
Pubblicato nella Gazz. Uff. 29 gennaio 1998, n. 23.
------------------------
D.M. 25 febbraio 2000, n. 124
Regolamento recante i valori limite di emissione e le norme tecniche riguardanti le caratteristiche e le condizioni di esercizio degli impianti di incenerimento e di coincenerimento dei rifiuti pericolosi, in attuazione della direttiva 94/67/CE del Consiglio del 16 dicembre 1994, e ai sensi dell'articolo 3, comma 2, del D.P.R. 24 maggio 1988, n. 203, e dell'articolo 18, comma 2, lettera a), del D.Lgs. 5 febbraio 1997, n. 22.
Pubblicato nella Gazz. Uff. 18 maggio 2000, n. 114
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208 221
ALLEGATO 8
Schema di processo del sistema A
Sezione
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N.A.
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209 221
Valvola ad azionamento pneumatico
Valvola ad azionamento manuale
Pompa mohno
Compensatore a soffietto
Legenda:
overflow di emergenza
TRATTAMENTO E SMALTIMENTO FANGHI (sistema A)
SEZIONE DI ISPESSIMENTO EDIGESTIONE ANAEROBICA
overflow di emergenza
sezione di post-ispessimentodisidratazione meccanica estoccaggio
canale di afflusso
collettore
Sezione
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N.A.
Distrib.
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210 221
Stazione dipreparazionedelpolielelettrolita
fanghi freschi all'inceneritore
Valvola ad azionamento pneumatico
Valvola ad azionamento manuale
Pompa mohno
Compensatore a soffietto
Pompa a pistone
Legenda:
overflow di emergenza
SEZIONE DI POST-ISPESSIMENTO, DISIDRATAZIONE MECCANICAE STOCCAGGIO FANGHI
Sezione
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N.A.
Distrib.
N.A.
Pag. di
211 221
fango disidratato
stoccaggio scorie
combustibile ausiliario
utenze
acqua di reintegro
ceneri
acqua
acqua
gas esausti al camino
aria di processo
SEZIONE DI INCENERIMENTO
Legenda:
Ventilatore
Valvola ad azionamento manuale
Pompa centrifuga
Sezione
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Pag. di
212 221
ALLEGATO 9
Schema di processo del sistema B
Sezione
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213 221
Stazione dipreparazionedelpolielelettrolita
fanghi freschi all'inceneritore
Valvola ad azionamento pneumatico
Valvola ad azionamento manuale
Pompa mohno
Compensatore a soffietto
Pompa a pistone
Legenda:
overflow di emergenza
TRATTAMENTO E SMALTIMENTO FANGHI (sistema B)
SEZIONE DI DISIDRATAZIONE MECCANICAISPESSIMENTO E STOCCAGGIO FANGHI FRESCHI
Sezione
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214 221
fango disidratato
stoccaggio scorie
combustibile ausiliario
utenze
acqua di reintegro
ceneri
acqua
acqua
gas esausti al camino
aria di processo
SEZIONE DI INCENERIMENTO
Legenda:
Ventilatore
Valvola ad azionamento manuale
Pompa centrifuga
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215 221
ALLEGATO 10
Determinazione sperimentale del PCI
E' stata realizzata una serie di prove sperimentali di laboratorio al fine di
verificare la corrispondenza tra il PCS (potere calorifico superiore) dei fanghi
dell’impianto di depurazione di Corticella prima e dopo il processo di digestione
anaerobica e i valori del PCS di letteratura. In letteratura studi autorevoli attribuiscono
al PCI dei fanghi freschi (non digeriti) un valore pari a 23.000 kJ/kgSV e pari a 21.000
kJ/kgSV al PCI dei fanghi digeriti anaerobicamente. Le prove sperimentali sono state
eseguite impiegando la bomba di Mahler che permette la determinazione del PCS dei
fanghi non essendo possibile determinare il PCI giacché lo strumento non consente di
stimare la quantità di acqua che si sviluppa ed evapora durante la combustione. Le
prove per la determinazione del PCS sono state condotte presso il laboratorio del
Dipartimento di Chimica Applicata dell’Università di Bologna, grazie alla
collaborazione del dott. Munari. Per la determinazione del PCI pertanto è stato
necessario effettuare un’analisi elementare dei fanghi per la valutazione della quantità
di acqua stechiometricamente presente. Tale analisi è stata condotta presso il
Dipartimento di Chimica Fisica ed Inorganica della facoltà di Chimica Industriale,
grazie alla collaborazione del dott. Zappoli. La sperimentazione non ha conseguito
l’esito atteso, giacché la quantità di idrogeno contenuta nei fanghi è risultata essere al di
sotto del livello di sensibilità dello strumento impiegato. Ai fini dello studio l’esatta
determinazione del PCI non è comunque indispensabile orientandosi l’analisi
sperimentale a verificare l’accordo tra i dati di letteratura e le misure sperimentali.
DESCRIZIONE DEL PROCESSO
I campioni di fango prelevati dall’impianto di depurazione di Corticella sono stati
analizzati prima e dopo il processo di digestione anaerobica. In totale si sono fatte 6
determinazioni, 3 per il fango digerito e 3 per quello non digerito. Si è ritenuto di non
aumentare il numero di determinazioni poiché la linearità dei risultati ottenuti può
sopperire al numero statisticamente poco significativo delle determinazioni fatte.
Sezione
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216 221
Di seguito si riporta una breve descrizione, della procedura di determinazione del
PCS:
1. Determinazione del peso del campione.
2. Il campione è posto in muffola a 105°C per circa 24 ore in modo da evaporare
l’acqua;
3. Il campione di fango viene raffreddato ponendolo nell’essiccatore per alcune
ore; viene quindi pesato e si determina la quantità di fango secco;
4. Il campione è posto in muffola a 550°C per circa 24 ore, a questa temperatura
le sostanze volatili che caratterizzano la parte organica del fango (SV) si incendiano ed
in tal modo a fine combustione si ottiene la sostanza secca non organica;
5. Il campione di fango viene raffreddato ponendolo nell’essiccatore per alcune
ore; viene quindi pesato e si determina la quantità di fango secco;
6. Si determina la percentuale di sostanze volatili del campione di fango in esame.
Queste fasi della determinazione sperimentale sono state condotte all’interno dei
laboratori dell’ENEA di Bologna. La descrizione del procedimento relativo alla
determinazione sperimentale del PCI dei fanghi condotta presso il laboratorio del
Dipartimento di Chimica Applicata dell’Università di Bologna è riportata di seguito:
1. Un campione di fango precedentemente essiccato a 105°C, viene pesato messo
in un minicontenitore della bomba calorimetria nel quale si inserisce una resistenza che
pesca nel campione in esame. La bomba contiene una quantità nota di acqua necessaria
alla determinazione del calore generato. La quantità di fango bruciato è dell’ordine dei
2 grammi;
2. La bomba con inserito il campione di fango viene chiusa e si provvede a
portare la pressione interna ad essa a circa 20-25 atm;
3. Si chiude il circuito elettrico e la resistenza pescante nel campione diventa
incandescente innescando la combustione del campione di fango;
4. Attraverso un termometro differenziale che misura la temperatura dell’acqua
contenuta nella bomba calorimetria si determina l’innalzamento termico dell’acqua
dovuto dalla combustione;
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5. Si calcola il PCS del campione bruciato attraverso la seguente relazione:
6. m
kPcs ∆Τ=
* dove Pcs è il potere calorifico superiore misurato in [kcal/kg],
∆Τ è la differenza di temperatura misurata in [°C], m è la quantità di fango incenerito
in [g] e k=2811 cal/g è la costante dell’apparecchio calorimetrico.
ANALISI DEI RISULTATI SPERIMENTALI
In Tab. 1 sono riportati i risultati delle prove sperimentali; tra i valori del PCS e la
percentuale di sostanza secca è possibile osservare una relazione di tipo lineare. Il
valore misurato per il campione identificato con la sigla D3 costituisce eccezione al
comportamento lineare osservato. In questo campione la misura del PCS ottenuta risulta
presentare un valore più elevato pur presentando una percentuale inferiore per la
sostanza volatile.
Tab. 1 Risultati determinazione sperimentale PCS fanghi
Campione Codice
N.D.1 (D1) 17.09.01
D.1 (VC1) 17.09.01
N.D.2
D.2 N.D.3 (E1) 23.10.01
D.3 (2B) 23.10.01
Tara [g] 80,9052 84,5795 18,6078 48,6126 48,6145 49,8030 Peso netto [g] 37,3876 33,7840 18,6720 30,0592 41,3858 39,2100 Peso lordo 105°C 81,2365 85,3877 18,9446 49,1950 49,5583 50,4883 Peso lordo 550°C 80,9704 84,9144 18,7050 48,8700 48,9387 50,0853 Totale SS [gr] 0,3313 0,8082 0,3368 0,5824 0,9438 0,6853 Totale SS % 0,89 2,39 1,8 1,9 2,3 1,7 SSV [g] 0,2661 0,4733 0,2396 0,3250 0,6196 0,403 SSV % 80,32 58,56 71,14 55,80 65,65 58,81 PCS [kcal/kg SV] 4.442 2.988 4.032 2.932 3.585 3.414 PCS [kJ/kg SV] 23.139 21.348 23.714 21.983 22.848 24.290
Nelle figure 1 e 2 vengono messi su diagramma i valori del PCS e le percentuali
di sostanza volatile relativi ai campioni di fango; dalla analisi dei grafici si osserva la
linearità tra le due grandezze.
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218 221
23139
21384
23714
21938
22848
24290
19000
20000
21000
22000
23000
24000
25000
80,32 58,56 71,14 55,8 65,65 58,81
% sostanze volatili (SV)
Pcs
[kJ/
kg S
V]Campione 1 Campione 2 Campione 3
Fig. 1 Valori di PCS sperimentali dei fanghi rispetto al contenuto di sostanza volatile
2313923714
22848
24290
2193821384
21060
19000
20000
21000
22000
23000
24000
25000
80,32 71,14 65,65 58,81 58,56 55,8
% sostanze volatili (SV)
Pcs
[kJ/
kg S
V]
Fresco Digerito Valore atteso digerito
Fig. 2 Linearità tra PCS sperimentale dei fanghi rispetto al contenuto di sostanza volatile e valore atteso del campione anomalo
Dai dati sperimentali del PCS determinati per i fanghi digeriti e non digeriti è possibile
calcolare un valore medio che risulta pari a 23234 kJ/kgSV per i fanghi freschi non
digeriti e pari a 21665 kJ/kgSV per i fanghi digeriti anaerobicamente. Riferendosi i dati
ottenuti alla misura del PCS, per effettuare il confronto con i dati di PCI di letteratura
occorre sottrarre l’energia termica legata al processo di vaporizzazione. Stimando che il
contenuto di idrogeno sia pari al 7% circa sul totale di sostanza secca, si ottiene che
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l’acqua che si forma non può essere superiore a 630 g/kgSV e considerando che il
calore latente è pari a 539 kcal/kg, si determina che la quantità da sottrarre ai valori
sperimentali di PCS è pari a circa 1420 kJ/kgSV. I dati ottenuti confermano quindi la
corrispondenza con i valori di letteratura.
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Risultati analisi elementare di 4 campioni di fango, 2 freschi e due digeriti. L’area rappresenta il segnale cromatografico.
Limite di sensibilità dello strumento
Sample name Data Ora Inj Weight Area N %N err N Area C %C err C Area H %H err H enea 1a (171201) 18/12/01 15:19 15,687 1271127 5,11 0,06 3103695244,4 0,8 0 <lod 0,04 enea 1b(171201) 18/12/01 19:35 11,796 949561 5,08 0,06 2319813244,1 0,8 0 <lod 0,05 Prel. 17.01.2001
Non Digerito MEDIA 5,10 44,27 enea 2a (171201) 18/12/01 15:43 26,494 1621759 3,86 0,05 3776280032,0 0,6 0 <lod 0,02 enea 2b (171201) 18/12/01 19:49 10,78 702436 4,11 0,05 1542881132,1 0,6 0 <lod 0,05 Prel. 23.10.2001
Digerito MEDIA 3,99 32,06 enea 3a (171201) 18/12/01 15:55 10,663 827396 4,90 0,06 1810673238,1 0,7 0 <lod 0,06 enea 3b (171201) 18/12/01 20:12 9,951 684710 4,35 0,05 1501782633,9 0,6 0 <lod 0,06 Prel. 23.10.2001
Non Digerito MEDIA 4,62 36,00 enea 4a (171201) 18/12/01 16:07 14,819 1425874 6,07 0,08 2577114639,0 0,7 0 <lod 0,04 enea 4b(171201) 18/12/01 20:24 13,937 1204858 5,45 0,07 2385406838,4 0,7 0 <lod 0,04 Prel. 17.01.2001
Non Digerito MEDIA 5,76 38,72 enea 5a (171201) 18/12/01 16:43 21,939 <lod 14390 <lod 10499 <lod 0,03
Palline enea 5b(171201) 18/12/01 20:48 8,208 <lod 13681 <lod 0 <lod 0,07
C N H lod (mg) 0,0160,004 0,015 lod % (su 10 mg di campione) 0,16 0,04 0,15
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