METODI DI GESTIONE
MATERIALI POST CONSUMO
(MPC)
IMPATTI AMBIENTALI
E BILANCI ENERGETICI
A CONFRONTO.
Federico Valerio
IST Servizio Chimica Ambientale
Genova
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PER TROVARE
NUOVE SOLUZIONI
A VECCHI PROBLEMI
•spesso basta
CAMBIARE L’ANGOLO DI VISUALE
2
SMALTIMENTO
3
GESTIONE
4
RIFIUTO
5
MATERIALE POST
CONSUMO
(MPC)
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IL RIFIUTO CHE SI GESTISCE
MEGLIO
• E’ QUELLO CHE NON C’E’
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Il rifiuto che non c’è
8
Il rifiuto che non c’è
9
Il rifiuto che non c’è
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I criteri per la scelta migliore
• Il sistema di gestione che garantisce:
– Il maggiore risparmio energetico
– Il minore impatto ambientale
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Il maggiore risparmio energetico
RICICLAGGIO
O
TERMOVALORIZZAZIONE ?
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Il maggiore risparmio energetico
Bilancio energetico
(chilocalorie)
• Produzione
6.000
• Riciclaggio
2.400
• Termovalorizzazione 910
1 kg di carta
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Il maggiore risparmio energetico
Se un chilo di carta è riciclato,
invece che termovalorizzato,
si risparmiano
2.790 chilocalorie !!
1 kg di carta
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• L’energia che si recupera termovalorizzando un
chilo di carta è nettamente inferiore a quella
necessaria per produrre la stessa quantità di carta
termodistrutta
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AVVERTENZA:
I BILANCI ENERGETICI
CORRETTI
SI FANNO SULL’INTERA VITA
DEL PRODOTTO
(DALLA CULLA ALLA TOMBA)
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Energia risparmiata gestendo
una tonnellata di MPC
(kcal)
• Termovalorizzazione 1.193.000
• Riciclaggio
4.234.000
(Dennison, 1996)
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Nella gestione dei MPC,
il maggior risparmio energetico
si realizza con
• IL RICICLAGGIO
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Il minore impatto ambientale
RICICLAGGIO
O
TERMOVALORIZZAZIONE ?
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I BILANCI AMBIENTALI
CORRETTI
SI FANNO SULL’INTERA VITA
DEL PRODOTTO
(DALLA CULLA ALLA TOMBA)
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Inquinanti risparmiati(-) o prodotti (+) con il
riciclaggio e la termovalorizzazione
di una tonnellata di MPC
Riciclaggio
kg
Termovalorizzazione
kg
Anidride carbonica
- 1.132
+ 444
Ossido di carbonio
- 11,4
+ 0,36
Ossidi di azoto
- 4,3
- 0,10
Polveri
- 5,1
- 0, 89
Anidride solforosa
- 4,9
- 2,6
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Nella gestione dei MPC,
il minor impatto ambientale
e il maggiore risparmio energetico
si realizzano con
• IL RICICLAGGIO
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Percentuale di MPC
tecnicamente ed economicamente
riciclabile,
con la raccolta a domicilio
e la tariffazione personalizzata
70 - 80 % !!
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Cosa fare della frazione
indifferenziata di MPC
che resta, dopo
la riduzione e il riciclaggio?
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Prima rispondiamo alla domanda:
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Quale è il rischio sanitario
più rilevante
nella gestione dei MPC
d’origine urbana?
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LA PUTRESCIBILITA’
del 20% dei MPC:
•Scarti e residui di cibo
•Sfalci d’erba
•Pannolini
•………
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I MPC PUTRESCIBILI
(e bio degradabili)
si inertizzano con
L’OSSIDAZIONE
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L’OSSIDAZIONE
E’ la reazione tra
carbonio e idrogeno
con
l’ossigeno
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Dalle reazioni di ossidazione
si producono
• Anidride carbonica
• Acqua
• Calore
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OSSIDAZIONE
• CHIMICA
• BIOLOGICA
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• L’ossidazione chimica (combustione)
– avviene a alta temperatura
• L’ossidazione biologica
– avviene a bassa temperatura
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TUTTI GLI ESSERI VIVENTI
UTILIZZANO L’OSSIDAZIONE
BIOLOGICA
PER OTTENERE CALORE ED ENERGIA
DAL CIBO
NOI UMANI “BRUCIAMO” I NOSTRI
ALIMENTI AD UNA TEMPERATURA DI
SOLO 37° C
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OSSIDAZIONE CHIMICA
( Termovalorizzatore. 380.000 t/a. Copenhagen, Danimarca)
34
OSSIDAZIONE BIOLOGICA
(Impianto di stabilizzazione a secco. 120.000 t/anno. Asslar. Germania)
35
Bio-cella
36
Bio-celle
37
Bio-ossidatori e
termovalorizzatori a confronto
• Tempi di residenza
• Riduzione di massa
• Emissioni in atmosfera
38
Dopo un tempo di residenza
medio
di sette giorni
di bio-ossidazione
la massa dei MPC
si riduce di circa il 40%
con l’emissione in atmosfera di:
acqua, anidride carbonica,
COV
39
COV
Composti Organici Volatili
(idrocarburi, aldeidi, eteri…)
40
Dopo un tempo di residenza
medio
di un’ora
nell’inceneritore
la massa dei MPC
si riduce di circa il 70%
con l’emissione in atmosfera di:
acqua, anidride carbonica, COV,
polveri, ossidi, metalli, acidi,
diossine…
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Le alte temperature che si raggiungono
nel forno di un termovalorizzatore,
ossidano i composti organici
a anidride carbonica ed acqua
ma
producono anche
reazioni indesiderate
e composti tossici
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• PLASTICHE CLORURATE
atossiche
• CLORURO DI SODIO
commestibile
• CADMIO, MERCURIO, PIOMBO
presenti nei MPC in forma a bassa tossicità
con l’incenerimento sono
trasformati in composti eco-tossici
persistenti e bioaccumulabili lungo
la catena alimentare
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Queste reazioni indesiderate sono
impossibili
nella
ossidazione biologica
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In un anno in un termovalorizzatore
• ENTRANO
– 325.000 ton MPC
– 335.000 ton ossigeno
–
1.850 ton reagenti
• ESCONO
– 346.800 ton CO2
– 104.800 ton acqua (combustione)
– 103.000 ton acqua (umidità)
–
1.030 ton fumi
– 73.000 ton fanghi e ceneri
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Inquinanti emessi in atmosfera da un
moderno termovalorizzatore
Tonnellate/anno
Ossidi di azoto
Anidride solforosa
Ossidi di carbonio
Polveri
Carbonio organico
Acido Cloridrico
Piombo
Mercurio, Cadmio
700
266
43
11
3,7
3,9
0,4
0,08
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DIOSSINE
Quanta diossina emettono nell’ambiente
questi due diversi impianti di
ossidazione dei MPC?
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Concentrazione di diossine nell’aria
(analisi effettuate da Istituto Mario Negri)
picogrammi/m3
Aria ambiente
0,18
Uscita bio-ossidatore
0, 03
Uscita termovalorizzatore
100
(rispetto limiti di legge)
Uscita termovalorizzatore
8
(migliori prestazioni)
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Concentrazione di diossine nell’aria
• La bio-ossidazione depura l’aria
• La termovalorizzazione inquina l’aria
(da 500 a 40 volte)
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USI DEI MPC BIOSTABILIZZATI
• Stoccaggio permanente
• Stoccaggio temporaneo
– In sostituzione di combustibili convenzionali
• Centrali termoelettriche
• Cementifici
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Requisiti dei combustibili da rifiuto
• Da raccolta differenziata di qualità
• Emissioni inferiori a quelle dei combustibili
convenzionali:
–
–
–
–
–
Anidride solforosa
Ossidi di azoto
Polveri
Metalli
diossine
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Emisssioni diossine negli USA
(1995)
gr. TEQ/anno
Incenerimento rifiuti urbani
1.250
Incenerimento rifiuti ospedalieri
488
Cementifici (rifiuti tossici)
156
Cementifici (rifiuti urbani)
17,8
Incenerimento rifiuti pericolosi
5,8
52
• In media, per ogni tonnellata di cemento
prodotto, sono emessi
15 microgrammi di diossine (TEQ).
• Il cementificio di Merone (4.451 t/d)
emetterebbe giornalmente
668 g (668.000.000 picogrammi)
di diossine
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• La U.E. nel 2001 ha stabilito una
Dose Tollerabile Giornaliera di diossine di:
2 picogrammi per kg di peso
(dose adulto di 70 kg: 140 picogrammi)
54
Emissione giornaliera di diossine
(previste e presunte)
pg diossine/d
Equivalente a dose
tollerabile giornaliera
di n. adulti
Inceneritore
Acerra
51.000.000
(previste)
364.000
Cementificio
Merone
668.000.000
(presunte)
4.771.000
55
CONCLUSIONI
• Il minor impatto ambientale e la massima
riduzione dei rischi sanitari nella gestione
dei MPC si ottiene:
– Riducendone la produzione
– Riutilizzandoli
– Riciclandoli
– Bio-ossidando e mettendo a discarica
la frazione residua
56
CONCLUSIONI
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58
59