Il recupero energetico da rifiuti urbani in
Italia
Pasquale De Stefanis
ENEA, Dipartimento Ambiente, Cambiamenti Globali e Sviluppo
Sostenibile
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Indagine ENEA-Federambiente: obiettivi
• Disporre di una banca dati di carattere tecnico quanto più
possibile aggiornata e completa del settore
• Integrare i dati disponibili con maggiori dettagli di tipo
impiantistico, operativo e gestionale
• Favorire la disponibilità e lo scambio di informazioni fra tutti gli
attori interessati
• Fornire ad APAT le informazioni necessarie per la realizzazione
del Rapporto annuale sui rifiuti
• Fornire ad ISWA WGTT (gruppo di lavoro sul trattamento
termico) le informazioni nazionali per l’aggiornamento della banca
dati a livello internazionale
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Metodologia impiegata
Questionario di inchiesta di 4 schede:
1. Informazioni generali
2. Informazioni tecniche
3. Dati di esercizio (2002-2004)
4. Dati economici
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Quadro di sintesi
31.12.2005
Dati 31.12.2004
Area
N°
impianti
Quantità
trattate (Mt)
Energia prodotta (GWh)
Termica
Elettrica
Nord
30
3,17
560
1866
Centro
14
0,60
--
367
Sud
8
0,45
--
113
Totale
52
4,22
560
2346
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Distribuzione per macro - aree
Numero impianti
n. 8
15%
27%
58%
n. 14
nord
centro
sud
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
n. 30
Distribuzione per macro - aree
Rifiuti trattati
11%
14%
nord
centro
sud
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
75%
Distribuzione per macro - aree
Energia prodotta
12%
4%
84%
nord
centro
sud
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Presenza di Federambiente
Capacità (t/g)
22%
Impianti Federambiente: n. 40
Impianti non Federambiente : n. 12
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
78%
Quantitativi e tipologie di rifiuti trattati (2004)
Area
Rifiuti urbani
Frazione secca
CDR
Altri speciali
Totale
kt
%
kt
%
kt
%
kt
%
kt
%
2.208,9
52,28
311,7
7,38
184,0
4,35
470,2
11,13
3.174,7
75,14
Centro
177,9
4,21
70,7
1,67
286,0
6,77
62,5
1,47
597,1
14,13
Sud
361,1
8,55
1,0
0,02
44,2
1,06
46,7
1,11
453,0
10,73
2.747,9
65,04
383,4
9,08
514,2
12,17
579,4
13,71
4.214,8
100
Nord
Totale
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Tipologie dei rifiuti trattati nel 2004
urbani
frazione secca + CDR
speciali
13,8%
21,2%
65,0%
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Tipologie dei rifiuti trattati per macro - area
NORD
R.U.
frazione secca
15%
CDR
6%
altri speciali
10%
69%
10%
CENTRO
30%
10%
SUD
48%
10%
0%
80%
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
12%
Trend dei quantitativi di rifiuti trattati (Mt)
4,5
4,21
4
3,5
3,49
3
2,89
2,5
3,03
2,58
2,13
2
1,98
1,76
1,5
1
0,5
0
1997
1998
1999
2000
2001
2002
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
2003
2004
Recupero energetico vs raccolta differenziata: Italia
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
Raccolta differenziata
Recupero energetico
Elaborazione ENEA su dati APAT (2005)
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Altro
Molise
Sardegna
Sicilia
Basilicata
Puglia
Lazio
Calabria
Campania
Abruzzo
Marche
Liguria
Umbria
Valle D'Aosta
Friuli V.G.
Emilia R.
Toscana
Piemonte
Trentino A.A.
Lombardia
Veneto
0%
Recupero energetico vs raccolta differenziata: Italia
Recupero energetico
> 2.500 t/g
Tra 500 e 2.500 t/g
Raccolta Differenziata
Tra 100 e 500 t/g
RD > 35%
< 100 t/g
15%<RD<35%
Elaborazione Federambiente su dati ENEA e APAT
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
RD < 15%
Recupero energetico vs raccolta differenziata: UE 15
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Dati caratteristici degli impianti (2005)
Capacità
(Mt/a)
Carico termico
(MWt)
Potenza Elettrica
MWe
5,1
2191
536
Impianto “medio”
Capacità
(t/a)
Carico termico
(MWt)
Potenza Elettrica
MWe
105.000
(300 t/g)
42
10
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
“Impianto tipo”
Situazione attuale
Capacità (media)
300 t/g ca
Carico termico (medio)(1)
42 MW ca
Potenza elettrica (media)
N° linee
Apparecchiatura
di combustione
Trattamento Fumi
Rimozione NOx
Recupero energetico
(1)
+
Tendenza
in aumento
in aumento
10 MW ca
in aumento
2
2
Griglia
Griglia/Letto fluido
“a secco”
“a secco” / multistadio
SNCR
Energia elettrica
SCR / SNCR
Energia elettrica
Carico termico = portata oraria x PCI medio dei rifiuti
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Distribuzione impianti per capacità
<= 100 t/g
> 100 t/g <= 300 t/g
2
1
> 300 t/g <= 600 t/g
8
> 600 t/g <= 1.500 t/g
> 1.500 t/g
15
26
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Taglia media degli impianti in Europa
media
Fonte: ISWA (2006)
105.000 t/a
Fonte: Assurre (2000)
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Distribuzione impianti per carico termico
<= 20 MW
> 20 MW <= 50 MW
> 50 MW <= 100 MW
2
> 100 MW
16
12
22
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Distribuzione impianti per età
prima del 1980
tra il 1981 e il 1990
tra il 1991 e il 2000
dal 2001
14
16
4
18
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Produzione e gestione dei residui
Area
geografica
Nord
Centro
Sud
Totale
Scorie
Produzione
kt
%
621,6,
77,1
109,0
13,5
75,6
9,4
806,2
100
Smaltimento
kt
%
468,9
74,6
89,9
14,3
69,6
11,1
628,4
100
Recupero
kt
%
152,7 85,9
19,1 10,7
6,0
3,4
177,8 100
Residui trattamento
fumi
Produzione
kt
%
138,8
70,9
32,7
16,7
24,3
12,4
195,8
100
22%
smaltimento
recupero
78%
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Distribuzione per numero di linee
52 impianti costituiti da 101 linee totali
1
10
15
26
1 linea
2 linee
3 linee
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
4 linee
Le apparecchiature di combustione
Ripartizione per linee di trattamento
 Combustori a griglia (81)
griglia raffreddata ad aria (MG) (69)
griglia raffreddata ad acqua (MGWC) (12)
 Combustori a letto fluido (16)
a letto fluido bollente (FBB) (13)
a letto fluido circolante (FCB) (3)
 Forni a tamburo rotante (4)
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
1/2
Le apparecchiature di combustione
16
4
2/2
per numero di linee
81
Griglia
2.648
Letto fluido
Tamburo rotante
308
14.132
per capacità (t/g)
Griglia
Letto fluido
Tamburo rotante
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Capacità di trattamento degli impianti
Tipo
Capacità (t/g)
1/2
Carico termico (MW)
min-max
media
min-max
Griglia
36-2484
350
4-276
42
(2)
Letto fluido
156-455
260
18-70
44
(3)
Tamburo
rotante
120
--
15,7
(1) Carico termico = portata oraria x PCI medio dei rifiuti
(2) Media degli ultimi 10 anni: 63 MW ca
(3) Media degli ultimi 10 anni: 47 MW ca
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
medio
--
(1)
Capacità di trattamento degli impianti
2
Carico termico Combustori a griglia
8
14
17
> 20 ≤50 MW
>50 ≤100 MW
>100 MW
1
4
Ultimi 10 anni
2
4
6
≤ 20 MW
Carico termico
2/2
6
≤ 20 MW
>50 ≤100 MW
> 20 ≤50 MW
>100 MW
Combustori a letto fluido
4
Ultimi 10 anni
5
5
≤ 20 MW
> 20 ≤50 MW
>50 ≤100 MW
> 20 ≤50 MW
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
>50 ≤100 MW
Impianti a letto fluido (2005)
10 impianti operativi disposti su 16 linee
Parametro
2003
Corteolona
(PV)
2004
Parona
(PV)
2000
72000
60000
142000
1999
2000
Falascaia
(LU)
2002
164800
52000
55000
120000
Quantità rifiuti
t/a
Potenzialità
t/g
216
180
455
288
156
180
408
312
415
144
/
CDR
CDR
Secco
CDR
CDR
CDR
CDR
CDR
CDR/secco
Secco
MJ/kg
16,7
15,9
12,7
15,9
15,5
14,5
16,0
15,0
12,5
10,5
Capacità termica
MW
40,0
34,0
67,3
70,0
28,0
24,6
55,6
49,5
60
17.6
Potenza el. inst.
MW
11,5
9,0
19,5
17,0
6,2
5,8
18,0
12,3
17,3
2,0
/
1
1
1
2
1
2
1
2
2
t/h
9,0
7,5
19,0
6,0
6,5
3,7
3
1x4,6
2x6,2
13,0
8,6
3
MW
40,0
34,0
67,3
35,0
28,0
12,3
n.d.
49,5
30
8,8
--
FBB
FBB
FCB
FBB
FBB
FCB
FBB
FBB
FBB
RFB
Rifiuto trattato
PCI rifiuto
Numero linee
Capacità per linea
Carico termico
per linea
Apparecchiatura
di combustione
Ravenna
Massafra Gioia Tauro Macomer
(BA)
(RC)
(CA)
2003
2005
1994/98
Bergamo
Avviamento
Verona
Scarlino
(GR)
2000
u.m.
90000
Legenda:
FB = letto fluido, FBB = letto fluido bollente, FCB = letto fluido circolante, FRB = letto fluido rotante
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
120000
78600
“Storia” delle apparecchiature di combustione
18.000
16.000
Capacità nominale (t/g)
14.000
12.000
10.000
8.000
6.000
4.000
2.000
0
1995
1996
Griglia
1997
1998
1999
Letto fluido
2000
2001
2002
2003
Tamburo rotante
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
2004
2005
Il recupero energetico
1/2
 Produzione di energia elettrica (E), con ciclo termico a
vapore
 Produzione di energia elettrica + termica (E + T)
 Nessun recupero energetico
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Il recupero energetico
8
2/2
3
per numero di impianti
Recupero di Energia Termica, MW (2004)
41
166
Senza recupero energetico
Con recupero E.E. +E.T.
5.754
Con recupero E.E.
231
11.103
Brescia
Senza recupero energetico
Con recupero E.E. +E.T.
394
Altri
Con recupero E.E.
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
per capacità (t/g)
“Storia” del recupero energetico
55
50
45
Impianti operativi
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
Con recupero energetico (elettrico e termico)
Senza recupero energetico
Con produzione energia elettrica
Totali
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
2003
2004
2005
Il trattamento dei fumi
1/2
Depolverazione
Filtri elettrostatici (EP)
Filtri a maniche (FF)
Cicloni (CY)
Neutralizzazione
gas acidi
A secco (DA)
A semi-secco (SD)
Ad umido (WS)
Multistadio (MS)(1) (di norma: DA+WS)
Riduzione
ossidi di azoto
Riduzione selettiva non catalit.(SNCR)
Riduzione selettiva catalitica (SCR)
Rimozione
microinquinanti
Iniezione di carboni attivi (AC)
SCR
(1) MS = combinazione delle tecniche DA, SD e WS in serie
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Il trattamento dei fumi
2/2
43
32
per numero di linee
14
Secco
12
Semisecco
Umido
Multistadio
8.830
4.584
per capacità (t/g)
1.838
Secco
1.836
Semisecco
Umido
Multistadio
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
“Storia” del trattamento fumi
18.000
16.000
Capacità nominale (t/g)
14.000
12.000
10.000
8.000
6.000
4.000
2.000
0
1995
1996
Secco
1997
1998
1999
Semisecco
2000
2001
2002
Umido
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
2003
2004
Multistadio
2005
Riduzione degli ossidi di azoto
1
2
5
15
per numero di linee
SNCR
Assente
2.868
SCR
Non dichiarato
78
In allestimento
120 661 80
per capacità (t/g)
13.359
SNCR
In allestimento
Non dichiarato
SCR
Assente
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Evoluzione dei livelli di emissione (mg/Nm3)
Tecnologia
di depurazione:
Anni ‘60
Anni ‘70
Anni ‘80
Anni ‘90
Anni ‘00
DLgs
133/20
05
Depolverazione
grossolana
Depolverazione
(ESP)
Depolverazion
e + Processi
chimico-fisici
Depolveraz.+
Processi
chimicofisici spinti
Depol+Processi
chimico-fisici
spinti +(conv.cat.)
RU/RS/RP
RU/RS/RP
500
100
50
< 10
1000
1000
100
500
400
1000
0,5
0,5
500
400
500
0,2
0,5
200
400
100
0,1
0,2
10
10
10
1
50
200
50
0,05
0,05
0,5
10
10
10
1
50
200
50
0,05
0,05
0,5
50
5
< 0,1
0,01-0,1
0,1
0,1
70 -75
75 - 80
80 - 85
80-90
(cicloni)
Polveri
TOC
HCl
HF
SO2
NOx
CO
Cd +Tl
Hg
Metalli pesanti
PCDD/F (FTE),
ng/Nm3
Eff. termica, %
60 - 65
1-5
1-10
< 10
1-8
<1
< 50
1-40
150-400
40–180
< 50
5-30
< 0,05 0,005-0,05
< 0,05 0,001-0,03
< 0,5
0,005-0,5
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Direttiva
2000/76
Monitoraggio degli inquinanti
 In accordo alla normativa pro-tempore vigente
 Microinquinanti: frequenza di rilevamento sovente
superiore alla minima richiesta dalla normativa
 4 impianti effettuano il rilevamento in continuo del
mercurio
 4 impianti effettuano il campionamento in continuo
delle diossine
 Ammoniaca rilevata nella maggior parte degli impianti,
in numerosi casi in continuo
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
Sintesi e conclusioni
 52 impianti operativi in Italia a fine 2005
 Taglia media piuttosto ridotta, in crescita
 Impianto tipo: griglia+trattamento fumi a secco+DeNOx SNCR
 Recupero di energia in forte sviluppo, soprattutto en. elettr.
 Applicazione di nuove tecnologie e tecniche di gestione
 Rinnovo del parco ed incremento della capacità di trattamento
 Recupero dei residui in crescita, ma ancora limitato
 Forte squilibrio tra Nord e Centro/Sud
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006
E’ tutto!
Grazie per l’attenzione!
Convegno
”Emergenza rifiuti: la rinascita possibile”
Napoli, 14 dicembre2006