Residui:
una
prospettiva
da
valutare per la
salvaguardia
dell'ambiente
L'adeguamento normativo del
nostro Paese alle direttive dell'Unione europea comincia a sortire i primi
effetti anche nel settore ambientale.
Le ricadute sono molte e
coinvolgono in maniera interessante alcuni comparti dell'industria. In
particolare, anche in Italia è ora consentito l'utilizzo di residui
ad elevato contenuto energetico, come combustibili non convenzionali, nei
forni da cemento.
La pratica è del
resto già largamente in uso in numerosi paesi stranieri, quali Germania,
Stati Uniti, Austria, Svizzera, Belgio, Olanda, Giappone e Francia.
I cementifici possiedono
infatti la tecnologia e le esperienze necessarie per sfruttare le potenzialità
di una normativa più organica e coerente con un nuovo progetto -
già in essere presso alcuni siti italiani - che consente di abbinare
un sicuro risparmio energetico e di costi alla tutela ambientale.
Termoutilizzazione e cementifici:
un sodalizio possibile
Tra le varie metodiche di
smaltimento dei rifiuti la termoutilizzazione si presenta come una delle
soluzioni più valide. Il ricorso alle discariche, a causa dell'impatto
ambientale, è infatti una scelta non ulteriormente sostenibile e
la ricerca di alternative applicabili a breve si fa sempre più pressante.
Negli impianti di incenerimento
la decomposizione termica delle molecole avviene mediante ossidazione ad
alta temperatura (normalmente 900°C e oltre) ed è utilizzata
per la distruzione dei composti organici inquinanti o tossico-nocivi, la
riduzione del volume dei residui, il recupero di energia. La termoutilizzazione
è consentita presso gli inceneritori professionali e durante i processi
industriali che operano ad alte temperature e sono in grado di dar luogo
alle tre finalità sopra elencate. Tra questi - come detto - vanno
annoverati i cementifici.
Il cemento è prodotto
per macinazione fine di calcari, argille, tufi, marne, scisti (componenti
principali). La miscela cruda passa all'interno di un reattore nel quale
hanno luogo scambi di calore - che scatenano complesse reazioni chimiche
- seguiti da un rapido raffreddamento. Il risultato di questo processo
di cottura è il clinker da cemento, prodotto-base che viene poi
macinato insieme ad altri costituenti secondari per renderlo idoneo ai
più svariati impieghi.
La fase di cottura è
il cuore della produzione cementifera. I forni raggiungono la temperatura
di 1.450°C e assorbono tra il 90 e il 100% dell'energia complessivamente
consumata dall'intero processo di fabbricazione del cemento. Questo consumo,
che incide in modo particolare sulla voce dei costi, è oggetto di
particolare attenzione e di iniziative finalizzate alla sua riduzione.
I cementifici sono quindi i primi ad essere interessati alla ricerca di
fonti energetiche alternative.
La Direttiva 94/76/UE sull'incenerimento
dei rifiuti pericolosi ha equiparato il ruolo degli inceneritori professionali
a quello degli impianti industriali che bruciano i residui come combustibile
alternativo. Come si è visto, infatti, nel processo di lavorazione
del cemento, la fase di cottura del clinker richiede altissime temperature
ad un elevato tempo di permanenza in atmosfera altamente ossidante dei
gas. Ciò crea condizioni ancora più favorevoli di quelle
esistenti negli inceneritori.
In questo caso la legge
limita l'apporto calorico dei residui al 40% del fabbisogno totale di energia
primaria dell'impianto. Durante il processo produttivo del cemento, il
riutilizzo dei residui può avvenire con due destinazioni diverse:
- residui riutilizzabili
nella miscela cruda di alimentazione del forno per la cottura del clinker
(ad esempio ceneri di pirite, ossidi di ferro, sabbie e terre esauste di
fonderia ecc.);
- residui riutilizzabili
come costituenti secondari dei cementi (come loppe d'altoforno, ceneri
volanti, gessi chimici, sabbie e terre esauste di fonderia ecc.).
Quali vantaggi?
La termoutilizzazione nei
forni da cemento presenta, sia in assoluto sia in rapporto agli inceneritori
professionali, numerosi vantaggi in termini di risparmio (economico e di
materie prime) e di salvaguardia ambientale.
Innanzitutto si realizza
un recupero pressoché totale dell'energia, in quanto l'energia termica
fornita dai residui sostituisce quella risparmiata in combustibili convenzionali
con un rapporto di circa 1 a 1.
Questo valore è assai
meno significativo negli inceneritori e tende addirittura allo zero per
gli impianti di vecchia costruzione. Sotto il profilo ecologico, le emissioni
dei forni rimangono praticamente invariate nella quantità, ma la
concentrazione di CO2 è minore. Si annullano, inoltre, le emissioni
di un forno di incenerimento specializzato. Utilizzando al massimo le quantità
di residui consentiti dalla legge (pari al 40% dell'energia totale necessaria)
si raggiungerebbe un risparmio pari a 1.700.000 t/a di carbon fossile (risorsa
naturale non rinnovabile). Il riutilizzo nei forni da cemento non dà
luogo alla formazione di residui solidi, scorie o liquidi e ai problemi
relativi al loro smaltimento con cui i forni convenzionali devono fare
i conti.
Gli impianti cementiferi
sono sottoposti a costante controllo, che rende il riutilizzo sicuro dal
punto di vista della prevenzione dell'inquinamento atmosferico.
E' inoltre da osservare
che il riutilizzo dei residui nei forni da cemento lascia inalterate le
caratteristiche del cemento che risulta essere perfettamente ecocompatibile
e non può arrecare danni alla salute umana.
L'interesse dei cementieri
al potenziamento dell'utilizzo dei forni per cemento nello smaltimento
dei rifiuti è avvalorata anche da altre osservazioni: l'uniforme
distribuzione delle cementerie sul territorio nazionale, l'importo degli
investimenti per adeguare i forni dei cementifici all'opera di termoriutilizzazione
dei residui (consistenti ma sempre inferiori a quelli necessari per l'impianto
di nuovi inceneritori), l'attuale presenza di installazioni per l'abbattimento
delle polveri, rendono infatti le cementerie un rilevante potenziale per
affrontare il problema dello smaltimento dei rifiuti e dell'ambiente.
Gli effetti ambientali sono
significativi.
In primo luogo non si prospettano
rischi di inquinamento del suolo e delle acque, in quanto il riutilizzo
(a differenza di quanto accade negli inceneritori professionali) avviene
senza la produzione di residui solidi né liquidi.
I forni sono dotati di impianti
di abbattimento delle polveri sospese nei gas emessi, la concentrazione
di ossidi di zolfo nelle emissioni è molto ridotta grazie ad alcune
caratteristiche chimico-fisiche del processo. Si verifica inoltre di regola
una riduzione del tenore di ossidi di azoto nei gas emessi, si consente
la distruzione pressoché totale dei composti organici pericolosi,
e non si registrano aumenti significativi dei metalli emessi.
Tra i combustibili del futuro
possiamo annoverare (con ulteriori perfezionamenti del processo di separazione
e l'eliminazione di componenti non compatibili) il rifiuto solido urbano
e il PDF (Package derived fuel), quest'ultimo costituito da scarti di lavorazione
di materie plastiche con un elevato contenuto energetico.
In base alle informazioni
riportate, l'industria cementifera può fornire un contributo rilevante
al recupero di residui ad alta energia per una maggiore conservazione delle
risorse naturali non rinnovabili e dell'ambiente.
Il recupero energetico realizzato
nei forni da cemento si presenta infatti come un'operazione globalmente
favorevole dal punto di vista ecologico e ambientale e, come dimostrato
nella sua applicazione in paesi tecnologicamente avanzati ed ecologicamente
sensibili in Europa, negli Stati Uniti e in Giappone, priva di conseguenze
per la salute degli addetti agli impianti e della popolazione.
Coscienti del fatto che
ormai la salvaguardia ambientale è una responsabilità non
più precrastinabile anche per il settore industriale, i cementieri
possono e vogliono contribuire in maniera rilevante, con esperienze e tecnologie
in loro possesso, ad una crescita coerente con le normative e le scelte
più avanzate a livello mondiale. |