Presentazione del Corso TECNICHE DI RILEVAMENTO E MONITORAGGIO AMBIENTALE IN IMPIANTO Docente Ing. Vincenzo Giancontieri

Monitoraggio Ambientale in Impianto Introduzione Monitoraggio Ambientale in Impianto I punti fondamentali che si dovranno considerare sono: Chi realizza il monitoraggio; Individuazione Componenti Ambientali interessate e Punti di Controllo; Scelta degli Inquinanti/Parametri da monitorare; Metodologie di monitoraggio; Espressione dei risultati del monitoraggio; Gestione dell’incertezza della misura; Tempi di monitoraggio.

Chi Realizza il Monitoraggio Indica le modalità per la predisposizione ottimale del Sistema di Monitoraggio delle Emissioni (SME) che il gestore dovrà svolgere e di cui sarà il responsabile

Individuazione Componenti Ambientali Interessate e Punti di Controllo Tale scelta deve esser fatta nell’ottica di riuscire ad identificare e quantificare le prestazioni ambientali dell’impianto. Si dovranno inoltre individuare le modalità di controllo che possono consentire di verificare la realizzazione degli interventi (realizzazione di opere, modifiche gestionali, etc.) da effettuare sull’impianto e indicare un appropriato sistema di controllo per consentire il monitoraggio di tali interventi (report periodici, controlli con scadenze programmate, etc.).

Scelta degli Inquinanti/Parametri da Monitorare La scelta dei parametri da monitorare dipende: dai processi produttivi; dalle materie prime; dalle sostanze chimiche utilizzate e/o rilasciate dall’impianto. Si hanno maggiori vantaggi se il parametro scelto serve anche per il controllo operativo dell’impianto.

Metodologie di monitoraggio Gli approcci da seguire per monitorare un parametro sono molteplici; in generale si hanno i seguenti metodi: Misure dirette continue o discontinue Misure indirette fra cui: Parametri sostitutivi Bilancio di massa Altri calcoli Fattori di emissione La scelta di uno dei metodi di monitoraggio e controllo deve essere fatta eseguendo un bilancio tra diversi aspetti, quali la disponibilità del metodo, affidabilità, livello di confidenza, costi e benefici ambientali.

Espressione dei Risultati del Monitoraggio La modalità è strettamente legata agli obiettivi del monitoraggio e controllo. Le unità di misura che possono essere utilizzate, sia singolarmente che in combinazione, sono le seguenti: Concentrazioni – Portate di massa – Unità di misura specifiche e fattori di emissione – Unità di misura relative all’effetto termico – Altre unità di misura relative al valore di emissione – Unità di misura normalizzate

Espressione dei Risultati del Monitoraggio In ogni caso le unità di misura scelte dovrebbero essere chiaramente definite, preferibilmente riconosciute a livello internazionale e adatte ai relativi parametri, applicazioni e contesti, in conformità anche di quanto richiesto nella normativa ambientale italiana applicata e/o applicabile all’attività in esame.

Gestione dell’Incertezza della Misura Si dovrà dichiarare l’incertezza complessiva associata ad ogni singola misura in funzione della metodica e/o della strumentazione utilizzata.

Tempi di Monitoraggio (1) Devono essere stabiliti in relazione al tipo di processo e alla tipologia delle emissioni, consentendo di ottenere dati significativi e confrontabili con i dati di altri impianti. In generale i tempi di monitoraggio (es. tempo di campionamento) devono essere coerenti con quelli presunti dalla struttura dei VLE (Valori Limiti Emissioni) applicati e/o applicabili. In ultima analisi è bene ricordare che la scelta è costituita da una sistematica analisi degli elementi caratteristici dell’attività in modo da circoscrivere il monitoraggio, da effettuare con gli strumenti più appropriati, a quei parametri che sono effettivamente significativi.

Tempi di Monitoraggio (2) Più nel dettaglio va indicato per ciascun monitoraggio: - Tempo di campionamento e/o misura: durata del campionamento e/o misura che deve essere coerente con il metodo impiegato e congruo con la rappresentatività del campione. Tempo medio: intervallo di tempo nel quale il risultato del monitoraggio e controllo è ritenuto rappresentativo dell'emissione media. Il valore può essere espresso come: orario, giornaliero, annuale, ecc. Frequenza: tempo tra successivi prelievi di campioni individuali e/o di misure o di gruppi di misure di un processo di emissione.

Fasi principali sulle quali si struttura uno SME (Studio Monitoraggio Emissioni) Comparabilità ed affidabilità dei dati attraverso la catena di produzione degli stessi; Misure di portata/quantità; Campionamento; Stoccaggio, trasporto e conservazione del campione; Trattamento del campione; Analisi del campione; Trattamento dei dati; Rapporto.

COMPONENTI AMBIENTALI Emissioni in aria (1) individuazione delle emissioni oggetto di monitoraggio e dei parametri (inquinanti) significativi presenti; serie di controlli/misure/stime finalizzati a dimostrare la conformità delle emissioni derivanti dall’attività dell’impianto; i risultati delle misure devono essere espressi in modo coerente con la struttura dei valori limite di emissione;

COMPONENTI AMBIENTALI Emissioni in aria (2) è opportuno ricordare che i valori limite di emissione (VLE) sono solitamente formulati come concentrazione espressa in massa per unità di volume (es. mg/m3), congiuntamente alla portata dell'emissione espressa in volume per unità di tempo (es. m3/h), o come flusso di massa (portata in massa) espressa in massa per unità di tempo (es. Kg/h). In alcuni casi si ricorre all'uso di fattori specifici di emissione espressi in massa per unità di prodotto (es. g/t di prodotto).

COMPONENTI AMBIENTALI Emissioni in aria (3) Il valore del VLE è normalmente mediato nel tempo e il riferimento più impiegato è l’ora (h) seguito dalle medie semiorarie (30’). Quindi la durata delle misure discontinue, dipendente da numerosi fattori, deve essere adeguata all’ottenimento di tale valore mediato. I VLE sono, di norma, correlati a condizioni di temperatura, pressione e umidità standard, i dati del monitoraggio, ai fini del confronto, devono essere normalizzati a tali condizioni.

COMPONENTI AMBIENTALI Emissioni in aria (4) Per le emissioni derivanti da processi di combustione si deve anche operare la normalizzazione dei dati in relazione alla concentrazione di ossigeno di riferimento. Si ricorda inoltre che, in caso di processi discontinui dovranno essere indicate, per ogni emissione, le condizioni dell'impianto durante il controllo.

COMPONENTI AMBIENTALI Emissioni in aria (5)

COMPONENTI AMBIENTALI Emissioni in acqua (1) Relativamente allo scarico/scarichi di acque derivanti dalle attività dell’impianto, si deve prevedere una serie di controlli/misure/stime finalizzati in particolare, alla verifica del rispetto dei valori limite di scarico (emissione) per i parametri (inquinanti) significativi presenti. Per ottenere un campionamento rappresentativo della qualità e della quantità delle acque di scarico la normativa comunitaria indica due metodi fondamentali di campionamento: • il campionamento composito • il campionamento a spot

COMPONENTI AMBIENTALI Emissioni in acqua (2) Il campionamento composito può essere proporzionale alla portata dello scarico o proporzionale al tempo. Nel primo caso viene prelevata un volume stabilito di campione per ogni volume predefinito di portata dello scarico. Nel campionamento proporzionale al tempo, viene prelevato un volume stabilito di campione per ogni unità di tempo. I campioni proporzionali alla portata vengono in genere preferiti per la rappresentatività richiesta e per il calcolo del carico annuale.

COMPONENTI AMBIENTALI Emissioni in acqua (3) Nel campionamento a spot i campioni vengono prelevati a caso e non si riferiscono ad un determinato volume dello scarico. Questo tipo di campionamento viene impiegato, ad esempio, per le seguenti situazioni: • se la composizione delle acque di scarico è costante; • quando un campione giornaliero non è adatto alla rappresentatività richiesta; • per scopi ispettivi; • per controllare la qualità di acque di scarico sversate in un particolare momento; • quando esistono fasi separate (es. olio su acqua).

COMPONENTI AMBIENTALI Rifiuti (1) In relazione alla tipologia di processo, vengono monitorati: • La qualità e quantità dei rifiuti in ingresso e dei rifiuti gestiti, in relazione alla provenienza e alla variabilità del processo di formazione. In particolare: -La verifica del conseguimento di obiettivi generali rispettivamente di riduzione della pericolosità del rifiuto (ad esempio attraverso la sostituzione di certi prodotti e/o materie prime) e di riduzione/riutilizzo della quantità dei rifiuti prodotti; a tale scopo saranno da considerare eventuali determinazioni analitiche sui rifiuti e/o misurazioni di indicatori/parametri di processo (percentuale di contaminante rispetto alla quantità di rifiuto prodotto, quantità di rifiuti avviati effettivamente a recupero rispetto a quella stimata, etc);

COMPONENTI AMBIENTALI Rifiuti (2) La qualità dei rifiuti prodotti, con frequenza dipendente anche dalla variabilità del processo di formazione. In particolare il monitoraggio riguarderà: - la verifica della classificazione di pericolosità; - tipo di analisi (di composizione o prove di cessione), parametri determinati, frequenza e modalità di campionamento ed analisi;

COMPONENTI AMBIENTALI Rifiuti (3) • La quantità dei rifiuti prodotti indicando la relativa frequenza e modalità di rilevamento ed unità di misura, questa ultima mirata ad individuare efficienza del processo produttivo e nell’uso delle risorse [in kg/unità (di prodotto o di consumo di materie prime o di energia o altro)];

MANUTENZIONE E TARATURA I sistemi di monitoraggio e di controllo in continuo dovranno essere mantenuti in perfette condizioni di operatività al fine di avere rilevazioni sempre accurate e precise circa le emissioni e gli scarichi. Le operazioni di manutenzione e taratura possono essere strutturate come segue: 1. Messa a punto del sistema (iniziale) 2. Manutenzione ordinaria 3. Manutenzione straordinaria e preventiva 4. Taratura periodica 5. Verifica della taratura (messa a punto) 6. Acquisizione validazione dati ed elaborazione 7. Gestione dei fuori servizio strumentali

GESTIONE DEI DATI:VALIDAZIONE E VALUTAZIONE (1) l processo logico di trattamento dei dati acquisiti tramite è costituito dalle seguenti operazioni sequenziali: - validazione; - archiviazione; - valutazione e restituzione.

GESTIONE DEI DATI:VALIDAZIONE E VALUTAZIONE (2) Per i sistemi di monitoraggio in continuo, dovranno essere descritte le procedure di validazione dei dati elementari e delle loro elaborazioni su tempi di mediazione più lunghi. Dovranno essere individuati i parametri e le relative soglie utili a definire una situazione di tendenza al superamento delle soglie di emissione. I valori rilevati durante il monitoraggio dell'intero processo devono essere archiviati senza soluzione di continuità

MISURAZIONE DEL RISCHIO POLVERI La valutazione del rischio di esposizione a polveri sarà effettuata nel corso dell’abituale processo di lavoro, durante la normale attività lavorativa ed il normale funzionamento degli impianti, sulla base di una preliminare identificazione delle zone a maggior rischio ambientale Per valutare l’esposizione personale dei lavoratori addetti saranno impiegati dispositivi di campionamento e di misura che permettono di rappresentare la situazione espositiva media del turno di lavoro.

MISURAZIONE DEL RISCHIO POLVERI METODICA DI CAMPIONAMENTO (1) I prelievi di polveri aerodisperse sono finalizzati alla determinazione della frazione respirabile della polvere raccolta, così come definite nell’Allegato VIII del D.Lgs. 277/91. La frazione respirabile, conformemente alla definizione dell’ACGIH e del D.Lgs. 277/91, è costituita dall’insieme di quelle particelle aerodisperse che può penetrare nelle parti più profonde dell’apparato respiratorio (bronchioli e alveoli polmonari), provocando effetti di natura patologica.

MISURAZIONE DEL RISCHIO POLVERI METODICA DI CAMPIONAMENTO (2) Frazione Respirabile Particelle di polvere aventi per il 50%un taglio dimensionale di 4 µm. Essi possono penetrare nell’area dei bronchi.

MISURAZIONE DEL RISCHIO POLVERI Polvere respirabile è definita in termini di velocità di caduta libera delle particelle dalla seguente equazione: dove C e C0 sono le concentrazioni di particelle aventi velocità di caduta f sia per la frazione respirabile sia per la nube di polvere, fc è una costante pari a due volte la velocità di caduta in aria di una sfera di densità unitaria e diametro pari a 5mm

MISURAZIONE DEL RISCHIO POLVERI STRATEGIE DI CAMPIONAMENTO Dove si deve campionare? Per quanto tempo si deve campionare? Quando campionare? Quanti campioni si devono raccogliere?

MISURAZIONE DEL RISCHIO POLVERI SCELTA DEL SISTEMA DI MONITORAGGIO La scelta di un sistema di monitoraggio dipende dai seguenti fattori: tipo di campionamento richiesto: personale o ambientale; condizioni dell’area da monitorare: umidità, temperatura, presenza di flussi d’aria

Studio Monitoraggio Emissioni Schema a Blocchi fasi lavorative Cementificio Campionamento polveri Campionamento rumore Campionamento Acque

Studio Monitoraggio Emissioni Monitoraggio fasi lavorative Cementificio ESPOSIZIONE A POLVERI DESCRIZIONE In caso di fuoriuscita di polveri dall’impianto è possibile l’esposizione degli addetti durante i controlli, ma soprattutto durante gli interventi di pulizia e manutenzione RIFERIMENTI NORMATIVI -   T.U. 1265/34 e D.M. Sanità 05/09/94 (Industrie insalubri). -  Tit. II, Art. 9 “Aerazione dei luoghi di lavoro chiusi” e Capo II “Difesa dagli agenti nocivi” del D.P.R. n.303 del 19.03.1956 “Norme generali per l’igiene del lavoro”. -   D.Lgs. n.626 del 19.09.1994 e s.m.i. -   D.P.R. n. 336 del 1994 (Malattie professionali).

Studio Monitoraggio Emissioni Monitoraggio fasi lavorative Cementificio ESPOSIZIONE A RUMORE DESCRIZIONE La maggiore rumorosità è dovuta all’impianti di macinazione e omogeneizzazione. RIFERIMENTI NORMATIVI -   Art. 24 "Rumori e scuotimenti" D.P.R. n.303 del 19.03.1956. -   Capo IV “Protezione dei lavoratori contro i rischi di esposizione al rumore durante il lavoro” D.Lgs. n.277 del 15.08.1991. -   D.P.R. n.459 del 24.07.1996 “Regolamento per l’attuazione delle direttive 89/392/CEE, 91/368/CEE, 93/44/CEE e 93/68/CEE concernenti il riavvicinamento delle legislazioni degli stati membri relativa alle macchine” (Direttiva macchine).

Monitoraggio fasi lavorative Cementificio Punti di misura ambientali Figura 1: Parte inferiore del mulino di macinazione Figura 2: Tramoggia di carico. Notare i piccoli compressori per lo stasamento pneumatico localizzato in vari punti della tramoggia.

Monitoraggio fasi lavorative Cementificio Punti di misura ambientali Insacchettatrice statica

Monitoraggio fasi lavorative Cementificio Punti di misura ambientali . Punti di misura ambientali a b a) Macchina Pallettizzatrice; b)Pressa Idraulica

Monitoraggio fasi lavorative Cementificio Punti di misura ambientali . Nastro trasportatore

Monitoraggio fasi lavorative Cementificio Tipologia di campionamento . Il campionatore ambientale è stato posizionato all’interno dell’area prescelta nei punti di maggiore presenza dei lavoratori e in accordo con in accordo sia alle varie attività lavorative sia alle macchine operanti nell’area suddetta. Campionatore personale Campionatore ambientale

Studio Monitoraggio Emissioni MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO Il Titolo VII del Decreto Legislativo 19 settembre 1994, n.626 all’articolo 62 comma 3 stabilisce che l’esposizione dei lavoratori sia ridotta al più basso valore tecnicamente possibile e che comunque non debba superare il valore limite stabilito nell’allegato VIII-bis. In allegato VIII-bis per le polveri di legno viene indicato il valore limite, su di un periodo di riferimento di 8 ore, di 5 mg/m3 come frazione inalabile (F.I.). Quindi, a far data dall’ 1/01/2003 le Aziende che effettuano lavori comportanti l’esposizione a polveri di legno duro devono essere in grado di dimostrare che l’esposizione dei lavoratori è inferiore al valore limite di 5 mg/m3.

Studio Monitoraggio Emissioni MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO Le misurazioni ambientali devono essere considerate la tappa finale di verifica di un processo di riduzione delle esposizioni e del mantenimento in essere delle condizioni (misurazioni periodiche) con il quale le Aziende possano documentare e tenere sotto controllo il livello di esposizione raggiunto e implicitamente il rispetto del valore limite.

Studio Monitoraggio Emissioni MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO La polvere inalabile viene univocamente definita nella norma UNI-EN 481/1994 Nella norma viene prescritto che il campionatore della F.I. (frazione inalabile) selezioni le particelle aerodisperse secondo la convenzione Ei = 50 [1+exp(-0,06D)] dove: Ei è la percentuale di particelle di diametro aerodinamico D che devono essere raccolte dal sistema di campionamento (con D < 100 μm).

Studio Monitoraggio Emissioni MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO I campionatori utilizzati possono essere di due tipologie: portamembrana con cono di riduzione (secondo l’allegato VII del D.Lgs.277/91, abrogato dal D.L. 2/02/02 n.25) oppure sistemi di campionamento della frazione inalabile, quali IOM o botton sampler. Il campionamento deve essere eseguito nella “zona respiratoria” del lavoratore e l’orifizio di entrata del campionatore deve essere mantenuto parallelo al corpo.

Studio Monitoraggio Emissioni MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO Le pompe di campionamento devono essere tarate al flusso desiderato tramite flussimetro a bolla con cronometro a lettura di 1/10 di secondo (o con sistemi analoghi a migliori prestazioni). Le pompe per il campionamento personale devono essere conformi alla norma UNI-EN 1232. Il flusso deve essere misurato all’inizio e al termine del prelievo e non deve essere registrata una variazione superiore al 10% pena il rigetto del campionamento. I filtri da impiegare devono avere caratteristiche idrofobe: sono consigliabili filtri in fibra di vetro per la loro maneggevolezza rispetto ai filtri in PVC.

Studio Monitoraggio Emissioni MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO Il tempo di campionamento relativo ad ogni singolo prelievo deve essere ottimizzato in funzione della quantità di polvere che si può depositare sulla membrana: ambienti poco polverosi richiedono tempi di campionamento adeguati per la raccolta di quantità minima di polvere (peso indicativamente maggiore di 200 ÷ 300 μg) ovvero ambienti molto polverosi richiedono tempi di campionamento relativamente brevi (in certe operazioni di carteggiatura possono essere sufficienti anche 30 minuti) per evitare depositi di polvere eccessivi sul filtro e all’interno del sistema di campionamento.

Studio Monitoraggio Emissioni MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO Il condizionamento dei filtri può essere effettuato, o mantenendoli in essiccatore per circa 12 ore prima di eseguire la pesata, o collocandoli all’interno di cabina (o stanza) con umidità e temperatura controllata per tempi adeguati (indicativamente 24 ore). Ogni gruppo di filtri pesati deve comprendere un filtro di controllo (bianco, nella quantità di uno ogni dieci filtri o frazioni di dieci); questo consente di avere una costante verifica di uniformità del sistema dei condizionamento–pesata. In caso di differenze significative controllare la sequenza delle operazioni e le apparecchiature.

Studio Monitoraggio Emissioni MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO Nel contesto della strategia di misurazione sono indicati tre capitoli: - di identificazione degli agenti presenti nei luoghi di lavoro, - di determinazione dei fattori relativi ai fini della valutazione dei processi e delle procedure di lavoro esaminando: mansioni, attività, procedure, fattori di emissione, impianti di aspirazione, tempi di esposizione e criteri di lavoro, - di valutazione delle esposizioni nei confronti del valore limite.

Studio Monitoraggio Emissioni MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO Senza entrare nello specifico della Norma UNI-EN 689:1997 preme evidenziare la necessità ivi prevista che i tempi di esposizione all’agente siano ben determinati e che i tempi di campionamento (siano essi su di un solo filtro o complessivamente in più frazioni) siano rappresentativi dell’esposizione.

Studio Monitoraggio Emissioni MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO . La formula per il calcolo dell’esposizione giornaliera risulta: Cexp,g = Ctc * Te/T0 dove: Ctc = Concentrazione di polvere sul tempo di campionamento complessivo Te = Tempi di esposizione del lavoratore alle polveri di legno T0 =8 ore = Tempo di riferimento Allegato VIII-bis - D.Lgs. 626/94 Cexp,g = Esposizione giornaliera riferita a 8 ore.

Studio Monitoraggio Emissioni MISURAZIONE DELLE POLVERI DI LEGNO Il criterio di decisione di conformità al valore limite, in questo caso, si basa sulla probabilità percentuale di superamento del valore limite; la norma definisce tre situazioni di valutazione dell’esposizione professionale: - situazione rossa:con probabilità di superamento di valore limite maggiore del 5%, - situazione arancio:con probabilità di superamento del valore limite fra lo 0,1 e il 5%, - situazione verde:con probabilità di superamento del valore limite inferiore allo 0,1%.

Al termine di ogni o valutazione dell’esposizione o misurazione periodica deve essere redatto un resoconto che preveda le motivazioni delle procedure che si sono adottate Il resoconto deve contenere, fra l’altro, indicazioni relative a: i) chi ha eseguito la valutazione e le misurazioni; ii) la descrizione dei fattori relativi al posto di lavoro e le condizioni trovate durante le misurazioni, iii) i tempi di campionamento con l’ora di inizio e fine, iv) la procedura di misurazione, v) gli eventi o fattori che possono influenzare i dati, vi) le concentrazioni di esposizione professionale, vii) il risultato del confronto con il valore limite.

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The END