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La termovalorizzazione dei rifiuti per una pstrategia della sostenibilità

Regione LombardiaAuditorio Gaber – Palazzo Pirelli

Milano – 27 marzo 2014

La via del Combustibile Solido S d i (CSS)Secondario (CSS)

Ing. Federico ViganòDipartimento di Energia - Politecnico di Milano

Sommario

Il CSS: cos’è? Come si produce? La situazione italiana Le rese dei processi produttivi Validità dell’opzione CSS Conclusioni

Convegno Regione Lombardia su Termovalorizzazione - Milano, 27 marzo 2014 2

2

Il CSSIl Combustibile Solido Secondario (CSS) è “il combustibile

solido prodotto da rifiuti che rispetta le caratteristiche di classificazione e di specificazione individuate delle norme

tecniche UNI CEN/TS 15359 e ss.mm.ii. …” (Art. 183, lettera cc D Lgs 152 2006 come modificato dal D Lgs 205 2010)cc, D.Lgs 152-2006 come modificato dal D.Lgs. 205-2010).

La norma CEN EN 15359:2011 definisce:● La classificazione sulla base di tre parametri, ognuno dei

quali può assumere cinque valori, per complessive 125 possibili tipologie di CSS.

● Le modalità per la specificazione obbligatoria e facoltativa


delle altre proprietà del CSS.● La metodologia di determinazioni delle classi

d’appartenenza per una certa produzione di CSS.● La dichiarazione di conformità associata al CSS.● Il richiamo ad altri 13 documenti di riferimento.

Classificazione del CSS

Convegno Regione Lombardia su Termovalorizzazione - Milano, 27 marzo 2014 4Fonte: G. Riva, “CSS: Definizione e classificazione secondo le norme tecniche UNI EN 15359”, Convegno UNICA, Roma 14/02/2014

3

Specificazione del CSS


Metodologia di classificazione


4

Dichiarazione di conformità


Gli obiettivi dello standard● Fornire una metodologia univoca per definire le

caratteristiche dei combustibili derivati dai rifiuti.● Introdurre una terminologia univoca per dialogare tra

operatori del settore, autorità ed enti di controllo.● Incrementare le possibilità d’impiego dei combustibili

derivati dai rifiuti in sostituzione di combustibili fossili.● Introdurre la tipologia di combustibile derivato dai rifiuti

“CSS” in associazione a precise caratteristiche.● Fornire ai potenziali utilizzatori industriali di CSS le

specifiche tecniche necessarie per la progettazione dei di iti i di ti b ti d l CSS


dispositivi di gestione e combustione del CSS.● Favorire la percezione del CSS da parte dell’opinione

pubblica come di un combustibile dalle proprietà ben definite e – quindi – più “sicuro” dei combustibili dalle proprietà incerte (come sono normalmente i rifiuti).

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Produzione del CSSRifiuti

Speciali non pericolosi

Rifiuti Urbani

Selezione e Discarica e/o Discarica e/o Selezione Trattamento Meccanico pre-

trattamentotermovaloriz-

zazione

Recupero di materia

Discarica e/o termovaloriz-

zazione

ProduzioneCSS

termovaloriz-zazione

Selezione frazioni da RD

Meccanico –Biologico

(TMB)

Recupero di materia


zazione

Recupero di materia


zazione


Pre-trattamento produzione CSS

ProduzioneCSS

La produzione del CSS potrebbe limitarsi alla certificazione delle caratteristiche di un certo rifiuto, anche tal quale. Deve

essere garantito il costante rispetto dello standard certificato, secondo le procedure

introdotte dalla normativa e pocanzi illustrate.

Sommario



6

I TMB italiani (2011)


I prodotti dei TMB


Dati 2011, Fonte: ISPRA, Rapporto Rifiuti Urbani 2013.

7

Destino dei prodotti dei TMB

3.500.000

4.000.000

4.500.000

5.000.000

nue

Frazione umida

Rifiuti misti

FO non compostata

Frazioni recuperabili

0

500.000

1.000.000

1.500.000

2.000.000

2.500.000

3.000.000

Tonnellate ann

CSS

Scarti e percolati

Biostabilizzato

Bioessiccato

Frazione secca

CSS 706.216 t/a

FS 787.859 t/a


Destino immediato dei prodotti

Dati 2011 tratti da: ISPRA, Rapporto Rifiuti Urbani 2013.

Incenerimento in Italia (2011)

CSS (191210)

Altri RS non pericolosi445.530

8%

RS pericolosi54.3491%

Totale: 5.790.332 t/aDi cui:da RU: 5.290.445 t/aaltro: 499.879 t/a

?

RU2.783.714

48%

FS (191212)1.948.505

34%

558.2359%

?

?

Convegno Regione Lombardia su Termovalorizzazione - Milano, 27 marzo 2014 14Quantità in tonnellate annue. Dati tratti da: ISPRA, Rapporto Rifiuti Urbani 2013.

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Sommario



Processi TMB a confronto

Triturazione primaria Biostabilizzazione Triturazione

secondariaSeparazione

aeraulicaCSS/CDR

CER191210CSS/CDR

CER191210100% 70% 55%

10% 4% 1%

Processo “Ecoprogetto Venezia Srl”

Frazione inerte

CER191212

Frazione inerte

CER191212

Metalli ferrosi

CER191202

Metalli ferrosi

CER191202

SottovaglioSottovaglio

Metalli non ferrosi

CER191203

Metalli non ferrosi

CER191203

Triturazione primaria Vaglio SovvalloSovvallo Triturazione

secondaria SeparazioneCSS/CDR

CER191210CSS/CDR

CER191210

FrazioneFrazione MetalliMetalli Metalli nonMetalli non

100% 50% 35%

10% 4% 1%

Classico processo a “flussi separati”

Nessun flusso a discaricaTutti i flussi al recupero di

materia

Elevata resa in massa


gg

??CER191212

??CER191212

Biostabilizzazione Separazione

?CER191212

?CER191212

Frazione fine

CER191212

Frazione fine

CER191212

Metalli ferrosi

CER191202

Metalli ferrosi

CER191202

Metalli non ferrosi

CER191203

Metalli non ferrosi

CER19120350%

A discarica?Adattamento da: M. Rossi, “Production of SRF for co-combustion in coal fired Power Plants”,

IEA TASK 36 SRF WORKSHOP, Milan, 20/11/2013.

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Complessità dei TMB efficientiGravimetric Separation

Dimensional Separation

Hammer

mill

Aeraulic

Heavy Fraction

Magnetic

metalsseparator

Aeraulic

Separator

Ferrous

MetalsCER191202

Light Fraction Heavy Fraction

Inert

fraction

Heavy Fraction

Primary

trituratorsBiostabilization

Disk screen

(35mm cut) Secondary

triturators

Magnetic

Metalsseparator

Non

ferrousMetals

CER191203

35‐85mm

>85mm

Stellar screen

(10mm cut)

AeraulicSeparator

Aeraulic

Separator

Non

MagneticMetals

separator

<10 mm

10‐35mm Aeraulic

Separator

AeraulicSeparator

Light

Fraction

Light

Fraction

Ferrous

MetalsCER191202

Light Fraction

Light Fraction


Inert section

Inert

fraction, sand

SRF

Coarse

fraction

Aeraulic

multi Separators

Fine

fraction

Aeraulic

multi Separators

Magnetic

Metalsseparator

Non

MagneticMetals

separator

Light Fraction To sampling and densifyingsection

Heavy Fraction

Schema del processo di separazione utilizzato da

“Ecoprogetto Venezia Srl”.Fonte: M. Rossi, “Production of SRF for co-

combustion in coal fired Power Plants”, IEA TASK 36 SRF WORKSHOP, Milan, 20/11/2013.

Sommario



10

Approccio LCA

RifiutiRifiuti

Combustibile fossile

Impianti sostituiti:

Termoutilizzatore cogenerativo

Rete di teleriscaldamento

Discarica Centrale termoelettrico

Combustibile fossile


teleriscaldamento

Energia elettrica Riscaldamento

degli ambientiEnergia elettrica

Caldaie domestiche

Riscaldamento degli ambienti

Approccio LCA


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CSS in impianti dedicati

200

225

250

di R

UR

CSS prodotto con elevata resa

RUR grande taglia100

125

150

175

rolio

per

to

nn

ella

ta d

CDR grande taglia


discarica0

25

50

75

kg e

qu

iv. p

etr

RUR piccola taglia

CDR piccola taglia

CSS sostituisce comb. fossili

CSS prodotto con elevata resa

200

250

on

of

RW

Scenario 1 (SC, 50% nat gas + 50% oil)

Scenario 2 (CC nat gas)

Scenario 3 (SC coal)

50

100

150

g o

f O

il e

q.s

aved

per

to


0kg

strategy 1large WTEonly elec.

strategy 1small WTE

cogen

strategy 3cement kiln

strategy 1large WTE, cogen

strategy 2power plant (SUB)

strategy 0landfill

Strategia 0RUR a discarica

Strategia 1RUR a grande TV solo elettr.

Strategia 1RUR a piccolo

TV CHPStrategia 2

CSS a centrale acarbone

Strategia 3CSS a

cementificioStrategia 1

RUR a grande TV CHP

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CSS in impianti dedicati

CSS prodotto con elevata resa-20

-10

0Impatti ambientali

-80

-70

-60

-50

-40

-30

%

Ogni indicatore di impatto è normalizzato rispetto alla filiera migliore, posta pari a


-100

-90

FILIERA 1 FILIERA 2 FILIERA 3 FILIERA 4

GWP HTP AP POCPUtilizzo diretto

RUR (A)

CDR in impianti dedicati (B1)

–100 %

GWP: potenziale di effetto serra AP: potenziale di acidificazione

HTP: potenziale di tossicità umana POCP: potenziale di creazione fotochimica di ozono

Sommario



13

Conclusioni● La recente normativa ha introdotto una rigorosa definizione

del Combustibile Solido Secondario (CSS), accompagnata da univoci standard qualitativi e le relative procedure per accertarle e certificarle.

● La produzione del CSS avviene partendo sia dal Rifiuto Urbano Residuo (RUR), sia dagli scarti della Raccolta Differenziata (RD), sia dai Rifiuti Speciali (RS) non pericolosi.

● In Italia la situazione è in evoluzione e ancora non ben definita.

● Le rese di produzione del CSS sono molto varie e fortemente dipendenti dal processo adottato


dipendenti dal processo adottato.● Il bilancio energetico complessivo della via del CSS è pure

fortemente dipendente dal processo di valorizzazione seguito.

● L’impatto ambientale è comparabile a quello della termovalorizzazione diretta dei RSU.


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www.mater.polimi.it

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