La gestione dei rifiuti Ermanno Barni – ENEA

I sistemi territoriali di gestione Le origini del problema Rifiuti e sviluppo sostenibile La gerarchia delle priorità L’importanza della Raccolta differenziata I sistemi territoriali di gestione Le tecnologie di trattamento, recupero e smaltimento Le nuove tecnologie

Rifiuti urbani Discarica

Rifiuti urbani Riciclo Discarica

Rifiuti urbani Riciclo Incenerimento Discarica

Rifiuti urbani Riciclo Incenerimento Discarica

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

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

RU 40 60 25 Sistema produttivo Compostaggio 6 Trattamenti (selezione) Raccolta differenziata dell’umido Raccolta del rifiuto indifferenziato RU 40 60 Raccolte differenziate Eventuali pretrattamenti di selezione Compostaggio Trattamenti (selezione) 6 Incenerimento con recupero energetico 6 19 25 Sistema produttivo Discarica Flussi relativi a sistema integrato con mix di cicli di gestione dell’indiff.to

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.

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)

Le tecnologie di trattamento, recupero e smaltimento Le origini del problema Rifiuti e sviluppo sostenibile La gerarchia delle priorità L’importanza della Raccolta differenziata I sistemi territoriali di gestione Le tecnologie di trattamento, recupero e smaltimento Le nuove tecnologie

Trattamenti meccanico-biologici (TMB) Compostaggio TECNOLOGIE/IMPIANTI PER LA GESTIONE DEI RIFIUTI Selezione meccanica Trattamenti meccanico-biologici (TMB) Compostaggio Combustione (incenerimento) Discarica (interramento) Trattamenti chimico-fisici

TRATT. MECC.-BIOL. SELEZIONE MECCANICA Raccolta differenziata dell’umido Raccolta del rifiuto indifferenziato RU 40 60 Raccolte differenziate TRATT. MECC.-BIOL. Eventuali pretrattamenti di selezione SELEZIONE MECCANICA Compostaggio Trattamenti (selezione) 6 Incenerimento con recupero energetico 6 19 25 Sistema produttivo Discarica Flussi relativi a sistema integrato con mix di cicli di gestione dell’indiff.to

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.

L’impianto di incenerimento Alimentazione rifiuti Produzione vapore Depurazione fumi Produzione en. elettrica Accettazione rifiuti Sistema di controllo Incenerimento Rimozione scorie Stoccaggio rifiuti

RIFIUTI CO2, H2O, energia elettrica turbina combustione vapore residui inquinanti RIFIUTI energia elettrica turbina combustione vapore abbattimento inquinanti, filtri Fumi caldi Fumi caldaia forno recupero energetico depurazione fumi rifiuti

combustione del rifiuto indifferenziato “tal quale”; 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 bio essiccazione.

Incenerimento Discarica 100 27 Ceneri e scorie Recupero energetico da RU: incenerimento del “tal quale”

impianti industriali) 35 Selezione meccanica Incenerimento (inceneritori o impianti industriali) CDR Frazione organica Residui Ceneri e scorie 10 Biostabilizzazione 5 35 Discarica Recupero energetico da RU: : CDR da selezione meccanica

impianti industriali) Trattamento biologico Incenerimento (inceneritori o impianti industriali) CDR Selezione meccanica 55 Ceneri e scorie 10 15 Residui Discarica Recupero energetico da RU: : CDR da bioessiccamento

Fumi per tonn. di indiff. Nm3 Energia elett. prodotta KWh Emissioni in atmosfera ed energia prodotta Indifferenziato combusto (%) Fumi per tonn. di indiff. Nm3 Fumi per tonn. combusta Nm3 Energia elett. prodotta KWh Combustione “tal quale” 100 4.700 560 Combustione fraz. secca 55 3.600 6.545 470 Combustione CDR 33 2.400 7.270 350

Scorie, ceneri e scarti (kg) Totale comprensivo di FOS (kg) Fabbisogno di discarica Scorie, ceneri e scarti (kg) Totale comprensivo di FOS (kg) Combustione “tal quale” 270 Combustione fraz.ne secca 185 375 Combustione CDR 291 521

del recupero di energia da rifiuti 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

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.

Stima delle emissioni di diossine in Germania negli anni 1990 – 2000 g TE/a % Incenerimento Rifiuti 400 33,0 32 11,0 < 2 < 3 Industria metallurgica 750 62,0 220 75,3 < 40 < 57 Centrale termoelettrica 5 0,4 3 1,0 < 5 Caldaie industriali 20 1,6 15 5,1 < 10 < 15 Altri processi termici 1 0,1 < 1 < 0,3 Crematori 4 0,3 2 0,7 Traffico 10 0,9 1,4 Combustione domestica 1,7 T O T A L E 1210 100 292 < 70 Fonte: UBA Agenzia Federale Tedesca per l’Ambiente

Concentrazioni medie di cocaina a Roma e dintorni (inverno ‘05)

La quantità di diossina originata dai fuochi di artificio nella notte del 31 dicembre 1999 è pari a quella emessa dall’inceneritore di Londra in 100 anni di funzionamento Studio dell’Agenzia per la protezione dell’Ambiente del Regno Unito

Le nuove tecnologie Le origini del problema Rifiuti e sviluppo sostenibile La gerarchia delle priorità L’importanza della Raccolta differenziata I sistemi territoriali di gestione Le tecnologie di trattamento, recupero e smaltimento Le nuove tecnologie

Digestione anaerobica Trattamenti termo-meccanici o meccano-chimici Tecnologie avanzate e/o innovative TMB – bioessiccazione Digestione anaerobica Trattamenti termo-meccanici o meccano-chimici (pressoestrusione, Thor, stabilizzazione chimica ecc.) Discarica – bioreattore Principi attivi di origine vegetale ………

combustibili derivati Tecnologie innovative Ipotesi di ciclo di gestione dell’indifferenziato per flussi medio-bassi materiali Perdite di processo 10 2 Produzione combustibili derivati TMB 50.000 t/a “CDR” 15-25 Tecnologie innovative di rec.ro energetico Co-incenerimento con rifiuti speciali FOS al riutilizzo 3 FOS 10 Scarti 10-20 Bioreattore energia discarica

GASSIFICAZIONE PIROLISI Tecnologie innovative di valorizzazione energetica Si basano essenzialmente su processi di: GASSIFICAZIONE PIROLISI Spesso in combinazione tra loro nonché sull’uso della TORCIA AL PLASMA

COMBUSTIONE IN 2 STADI (INCENERIMENTO) Ceneri Rappresentazione schematica dei due diversi utilizzi del syngas prodotto di cui alla precedente diapositiva. Il primo caso non si distingue dall’incenerimento soprattutto se non è presente fisicamente un’apparecchiatura dalla quale è possibile “prelevare” il syngas grezzo prodotto.

“Convenzionale” e “Nuovo” a confronto

In generale, le tecnologie innovative di Valorizzazione energetica dei rifiuti urbani non hanno ancora raggiunto un livello di sviluppo definibile come “commerciale”. Fanno eccezione la gassificazione “termica” e alcune applicazioni della torcia plasma