COMBUSTIBILI SOLIDI SECONDARI NEI CEMENTIFICI,
cosa può succedere?
Federico Valerio
già direttore Servizio Chimica Ambientale
Istituto Nazionale Ricerca Cancro Genova
CEMENTIFICI-INCENERITORI?
L’impatto ambientale dei cementifici nella letteratura scientifica 1)
• Polveri sottili (PM10) oltre la norma– Baroutian, M, et al, 2006
• Suolo inquinato da piombo, zinco e cadmio– Al Khashman, 2006
• Suolo ed alimenti inquinati da tallio– Ewer, 1988
L’impatto ambientale dei cementifici nella letteratura scientifica 2)
• Vanadio in aria, acqua, suolo, vegetali– Himdy, 1990
• Cromo nel terreno e nei vegetali– Isikli, 2003
• Cadmio nel terreno, nei vegetali, nel sangue dei residenti– Isikli, 2006
PERCHE’ TANTI E DIVERSI METALLI?
Schema cementificio
combustibilecombustibile
Cosa entra nei cementificio
• Materie prime– Marna– Calcare– Pietro di gesso– Ceneri volanti– Ceneri di pirite– Scorie metallurgiche
Cosa entra nei cementifici
• Combustibili– Carbon fossile– Olio combustibile– Coke da petrolio– Terre da sbianca– Peci– Fanghi depurazione– Farine animali– Combustibili da rifiuto (CDR)– Combustibili Solidi Secondari (CSS)
Fonti di energia usate nei cementifici italianimilioni di TEP
Prezzi combustibili alle cementeriecentesimi/chilo petrolio equivalente
CSS usati nei cementifici italiani2002-2010
Composizione CSS
% in peso
Rifiuti organici 45
Tessili 2
Carta e cartone 13
Plastica 9
Altro 31
Potere Calorifico Inferiore del CSS
Da 17 a 25 Mj per chilogrammo
PET COKE: 32 Mj
Potenzialità di utilizzo
UMBRIAda 44.000 a 220.000 ton/anno
Limiti emissioni cementifici che usano CSS e inceneritori
Genon G*., Brizio E.** (2008)
Possibilità e limiti dei cementifici come impianti per l’utilizzo di combustibili da rifiuto
Waste Management 28, 2375-2385
* Politecnico Torino
**ARPA Piemonte
Grammi di metalli in una tonnellata di CDR
Metalli minimo massimo
Cadmio 0,18 2,6
Tallio 0,02 0,5
Mercurio 0,1 0,4
Piombo 25 157
Vanadio 0,3 7
CONCENTRAZIONI DI METALLI PESANTI
(nanogrammi per metro cubo) NEI FUMI DI UN CEMENTIFICIO
ALIMENTATO CON PET-COKE e CDR
100% pet-coke
50% pet-coke 50% CDR
cadmio-tallio 60 110
mercurio 290 1.270
Ref: Genon 2008
In un cementificio, la combustione
di CSS al posto di PET Coke
produce una maggiore emissione di:
MERCURIO, CADMIO, TALLIO
Classificazione tossicità dei metalli pesanti
• Classe I: cadmio, mercurio, tallio
• Classe II: arsenico, cobalto, nichel, selenio
• Classe III: piombo, cromo, rame, vanadio, stagno, manganese
Dose giornaliera tollerabilemicrogrammi/chilo di peso corporeo
MERCURIO: 1,6 microgrammi
• Un adulto di 70 chili, giornalmente, può essere esposto a
• 112 microgrammi di mercurio
• Un cementificio italiano (1992) in 24 ore, ha emesso
105.000.000 di microgrammi di mercurio:– La dose giornaliera ammissibile per
937.500 soggetti adulti
Diossine dai cementifici tedeschi con e senza CSS
• La quantità di diossina emessa non dipende dai combustibili
• Le diossine si possono formare nella parte fredda (200-400 C°) dell’impianto prima della separazione finale dei fumi
• La presenza di metalli catalizzatori (rame) nelle polveri può facilitare la formazione di diossine a partire da precursori organici e cloro
E se ritornasse il bio metano?
Fattori di emissione per impianti a cogenerazione < 25MWe
Emissione unità Turbogas Inceneritoririfiuti urbani
NOx g/GJ 124 124
PM10 mg/GJ 61 1.126
PM2,5 mg/GJ 51 1.084
27
Fonte : National Environmental Research Institute (NERI) Denmark 2007
28
Ingressoscartibiodegradabili
Uscita biogas grezzo
Uscita digestato
Uscita effluenti liquidi
BIODIGESTORE:schema
u.m.Gas
naturaleBiometano
Potere calorifico
Mega joule/m3 39,9 30,2 - 47,2
Mega joule/kg 72 55 - 86
Poteri calorifici a confronto
Mega joule / kg
Pet coke 32
CSS 17 - 25
Gas naturale 75
Biometano 55 - 86
La digestione anaerobica di
50.000 ton/anno di scarti alimentari e di allevamenti, fanghi depurazione…
produce 6 milioni mc di bio metano,
con potere calorifico di 240 milioni di Mj
equivalenti a
11.400 ton di CSS
Grazie per l’attenzione l’
E per saperne di più:
http://federico-valerio.blogspot.com
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