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La gestione dei rifiuti urbani tra riciclo, valorizzazione energetica e smaltimento in discarica Ermanno Barni – ENEA XVIII settimana della cultura scientifica.

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Presentazione sul tema: "La gestione dei rifiuti urbani tra riciclo, valorizzazione energetica e smaltimento in discarica Ermanno Barni – ENEA XVIII settimana della cultura scientifica."— Transcript della presentazione:

1 La gestione dei rifiuti urbani tra riciclo, valorizzazione energetica e smaltimento in discarica Ermanno Barni – ENEA XVIII settimana della cultura scientifica c.r. Casaccia 6 marzo 2008

2 Problema o risorsa: le tappe Equilibrio (naturale riassorbimento) La rivoluzione industriale Dopoguerra (legame diretto al PIL, crescita, superamento della capacità di naturale riassorbimento e conseguente inquinamento) Oggi (problema ambientale planetario - necessità di modifica dei sistemi gestionali nel senso del recupero) Domani (necessità di modifica dei modelli di produzione-consumo)

3 rivoluzione industriale società contadina società industriale contesto rurale assenza di rifiuti contesto urbano scarsità di rifiuti contesto urbano/rurale prevalenza dell’umido preval. del secco e prodotti industriali di sintesi Crescita dei rifiuti industriali Sversamento sul suoloDiscarica controllata Incenerimento (recupero energetico) Riciclaggio

4 Gerarchia delle priorità Riduzione di quantità e pericolosità Riciclo e recupero materiali Recupero di energia Smaltimento in sicurezza

5 Prevenzione obiettivi e strumenti ancora da definire risultati quantitativamente poco significativi Gestione strumenti maturi (sistemi integrati) buoni e affermati risultati

6 Nell’ambito della gestione invece nell’ultimo decennio si registrano significativi cambiamenti in atto nei paesi economicamente più avanzati. Gestione rifiuti urbani Media UE Discarica 54%Recupero 27%Incen. 19% Danimarca Italia Grecia/Irlanda

7 Un sistema di gestione dei rifiuti urbani può essere realizzato con logiche e modalità tecniche diverse. Un sistema è evidentemente tanto migliore quanto più alta è la percentuale di materiali riciclati o recuperati e quanto più bassa è la frazione che viene smaltita in discarica. Esistono dei limiti, essenzialmente economici ma anche ambientali, al recupero di materiali ed energia; analogamente, permane comunque la necessità di discariche per i residui delle operazioni di trattamento e recupero.

8 RU Raccolta differenziata dell’umido Compostaggio Discarica Sistema produttivo Raccolte differenziate Trattamenti (selezione) Raccolta del rifiuto indifferenziato Eventuali pretrattamenti di selezione Incenerimento con recupero energetico

9 Elementi caratterizzanti e limiti intriseci Impatto ambientale estremamente positivo a livello territoriale ampio, riduzione degli impatti anche a livello locale ma necessità di nuove localizzazioni impiantistiche, tra cui i termovalorizzatori Crescita dei costi diretti, della complessità e della capacità di gestione del sistema pubblico Presenza non marginale di discariche (30-50% in peso, anche se con volumi e impatti ridotti)

10 COMPOSIZIONE RU E OPZIONI DI GESTIONE 1) 50%

11 RU Raccolta differenziata dell’umido Compostaggio Discarica Sistema produttivo Raccolte differenziate Trattamenti (selezione) Raccolta del rifiuto indifferenziato Eventuali pretrattamenti di selezione Incenerimento con recupero energetico , ,5 Flussi relativi a sistema integrato con mix di cicli di gestione dell’indiff.to

12 RU Raccolta differenziata dell’umido Compostaggio Discarica Sistema produttivo Raccolte differenziate Trattamenti (selezione) Raccolta del rifiuto indifferenziato Eventuali pretrattamenti di selezione Incenerimento con recupero energetico Flussi relativi a sistema integrato con mix di cicli di gestione dell’indiff.to

13 Il ciclo tecnologico di gestione della frazione indifferenziata del rifiuto urbano può essere realizzato in diversi modi, cui corrispondono elementi di impatto e sostenibilità differenti. Anche se quantificabili, essi non sono facilmente confrontabili tra loro per dar luogo ad una “scala di valori” universalmente accettata e condivisa. Non deve pertanto sorprendere la notevole differenziazione che si riscontra, tanto a livello nazionale che internazionale, nelle varie situazioni ed ambiti territoriali, anche avanzati.

14 Cicli applicati in Italia per la valorizzazione energetica dell’indifferenziato residuale  combustione del rifiuto indifferenziato “tal quale”;  combustione della sua sola frazione secca;  produzione e combustione di CDR da selezione meccanica;  produzione e combustione di CDR da bioessiccazione.

15 Incenerimento Discarica Recupero energetico da RU: incenerimento del “tal quale” Ceneri e scorie27 100

16 Selezione meccanica Selezione meccanica Incenerimento (inceneritori o impianti industriali) Incenerimento (inceneritori o impianti industriali) Biostabilizzazione CDR Frazione organica Residui Ceneri e scorie Discarica Recupero energetico da RU: : CDR da selezione meccanica

17 Incenerimento (inceneritori o impianti industriali) Incenerimento (inceneritori o impianti industriali) Trattamento biologico Trattamento biologico Selezione meccanica Selezione meccanica CDR Discarica Ceneri e scorie Residui Recupero energetico da RU: : CDR da bioessiccamento

18 Emissioni in atmosfera ed energia prodotta Indifferenziato combusto (%) Fumi per tonn. di indiff. Nm 3 Fumi per tonn. combusta Nm 3 Energia elett. prodotta KWh Combustione “tal quale” Combustione fraz. secca Combustione CDR

19 Produzione di residui Scorie/cene ri kg Scarti da discarica kg FOS kg Combustione “tal quale” 200/7000 Combustione fraz.ne secca 60/ Combustione CDR 34/

20 Scorie, ceneri e scarti (kg) Totale comprensivo di FOS (kg) Combustione “tal quale” 270 Combustione fraz.ne secca Combustione CDR Fabbisogno di discarica

21 RU Raccolta differenziata dell’umido Compostaggio Discarica Sistema produttivo Raccolte differenziate Trattamenti (selezione) Raccolta del rifiuto indifferenziato Incenerimento con recupero energetico Flussi relativi a sistema integrato con waste to energy dell’indiff.to

22 La valenza ambientale del recupero di energia da rifiuti Contributo alla riduzione delle emissioni di gas serra L’nceneritore come “emettitore nullo” in termini di impatto globale

23 Da molti anni tutte le realizzazioni impiantistiche (non solo ambientali) sono oggetto di contestazioni da parte delle popolazioni interessate e, anche se meno frequentemente, dalle amministrazioni locali. Sugli impianti di incenerimento si focalizza in genere il massimo del dissenso. Tali contestazioni sono oggi fondamentalmente strumentali, essendo superati, negli impianti moderni, i problemi ambientali tipici di questa fase del ciclo di gestione dei rifiuti.

24 Stoccaggio/ pretrattamenti Combustione Recupero energetico Trattamento fumi Conferimento rifiuti Presenza impianto Viabilità Emissioni ScorieInquin. termico Ceneri Emissioni al camino Fanghi Scarichi idrici Termovalorizzazione – fattori di impatto

25 Stoccaggio/ pretrattamenti Combustione Recupero energetico Trattamento fumi Conferimento rifiuti Presenza impianto Viabilità Emissioni ScorieInquin. termico Ceneri Emissioni al camino Fanghi Scarichi idrici Fattori di impatto aspecifici

26 Stoccaggio/ pretrattamenti Combustione Recupero energetico Trattamento fumi Conferimento rifiuti Presenza impianto Viabilità Emissioni ScorieInquin. termico Ceneri Emissioni al camino Fanghi Scarichi idrici Fattori di impatto minori o delocalizzati

27 EMISSIONI DI UN IMPIANTO DI RECUPERO ENERGETICO E DI UNA CENTRALE TERMOELETTRICA

28 EMISSIONI DI GAS SERRA DA COMBUSTIONE RU (KgCO 2 /t RU )

29 Relazione tra bacino di utenza e ciclo tecnologico Con l’attuale produzione pro-capite media ed RD al 35% Bacino minimo: abitanti con il ciclo “combustione del tal quale” abitanti con il ciclo “combustione CDR” Taglia minima di riferimento: t/anno …. tra i fattori che condizionano le scelte, oltre a quelli ambientali

30 TMB t/a Perdite di processo 10 materiali 2 FOS al riutilizzo 3 Scarti discarica “CDR” Co incenerimento con rifiuti speciali Produzione combustibili derivati FOS 10 Ipotesi di ciclo di gestione dell’indifferenziato per flussi medio-bassi Tecnologie innovative di rec.ro energetico energia Bioreattore

31 Parametri significativi per l’impatto globale Parametri significativi per l’impatto locale (emissioni) mg/Nm 3  g/m 3 g/t g/ kWh g/h (immissioni)

32 Immissioni Concentrazione di inquinanti in aria a livello del suolo Valori tipici per i moderni impianti NO x media annua 0,1-5  g/m 3 max base oraria 5-10  g/m 3 PCDD/PCDF media annua 0,5x10 -6 ng/m 3 TE


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