LA FRAZIONE RESIDUA DEI RIFIUTI
URBANI:
CONFRONTO TRA TECNOLOGIE E
MODALITÀ DI GESTIONE
IL SISTEMA BEA DI GESTIONE INTEGRATA DEI RIFIUTI
SELEZIONE
MECCANICA
(TMB)
DISCARICA
R
E
C
U
P
E
R
O
M
A
T
E
R
I
A
Carta
Plastica
Vetro
Metalli
FRAZIONI
DIFFERENZIATE
TRATTAMENTO
BIOLOGICO
(aerobico o
anaerobico)
Compost
Umide Secche (mono e multi)
TERMOVALORIZZAZIONE
RIFIUTO URBANO
RESIDUO
Residui Residui
R
E
C
U
P
E
R
O
E
N
E
R
G
I
A
Ceneri Scorie a recupero
Elettricità
Calore Residui
Elettricità
Calore
Biogas
SCHEMI ALTERNATIVI DI GESTIONE DEL RUR
scorie a recupero di
materia
RUR
TERMOVALORIZZATORE
DISCARICA
calore
en. elettrica
ceneri
RUR
TMB
RECUPERO DI
ENERGIA (WTE
o co-combustione)
Frazione alto PCI
residui ceneri
calore
en. elettrica
recupero metalli
SCENARIO 1
schema BEA
SCENARIO 2
TMB+ recupero di energia
scorie a recupero di
materia
LA GESTIONE DEL RIFIUTO URBANO RESIDUO (RUR)
In un sistema di gestione dei rifiuti urbani le tre tipologie
di trattamento (Trattamento Meccanico Biologico,
trattamenti termici, discarica) si integrano tra loro.
Quello che distingue i possibili scenari di gestione
è il livello a cui le tre tecnologie vengono applicate
e come vengono tra loro connesse.
LA GESTIONE DEL RIFIUTO URBANO RESIDUO (RUR)
Nel bacino BEA (e in tutta la Lombardia), il TMB si utilizza per
selezionare e rendere riciclabile la frazione secca da raccolta
differenziata o per produrre Combustibile Solido Secondario e non per
recuperare materia dal Rifiuto Urbano Residuo.
Si opera solo un trattamento meccanico (selezione, triturazione) e non il
trattamento biologico (compostaggio) del RUR in quanto la frazione
umida viene raccolta in maniera differenziata.
DEFINIZIONE
Gli impianti TMB operano pre-trattamenti di diverso genere che
combinano trattamenti meccanici (triturazione e selezione) e biologici
(compostaggio) allo scopo di:
separare frazioni riciclabili ancora presenti;
produrre una frazione secca ad elevato contenuto energetico da
inviare a recupero di energia in impianti di termovalorizzazione,
co-combustione in centrale termo-elettrica o in cementifici.
ORIGINI
In origine (anni „80-„90) gli impianti TMB erano concepiti per migliorare la
qualità del rifiuto solido urbano tal quale prima del conferimento in discarica.
Scopo:
stabilizzazione della sostanza organica putrescibile;
diminuzione della quantità di rifiuto per evaporazione dell‟acqua contenuta.
Opzione che non prevedeva recupero di materia né di energia!
I TMB IN ITALIA
Fonte: Rapporto Rifiuti Urbani 2013- ISPRA 19 giugno 2013
Capacità di trattamento impianti TMB in Italia divisi per Regione:
I TMB IN ITALIA
I trattamenti TMB in Italia:
quantità pre-trattate: 9,3
milioni ton RUR all‟anno;
Direttiva discariche -> divieto
di conferire in discarica rifiuto
non pre-trattato;
solo 16% del RUR viene
utilizzato in
termovalorizzatori, il 3% in
co-combustione;
gran parte della frazione ad
elevato contenuto energetico è
conferita in discarica!!
TMB IN
ITALIA
100% RUR
input
20% perdite
processo
60% discarica
1% recupero
metalli
3% recupero energia co-
combustione in centrali
o cementifici
16% recupero
energia
termovalorizzatori Fonte: elaborazione dati ISPRA 2010
I TMB IN GERMANIA
I trattamenti TMB in Germania:
45 impianti in funzione pre-
trattano 6 milioni ton RUR
all‟anno
2005 Landifill Ban -> Divieto di
conferire in discarica rifiuto non
pre-trattato e con TOC >5%
TMB diffusi nelle regioni
storicamente legate a
conferimento in discarica
Fonte: ”Further Development and Capability of Mechanical Biological Waste Treatment” M. Balhar, In Proceedings of
Waste to Resource 2013 Symposium.
I TMB IN GERMANIA
TMB IN
GERMANIA
100% RUR
input
17% perdite
processo
22% frazioni
a discarica
3% recupero metalli
58% a recupero energetico
70% in termovalorizzatori
22% cementifici
8% centrali a carbone
Fonte: ”Further Development and Capability of
Mechanical Biological Waste Treatment” M. Balhar, In
Proceedings of Waste to Resource 2013 Symposium.
LA CO-COMBUSTIONE È UNA ALTERNATIVA?
Limiti alle emissioni per impianti industriali definiti dal D.Lgs 133/2005:
necessari adeguamenti degli impianti;
problemi con emissioni di Hg -> cementifici e centrali termoelettriche concepite per
massimizzare rese energetiche e produttive non per smaltimento sicuro rifiuti;
contenuto Cl -> criticità per corrosioni e influenza su cemento prodotto.
Dlgs 152/06 Dlgs 133/05
Cementificio combustibili
convenzionali Co-combustione in
cementificio Termovalorizzatori
Termovalorizzatore
BEA Spa (2012)
Polveri totali mg/m3n 50 30 10 1,9
TOC " - 10 10 0,9
HCl " - 10 10 2,8
HF " - 1 1 0,39 SO2 " 600 50 50 2,8
NOx " 1800-3000 800 (500 nuovi) 400 (200 nuovi) 139
Cd+Ti " - 0,05 0,05 0,002 Hg " - 0,05 0,05 0,001
Metalli " 5 0,5 0,5 0,03
PCDD/F ng/m3n 10 0,1 0,1 0,01
POTENZIALITÀ CO-COMBUSTIONE
Fonte: «Rapporto Potenzialità e benefici dell‟impiego dei combustibili secondari in industria» Nomisma
Energia srl - potenzialità CSS stimate sulla base dei dati di produzione di cemento del 2009.
Potenzialità di co-combustione in Italia all‟anno:
Cementifici:
(10% sostituzione combustibile) 450.000 t/a
Centrali termo-elettriche:
(10% sostituzione combustibile) 2.400.000 t/a
Potenzialità Co-Combustione totale: 2.850.000 t/a
Potenzialità produttiva TMB in Italia: 5.400.000 t/a
Produzione reale di CSS in Italia: 1.094.908 t/a
I TMB CONVENGONO?
L‟analisi dei flussi di massa riporta chiaramente i TMB come impianti di pre-
trattamento prima del recupero energetico e non come un sistema di
recupero di materia.
Aggiungere una fase di trattamento in un sistema comporta aggravi
economici, energetici e gestionali.
Produrre Combustibile Solido Secondario comporta una perdita di circa il 25%
del contenuto energetico del RUR*
Conviene aggiungere un trattamento TMB prima del recupero energetico?
* Fonte: C.A. Velis, J. Cooper “ Are Solid Recovered Fuels Resource-Efficent ?” Waste Management & Research 31, 2013.
I TMB SONO UNA TECNOLOGIA PULITA?
Gli impianti TMB producono emissioni in atmosfera:
COV, NH3, H2S;
polveri;
bioaerosols e odori.
In Austria e Germania i limiti alle emissioni da impianti TMB sono
equiparati ai limiti da WTE. Necessari trattamenti emissioni con:
Biofiltri;
RTO- trattamento termico rigenerativo;
depolveratori – filtrazione.
Per impianti TMB con digestione anaerobica in fase liquida è necessario il
trattamento delle acque di processo.
In Italia le emissioni dei TMB non sono normate.
I TMB SONO ECOLOGICI? SCENARIO 1
INCENERIMENTO
DIRETTO
SCENARIO 2
MTB+
RECUPERO ENERGIA
DISCARICA
RUR
WTE
DISCARICA
RUR
MBT
REC. ENERGIA
(WTE o co-
combustione)
Trasporto
Trasporto
Trasporto
Trasporto
Trasporto
I TMB SONO ENERGETICAMENTE EFFICIENTI?
Incenerimento diretto migliori prestazioni che TMB+WTE -> 15-30% energia in più
risparmiata
Le differenze -> Energia consumata nel processo di produzione del CSS dal RUR
Fonte: Rielaborazione dati da C. Cimpan, H. Wenzel J“ Energy Implications of Mechanical and Mechanical-Biological
Treatment Compared to Direct Waste-to -Energy” Waste Management 33, 2013.
I TMB SONO ENERGETICAMENTE EFFICIENTI?
TMB+CC prestazioni energetiche vicine a WTE diretto;
le maggiori efficienze di recupero di energia della centrale termo-elettrica
vengono annullate da consumi e perdite energetiche del processo di
produzione CSS.
Fonte: Rielaborazione da “Energy and Environmental Balances of Energy Recovery from Municipal Solid Waste with or without RDF
Production” Consonni S. et al., in Proceedings of Venice 2006 Symposium
I TMB SONO ECONOMICI? – IL CASO BEA
o Immaginiamo di trattare in un TMB tutto il RUR attualmente gestito da
BEA (ricordiamo che detto quantitativo non basta da solo a far reggere i
conti di un TMB, servono almeno il doppio delle tonnellate);
o Dalle analisi merceologiche condotte da CONAI nel dicembre 2012 risulta
ancora presente nel RUR avviato a termovalorizzazione a Desio il 44% di
frazioni teoricamente valorizzabili dal punto di vista merceologico;
I TMB SONO ECONOMICI? – IL CASO BEA
o Immaginiamo ora che un impianto TMB progettato per la valorizzazione delle
frazioni recuperabili in termini di materia (e non per la produzione di CDR) sia
immediatamente disponibile a Desio (quindi senza aggravi nei costi di
trasporto dalla raccolta stradale all‟impianto di trattamento);
o Immaginiamo ancora che questo impianto abbia un rendimento dell‟80% (cioè
riesca a selezionare effettivamente l‟80% di ciò che è teoricamente disponibile
– percentuali che si raggiungono solo negli impianti di selezione delle raccolte
differenziate – vedi SERUSO);
o Immaginiamo che tutto il 35% selezionato venga venduto senza difficoltà.
I TMB SONO ECONOMICI? - IL CASO BEA
COSTI RICAVI
Selezione del RUR 90 €/t
Trasporto a destino 10 €/t
Smaltimento finale 80 €/t X 65%
Totale costi 152 €/t
Vendita carta selezionata 65 €/t X 26,0%
vendita plastica selezionata 200 €/t X 7,5%
vendita ferro selezionato 80 €/t X 1,5%
vendita alluminio selezionato 600 €/t X 0,5%
Totale ricavi 35,8 €/t
Costo finale TMB: 152€/t – 35,8 €/t = 116,20 €/t
Tariffa attuale BEA: 95,00 €/t
I TMB DEGLI ALTRI – IL CASO REGGIO EMILIA
IL TMB ITALIANO E IL RECUPERO DI MATERIA
23
24
Nome
BEA SpA
Iren SpA
Ubicazione
Desio (termovalorizzatore)
Reggio Emilia (TMB)
Investimento
25 milioni di Euro
56 milioni di Euro
Potenzialità (t/a)
88.000
150.000
Rifiuti trattati
Rifiuto urbano residuo
Rifiuto urbano residuo
a recupero di materia
21% (scorie)
16,9%
a recupero energetico
79%
21,6%
a discarica
0%
49,6%
Tariffa di ingresso (€/ton)
90
130-150
Entrata in funzione
Gennaio 1976
Prevista a Luglio 2015
CONCLUSIONI
«I materiali selezionati da un TMB, materiali
costosi da produrre, possono anche divenire
costosi da smaltire se il mercato di utilizzo non è
adeguatamente sviluppato. Senza un mercato, gli
aspetti positivi del sistema TMB sono annullati. Un
aspetto critico che le amministrazioni locali
devono considerare nella scelta delle strategie di
gestione del RUR è l’esistenza di un mercato per i
prodotti ottenuti».
Fonte: «How Green is Mechanical Biological Treatment? » Read Adam, Godley Andrew, Waste
Management World 12, April 2011
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