Limiti emissioni cementifici nel recupero energetico (R1) combustibili solidi secondari (C.S.S.)

In tema di emissioni industriali nell’incenerimento e co-incenerimento dei rifiuti la disciplina comunitaria per gli impianti rilevanti, è quella di cui alla Direttiva 2010/75/UE (anche conosciuta come IED – Industrial Emission Directive), recepita dal ns. legislatore con il D.Lgs. 46/2014, il quale ha sostituito il D.Lgs. 133/2005, con il capo IV della IED, introdotto nella Parte IV Titolo III-bis del D.Lgs. 152/2006.

L’allegato I “categorie di attività di cui all’art. 10” della Direttiva IED assoggetta alla sua applicazione gli impianti di incenerimento e coincenerimento rifiuti (punto 5.2) con capacità > 3 t/h per rifiuti non pericolosi e capacità > 10 t/g per rifiuti pericolosi.

Una delle novità più rilevanti, per l’interesse al tema trattato, riguarda l’emanazione delle cd. “B.A.T. – Best Available Technologies – conclusion” (documenti di riferimento – decisioni EU) le quali fissano le nuove condizioni di esercizio ed i relativi valori limite secondo i criteri determinati dall’Allegato III della predetta Direttiva 2010/75/UE ovvero:

• Impiego di tecniche a scarsa produzione di rifiuti;
• Impiego di sostanze meno pericolose;
• Sviluppo di tecniche per il recupero ed il riciclo delle sostanze emesse ed usate nel processo e, ove opportuno, dei rifiuti;
• Processi, sistemi e metodi operativi comparabili, sperimentati con successo su scala industriale;
• Progressi in campo tecnico ed evoluzione delle conoscenze in campo scientifico;
• Natura, effetti e volume delle emissioni in questione;
• Date di messa in funzione delle installazioni nuove od esistenti;
• Tempo necessario per utilizzare una migliore tecnica disponibile;
• Consumo e natura delle materie prime, ivi compresa l’acqua, usate nel processo ed efficienza energetica;
• Necessità di prevenire o di ridurre al minimo l’impatto globale sull’ambiente delle emissioni e dei rischi;
• Necessità di prevenire gli incidenti e di ridurne le conseguenze per l’ambiente;
• Informazioni pubblicate da organizzazioni internazionali pubbliche.

L’art. 237 duo-decies D.Lgs. 152/2006 comma 2, prescrive che gli impianti di incenerimento e coincenerimento siano progettati, costruiti, equipaggiati e gestiti in modo che le emissioni nell’atmosfera non superino rispettivamente i valori di cui, rispettivamente, all’allegato 1 paragrafo A ed all’allegato 2 paragrafo A sempre del Titolo III-bis alla parte IV TUA:

La formula di miscelazione (All. 2 paragrafo A), secondo quanto prescrive il comma 3 dell’art- 237-duodecies non si applica qualora il calore del coincenerimento rifiuti pericolosi sia superiore al 40% del calore totale liberato dall’impianto, o qualora questi co-incenerisca rifiuti urbani misti non trattati.

In verità nella Direttiva IED 2010/75/UE l’ambito di applicazione della disciplina in materia di emissioni industriali comprende, tra le altre attività, quelle elencate nell’allegato I punto 3.1., la produzione di clinker-cemento (> 500 t/g), calce viva (> 50 t/g) ed ossido di magnesio (> 50 t/g).

Ed a tal proposito detta direttiva IED (allegato VI parte 4), trasfusa nell’Allegato I al Titolo III-bis parte Quarta D.Lgs. 152/2006 contiene le seguenti “disposizioni speciali relative ai forni per cemento che coinceneriscono rifiuti:

2.1 I limiti di emissione si applicano per valori medi giornalieri di poveri totali, HCl, HF, NOX, SO₂ (per misurazioni in continuo) come valori medi in un periodo di campionamento minimo di 30 min. e max di 8 ore per i metalli pesanti e come valori medi in un periodo di campionamento min. di 6 ore e max di 8 ore per diossine e furani.

Tutti i valori sono normalizzati ad ossigeno 10%.

I valori medi su 30 minuti sono necessari solo ai fini del calcolo dei valori medi giornalieri.

Ovviamente le tabelle richiamate (e la tematicha nel suo corpus iuris) risultano molto più articolate e complesse, per gli aspetti che attengono alle metodiche, ai punti di rilevamento, ai parametri temporali, alle singole fattispecie degli analitici, ma l’estrapolazione di tali dati sintetici consente di effettuare una prima comparazione, che ci fornisce gli strumenti cognitivi utili ad accertare se, in effetti, la disciplina in materia di emissioni in atmosfera per i cementifici, che utilizzano i rifiuti quale combustibile, sia più blanda di quella degli inceneritori.

Successivamente all’entrata in vigore della Direttiva IE la Commissione Europea ha approvato la decisione nr. 2013/163/UE la quale stabilisce le proprie conclusioni sulle migliori tecniche disponibili (BAT) per il cemento, la calce e l’ossido di magnesio (a tutt’oggi in vigore).

Poiché il TUA ex art. 29-bis prescrive che l’A.I.A. venga rilasciata con riferimento alle conclusioni sulle B.A.T. esistenti, attualmente tutti i cementifici operanti all’interno dell’UE devono conformarsi alla decisione nr. 2013/163.

Venendo allo specifico le BAT approvate contemplano l’utilizzo dei rifiuti (punto 1.2.4) il cui controllo di qualità prevede l’applicazione delle seguenti tecniche;

• Assicurare una qualità costante del materiale sia per quanto riguarda il suo stato fisico (pezzatura, reattività, attitudine alla combustione, potere calorico) ed il suo stato chimico (tenore di cloro, zolfo, metalli alcalini, fosfati da considerare);
• Controllo del valore quantitativo dei rifiuti da utilizzare come materie prime e/o combustibile su determinati parametri analitici quali ad esempio cloro, metalli (mercurio, cadmio), zolfo, contenuto totale di alogeni;
• Controllo di qualità in continuo su ciascun carico di rifiuti.

Per garantire un trattamento adeguato dei rifiuti da utilizzare come combustibile e/o materie prime nel forno, le BAT prevedono l’applicazione delle seguenti tecniche:

• utilizzo punti di alimentazione per ottenere temperature e permanenza in forno adeguati alle caratteristiche progettuali ed operative;
• nell’alimentazione di rifiuti contenenti composti organici volatili, mantenere temperatura elevata a monte della zona di calcinazione;
• controllo di processo in modo che la temperatura dei gas risultanti dal co-incenerimento dei rifiuti venga innalzata in maniera omogenea, anche nelle condizioni più sfavorevoli, ad 850°C per 2 secondi;
• innalzamento della temperatura a 1100°C se nel processo si effettua il co-incenerimento di rifiuti pericolosi con un tenore di Composti Organici alogenati, espressi come cloro, superiore all’1%;
• alimentazione dei rifiuti in modo continuo e costante;
• quanto non sia possibile mantenere le temperature di cui sopra, l’interruzione del coincenerimento tempestivo durante le operazione di avvii e/o arresti.

Sulle emissioni associate alle BAT per NOₓ, i limiti degli effluenti gassosi nei processi di cottura e/o con preriscaldamento/precalcinazione sono i seguenti:

Sulle emissioni associate alle BAT per SOₓ, i limiti degli effluenti gassosi nei processi di cottura e/o con preriscaldamento/precalcinazione sono i seguenti:

Per quanto concerne le emissioni di Clorulo di Idrogeno (HCl), onde prevenire e/o comunque ridurne la loro emissione devono essere utilizzate le seguenti tecniche primarie:

1. Utilizzo di materie prime e combustibili a basso tenore di cloro;
2. Limitazione della quantità di cloro contenuta per ogni rifiuto utilizzato come materia prima e/o combustibile in un forno da cemento

Il BAT-AEL per le emissioni di HCl è < 10 mg/Nmᶾ calcolato come valore medio giornaliero o valore medio riferito al periodo di campionamento (misurazioni isolate per almeno mezz’ora).

Si rammenta che l’allegato I del Decreto MATTM 14.02.2013 n. 22 indica le concentrazioni di massime di Cl ai fini della loro classificazione quale combustibile solido secondario:

Nel rassegnare le conclusioni reputo che, nel suo complesso, i livelli di emissione prodotti dai cementifici nell’utilizzo dei rifiuti quali combustibili, non vedono un quadro di maggior favore da parte del legislatore comunitario (a cui deve conformarsi quello nazionale), ponendo a confronti i limiti degli inquinanti atmosferici quali polveri, SOₓ, NOₓ, PCDD/F e metalli pesanti.

Resta ovviamente inteso che il quadro emissivo è fortemente legato al ciclo di lavorazione della cementeria, alla sua capacità produttiva giornaliera h24 ed al conseguente fabbisogno energetico per la propria produzione; tuttavia le emissioni non sarebbero in alcun modo ridotte se, in alternativa all’utilizzo dei rifiuti come combustibili, si facesse ricorso all’impiego di fonti fossili tradizionali (quali ad esempio Pet-Coke, Carbone).

Del resto la formazione di NOₓ dipende dalla presenza di azoto nell’aria di combustione e dalle alte temperature di processo, e non dal combustibile utilizzato.

Aggiungasi che la formazione di PCDD/F è scoraggiata dalla presenza di calcare (materia prima) che blocca nel reticolo il cloro presente, seppur le BAT ne prescrivono un livello di concentrazione molto basso per le emissioni (< 10 mg/Nmᶾ), mentre i metalli pesanti vengono per la maggior parte incorporati nel clinker (As, Be, Cd, Cr, Cu, Pb, Ni, Zn, Se, V) ad eccezione di quelli volatili (Hg e Ta) i cui limiti di emissione sono molto contenuti (0,05 mg/Nmᶾ).

In ultimo si sottace l’aspetto ambientale rilevante che riguarda la produzione di residui solidi post combustione, le cui scorie nel cementificio vengono rinviate all’alimentazione del forno mentre per gli inceneritori debbono essere avviate a smaltimento.

Indubbiamente l’utilizzo di combustibili non convenzionali nei forni da cemento è una pratica largamente in uso nell’UE ed in costante crescita se si pensa che nel 2018 ha raggiunto un quantitativo di 12,3 mln/ton, con percentuale media di sostituzione pari al 48%, con picco del 65% per la Germania, mentre l’Italia è il fanalino di coda con una percentuale del 13% (dati rapporto Cembureau European Cement Association).

Il tema è di inesauribile approfondimento, di complessità sistemica e fonte di dibattito nella cornice di una transizione ecologica ed energetica, la cui sfida non deve prescindere (come sta accadendo altrove) dal tema esiziale dell’impiego massivo dei combustibili alternativi.

Piacenza, 5 luglio 2021

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