Enna, 13 Giugno 2009 “Termovalorizzazione degli RSU: le ragioni del SI, le ragioni del NO” Dimensionamento ottimale e scelta delle migliori tecnologie disponibili Mario Grosso DIIAR – Sez. Ambientale

Inquadramento della tematica L’incenerimento come tassello del sistema Indice Inquadramento della tematica L’incenerimento come tassello del sistema L’approccio al dimensionamento Il ruolo del pretrattamento Prestazioni energetiche Migliori tecnologie di controllo delle emissioni e prestazioni ottenibili Considerazioni economiche

Rifiuti urbani: produzione pro-capite in Italia (kg/ab/anno) 5

Verso la stabilizzazione della produzione di rifiuti? (EEA, 2008) Rifiuti urbani Verso la stabilizzazione della produzione di rifiuti? (EEA, 2008) Target 5th EAP

Gestione dei rifiuti urbani in Italia, evoluzione storica

Raccolta differenziata, l’Italia a 3 velocità... obiettivo 2012

...la situazione regionale...

… e le Province più virtuose (al 2006) Obiettivo 2012

La gerarchia della gestione dei rifiuti

La gerarchia della gestione dei rifiuti DIRETTIVA 2008/98/CE, Art. 4 Nell’applicare la gerarchia dei rifiuti ..., gli Stati membri adottano misure volte a incoraggiare le opzioni che danno il miglior risultato ambientale complessivo. A tal fine può essere necessario che flussi di rifiuti specifici si discostino dalla gerarchia laddove ciò sia giustificato dall’impostazione in termini di ciclo di vita in relazione agli impatti complessivi della produzione e della gestione di tali rifiuti.

Situazione europea La strada dalla discarica al recupero: obiettivo comune, strade differenti Fonte: EEA, 2007

L’incenerimento come tassello del sistema integrato sostituzione di petcoke RSU RACCOLTA DIFFERENZIATA Materiale NON intercettato CEMENTIFICIO MBT TERMOVALORIZZAZIONE O GASSIFICAZIONE Materiale intercettato Scarti separazione e selezione SEPARAZIONE DEL MULTIMATERIALE E SELEZIONE DI OGNI MATERIALE Scorie e ceneri DISCARICA Energia: sostituzione di energia prodotta per via convenzionale Scarti recupero carta, legno e plastica Scarti recupero acciaio e alluminio A recupero Imballaggi selezionati Organico selezionato Acciaio, Alluminio Vetro, Carta, Legno, Plastica Materiale riciclato: sostituzione del prodotto primario RICICLO Compost: sostituzione di torba e concimi chimici COMPOSTAGGIO FORSU Verde Compost + energia: sostituzione di torba e concimi chimici e di energia prodotta per via convenzionale DIGESTIONE ANAEROBICA

L’approccio al dimensionamento Produzione complessiva di rifiuti attuale e prevista (politiche di riduzione/stabilizzazione) Evoluzione attesa della Raccolta Differenziata (quantitativa/qualitativa) Flussi di rifiuti non urbani, destinabili a recupero energetico (fanghi, rifiuti ospedalieri, car-fluff) Biomasse di scarto I confini del sistema dovrebbero estendersi al di fuori della cerchia dei rifiuti urbani, per poter collettare tutti i flussi di scarto non riciclabili ma combustibili

L’approccio al dimensionamento Alla luce delle recenti indicazioni EU è fondamentale la massimizzazione del recupero energetico impianti di taglia medio-alta (solo elettrico) impianti cogenerativi (elettricità + calore/freddo) Approccio precedente: Bassa RD  impianto per il trattamento del RUR Evoluzione attuale: Elevata RD  impianto per il trattamento del RUR (poco!) e di tutti i residui non riciclabili ma combustibili FLESSIBILITA’!

L’approccio al dimensionamento Bilancio di materia, espresso in termini percentuali, per diversi scenari di RD Scenario di raccolta RIFIUTO LORDO Materiale a recupero di energia (RUR da scarti + RUR indifferenziato + scarti dal recupero(1)) Materiale intercettato con la differenziata RUR indifferen-ziato TOTALE RD selettiva (frazione altro del rifiuto lordo) Materiale secondario (ossia ottenuto dopo il riciclo) RUR da scarti (separazione multi + selezione ogni materiale) Scarti dal recupero Perdite di processo nel recupero (compostaggio) TOTALERD A recu-pero energia (1) A smal-timen-to (2) 35% 3,1 22,4 4,2 1,9 0,2 3,2 35,0 65,0 100 71,1 50% NO FORSU 32,2 6,5 3,4 4,3 49,7 50,3 60,2 50% FORSU 27,2 2,8 0,1 10,6 59,0 65% 33,9 11,8 3,0 13,2 65,1 34,9 49,6 (1): scarti dal recupero di carta, legno e plastica (2): scorie dal recupero di ferro e alluminio Gli scarti per “pulire” il materiale per poterlo riciclare sono circa il 20% del materiale raccolto Raccolte differenziate che evolvono dal 35% al 65% determinano comunque residui finali ancora da smaltire che vanno dal 70% al 50%.

Il ruolo del pretrattamento Lo studio Federambiente del 2002 aveva chiaramente dimostrato la scarsa convenienza del pretrattamento del RUR, qualora: il destino del materiale sia comunque un impianto di termovalorizzazione dedicato il pretrattamento comporti la produzione di FOS nel bacino servito sia implementata una buona raccolta differenziata

1 2 3 4 Impianti dedicati: filiere esaminate Pretrattamento Incenerimento Altri trattamenti 1 Nessuno Tutto il RUR in un forno a griglia - Produzione di acciaio dai rottami ferrosi 2 secco-umido a bocca di forno Secco in forno a griglia - Biostabilizzazione dell’umido - Trattamento emissioni da biostabilizzazione mediante biofiltro 3 A flusso unico con produzione di CDR da bioessiccazione di tutto il RUR CDR in forno a letto fluido - Produzione di acciaio dai rottami ferrosi - Trattamento emissioni da bioessiccazione mediante biofiltro 4 A flusso separato con produzione di CDR e di una frazione organica da stabilizzare - Biostabilizzazione della frazione organica separata dal pretrattamento e successivo smaltimento in discarica -Trattamento emissioni da biostabilizzazione mediante biofiltro

Impianti dedicati: filiera 1

Impianti dedicati: filiera 2 12 kWh Impianti dedicati: filiera 2 energia 5 kWh 200 kg energia 120 kg Mat. da costruzione 50 km Fraz. organica Stabilizz. biologica F.O.S. discarica 1000 kg Pretrattamento emissioni emissioni emissioni 800 kg Fraz. secca energia emissioni additivi 44 kg 67.5 kg Incenerimento reagenti ceneri leggere inertizzazione inerti 50 km Mat. da costruzione 147 kg discarica emissioni ceneri di fondo 50 km discarica emissioni

Impianti dedicati: filiera 3 56 56 kWh kWh energia energia Mat Mat . da . da emissioni emissioni emissioni emissioni costruzione costruzione 1000 1000 kg kg 240 240 kg kg inerti + inerti + 50 km 50 km 216 216 kg kg Produzione di CDR Produzione di CDR ferro ferro discarica discarica PCI: PCI: 10.11 10.11 MJ/kg MJ/kg 24 24 kg kg Umidit Umidit à à : : 31.8 31.8 % % PCI: PCI: 18,32 18,32 MJ/kg MJ/kg Impianto di Impianto di Ceneri: Ceneri: 16.6 16.6 % % ferro recuperato ferro recuperato Um Um idit idit à à : : 7,1 7,1 % % recupero recupero 480 480 kg kg Ceneri: Ceneri: 10,1 10,1 , , % % 705 kWh CDR CDR energia energia emissioni emissioni reagenti reagenti 19 19 kg kg emissioni emissioni 30 30 kg kg reagenti reagenti Incenerimento Incenerimento ceneri ceneri inertizzazione inertizzazione inerti inerti 50 50 km km emissioni emissioni Mat . da costruzione Mat Mat . da . da discarica discarica costruzione costruzione 44 44 kg kg 50 50 km km discarica discarica scorie scorie

Impianti dedicati: filiera 4

Impianti dedicati: risultati bilancio energetico La produzione netta di elettricità di ciascuna filiera è normalizzata rispetto alla filiera migliore, posta pari a +100 %

Impianti dedicati: risultati bilancio ambientale Risultati per il Bacino Grande Ogni indicatore di impatto è normalizzato rispetto alla filiera migliore, posta pari a –100 %

Da smaltimento (D10) a recupero (R1) Incenerimento come recupero energetico Da smaltimento (D10) a recupero (R1) Ep = energia annua prodotta sotto forma di energia termica o elettrica. È calcolata moltiplicando l’energia sotto forma di elettricità per 2,6 e l’energia termica prodotta per uso commerciale per 1,1 (GJ/anno) Ef = alimentazione annua di energia nel sistema con combustibili che contribuiscono alla produzione di vapore (GJ/anno) Ew = energia annua contenuta nei rifiuti trattati calcolata in base al potere calorifico netto più basso dei rifiuti (GJ/anno) Ei = energia annua importata, escluse Ew ed Ef (GJ/anno) 0,97 = fattore corrispondente alle perdite di energia dovute alle ceneri pesanti (scorie) e all’irraggiamento. Incenerimento è R1 se: Ee >= 0,60 per gli impianti funzionanti e autorizzati in conformità della normativa comunitaria applicabile anteriormente al 01/01/2009 Ee >= 0,65 per gli impianti autorizzati dopo il 31/12/2008

Incenerimento come recupero energetico Fonte: CEWEP Energy Report II (2009)

Il caso di Milano (Silla 2) Le migliori tecnologie disponibili Il caso di Milano (Silla 2) Miglioramenti prestazionali ottenuti a seguito del recente potenziamento della linea fumi (bicarbonato + SCR)

“Bilancio” tra flussi complessivi di diossine uscenti e entranti Le migliori tecnologie disponibili Il caso di Bologna “Bilancio” tra flussi complessivi di diossine uscenti e entranti

… dalla VENDITA dell’energia prodotta Il recupero di energia dall'incenerimento dei rifiuti alla luce della revisione della WFD Considerazioni economiche RICAVI UNITARI … dalla VENDITA dell’energia prodotta Vendita di elettricità nel 2006 (€/MWh) Vendita di elettricità nel 2008 (€/MWh) Vendita di calore nel 2008 (€/MWh) 74,75 80 15÷50 … dall’ INCENTIVAZIONE dell’energia prodotta CV nel 2006 (€/MWh) CV nel 2008 (€/MWh) CB, nel 2008 (€/MWh) 125,28 82,50 4 Fonti: GSE, GME, AEEG e operatori, 2008 28 28

Fonte: Consonni et al., 2005; Cewep Considerazioni economiche COSTI SPECIFICI Impianti di taglia piccola (< 100.000 t/a)  150 €/t Impianti di taglia grande (> 300.000 t/a)  100 €/t Inclusivi di: costo d’impianto, del personale, della manutenzione, dell’approvvigionamento reagenti e dello smaltimento residui Fonte: Consonni et al., 2005; Cewep 29

Con incentivi sulla frazione rinnovabile (2008) Considerazioni economiche RICAVI DALLA CESSIONE DI ENERGIA (€/t) Senza incentivi Con incentivi sulla frazione rinnovabile (2008) Impianti cogenerativi, taglia grande 62 85 Impianti cogenerativi, taglia piccola 78 98 Impianti con principale produzione di elettricità 38 61 30

Con incentivi sulla frazione rinnovabile (2008) Considerazioni economiche TARIFFA DI CONFERIMENTO (€/t) Senza incentivi Con incentivi sulla frazione rinnovabile (2008) Impianti cogenerativi, taglia grande 38 15 Impianti cogenerativi, taglia piccola 72 52 Impianti con principale produzione di elettricità 62 39 31

Considerazioni economiche . Tariffa di conferimento del rifiuto “al cancello” dell’impianto (tasse escluse)

Considerazioni economiche CHP, TAGLIA GRANDE CHP, TAGLIA PICCOLA CHP, TAGLIA MEDIA SOLO ELETTRICITA’ SOLO CALORE 33

GRAZIE PER LA VOSTRA ATTENZIONE! 34