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ANNESSO V MIGLIORI TECNOLOGIE DISPONIBILI PER LOTTARE CONTRO LE EMISSIONI DI INQUINANTI ORGANICI PERSISTENTI PROVENIENTI DA GRANDI FONTI FISSE I. INTRODUZIONE 1. Il presente annesso intende fornire alle Parti alla Convenzione indicazioni per determinare le migliori tecnologie disponibili e consentire loro di adempiere agli obblighi enunciati al paragrafo 5 dell'articolo 3 del Protocollo. 2. Per "migliori tecnologie disponibili" (MTD) s'intende lo stadio di sviluppo più efficace ed avanzato delle attività e loro modalità di utilizzo, comprovante la capacità pratica di talune tecnologie di rappresentare la base dei valori limite d'emissione, al fine di evitare o (qualora ciò risulti impossibile) ridurre in generale le emissioni ed il loro impatto sull'ambiente: - per "tecnologie" s'intende sia la tecnologia utilizzata, sia il modo in cui l'impianto è progettato, costruito, mantenuto, gestito e disattivato; - per tecnologie "disponibili", s'intendono le tecnologie elaborate su scala in modo da applicarle nel settore industriale pertinente, a condizioni economicamente e tecnicamente vantaggiose in considerazione dei costi e dei vantaggi, a prescindere che tali tecnologie siano o meno utilizzate o prodotte sul territorio della Parte interessata, purché l'operatore possa avervi accesso in condizioni ragionevoli; - per "migliori" tecnologie s'intendono quelle più efficaci per ottenere un alto livello generale di protezione dell'ambiente. Al fine di determinare le migliori tecnologie disponibili, conviene tenere conto in generale, o nei casi particolari, dei fattori di seguito enumerati in considerazione dei costi e vantaggi probabili della misura considerata e dei principi di precauzione e di prevenzione: - uso di una tecnologia poco inquinante; - uso di sostanze meno pericolose; - ricupero e riciclaggio di un gran numero di materie prodotte ed utilizzate durante le operazioni, e dei rifiuti; - procedimenti, mezzi o metodi di gestione paragonabili, sperimentati con successo su scala industriale; - progressi tecnologici ed evoluzione di cognizioni scientifiche; - natura, effetti e volume delle emissioni in questione; - date di immissione in servizio di impianti nuovi o già esistenti; - termini richiesti per realizzare la migliore tecnologia disponibile; - consumo di materie prime (compresa l'acqua) e tipo di materie prime utilizzate nel procedimento come pure la sua efficacia energetica; - necessità di prevenire o ridurre al minimo l'impatto globale delle emissioni sull'ambiente ed i rischi d'inquinamento dell'ambiente; - necessità di prevenire gli incidenti e di ridurre al minimo le loro conseguenze sull'ambiente. Il concetto di migliore tecnica disponibile non intende stabilire una particolare tecnica o tecnologia, ma vuole tenere conto delle caratteristiche tecniche dell'impianto in questione, della sua situazione geografica e delle condizioni dell'ambiente a livello locale. 3. Le informazioni relative all'efficacia ed al costo delle misure di lotta contro le emissioni sono attinte dai documenti ricevuti ed esaminati dalla Squadra speciale e dal Gruppo di lavoro preparatorio per i POP. Salvo diversa indicazione, le tecnologie citate sono considerate come aventi una validità comprovata dall'esperienza pratica. 4. L'esperienza in materia di impianti e di prodotti nuovi che si avvalgono di tecnologie poco inquinanti, nonché in materia di adeguamento degli impianti esistenti si perfeziona continuamente, di modo che sarà necessario sviluppare e modificare periodicamente il testo dell'annesso. Le migliori tecnologie disponibili per i nuovi impianti possono di norma essere applicate agli impianti esistenti, nella misura in cui si preveda un sufficiente periodo di transizione e misure di adattamento. 5. Sono elencate e descritte di seguito alcune misure di lotta contro le emissioni, di costo ed efficienza variabili. La scelta delle misure applicabili in ciascun caso dipende da un certo numero di fattori, fra cui la situazione economica, l'infrastruttura e la capacità tecnologica, e se del caso le misure di lotta contro l'inquinamento atmosferico già in vigore. 6. I principali POP emessi da fonti fisse sono: a) I policlorodibenzo-p-diossine/furanni (PCDD/PCDF); b) L'esaclorobenzene (HCB); c) Gli idrocarburi aromatici policiclici (HAP). d) Le definizioni corrispondenti sono fornite all'annesso III del presente Protocollo. II. GRANDI FONTI FISSE DI EMISSIONI DI POP 7. Le emissioni di PCDD/CDF hanno per origine procedimenti termici che comprendono materie organiche e cloro; esse derivano da una combustione incompleta o da alcune reazioni chimiche. Le principali fonti fisse di PCDD/PCDF sono le seguenti: a) L'incenerimento dei rifiuti, compreso il co-incenerimento; b) I procedimenti metallurgici termici, ad esempio la produzione di alluminio e di altri metalli non ferrosi di ferro e d'acciaio; c) gli impianti di combustione producenti energia; d) la combustione nei fornelli domestici; e) alcuni procedimenti di produzione chimica che emettono prodotti intermedi e sottoprodotti. 8. Le grandi fonti fisse di emissione di HAP sono le seguenti: a) riscaldamento domestico a legno o a carbone; b) I fuochi all'aria aperta come i fuochi di abbruciamento delle immondizie, gli incendi di foresta ed il debbio dopo la raccolta; c) Cokificazione e fabbricazione di anodi; d) Produzione di alluminio (con il procedimento Soederberg); e) Gli impianti di preservazione del legno, salvo per le Parti in cui questa categoria non contribuisce sostanzialmente alle emissioni totali di HAP (così come definite all'annesso III). 9. Le emissioni di HCB hanno per origine gli stessi procedimenti termici e chimici delle emissioni di PCDD/PCDF ed il meccanismo di formazione è analogo. Le grandi fonti d'emissioni di HCB sono le seguenti: a) Gli impianti d'incenerimento dei rifiuti, compresi gli impianti di co-incenerimento; b) Le fonti termiche delle industrie metallurgiche; c) La combustione di combustibili clorati nei forni; III METODI GENERALI DI LOTTA CONTRO LE EMISSIONI DI POP 10. Esistono vari metodi per combattere o prevenire le emissioni di POP provenienti da fonti fisse. Si può citare ad esempio la sostituzione dei prodotti iniziali, la modifica dei procedimenti (anche del controllo delle operazioni e della manutenzione) e l'adeguamento degli impianti esistenti. È fornita di seguito una lista indicativa delle misure disponibili, le quali possono essere applicate separatamente o congiuntamente: a) Sostituzione dei prodotti di partenza trattandosi di POP o qualora esista un legame diretto fra questi prodotti e le emissioni di POP provenienti dalla fonte; b) Adozione delle prassi ottimali dal punto di vista ecologico - buona organizzazione interna, programmi di manutenzione preventiva, ecc. - o modifica dei procedimenti ed in particolare installazione di sistemi a circuito chiuso (ad esempio nelle cokerie, oppure utilizzazione di elettrodi inerti per l'elettrolisi); c) Modifica dei procedimenti al fine di ottenere una completa combustione e quindi prevenire la formazione di inquinanti organici persistenti mediante il controllo di parametri quali la temperatura d'incenerimento o la durata di permanenza; d) Depurazione dei gas di combustione, ad esempio mediante incenerimento o ossidazione termica o catalitica, rimozione delle polveri o assorbimento; e) Trattamento dei residui, dei rifiuti e dei fanghi di depurazione, ad esempio per via termica o disattivazione. 11. I livelli d'emissione indicati per le varie misure enumerate nelle tabelle 1,2,4,5,6,78, e 98 si riferiscono generalmente a casi precisi. Le cifre o forchette indicate corrispondono ai livelli d'emissione in percentuale dei valori limite d'emissione con l'applicazione delle tecnologie classiche. 12. Il rapporto costo-efficacia può essere valutato in funzione del costo totale per anno e per unità di riduzione delle emissioni (investimenti e costi di gestione compresi). Occorre inoltre considerare il costo delle misure di riduzione di emissioni di POP nel contesto dell'economia del procedimento considerato globalmente, tenendo conto ad esempio dell'impatto delle misure anti-emissioni e dei costi di produzione. Dati i numerosi parametri implicati, le cifre relative alle spese d'investimento ed ai costi di gestione dipendono strettamente dalle specifiche circostanze di ciascun caso. IV. TECNICHE DI RIDUZIONE DELLE EMISSIONI DI PCDD/PCDF A. Incenerimento dei rifiuti 13. Si tratta dell'incenerimento dei rifiuti urbani, dei rifiuti pericolosi, dei rifiuti sanitari e dei fanghi di depurazione. 14. Le principali misure di riduzione delle emissioni di PCDD/PFCD provenienti da inceneritori sono le seguenti: a) Misure primarie relative ai rifiuti da incenerire; b) Misure primarie relative al procedimento d'incenerimento; c) Misure agenti sui parametri fisici del processo di combustione degli effluenti gassosi (gradi di temperatura, velocità di raffreddamento, tenore di ossigeno, ecc.); d) Depurazione dei gas di combustione; f) Trattamento dei residui della depurazione. 15. Misure primarie relative ai rifiuti da incenerire. Le misure che agiscono sui prodotti di partenza mediante riduzione delle sostanze alogenate e loro sostituzione con materie non alogenate non sono adatte per l'incenerimento dei rifiuti urbani o dei rifiuti pericolosi. È preferibile modificare il procedimento d'incenerimento e prendere misure secondarie di depurazione dei gas di combustione. Di converso, la gestione del prodotto iniziale è un'utile misura primaria per la riduzione dei rifiuti che può inoltre offrire il vantaggio di un riciclaggio, e da cui può derivare una riduzione indiretta delle emissioni di PCDD/PCDF grazie alla diminuzione delle quantità di rifiuti da incenerire. 16. La modifica del procedimento d'incenerimento in modo da ottimizzare le condizioni di combustione (temperatura di solito fissata a 850° gradi o più, calcolo dell'apporto di ossigeno in funzione del potere calorifico e della consistenza dei rifiuti, controllo della durata di permanenza - circa 2 s per 850° - e della turbolenza dei gas, eliminazione delle zone di gas freddi nell'inceneritore, ecc.) è una misura importante che consente di ridurre efficacemente le emissioni di PCDD/PCDF. Gli inceneritori a letto fluido permettono di mantenere una temperatura inferiore a 850° C con soddisfacenti livelli di emissioni. Gli inceneritori esistenti dovrebbero di regola essere risistemati o sostituiti, il che forse non è fattibile economicamente in tutti i paesi. Il tenore di carbonio delle ceneri dovrebbe essere ridotto al minimo. 17. Misure che si applicano ai gas di combustione. Le misure indicate in appresso permettono diminuire in proporzioni ragionevoli la concentrazione di PCDD/PCDF nei gas di combustione. Le temperatura della sintesi de novo di tali materie oscilla fra 250 e 450°C. Tali misure sono indispensabili se si vogliono ottenere i livelli auspicati in fine circuito. Eccone la lista: a) Spegnimento dei gas di combustione (misura efficace e relativamente poco costosa); b) Aggiunta di agenti inibitori come la trietanolammina o la trietilammina (aventi facoltà di ridurre anche gli ossidi di azoto) con tuttavia reazioni secondarie da non trascurare per ragioni di sicurezza; c) Utilizzazione di sistemi di cattura delle polveri funzionanti a temperature oscillanti fra 800 e 1000° C (filtri ceramici o cicloni, ad esempio); d) Applicazione di sistemi a scariche elettriche a bassa temperatura; e) Prevenzione dei depositi di ceneri volanti nel dispositivo di evacuazione dei gas di combustione. 18. I metodi di depurazione dei gas di combustione sono i seguenti: a) Utilizzazione di classici separatori di polveri per ridurre le emissioni di PCDD/PCDF fissati su particelle; b) Riduzione selettiva, catalitica (RCS) o non catalitica (RNCS); c) Assorbimento su coke o su carbone attivo nei sistemi a letto fisso o fluidizzato; d) Applicazione dei vari metodi di assorbimento ed ottimizzazione dei sistemi di depurazione-lavaggio utilizzando miscele di carbone attivo, di coke attivo, soluzioni di calce e di calcare in reattori a letto fisso, mobile o fluido. Il rendimento d'estrazione dei PCDD/PFCD gassosi può essere migliorato applicando sulla superficie del filtro a manico un primo strato di coke attivo; e) Ossidazione mediante H2O2; f) Applicazione di metodi di combustione catalitica che utilizzano svariati tipi di catalizzatori (Pt/Al2O3 o catalizzatori rame-cromite con promotori diversi per stabilizzare la zona superficiale e rallentare l'invecchiamento del catalizzatore). 19. Grazie ai metodi di cui sopra, si possono ridurre le emissioni di PCDD/PCDF nei gas di combustione a 0,1 ng ET/m3. Tuttavia occorre fare in modo che nei sistemi che utilizzano assorbitori o filtri al carbone attivo o coke, le polveri fugaci di carbonio non aumentino le emissioni di PCDD/PCDF a valle. Si rileva che gli assorbitori ed i separatori di polveri situati a monte dei catalizzatori (tecnologia di riduzione catalitica selettiva) producono residui carichi di PCDD/PCDF, che necessitano di un secondo trattamento, o di essere correttamente eliminati. 20. La comparazione delle varie misure di riduzione di emissioni di PCDD/PCDF nei gas di combustione è molto complessa. La tabella corrispondente copre un'intera gamma d'impianti industriali di svariate capacità e configurazioni. I parametri di costo tengono inoltre conto di misure di riduzione di altri inquinanti come i metalli pesanti (fissati o non sulle particelle). Non è quindi possibile, nella maggior parte dei casi, enucleare una relazione diretta con la sola riduzione di emissioni di PCDD/PCDF. I dati disponibili relativi alle varie misure anti-emissioni sono ricapitolati alla tabella 1. Parte di provvedimento in formato grafico a/Emissioni rimanenti rispetto alle emissioni ottenute in assenza di misure di riduzione 21. Gli inceneritori di rifiuti sanitari possono essere una fonte principale di emissioni di PCDD/PCDF in molti paesi. Alcuni rifiuti d'ospedale come le parti anatomiche umane, i residui contaminati, gli aghi, il sangue, il plasma ed i prodotti citostatici sono trattati in quanto categoria particolare di rifiuti pericolosi mentre altri sono spesso inceneriti sul posto, in lotti. In questo caso gli inceneritori possono essere conformi alle stesse norme di riduzione dei PCDD/PCDF degli altri impianti d'incenerimento. 22. Le Parti possono considerare di adottare politiche che incentivano l'incenerimento dei rifiuti urbani e dei rifiuti d'ospedale in grandi impianti regionali invece che in piccoli inceneritori, rendendo così più economica l'applicazione delle migliori tecniche disponibili. 23. Trattamento dei residui della depurazione dei gas di combustione. Diversamente dalle ceneri d'incenerimento, questi residui contengono in concentrazioni relativamente elevate, metalli pesanti, inquinanti organici (PCDD/PCDF compresi), cloruri e solfuri. In particolare, i dispositivi di depurazione-lavaggio ad umido, producono grandi quantitativi di rifiuti liquidi acidi contaminati. L'eliminazione di queste sostanze deve dunque essere accuratamente controllata. A tal fine, esistono speciali metodi di trattamento fra cui: a) il trattamento delle polveri di filtri di tessuto mediante catalisi a bassa temperatura ed in atmosfera povera di ossigeno; b) la depurazione-lavaggio delle polveri di filtri di tessuto con il procedimento 3-R (estrazione dei metalli pesanti con acidi e distruzione della materia organica per combustione); c) la vetrificazione delle polveri di filtri di tessuto; d) l'applicazione di altri metodi di immobilizzazione; e) l'applicazione della tecnologia del plasma. B. Procedimenti termici applicati in metallurgia 24. Alcune attività metallurgiche possono essere importanti fonti d'emissioni in PCDD/PCDF, e cioè: a) La siderurgia primaria (alti forni, officine di agglomeramento e di preparazione del minerale di ferro in pellets ); b) La siderurgia secondaria; c) L'industria dei metalli non ferrosi di prima e seconda fusione (produzione del rame). I provvedimenti di lotta contro le emissioni di PCDD/PCDF nelle industrie metalliche sono ricapitolate nella tabella 2. Parte di provvedimento in formato grafico 25. Gli impianti di produzione e di trasformazione di metalli che sono all'origine di emissioni di PCDD/PCDF possono ridurne la concentrazione grazie a misure antiemissioni ad un livello massimo di 0,1 ng ET/m3 (per uno scorrimento volumico di gas residuali superiore a 5 000 m3/h). Officine di agglomeramento 26. Misurazioni effettuate in officine di agglomeramento dell'industria siderurgica hanno fatto emergere che emissioni di PCDD/PCDF erano di solito presenti nella forchetta di 0,4-4 ng ET/m3; in occasione di un'unica misurazione in un impianto sprovvisto di dispositivi anti-emissioni, è stato rilevato un valore di 43 ng ET/m3. 27. I composti alogenati possono dar luogo ad emissioni di PCDD/PCDF nelle officine di agglomeramento quando sono presenti nei prodotti iniziali (polveri di coke, sali contenuti nel minerale greggio) o nei materiali riciclati che vi sono aggiunti (calamina, polveri di gas di alti forni, polveri di filtraggio e fanghi provenienti dal trattamento delle acque reflue). Tuttavia, come nel caso dell'incenerimento dei rifiuti, non vi è una connessione definita fra il tenore di cloro dei prodotti iniziali e le emissioni di PCDD/PCDF. Occorre quindi evitare la formazione di materiali residui contaminati e disoleare o sgrassare la calamina prima di utilizzarla nell'impianto. 28. La combinazione delle varie misure secondarie in appresso è la soluzione più efficace per ridurre le emissioni di PCDD/PCDF: a) Riciclaggio dei gas residuali: questa tecnica riduce sensibilmente le emissioni di PCDD/PCDF come pure lo scorrimento degli effluenti gassosi e riduce i costi dell'impianto di dispositivi anti-emissione a valle; b) Installazione di filtri di tessuto (in alcuni casi in combinazione con precipitatori elettrostatici) o di precipitatori elettrostatici con iniezione di miscele di carbone attivo/ coke attivo/calce nei gas residuali; c) Depurazione - lavaggio secondo metodi nuovi che comprendono lo spegnimento preliminare dei gas residuali, un potente lavaggio e la separazione mediante deposito gocciolatore, che può ridurre le emissioni a 0,2-0,4 ng RT/m3. L'uso addizionale di adeguati agenti di assorbimento come il coke di lignite o il carbon fossile minuto permette di migliorare ulteriormente questo risultato (0,1 ng ET/m3). Produzione di rame di prima e seconda fusione 29. Gli attuali impianti di produzione di rame di prima e seconda fusione possono far fuoriuscire, dopo la depurazione dei gas di combustione, qualche picogramma e fino a 2 ng ET/m2 di PCDD/PCDF. In passato, un solo forno di arrostimento poteva emettere fino a 29 ng ET/m3 prima dell'ottimalizzazione degli aggregati. I valori delle emissioni di PCDD/PCDF di tali impianti sono di solito molto ineguali a causa delle diverse caratteristiche delle materie prime, le quali sono utilizzate negli aggregati secondo procedimenti pure molto diversi. 30. Le seguenti misure consentono di norma di ridurre le emissioni di PCDD/PCDF: a) Smistamento preliminare della ferraglia; b) Trattamento preliminare della ferraglia, ad esempio rimozione dei rivestimenti di materia plastica o di PCV, e pretrattamento dei rifiuti di cavi unicamente a freddo o con metodi meccanici; c) Spegnimento dei gas residuali caldi (con possibilità di utilizzare il calore) per ridurre il tempo di permanenza nella zona termica critica del circuito degli effluenti gassosi; d) Combustione ad ossigeno o in ambiente ricco di ossigeno o iniezione di ossigeno nel forno di arrostimento; e) Assorbimento in un reattore a letto fisso o a getto fluido su carbone attivo o polveri di coke attivo; f) Ossidazione catalitica. Produzione d'acciaio 31. Le emissioni di PCDD/PCDF provenienti da acciaierie a convertitore e da cubilotti ad aria calda, i forni elettrici ed i forni ad arco di fonderia sono di molto inferiori a 0,1 ng ET/m3. I forni ad aria fredda ed i forni rotativi (per la fusione della ghisa) hanno tassi d'emissione maggiore. 32. Applicando le seguenti misure è possibile ottenere una concentrazione di 0,1 ng ET/m3 nelle emissioni di forni ad arco utilizzati per la produzione di acciaio di seconda fusione: a) Cattura a parte delle emissioni provenienti da operazioni di carico o di scarico; b) Utilizzazione di un filtro di tessuto o di un precipitatore elettrostatico in combinazione con l'iniezione di coke. 33. IL carico dei forni ad arco contiene spesso oli, emulsioni o grassi. È possibile ridurre le emissioni di PCDD/PCDF applicando misure primarie di carattere generale, consistenti nello smistare, disoleare e decapare la ferraglia nella misura in cui quest'ultima contenga materie plastiche, caucciù, pitture, pigmenti o additivi di vulcanizzazione. Fonderie utilizzate nell'industria di alluminio di seconda fusione 34. Le emissioni di PCDD/PCDF provenienti da fonderie dell'industria dell'alluminio di seconda fusione vanno da 0,1 a 14 ng ET/m3, i valori dipendono dal tipo di aggregato di fusione, dai materiali utilizzati e dalle tecniche di depurazione dei gas residuali utilizzati. 35. In questo settore, l'installazione di filtri ad un solo stadio o a molteplici stadi con l'aggiunta di calcare/carbone attivo/coke attivo a monte del filtro consente di rispondere al criterio di concentrazione di 0,1 ng ET/m3 nelle emissioni con un tasso di efficacia del 99%. 36. Potrebbero inoltre essere applicate anche le seguenti misure: a) Ridurre al minimo i flussi di gas residuali ed estrarre e depurare separatamente quelli contaminati da diverse sostanze; b) Evitare i depositi di particelle nel circuito dei gas residuali; c) Rapido attraversamento della zona delle temperature critiche; d) Migliorare lo smistamento preliminare dei rottami d'alluminio ottenuti per tagliuzzamento, mediante tecniche di separazione mediante sospensione densa, la classificazione essendo effettuata con deposito in circuito turbinoso; e) Migliorare la pulizia preliminare dei rottami d'alluminio, mediante decapaggio dei trucioli e loro successiva essiccazione. 37. Le opzioni d) ed e) sono importanti in quanto è poco probabile che con le tecniche moderne di fusione senza fondente (in cui si evita l'uso di fondenti con alogenuri) si possa trattare la ferraglia di qualità mediocre che può essere utilizzata nei forni rotativi. 38. È opportuno segnalare a tale proposito che nell'ambito della Convenzione per la protezione dell'ambiente marino dell'Atlantico del Nord-Est, sono in corso dibattiti sulla revisione di una raccomandazione formulata precedentemente in vista di eliminare gradualmente l'uso dell'esacloroetano nell'industria dell'alluminio. 39. Il materiale di fusione può essere trattato secondo le tecniche più recenti - miscele azoto/cloro in una proporzione variante da 9: 1 a 8:2 , sistema d'iniezione di gas per garantire una dispersione fine, pre e post iniezione di azoto e sgrassatura sotto vuoto. L'uso di miscele azoto/cloro ha dato una concentrazione misurata di PCDD/PCDF nelle emissioni di circa 0,03 ng ET/m3 contro valori superiori a 1 ng ET/m3 nel caso di un trattamento esclusivamente al cloro). Il cloro è necessario per eliminare il magnesio ed altri elementi indesiderabili. C. Combustione di combustibili fossili nei generatori di centrali elettriche e di riscaldamento e nei generatori industriali. 40. Nella combustione di combustibili fossili nei generatori di centrali elettriche e di riscaldamento e nei generatori industriali (potenza termica > 50 MW), tutte le misure di miglioramento dell'efficacia energetica e di risparmio energetico comportano il ribasso delle emissioni di tutti gli inquinanti, grazie al minore quantitativo di combustibile utilizzato. Ne deriva parallelamente la riduzione delle emissioni di PCDD/PCDF. Sarebbe anti-economico tentare di eliminare il cloro dal carbonio o dal petrolio, tuttavia la tendenza a costruire centrali funzionanti a gas contribuirà a ridurre le emissioni di PCDD/PCDF provenienti da questo settore. 41. Vi è il rischio che le emissioni di PCDD/PCDF aumentino in modo considerevole qualora si aggiungano al combustibile dei rifiuti da bruciare (fanghi di depurazione, oli di scarto, rifiuti di caucciù, ecc.). I rifiuti possono essere bruciati per la produzione di energia solo in impianti attrezzati con dispositivi di depurazione dei gas residuali che comportano una riduzione importante delle emissioni di PCDD/PCDF (vedere sezione A di cui sopra). 42. L'applicazione di tecnologie volte a ridurre le emissioni di ossidi di azoto, di diossido di zolfo e di particelle provenienti da gas di combustione può anche contribuire all'eliminazione delle emissioni di PCDD/PCDF . Con queste tecniche, il rendimento d'eliminazione dei PCDD/PCDF varia da un impianto all'altro. Sono in corso ricerche per la messa a punto di tecnologie d'eliminazione dei PCDD/PCD, ma fino a quando queste ultime non saranno disponibili su scala industriale, non si può determinare la migliore tecnologia possibile per i PCDD/PCDF. C. Combustione nei fornelli domestici 43. Il contributo dei sistemi di combustione domestici alle emissioni totali di PCDD/PCDF diminuisce d'importanza quando si utilizzano in modo appropriato i combustibili approvati. Inoltre, a seconda del tipo e della qualità di combustibile utilizzato, della densità geografica degli apparecchi e della loro utilizzazione, si rilevano importanti variazioni per quanto riguarda i valori d'emissione a livello regionale. 44. Il tasso di combustione degli idrocarburi contenuti nei combustibili , e dei gas residuali negli apparecchi di riscaldamento aperti domestici è peggiore di quello nei grandi impianti di combustione, soprattutto se sono utilizzati combustibili solidi come il legno o il carbone, nel qual caso le concentrazioni di PCDD/PCDF emessi sono comprese fra 0,1 e 0,7 ng ET/m3. 45. La combustione di materiali d'imballaggio assieme a combustibili solidi provoca l'aumento delle emissioni di PCDD/PCDF.A volte le famiglie bruciano nei fornelli domestici rifiuti e materiali d'imballaggio, benchè questa prassi sia vietata in alcuni paesi. In considerazione dell'aumento della tassa sull'eliminazione dei rifiuti, non vi è da sorprendersi se i rifiuti domestici vengono bruciati negli apparecchi di riscaldamento domestici. La combustione di legno cui si è aggiunto materiale d'imballaggio può comportare un aumento delle emissioni di PCDD/PCDF da 0,06 ng ET/m3 (solo legno) a 8 ng ET/m3 (cifre riferite all'11 % di O2 in volume). Questi risultati sono confermati da inchieste svolte in vari paesi, nei quali si sono rilevati fino a 114 ng RT/m3 (per il 13% di ossigeno di volume in questo caso) nei gas residuali provenienti da apparecchi di combustione domestici che bruciano rifiuti. 46. E possibile ridurre le emissioni provenienti da apparecchi di combustione domestici imponendo l'uso di combustibili di buona qualità, ad esclusione dei residui, delle materie plastiche alogenate o di altri materiali. A tal fine potrebbero essere efficaci programmi d'informazione destinati agli acquirenti o agli utenti di apparecchi di combustione domestici. E. Impianti di riscaldamento a legna (potenza <50 MW) 47. In base a misurazioni effettuate su impianti di riscaldamento a legna , i gas residuali possono contenere oltre 0,1 ng ET/m3 di PCDD/PCDF, in modo particolare quando vi siano condizioni sfavorevoli per una combustione completa o quando le materie bruciate hanno un tenore di composti clorati superiore a quello del legno non trattato. Una concentrazione totale di carbonio nei gas residuali indica la non buona qualità della combustione. Si è stabilita una correlazione fra le emissioni di CO, la qualità della combustione e le emissioni di PCDD/PCDF. La tabella 3 indica alcuni valori di concentrazione e fattori d'emissione per gli impianti di combustione a legna. Tabella 3. Concentrazioni e fattori d'emissione per gli impianti di riscaldamento a legna Combustibile Concentrazione(ng ET/m3) Fattore d'emissione(ng ET/kg) Fattore d'emissione (ngIG.J) Legno naturale (faggio) 0,02-0,10 0,23- 1,3 12-70 Trucioli di legno naturale proveniente dalle foreste 0,07-0,21 0,79-2,6 43-140 Pannelli di agglomerato 0,02-0,8 0,29-0,9 16-50 Rifiuti di legname 2,7-14,4 26-173 1 400-400 Rifiuti domestici 114 3 230 Carbone di legno 0,03 48. La combustione dei rifiuti di legname e di legno da demolizione su griglie mobili, emette elevati quantitativi di PCDD/PCDF rispetto agli impianti che bruciano legno naturale. Una misura primaria per ridurre le emissioni consiste quindi nell'evitare l'uso di rifiuti di legno trattato negli apparecchi di riscaldamento a legna. Questo combustibile sarà riservato agli impianti muniti di dispositivi specifici per la depurazione dei gas da combustione. IV TECNOLOGIE PER LA RIDUZIONE DELLE EMISSIONI DI HAP A. Produzione di coke 49. Durante la cokificazione, gli HAP fuoriescono nell'aria ambiente, soprattutto: a) Al momento del caricamento del forno, dal portellone di carico; b) attraverso fughe che provengono dallo sportello del forno, dalle colonne montanti o dai tamponi dei portelloni di carico; c) al momento dello scarico e del raffreddamento del coke. 50. La concentrazione di benzo (a) pirene varia notevolmente da una fonte all'altra in una cokeria. Le maggiori concentrazioni si rilevano in cima alla batteria e nelle immediate vicinanze degli sportelli. 51. Le emissioni di HAP provenienti dalla produzione di coke possono ridursi grazie ad accorgimenti tecnici che vengono applicati alle acciaierie attualmente in esercizio. Ciò potrebbe comportare di chiudere e sostituire le vecchie cokerie e ridurre in generale la produzione di coke, ad esempio ricorrendo all'iniezione di carbonio di alta qualità al momento della produzione di acciaio. 52. La strategia di riduzione delle emissioni di HAP a livello degli impianti di coke dovrebbe comprendere le seguenti misure: a) Operazioni preliminari al caricamento: - Riduzione delle emissioni di particelle al momento del caricamento del carbone dal silo nel caricatore; - In caso di preriscaldamento del carbone, trasferimento di quest'ultimo in sistema chiuso; - Estrazione e poi trattamento dei gas di riempimento, facendo passare questi ultimi sia nel forno contiguo sia, attraverso un tamburo (per lo scambio del combustibile) verso un inceneritore e successivamente in un dispositivo di rimozione delle polveri. In alcuni casi, i gas di riempimento estratti potranno essere bruciati sui caricatori; questo procedimento tuttavia lascia a desiderare dal punto di vista ambientale e della sicurezza. Dovrebbe poter prodursi una depressione sufficiente mediante iniezione di vapore o di acqua nelle colonne montanti; b) Tamponi delle bocche di carico durante la cokificazione: - Perfetta tenuta stagna dei tamponi; - Cementamento dei tamponi con argilla (o con ogni altro materiale di pari efficacia) dopo ogni operazione di carico; - Pulizia dei tamponi e degli infissi prima della chiusura del portellone; La volta del forno deve essere ripulita da ogni residuo di carbone; c) I coperchi delle colonne montanti dovrebbero essere muniti di garanzie idrauliche per evitare le emissioni di gas e di catrame; dovrà farsi in modo che tali dispositivi funzionino correttamente, accertando che siano puliti periodicamente. d) I congegni di apertura e chiusura degli sportelli del forno dovrebbero essere muniti di sistemi di pulizia delle superfici delle guarnizioni sulle porte e sugli infissi; e) Gli sportelli del forno: - Dovrebbero essere muniti di guarnizioni particolarmente efficaci (ad esempio diaframmi a molla); - Le guarnizioni degli sportelli e degli infissi dovrebbero essere interamente ripulite dopo ogni manipolazione; - Dovrebbero essere progettati in modo da consentire l'installazione di sistemi d'estrazione delle particelle collegate ad un dispositivo di rimozione delle polveri, attraverso un tamburo rotatorio (per lo scambio del combustibile) durante le operazioni di scarico; f) La macchina di trasferimento del coke dovrebbe essere munita di una cappotta integrata, di una guaina fissa e di un dispositivo fisso di depurazione dei gas (preferibilmente un filtro di tessuto); g) Si applicheranno procedimenti di raffreddamento del coke che producono poche emissioni (il raffreddamento a secco, ad esempio, è preferibile allo spegnimento ad umido, a condizione che si utilizzi un sistema di circolazione chiuso per evitare la produzione di acque residuali). Occorre ridurre la formazione di polveri in caso di spegnimento a secco. 53. Esiste un procedimento di cokificazione denominato "cokificazione senza ricupero" che emette sensibilmente meno HAP degli usuali procedimenti con ricupero di sotto-prodotti. Ciò perché i forni funzionano a pressioni inferiori alla pressione atmosferica, il che impedisce le fughe nell'atmosfera dagli sportelli del forno a coke. Durante la produzione di coke, i gas greggi dei forni sono eliminati mediante tiraggio naturale, il che mantiene la depressione nei forni. Questi forni non sono progettati per ricuperare i sotto-prodotti chimici dei gas greggio emessi dai forni a coke. Al contrario, i gas residuali della codificazione (HAP compresi) sono interamente bruciati ad alta temperatura e con un tempo di permanenza prolungato. Si utilizza il calore perso proveniente da questa combustione per fornire l'energia necessaria alla cokificazione, l'eccedenza di calore potendo essere utilizzata per produrre vapore. Sul piano economico, questo tipo di cokificazione può necessitare l'uso di un'unità di co-generazione per produrre elettricità dall'eccedenza di vapore. Esiste oggigiorno una sola cokeria senza ricupero negli Stati Uniti, ed un'altra in Australia. Il sistema è formato sostanzialmente da forni a coke orizzontali senza ricupero di gas, a suola, e da una camera di combustione che collega due di questi forni. In entrambi questi forni, si procede alternativamente al carico ed alla produzione di coke. La camera di combustione è dunque sempre rifornita di gas di coke da uno dei due forni. La combustione del gas di coke nella camera fornisce il calore necessario. La camera di combustione è progettata in modo da permettere un tempo di permanenza sufficientemente lungo (1 s circa) ed una temperatura (900° C) sufficientemente elevata. 54. Sarà attuato un efficace programma di monitoraggio delle fughe provenienti dalle guarnizioni degli sportelli del forno, dalle colonne montanti e dai tamponi delle bocche di carico. 55. L'adeguamento a livello dei forni à coke in servizio con un sistema di condensazione dei fumi provenienti da tutte le fonti, con ricupero del calore, consente una riduzione delle emissioni di HAP nell'atmosfera che va dall'86 a più del 90% (indipendentemente dal trattamento delle acque residuali). I costi d'investimento possono considerarsi ammortizzati in cinque anni vista l'energia ricuperata, l'acqua calda prodotta, i gas ricuperati mediante sintesi ed il risparmio di acqua di raffreddamento. 56. Aumentando il volume dei forni a coke, si diminuiscono il numero totale dei forni, le manovre di apertura dei portelloni (numero di carichi al giorno) ed il numero di guarnizioni, e di conseguenza si riducono le emissioni di HAP. Al contempo, aumenta la produttività grazie al ribasso dei costi d'esercizio e delle spese di personale. 57. I procedimenti di raffreddamento del coke a secco richiedono spese d'investimento più elevate rispetto ai procedimenti ad umido. L'aumento di costo può essere compensato dal ricupero di calore ottenuto grazie al preriscaldamento del coke. In un dispositivo combinato di raffreddamento a secco del coke e di preriscaldamento del carbone, l'efficacia energetica passa dal 38% al 65%. Il preriscaldamento incrementa la produttività del 30%, e questa percentuale può persino raggiungere il 40% per il fatto che la produzione di coke è più omogenea. 58. Tutte le vasche e gli impianti di stoccaggio e di trattamento del catrame di carbon fossile e di prodotti affini devono essere attrezzati con un efficace sistema di ricupero e/o di distruzione dei vapori. I costi d'esercizio dei sistemi di distruzione possono essere ridotti nella modalità post-combustione senza apporto termico esterno, se la concentrazione di composti carbonio nei rifiuti è sufficientemente elevata. 59. La tabella 4 ricapitola le possibili misure di riduzione delle emissioni di HAP nelle cokerie. Parte di provvedimento in formato grafico B. Produzione di anodi 60. Le emissioni di HAP provenienti dalla produzione di anodi saranno trattate con tecnologie analoghe a quelle previste per la produzione di coke. 61. Si farà ricorso alle misure secondarie in appresso per ridurre le emissioni di polveri contaminate dagli HAP: a) Precipitazione elettrostatica dei catrami; b) Combinazione di un filtro a catrame elettrostatico classico e di un filtro elettrico umido ( migliore tecnologia); c) Post-combustione termica dei gas residuali; d) Depurazione a secco a calce/coke di petrolio o con allumina (Al2 03); 62. I costi d'esercizio nella post-combustione possono essere ridotti se la concentrazione di composti carboniosi nei gas residuali è sufficientemente elevata per l'autocombustione. La tabella 5 ricapitola le possibili misure di riduzione delle emissioni di HAP derivanti dalla produzione di anodi. C. Industria dell'alluminio 63. L'alluminio è il prodotto dell'elettrolisi dell'allumina (Al2 03)., in vasche (cellule) assemblate in serie. A seconda del tipo di anodo, si utilizzano vasche ad anodi precotti o a vasche Soederberg. 64.Le vasche ad anodi precotti sono attrezzate con anodi costituiti da blocchi di carbonio preliminarmente calcinati, che vengono sostituiti dopo consumo parziale. Gli anodi Soederberg sono cotti nella stessa vasca; essi sono costituiti da una miscela di coke di petrolio e di pece di catrame di carbon fossile facente funzione di legante. 65. Il procedimento Soederberg emana grandi quantità di HAP. In quanto misure primarie, si possono ammodernare gli impianti in funzione ed ottimalizzare i procedimenti, riducendo in tal modo le emissioni dal 70% al 90%. In questo caso si otterrebbe un tasso di emissione di 0,015 kg di benzo(a) pirene per tonnellata di alluminio. La sostituzione degli anodi Soederberg con anodi precotti, che presuppone un rifacimento completo degli attuali impianti consentirebbe di eliminare quasi totalmente le emissioni di HAP. Tuttavia i costi d'investimento connessi a tale intervento sono molto elevati. 66. La tabella 6 ricapitola le possibili misure di riduzione delle emissioni di HAP derivanti dalla produzione di anodi. Parte di provvedimento in formato grafico D. Combustione nei fornelli domestici 67. Le stufe ed i focolai aperti possono emettere HAP, in modo particolare se si utilizza legno o carbone. Gli ambienti domestici potrebbero dunque essere una fonte importante di emissioni di HAP a causa dei combustibili solidi che vengono bruciati nei camini e dei piccoli apparecchi di riscaldamento. Le stufe a carbone emettono meno HAP di quelle che funzionano a legna, in quanto il carbone è di qualità più regolare e brucia a temperature più elevate. Si tratta, infatti, della soluzione più diffusa in alcuni paesi. 68 È opportuno sottolineare che nell'ottimalizzare le caratteristiche di funzionamento dei dispositivi di combustione (velocità di combustione, ad esempio) è possibile ridurre notevolmente le emissioni di HAP. Tale ottimalizzazione include il concetto di camera di combustione, nonché di apporto d'aria. Vi sono varie tecnologie che consentono di migliorare le condizioni di combustione e di ridurre le emissioni, e che danno risultati diversi in materia di emissioni. Con una caldaia moderna a legna attrezzata con una vasca ad acqua di ricupero, che costituisce la migliore tecnologia disponibile, le emissioni sono ridotte di oltre il 90% rispetto ad una vecchia caldaia non munita di vasca. Una caldaia moderna comprende tre diversi parti: un focolaio per la gassificazione del legno. una camera di combustione del gas guarnita con materiali ceramici o di altro tipo, che consente di ottenere temperature dell'ordine di 1 000°C, ed una zona di convezione. Quest'ultima zona in cui l'acqua assorbe il calore dei gas dovrebbe essere sufficientemente lunga ed efficiente in modo che la temperatura dei fumi sia ricondotta da 1 000°C a 250°C, o anche meno. Vi sono anche altre metodologie tecniche che consentono di riattrezzare le vecchie caldaie, in particolare con l'installazione di vasche ad acqua di ricupero, guarniture ceramiche o bruciatori di zolle di carbone. 69. Nell'ottimalizzare la velocità di combustione, si riducono le emissioni di monossido di carbonio, d'idrocarburi totali e d'idrocarburi aromatici ciclici. D'altra parte i limiti fissati (dai regolamenti di abilitazione, a seconda del tipo) per le emissioni di monossido di carbonio e d'idrocarburi totali influiscono anche sulle emissioni di HAP. Quando le emissioni di CO e d'idrocarburi totali sono deboli, quelle di HAP lo sono pure. Poichè la misurazione degli HAP e ben più costosa di quella del monossido di carbonio conviene, dal punto di vista economico, stabilire dei limiti alle emissioni di questo gas, nonché a quelle degli idrocarburi totali. Un progetto di norma per le caldaie a carbone o a legna con potenza massima di 300 kW è all'esame del Comitato europeo di normalizzazione (CEN) (vedere Tabella 7). Parte di provvedimento in formato grafico 70. È possibile ridurre le emissioni delle stufe di riscaldamento domestico funzionanti a legna con le seguenti misure: a) nel caso di apparecchi già in funzione, mediante programmi d'informazione e di sensibilizzazione relativi alla necessità di utilizzare correttamente la stufa, di bruciarvi solo legno non trattato, adeguatamente preparato e seccato in modo da ridurre il tenore d'acqua; b) nel caso di apparecchi nuovi, mediante l'applicazione di norme relative ai prodotti come il progetto di norma CEN (e le norme su prodotti equivalenti in vigore in Canada e negli Stati Uniti). 71. Esistono misure di carattere più generali per ridurre le emissioni di HAP, vale a dire lo sviluppo di impianti centrali destinati alle famiglie e le misure che consentono risparmi energetici, come un migliore isolamento termico. 72. Nella tabella 8 sono ricapitolate le informazioni sulle misure possibili. Parte di provvedimento in formato grafico E. Impianti di preservazione del legno. 73. Il legno preservato con prodotti a base di catrame di carbon fossile contenente HAP può essere una fonte importante di emissioni di HAP nell'atmosfera. Le emissioni possono prodursi durante lo stesso processo d' impregnazione nonché durate lo stoccaggio, la manipolazione e l'uso del legno impregnato all'aria aperta. 74. I prodotti a base di catrame di carbon fossile contenenti gli HAP maggiormente utilizzati sono il carbonile ed il creosoto: Si tratta in entrambi i casi di distillati a base di catrame di carbon fossile contenenti HAP, che vengono utilizzati per proteggere il legname dalle aggressioni biologiche. 75. È possibile ridurre le emissioni di HAP provenienti da impianti di preservazione e da impianti di stoccaggio del legno, utilizzando svariati metodi che possono essere sia applicati separatamente, sia combinati, ad esempio: a) Buone condizioni di stoccaggio al fine di prevenire l'inquinamento del suolo e delle acque di superficie per trascinamento di HAP o di acque piovane contaminate (vale a dire sistemazione dei siti di stoccaggio impermeabili all'acqua piovana, locali coperti, riutilizzazione delle acque contaminate nel processo d'impregnazione, norme di qualità della produzione). b) Misure volte a ridurre le emissioni atmosferiche provenienti da impianti d'impregnazione (Si farà scendere ad esempio la temperatura del legno caldo da 90° a 30°C come minimo, prima di trasportarlo verso i siti di stoccaggio. Tuttavia sarebbe auspicabile in quanto migliore tecnologia disponibile, un altro metodo a vapore e sotto vuoto per impregnare il legno di creosoto; c) Ricerca del carico ottimale in prodotto di preservazione del legno che conferisce una sufficiente protezione al materiale trattato in loco e che può essere considerato come la migliore tecnologia disponibile, in quanto minimizza il bisogno di sostituzione riducendo così le emissioni degli impianti di preservazione del legno; d) Utilizzazione di prodotti di preservazione del legno contenenti meno HAP, che sono dei POP: - Ricorrendo, se del caso, al creosoto modificato, che è una frazione di distillazione il cui punto di ebollizione è situato fra 270 e 355°C e che riduce sia le emissioni degli HAP più volatili, sia quelle degli HAP più pesanti e più tossici; - Sconsigliando l'uso di carbonile, il che consentirebbe di ridurre le emissioni di HAP; e) Valutazione e quindi utilizzazione, a seconda di come convenga, di mezzi di sostituzione del tipo indicato nella tabella 9 e che riducono al minimo la dipendenza nei confronti di prodotti a base di HAP. 76. Il fatto di bruciare legno impregnato dà luogo ad emissioni di HAP e di altre sostanze nocive e se è necessario, dovrebbe essere effettuato in impianti muniti di tecnologie anti-inquinamento adeguate. Tabella 9. Mezzi di sostituzione delle metodologie di preservazione del legno che si avvalgono di prodotti a base di HAP. ===================================================================== Misure | Inconvenienti ===================================================================== Utilizzazione di materiali _ di costruzione di sostituzione: | - Legno duro prodotto in _ condizioni ecologicamente _ fattibili; rinforzi ed argini, | recinti, barriere; | - Materie plastiche _ (in orticoltura); |Altri problemi ecologici da - Calcestruzzo (traverse di |studiare: binari); | - Disponibilità del legno - Sostituzioni delle costruzioni |prodotto in condizioni artificiali |soddisfacenti; - Mediante strutture naturali | - Emissioni dovute alla (rinforzi di argini, recinti, |produzione ed alla eliminazione di ecc.) |materie plastiche come i PVC. - Utilizzazione di legno _ non trattato. Sono allo studio _ svariate altre tecniche di | preservazione del legno che non | comportano impregnazione con | prodotti a base di HAP. |