combustibili solidi secondari nei cementifici, cosa può succedere?
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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). - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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COMBUSTIBILI SOLIDI SECONDARI NEI CEMENTIFICI,
cosa può succedere?
Federico Valerio
già direttore Servizio Chimica Ambientale
Istituto Nazionale Ricerca Cancro Genova
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CEMENTIFICI-INCENERITORI?
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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
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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
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PERCHE’ TANTI E DIVERSI METALLI?
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Schema cementificio
combustibilecombustibile
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Cosa entra nei cementificio
• Materie prime– Marna– Calcare– Pietro di gesso– Ceneri volanti– Ceneri di pirite– Scorie metallurgiche
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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)
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Fonti di energia usate nei cementifici italianimilioni di TEP
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Prezzi combustibili alle cementeriecentesimi/chilo petrolio equivalente
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CSS usati nei cementifici italiani2002-2010
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Composizione CSS
% in peso
Rifiuti organici 45
Tessili 2
Carta e cartone 13
Plastica 9
Altro 31
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Potere Calorifico Inferiore del CSS
Da 17 a 25 Mj per chilogrammo
PET COKE: 32 Mj
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Potenzialità di utilizzo
UMBRIAda 44.000 a 220.000 ton/anno
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Limiti emissioni cementifici che usano CSS e inceneritori
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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
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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
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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
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In un cementificio, la combustione
di CSS al posto di PET Coke
produce una maggiore emissione di:
MERCURIO, CADMIO, TALLIO
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Classificazione tossicità dei metalli pesanti
• Classe I: cadmio, mercurio, tallio
• Classe II: arsenico, cobalto, nichel, selenio
• Classe III: piombo, cromo, rame, vanadio, stagno, manganese
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Dose giornaliera tollerabilemicrogrammi/chilo di peso corporeo
MERCURIO: 1,6 microgrammi
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• 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
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Diossine dai cementifici tedeschi con e senza CSS
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• 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
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E se ritornasse il bio metano?
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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
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28
Ingressoscartibiodegradabili
Uscita biogas grezzo
Uscita digestato
Uscita effluenti liquidi
BIODIGESTORE:schema
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u.m.Gas
naturaleBiometano
Potere calorifico
Mega joule/m3 39,9 30,2 - 47,2
Mega joule/kg 72 55 - 86
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Poteri calorifici a confronto
Mega joule / kg
Pet coke 32
CSS 17 - 25
Gas naturale 75
Biometano 55 - 86
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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
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Grazie per l’attenzione l’
E per saperne di più:
http://federico-valerio.blogspot.com