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ARPAT News - newsletter sulle tematiche ambientali
n. 092 - Lunedì 16 maggio 2011

L'attività di ARPAT presso lo stabilimento Ecoespanso di Santa Croce sull'Arno (Pisa)


Si tratta un'azienda con autorizzazione ambientale integrata, che gestisce un impianto di stoccaggio, centrifugazione e trattamento a caldo dei fanghi da depurazione.

Negli ultimi anni presso l’impianto Ecoespanso di Santa Croce S/A (PI) sono state effettuate varie modifiche impiantistiche tra cui la sostituzione del forno di sinterizzazione. L’attività di ARPAT presso tale unità, che realizza il recupero di circa il 70% dei fanghi di depurazione conciaria prodotti nel Comprensorio del Cuoio, e destinati negli anni scorsi allo smaltimento in discarica, si è intensificata ulteriormente negli ultimi anni ed è stata finalizzata al monitoraggio e controllo integrato della performance dell’impianto, anche in collaborazione con la Provincia di Pisa e l’USL, mediante l’espressione di pareri, valutazioni tecniche, campionamenti ed attività analitiche.


Premessa
Si è tenuta recentemente presso la Provincia di Pisa la Conferenza dei Servizi per il rilascio dell’Autorizzazione Integrata Ambientale (A.I.A.) ai sensi del titolo III-bis parte Seconda del D. Lgs. 152/06 (ex D. Lgs. 59/2005), a cui ARPAT ha partecipato presentando un parere in merito.

La Società Ecoespanso Srl con sede in Via S. Andrea 121, nel Comune di Santa Croce S/A (PI), gestisce un impianto dedicato al trattamento dei fanghi di depurazione prodotti dagli impianti consortili di Santa Croce S/A (Consorzio Aquarno) e Fucecchio (Consorzio Conciatori di Fucecchio). Il prodotto finale del trattamento di recupero è il Granulato Sinterizzato (KEU) che, dopo miscelazione con carbonato di calcio, è impiegato per la produzione di granulati inerti (HSC) per l’edilizia e conglomerati bituminosi (HCB) per asfalti.

Nel Comprensorio del Cuoio sono presenti tre grandi impianti centralizzati per la depurazione delle acque, due dei quali prima citati, ed il terzo situato a Ponte a Egola (Consorzio Cuoiodepur), ove viene effettuato un recupero dei fanghi in loco, alternativo a quello di Ecoespanso.
In linea generale presso Ecoespanso vengono prodotte annualmente c.a. 80000 – 120000 tonnellate di fanghi disidratati, mentre presso l’impianto Cuoiodepur c.a. 40000 tonnellate.

Ciclo produttivo
L’azienda Ecoespanso è autorizzata all’esercizio di un impianto di stoccaggio, centrifugazione e trattamento a caldo dei fanghi da depurazione inviati all’interno dello stabilimento. Le quattro fasi principali, legate a distinte unità di trattamento rifiuti, sono:

  • Fangodotto e Centrifughe: trattamento dei reflui (fanghi ispessiti, c.a. 3% di solidi sospesi) provenienti via fangodotto, dagli impianti di depurazione di S. Croce e di Fucecchio per la produzione di fanghi palabili al 26-30% di secco.
    vasca-accumulo-fanghi.jpg
  • Impianto di Inertizzazione a caldo (impianto KEU): produzione Granulato Sinterizzato (KEU) attraverso l’essiccamento, la pirolisi e la sinterizzazione dei fanghi in uscita dalle centrifughe. In particolare l’essiccamento è realizzato in due sezioni, la prima a due stadi e la seconda ad uno stadio singolo, nei quali il fango subisce un ulteriore processo di disidratazione (secco finale intorno al 90%). L’energia termica necessaria per il riscaldamento del flusso d’aria è fornita, per gli stadi successivi, da una serie di scambiatori indiretti a superficie alimentati con vapore saturo (250°C, 40bar), proveniente dalla società Interecogen (gruppo Fenice Spa), che è insediata all’interno di un capannone della società Ecoespanso. Interecogen produce, tramite quattro motori Rolls Royce, alimentati a metano, 30 MW di Energia Elettrica.

Dal forno di pirolisi il materiale è inviato ad un secondo forno rotativo di sinterizzazione. In questo forno si ha la fase di combustione del carbone presente. Questo forno di sinterizzazione è stato installato recentemente, mentre la precedente unità è rimasta in loco, pronta all’uso in caso di malfunzionamenti della nuova. L’energia termica necessaria nei due forni di pirolisi è fornita da due bruciatori ossigeno/metano.
serbatoi-ossigeno-liquido.jpg

Dopo una fase di raffreddamento, il Granulato Sinterizzato viene convogliato in una coclea, dove viene fatto asciugare prima di essere inviato al sistema di carico dei silos di stoccaggio.
silos-stoccaggio.jpg

  • Impianto Termoelettrico e trattamento gas di scarico: Tutti i gas di scarico (cioè quelli incondensabili provenienti dalla fase di essiccamento ed i gas provenienti dai forni di pirolisi e sinterizzazione) sono bruciati nel sistema di post-combustione, ottenendo vapore surriscaldato da inviare in turbina per la produzione di energia elettrica (2.5 MW).

Nel post-combustore viene effettuato l’abbattimento degli NOx, sottoponendo i fumi ad un trattamento con urea. Successivamente, all’uscita della caldaia a recupero, l’effluente è inviato in una colonna ad acqua (quencher), per tenere sotto controllo la temperatura e rimuovere parte delle polveri. I fumi uscenti sono separati dalle polveri residue, mediante due batterie di filtri a manica, e poi fatti transitare in un sistema di lavaggio ad umido (scrubber) per l’abbattimento dei composti acidi, prima del camino finale.

  • Impianto di produzione Plastofill: trattamento del granulato inerte in uscita dall’impianto di inertizzazione a caldo per la produzione di un materiale silico-calcareo (Filler) da commercializzare come materia prima per la produzione di conglomerati bituminosi (HCB: 30% KEU, 70% carbonato di calcio) e cementizi (HSC: 10% KEU, 90% carbonato di calcio).
    I prodotti Plastofill HSC e HCB, si ottengono attraverso la miscelazione e successiva macinazione del Granulato Sinterizzato (KEU) con carbonato di calcio proveniente da cave di marmo situate a Campiglia (LI), in forma di pietrisco.

ciclo-produttivo.jpg

Inquadramento normativo
L’attività dell’azienda rientra nella classe 5.3 IPPC “Impianti per l'eliminazione dei rifiuti non pericolosi quali definiti nell'allegato 11 A della direttiva 75/442/CEE ai punti D8, D9 con capacità superiore a 50 tonnellate al giorno”, di cui all’Allegato VIII alla parte seconda del D. Lgs. 152/2006 (ex D. Lgs. 59/05).

Per tale azienda sono stati considerati i seguenti documenti sia specifici nonché trasversali:
(1) Linee Guida Nazionali relative ad “impianti esistenti per le attività rientranti nelle categorie IPPC - 5 Gestione dei rifiuti - (Impianti di trattamento chimico-fisico e biologico dei rifiuti liquidi)”.
(2) Reference Document on Best Available Techniques on Emissions from Storage (July 2006).
(3) Reference Document on Best Available Techniques for the Waste Treatment Industries (August 2006).
(4) Reference Document on Best Available Techniques for the Waste Incineration (August 2006),
(5) Reference Document on Best Available Techniques to Industrial Cooling Systems (December 2001).

Tale azienda attualmente lavora in regime di Autorizzazione Integrata Ambientale, rilasciata dalla Provincia di Pisa con Determinazione Dirigenziale n. 948 del 3.03.2011, che ha sostituito la precedente n.5109 del 29.10.2007.


Attività di ARPAT sulle varie matrici ambientali presso l’impianto Ecoespanso
La Regione Toscana ha incaricato ARPAT, con Decreto n° 4658 del 23.9.2009, di effettuare un’attività di controllo ed elaborazione dati, strumentali all’effettuazione di un monitoraggio sulla funzionalità dell’impianto Ecoespanso nella sua gestione integrata. In ragione di ciò, il personale del Dipartimento provinciale ARPAT di Pisa si sta recando con cadenza mensile presso tale impianto.

Dal 2006 il Dipartimento ARPAT di Pisa effettua semestralmente il monitoraggio delle prestazioni dell’impianto Ecoespanso, sulla base del bilancio materiale globale. Nella tabella seguente sono riportati i dati complessivi degli ultimi anni. Si può notare un trend decrescente nei conferimenti dei fanghi provenienti dai due impianti di depurazione, a causa della recente crisi del settore conciario.

tabella.jpg

 Nel corso del 2010, a causa della crisi del settore conciario e della riduzione dei conferimenti dei fanghi dagli impianti di depurazione via fangodotto, sono state conferite 5090 t di fanghi disidratati (CER 190206) provenienti dall’esterno, in parte dallo stesso Comprensorio del Cuoio, e da impianti di depurazione situati all’interno della Regione Toscana.

In occasione di uno dei sopralluoghi, fu verificata la necessità di adeguare la piattaforma del punto di emissione E1, ai criteri previsti dalla normativa UNI EN 13284-1, per garantire un migliore utilizzo della stessa nel campionamento dei microinquinanti; la ditta ha provveduto di conseguenza.

piattaforma-campionamento.jpg

Per quanto riguarda i valori da assegnare all’emissione E1 (emissione derivante dall’impianto di trattamento dei fanghi e dalla combustione del syngas prodotto nei processi di pirolisi e sinterizzazione degli stessi), la posizione di ARPAT nella Conferenza dello scorso 23 marzo fu quella di considerare l’attività, nel suo insieme, come un impianto di coincenerimento rifiuti (art. 2, comma 1, lett. e) del D. Lgs. 133/05), per cui i parametri degli inquinanti risultano quelli relativi al D. Lgs 133/05 per gli inceneritori, con i limiti riferiti ad un Ossigeno di riferimento pari all’11%.

In data 2.02.2011 tecnici dell’ARPAT hanno effettuato il campionamento dei microinquinanti (diossine, IPA, PCB) al camino E1.

I dati riscontrati e misurati sono riassunti come segue:
- portata fumi: 44423 Nm3/ora
- temperatura dei fumi: 108 °C
- velocità media dei fumi: 18,2 m/s
- ossigeno: 15,9 %
- PCDD (policlorodibenzodiossine) + PCDF (policlorodibenzofurani): 0.0210 ng/Nm3 (valore limite = 0.1 ng/Nm3 (rif. D. Lgs. 133/05))
- IPA totali: 3.02 ng/Nm3 (valore limite = 10 microgrammi/Nm3 (rif. D. Lgs. 133/05))
- PCB totali: 27.4 ng/Nm3 (valore limite = 500 migrogrammi/Nm3)

Nei prossimi mesi sarà effettuato anche il campionamento degli inquinanti standard (“macro inquinanti”) previsti nell’Atto Autorizzativo.

Nel mese di marzo i tecnici ARPAT hanno condotto un sopralluogo nella zona dove insiste la ditta Ecoespanso, ed all’interno della stessa, per accertamenti di competenza in relazione a segnalazioni che riferivano la presenza di intense maleodoranze. Immediatamente fuori dal perimetro aziendale non furono percepiti odori riconducibili alle attività produttive in atto all’interno di Ecoespanso, ma quasi certamente ad altre tipologie di attività limitrofe (conciarie).

All’interno di Ecoespanso fu riscontrata l’avvenuta rottura di un giunto elastico sulla vibrocanala di collegamento tra il forno di pirolisi ed il forno di sinterizzazione, peraltro riparata dopo poche ore.

Il danno verificatosi all’impianto avrebbe verosimilmente potuto comportare la diffusione di odori molesti nella direzione della caserma dei VV.FF., tuttavia le verifiche fatte sui venti locali indicavano un leggero movimento dell’aria di provenienza prevalente E – SE, quindi diretto da Ecoespanso verso tale caserma. Il fatto che il personale presente non abbia rilevato nulla di anomalo, sebbene ci fossero i presupposti per la diffusione di odori di derivazione Ecoespanso, significava che il rilascio di fumi era stato molto modesto, e tale da non essere percepito anche a breve distanza, oppure che le maleodoranze avvertite da parte di chi aveva sollecitato l’intervento di ARPAT si fossero sviluppate in tutt’altra zona. In virtù della familiarità con gli odori, che occasionalmente vengono diffusi dall’impianto Ecoespanso, la testimonianza dei VV.FF. si configurò determinante per sostenere che le maleodoranze avvertite nella zona dovevano avere avuto un’origine diversa.

La criticità riscontrata e più volte segnalata negli anni scorsi risiede nell’impianto di essiccazione fanghi, e nei fenomeni di usura dello stesso, che non garantiscono una buona tenuta. In occasione di uno dei sopralluoghi, è stato riscontrato un rilascio incontrollato di fumane lungo lo sviluppo dell’essiccatore a nastro.
fumane.jpg

Alla Società Ecoespanso è stata nuovamente sottolineata la necessità urgente di porre rimedio a questo aspetto produttivo.

Le polveri raccolte dai filtri a manica di Ecoespanso, possono contenere cromo esavalente in concentrazione variabile dallo 0 allo 0,1 % p/p. Queste vengono comunque trattate in due reattori agitati di riduzione, ove viene dosato cloruro ferroso al 30% in soluzione, per trasformare l’eventuale cromo VI a cromo III. Anche la sospensione di polveri abbattute nella torre di quench viene inviata in un terzo reattore analogo ai due descritti, ove viene sottoposta allo stesso trattamento con cloruro ferroso.

Negli anni scorsi l’azienda ha provveduto, su indicazione dei tecnici ARPAT, ad installare due pH-metri in continuo ed una pompa di ricircolo, al fine di monitorare l’efficacia della riduzione del cromo esavalente, che risulta tale se il pH si mantiene inferiore a 6.
filtro-manica.jpgreattori-riduzione.jpg
Dai riscontri analitici effettuati semestralmente da ARPAT sulla presenza o meno di cromo esavalente (VI), in alcuni casi in collaborazione con l’USL di Empoli, si è evidenziato che il controllo del pH nei reattori di riduzione del cromo VI a III ha reso efficace l’azione del cloruro ferroso sia in fase liquida che in fase solida (materiale sospeso), confermando quanto rilevato dalla Ditta durante le campagne interne di monitoraggio.

Infine il Dipartimento Provinciale ARPAT di Pisa, su richiesta di ISPRA (Istituto Superiore Per la Ricerca Ambientale), ha recentemente attivato il procedimento per la verifica della conformità legislativa ai fini della registrazione EMAS (Regolamento CE n. 1221/2009) dell’organizzazione Interecogen Srl all’interno dello stabilimento Ecoespanso, conducendo il primo sopralluogo.

Conclusioni
Il personale del Dipartimento Provinciale ARPAT di Pisa sta svolgendo e continuerà a svolgere, mediante valutazioni tecniche, sopralluoghi, campionamenti ed attività analitiche, l’opera di monitoraggio e controllo integrato della performance di questo importante impianto, nato allo scopo di recuperare materia dai fanghi di depurazione conciaria, altrimenti destinati allo smaltimento in discarica.

Testo di quetso numero a cura di Andrea Villani


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