Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria
Chimica/ Ingegneria Energetica
Formazione e Controllo di Inquinanti nella
Combustione
Impianti di trattamento effluenti
Atmospheric emission control: Legislation
Prof. L.Tognotti
Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale
Anno Accademico 2014-2015
Emissions
•Regulated pollutants:
(CO2, SO2, CO, NOx,
Particles,…
•Non-Regulated pollutants:
(Nano-particles, PAH, Benzene,
VOC, etc.)
Chemical
transformations
•Primary pollutants
•Secondary pollutants
(Ozone, Particles, acid rain,
etc.)
Health Effects
•Chronic Diseases
(Asthma, allergies, cancer)
Acute Diseases
(Bronchial, cardiovascular
diseases)
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Air Pollutants
 Most occur in gaseous form or as particulate matter
 Gaseous Pollutants = Sulfur dioxide, nitrogen oxides,
carbon monoxide, ozone, volatile organic compounds,
hydrogen sulfide, and hydrogen fluoride
 Particulate Matter Pollutants = particles of organic,
inorganic, or liquid substances
 Classified according to their origin
 Primary Pollutants = emitted directly into the air
 Secondary Pollutants = produced when primary
pollutants react with normal atmospheric compounds
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Photochemical air pollution
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Acid deposition
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Air Pollutants
 The Primary Pollutants that account for nearly all
air pollution problems are:
Carbon monoxide = 58%
Nitrogen Oxides = 15%
Sulfur Oxides = 13%
Volatile Organic Compounds = 11%
Particulates = 3%
 Every year about hundreds of million metric tons
of these pollutants enter the atmosphere due to
human activity; concentrated locally or regionally
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Air Pollution
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Air Quality Standards
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NON criteria Pollutants
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Urban Air Pollution
 Urban areas = air pollution concentration sites
 Smog = visible air pollution
 Present in nearly all urban areas
 Extent depends on emission rates, topography, and weather
conditions
 When rate of production exceeds rates of transportation and
chemical transformation dangerous conditions can develop
Meteorology Influence
Restricted circulation in lower atmosphere due to formation of inversion
layer may lead to pollution event
Atmospheric inversion occurs when warm air overlies cool air
Topography Influence
Topography surrounding the urban areas may create area specific
atmosphere-surface interactions
Combined with meteorological effects this can concentrate the air
pollution above the city (i.e. LA, San Diego, Phoenix)
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Air Quality Management: conceptual approach
Emissions:
Sampling/Analysis
Continuous Emission Monitoring
Industrial
Source
Air quality:
Campaigns,
Measuring stations
Databases
Atmosphere
(short, medium,long range)
Receptors
Permits
LVs,
IPPC: integrated
Air Quality Standards
ELVs
environmental licensing,
BAT
Atmospheric Dispersion
Modelling
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http://acm.eionet.europa.eu/
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EU legislation: Clean Air For Europe (CAFE’)
 Industry emission → IPPC> Industrial emissions
 Ambient air quality
 Frequent requirement for atmospheric dispersion
modelling to ensure compliance with AQ standards
of planned site
 Vehicle/fuel standards
 National ceilings
 Cost effectiveness
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European Legislation
http://ec.europa.eu/environment/air/index_en.htm
Acidification
99/32/EC
01/80/EC (LCPs)
01/81/EC
Two wheel veichles
97/24/EC
Auto OIL
98/69/EC
98/70/EC
99/96/EC
IPPC
96/61/EC
Incineration
00/76/EC
VOC
99/13/EC
Air Quality
96/62/EC Ambient Air Quality Assessment and Management
99/30/EC Air quality standard for PM10, SO2, NOx e lead
00/69/EC Air quality standard for CO and Benzene
02/03/EC Air quality standard for Ozone
Ambient Air Quality
I Daughter Directive
Directive (1999/30/EC)
 Member States have two years to transpose the Directive and set
up their monitoring strategies relating to limit values for NOx,
SO2, Pb and PM10.
 Member States shall ensure that up-to-date information on
ambient concentrations of SO2, NOx, particulate matter and lead
is routinely made available to the public.
 The limit values for NOx for the protection of vegetation must be
met by 2001. The health limit values for SO2 and PM10 must be
met by 2005. The other health limit values for NO2 and Pb must
be met by 2010.
 Member States will have to prepare attainment programmes
showing how the limit values will be met on time for those areas
where attainments by "business as usual" cannot be presumed.
These programmes must be made directly available to the public,
and must also be sent to the Commission.
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Ambient Air Quality: II and III Daughter Directives
Directive (2000/69/EC)
 The directive establishes limit values for concentrations of benzene and
carbon monoxide in ambient air, and requires to assess concentrations
of those pollutants in ambient air on the basis of common methods and
criteria, as well as to obtain adequate information on concentrations of
benzene and carbon monoxide and ensure that it is made available to the
public.
Directive (2002/3/EC)
 The directive sets long-term objectives equivalent to the World Health
Organisation's new guideline values and target values for ozone in
ambient air to be attained where possible by 2010. These targets follow
Directive 2001/81/EC on national emission ceilings.

Member States will have to prepare attainment programmes for those
areas where attainments cannot be assumed without further changes.
These programmes must be made directly available to the public and must
also be sent to the Commission. Annual reporting under the 2nd Daughter
Directives must follow Commission Decision 2004/461/EC.
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Air Quality Management: conceptual approach
Air quality:
Emissions:
Campaigns,
Measuring stations
Sampling/Analysis
Continuous Emission Monitoring
Industrial
Source
Permits
IPPC: integrated
environmental licensing,
BAT
Atmosphere
(short, medium,long range)
ELVs
Receptors
LVs,
Air Quality Standards
Atmospheric Dispersion
Modelling
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http://ec.europa.eu/environment/industry/stationary/index.htm
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The Large Combustion Plant Directive (2001/80/EC)
 The LCP directive sets emission limit values from 2008 according to
the fuel used for plants larger than 50 MWth
The directive has 3 plant categories:
 – existing plants (licensed before 1st of July 1987)
 – new plants (licensed after 1st of July 1987 but before 27
November 2002 (and operational before 27th November 2003))
 – new-new plants (licensed after 27th November 2003)
Member countries may devise a national emission reduction plan
(NERP) and set their own legislation or requirements as long as the
plan ensures the same emissions total that applying the ELVs for
individual plants would have done
It seems to be a common opinion that the LCP directive will lead to
the closure of many coal-fired and some older oil-fired power plants
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Limit values for SO2: existing plants
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v
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v
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http://eippcb.jrc.ec.europa.eu/
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Normativa Italiana su inquinamento atmosferico
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NORME ABROGATE E SOSTITUITE
 TITOLO I
 D.P.R. 203/88;
 D.M. 8/05/1989;
 D.P.C.M. 21/07/1989;
 D.M. 12/07/1990;
 D.P.R. 25/07/1991;
 D.M. 44/2004.
 TITOLO II
 L. 615/1966;
 D.P.R. 1391/1970.
 TITOLO III
 D.P.C.M. 395/2001;
 D.P.C.M. 8/03/2002.
ESCLUSIONI
 Impianti di cui al Dlgs.133/2005 (incenerimento rifiuti);
 Impianti soggetti ad Autorizzazione Integrata Ambientale
(IPPC);
Nonché:
 Impianti di combustione (compresi i gruppi elettrogeni a
cogenerazione), di potenza termica nominale < 1 MW,
alimentati a biomasse, a gasolio (anche in emulsione), o a
biodisel;
 Impianti alimentati ad olio combustibile di potenza termica
nominale < 0,3 MW;
 Impianti alimentati alimentati a metano o GPL, di potenza
termica nominale < 3 MW;
 Impianti ubicati all’interno di impianti di smaltimento rifiuti,
alimentati da gas di discarica, gas residuati da processi di
depurazione e biogas, di potenza termica fino a 3 MW, se
l’attività di recupero è soggetta a procedure semplificate e le
stesse sono state espletate;
ESCLUSIONI (2)
 Impianti alimentati a biogas di potenza inferiore o uguale a 3
MW;
 Gruppi elettrogeni di cogenerazione alimentati a metano o
GPL, di potenza < 3 MW;
 Gruppi elettrogeni di cogenerazione alimentati a benzina di
potenza < 1 MW;
 Impianti di combustione connessi ad attività di stoccaggio di
prodotti petroliferi funzionanti per meno di 220 ore annue, di
potenza < 5 MW se a metano o GPL, e < 2,5 MW se a
gasolio;
 Impianti di emergenza, sicurezza, laboratori di analisi e
ricerca, impianti pilota per prove, ricerche, sperimentazione,
individuazione di prototipi (tranne in caso di emissioni di
sostanze cancerogene, tossiche o mutagene – parte II,
allegato I).
ESCLUSIONI (3)
 Per gli impianti elencati, l’A.C. può prevedere l’obbligo di
comunicare, in via preventiva, la data di messa in esercizio o
di avvio dell’attività.
 Le norme di cui al titolo I non si applicano inoltre, agli
impianti e alle attività di cui all’elenco della parte I
dell’allegato IV (impianti con emissioni scarsamente
rilevanti);
 Per tali impianti e attività l’A.C. può prevedere una
comunicazione attestante il ricadere in tale elenco nonché, in
via preventiva, contenente la data di messa in esercizio o
inizio attività;
QUESTIONI PRINCIPALI
 Autorizzazione a termine (15 anni);
 Obbligo di comunicazione in caso di modifica non sostanziale;
 Necessità di chiedere nuova autorizzazione per impianti già
autorizzati secondo apposito calendario stabilito dall’A.C. ed
entro i termini stabiliti dal decreto;
 Convogliamento emissioni diffuse;
 Camino unico.
AUTORIZZAZIONE
 Tutti gli impianti che generano emissioni, inclusi gli impianti
termici non disciplinati dal Titolo II, devono essere
autorizzati.
STRUTTURA DELLA DOMANDA DI AUTORIZZAZIONE
 Domanda all’A.C. accompagnata da:





Progetto dell’impianto;
Tecniche adottate per limitare le emissioni in quantità e qualità;
Modalità di esercizio;
Tipo, quantità e caratteristiche dei combustibili utilizzati
Relazione tecnica di descrizione del processo produttivo in cui si
inserisce l’attività a cui l’impianto è destinato e indicante il periodo
intercorrente tra messa in esercizio e messa a regime.
ITER AUTORIZZATIVO
 L’A.C. procede:
 Convocazione entro 30 gg. dalla domanda di una C.d.S.;
 Pronuncia entro 120 gg. (150 in caso di integrazioni).
 In caso di mancata pronuncia il gestore può, entro 60 gg.,
richiedere il pronunciamento del Ministro dell’Ambiente che si
esprime, di concerto con quello della salute e delle attività
produttive, sentito il Comune interessato, entro 90 gg. (150 per i
casi di presentazione della nuova domanda per impianti anteriori
al 1988 e 2006).
CONTENUTI DELL’AUTORIZZAZIONE
 L’autorizzazione stabilisce:
 Modalità di captazione e convogliamento per le emissioni
convogliabili;
 Valori limite di emissione, prescrizioni, metodi di campionamento
e analisi, criteri per la valutazione della conformità dei valori
misurati ai valori limite, periodicità dei controlli in capo al gestore;
 Prescrizioni per il contenimento delle emissioni diffuse;
 Periodo intercorrente tra messa in esercizio (da comunicarsi
almeno 15 gg. prima) e messa a regime;
 La data per comunicare i dati relativi alle emissioni effettuate in
un periodo continuativo non < 10 gg. dalla messa a regime e la
durata di detto periodo; il numero di campionamenti.
DLgs 152/06