Documenti di riferimento

Attività

Emissioni prodotte dallo stoccaggio [Emissions from storage (EFS)]

Stoccaggio e trattamento di materie prime e prodotti

Principi generali di monitoraggio [General Principles of Monitoring (MON)]

Monitoraggio di emissioni

Industrie di trattamento dei rifiuti [Waste Treatments Industries (WT)]

Trattamento dei rifiuti

Efficienza energetica [Energy Efficiency (ENE)]

Efficienza energetica in generale

Effetti economici e incrociati [Economic and Cross-Media Effects (ECM)]

Aspetti economici ed effetti incrociati delle tecniche

Termine utilizzato

Definizione

Unità tecnica nuova

Un’unità tecnica realizzata nel sito dell’installazione in seguito alla pubblicazione delle presenti conclusioni sulle BAT o un’unità tecnica che ne sostituisce un’altra dopo la pubblicazione delle presenti conclusioni sulle BAT, anche se utilizza fondazioni già esistenti dell’installazione

Unità tecnica esistente

Un'unità tecnica che non costituisce un'unità tecnica nuova

Modifica sostanziale

Un adeguamento dell'unità tecnica/del forno che prevede una modifica sostanziale dei requisiti o della tecnologia del forno, ovvero la sua sostituzione

«Utilizzo dei rifiuti come combustibili e/o materie prime»

Il termine si riferisce all'utilizzo di:

Termine utilizzato

Definizione

Cemento bianco

Cemento di cui al seguente codice PRODCOM 2007: 26.51.12.10 – Cemento Portland bianco

Cemento speciale

Cementi speciali di cui ai seguenti codici PRODCOM 2007:

Calce dolomitica o dolomite calcinata

Miscela di ossidi di calcio e di magnesio, ottenuta dalla decarbonatazione del calcare dolomitico (CaCO3.MgCO3) con un tenore residuo di CO2 superiore allo 0,25 % e un peso specifico apparente notevolmente inferiore a 3,05 g/cm3. Il contenuto di MgO libero è solitamente compreso tra il 25 % e il 40 %.

Calce dolomitica sinterizzata

Miscela di ossidi di calcio e di magnesio utilizzati esclusivamente per la produzione di mattoni refrattari e altri prodotti refrattari con un peso specifico apparente di 3,05 g/cm3

Termine utilizzato

Definizione

NOX espresso come NO2

La somma dell'ossido di azoto (NO) e del biossido di azoto (NO2) espressa come NO2

SOX espresso come SO2

La somma del biossido di zolfo (SO2) e del triossido di zolfo (SO3) espressa come SO2

Cloruro di idrogeno espresso come HCl

Tutti i cloruri gassosi espressi come HCl

Fluoruro di idrogeno espresso come HF

Tutti i fluoruri gassosi espressi come HF

FTA

Forni a tino anulari

MCM

Magnesia stracotta

I-TEQ

Tossicità internazionale equivalente (international toxicity equivalent, I-TEQ)

FRL

Forni rotanti lunghi

FTCM

Forni a tino a carica mista

AF

Altri forni

Per l'industria della calce, si tratta di:

AFT

Altri forni a tino (forni a tino diversi dai forni di tipo FTA e FTCM)

PCDD

Policlorodibenzo-p-diossina

PCDF

Policlorodibenzofurano

FRFP

Forni rigenerativi a flusso parallelo

FRP

Forni rotanti con preriscaldatore (FRP)

Attività

Condizioni di riferimento

Attività effettuate nei forni

Industria del cemento

10 % ossigeno in volume

Industria della calce (2)

11 % ossigeno in volume

Industria dell'ossido di magnesio (processo a via secca) (3)

10 % ossigeno in volume

Attività non effettuate nei forni

Tutti i processi

Nessuna correzione per l'ossigeno

Impianti di idratazione della calce

Come da emissioni

(nessuna correzione per l'ossigeno e il gas secco)

Valore medio giornaliero

Valore medio di un periodo di 24 ore, misurate dal monitoraggio in continuo delle emissioni

Valore medio riferito al periodo di campionamento

Valore medio delle misurazioni puntuali (periodiche) di almeno 30 minuti ciascuna, salvo altrimenti stabilito

Tecnica

a

Scelta di una sede adatta per le operazioni rumorose

b

Protezione delle aree delle operazioni/delle unità rumorose

c

Utilizzo di sistemi di isolamento dalle vibrazioni delle operazioni/unità

d

Utilizzo di rivestimenti interni ed esterni realizzati in materiali isolanti

e

Utilizzo di edifici insonorizzati in cui svolgere le operazioni rumorose che comportano l'uso di apparecchiature di trasformazione dei materiali

f

Utilizzo di barriere antirumore e/o barriere naturali

g

Utilizzo di silenziatori sui camini di scarico

h

Impiego di canalizzazioni coibentate e ventilatori finali situati in edifici insonorizzati

i

Chiusura di porte e finestre delle aree coperte

j

Utilizzo di sistemi di isolamento adeguati per gli edifici in cui sono collocati i macchinari

k

Utilizzo di sistemi di isolamento acustico nelle aree non isolate, ad esempio installando una paratia all'ingresso di un nastro trasportatore

l

Installazione di silenziatori sullo scarico dell’aria, ad esempio all’uscita dei gas puliti delle unità di depolverazione,

m

Riduzione della velocità del flusso nei condotti

n

Utilizzo di sistemi di isolamento adeguati per i condotti

o

Realizzare il disaccoppiamento tra le fonti di rumore e i componenti che potrebbero entrare in risonanza, ad esempio i compressori e i condotti

p

Utilizzo di silenziatori per le ventole dei filtri

q

Utilizzo di moduli antirumore per i dispositivi tecnici (ad esempio, i compressori)

r

Utilizzo di protezioni in gomma per i mulini (evitando il contatto delle parti in metallo tra loro)

s

Costruzione di edifici o collocazione di alberi e cespugli tra l'area protetta e le attività rumorose

Tecnica

a

Ottimizzazione del controllo del processo, compreso il controllo automatico computerizzato

b

Utilizzo di sistemi moderni costituiti da dosatori gravimetrici ed alimentatori di combustibili solidi.

Tecnica

Applicabilità

a

Misurazioni continue dei parametri di processo atte a dimostrarne la stabilità, quali temperatura, tenore di O2, pressione e portata

Generalmente applicabile

b

Monitoraggio e stabilizzazione dei parametri di processo fondamentali, ad esempio miscela omogenea delle materie prime e alimentazione di combustibile, dosaggio regolare e tenore di ossigeno in eccesso

Generalmente applicabile

c

Misurazioni continue di emissioni di NH3 in caso di utilizzo della tecnica SNCR

Generalmente applicabile

d

Misurazioni continue di polvere ed emissioni di polveri di NOx, SOx e CO

Applicabile ai processi effettuati nei forni

e

Misurazioni periodiche di PCDD/F e delle emissioni di metallo

f

Misurazioni continue o periodiche delle emissioni di HCl, HF e COT.

g

Misurazioni continue o periodiche delle emissioni di polveri

Applicabile ai processi non effettuati nei forni

Per le piccole fonti (<10 000 Nm3/h) prodotte dalle operazioni che generano polvere diverse dalle operazioni previste nell'ambito dei principali processi di raffreddamento e macinazione, la frequenza delle misurazioni o dei controlli dell'efficienza dovrebbe basarsi su un sistema di gestione della manutenzione.

Processo

Unità

Livelli di consumo di energia associati alle BAT (4)

Processo per via secca con preriscaldamento multistadio e precalcinazione

MJ/t di clinker

2 900 – 3 300 (5)  (6)

Tecnica

Applicabilità

a

Utilizzo di impianti migliori e ottimizzati e funzionamento del forno stabile e costante, che avvenga secondo parametri di processo vicini a quelli prefissati, attraverso le seguenti operazioni:

Generalmente applicabile. Per i forni esistenti, l'applicabilità del preriscaldamento e della precalcinazione dipende dalla configurazione del sistema del forno

b

Recupero del calore in eccesso dai forni, soprattutto dalla loro area di raffreddamento. In particolare, il calore in eccesso dai forni ottenuto dall'area di raffreddamento (aria calda) o dal preriscaldatore può essere utilizzato per l'essicazione delle materie prime

Generalmente applicabile all'industria cementiera

La tecnica di recupero del calore in eccesso dall'area di raffreddamento è applicabile in caso di utilizzo di impianti di raffreddamento a griglia.

L'impiego di impianti di raffreddamento rotanti può determinare un'efficienza di recupero limitata

c

Applicazione del numero adeguato di stadi dei cicloni relative alle caratteristiche e alle proprietà delle materie prime e dei combustibili utilizzati

Le fasi del preriscaldatore a cicloni sono applicabili ai nuovi impianti e alle modifiche sostanziali.

d

Utilizzo di combustibili con caratteristiche tali da influenzare positivamente il consumo di energia termica

La tecnica è generalmente applicabile ai forni da cemento in funzione della disponibilità dei combustibili e, nel caso dei forni esistenti, condizionatamente alle possibilità tecniche di iniettare i combustibili nel forno

e

Nel sostituire i combustibili tradizionali con i combustibili derivati dai rifiuti, utilizzo di sistemi di forni per il cemento ottimizzati e adatti alla combustione dei rifiuti

Generalmente applicabile a tutti i tipi di forni da cemento

f

Riduzione al minimo dei flussi nel sistema di bypass

Generalmente applicabile all'industria cementiera

Tecnica

a

Utilizzo di sistemi di gestione dell'energia elettrica

b

Utilizzo di apparecchiature di macinazione e altri apparecchi elettrici ad alta efficienza energetica

c

Utilizzo di sistemi di monitoraggio perfezionati

d

Riduzione di infiltrazioni di aria falsa nel sistema

e

Ottimizzazione del controllo del processo

Tecnica

a

Applicazione di sistemi di assicurazione della qualità per garantire le caratteristiche dei rifiuti e per analizzare i rifiuti da utilizzare come materie prime e/o combustibile nel forno da cemento

b

Controllo dei rifiuti da utilizzare come materie prime e/o combustibile nel forno da cemento relativamente al valore quantitativo dei parametri di interesse, ad esempio cloro, metalli da considerare (tra cui cadmio, mercurio, tallio), zolfo, contenuto totale di alogeni

c

Applicazione di sistemi di assicurazione della qualità per ciascun carico di rifiuti

Tecnica

a

Utilizzo di punti di alimentazione dei rifiuti al forno che permettano di ottenere temperature e un tempo di permanenza in forno adeguati in funzione delle caratteristiche progettuali e operative del forno

b

Alimentazione di rifiuti in sostituzione delle materie prime, contenenti componenti organici che si possano volatilizzare nelle zone dell'impianto del forno con temperatura sufficientemente elevata a monte della zona di calcinazione

c

Controllo del processo in modo tale che la temperatura dei gas risultanti dal coincenerimento dei rifiuti venga innalzata in maniera omogenea, anche nelle condizioni più sfavorevoli, a 850 °C per 2 secondi

d

Innalzamento della temperatura a 1 100 °C se nel processo si effettua il coincenerimento di rifiuti pericolosi con un tenore di composti organici alogenati, espressi come cloro, superiore all'1 %

e

Alimentazione dei rifiuti in modo continuo e costante

f

Ritardo o interruzione del coincenerimento dei rifiuti in concomitanza con operazioni quali avvii e/o arresti quando non sia possibile raggiungere temperature e tempi di permanenza adeguati, indicati alle lettere a) e d) precedenti

Tecnica

Applicabilità

a

Utilizzo di un assetto semplice e lineare del sito dell'installazione

Applicabile solo ai nuovi impianti

b

Protezione/chiusura delle aree delle operazioni che generano polvere, quali macinazione, vagliatura e mescolamento

Generalmente applicabile

c

Copertura di nastri trasportatori ed elevatori, realizzati come sistemi chiusi, qualora esista la probabilità di rilascio di emissioni di polveri diffuse da materiale che genera polvere

d

Riduzione dei punti di perdite d'aria e materiali

e

Utilizzo di dispositivi e sistemi di controllo automatici

f

Garanzia di assenza di complicazioni nello svolgimento delle operazioni

g

Garanzia di una manutenzione adeguata e completa dell'impianto attraverso impianti di aspirazione per pulizia mobili e fissi.

h

Ventilazione e raccolta delle polveri mediante filtri a tessuto:

i

Utilizzo di sistemi chiusi di stoccaggio attraverso un impianto di movimentazione automatico:

j

Utilizzo di tubature di riempimento flessibili per i processi di spedizione e carico, corredate di un sistema di aspirazione delle polveri per il caricamento del cemento, posizionate nella direzione del pianale di carico dell'automezzo

Tecnica

a

Copertura delle aree di magazzinaggio alla rinfusa o degli ammassi di scorte, ovvero protezione degli stessi con schermi, pareti o sistemi di chiusura realizzati con vegetazione verticale (barriere antivento artificiali o naturali per la protezione delle scorte all'aperto)

b

Utilizzo di sistemi antivento per la protezione delle scorte all'aperto:

c

Nebulizzazione di acqua e abbattitori chimici delle polveri:

d

Garantire la pavimentazione, la bagnatura delle strade e le operazioni di manutenzione:

e

Garantire l'umidificazione delle scorte:

f

Avvicinamento dell'altezza del piano di scarico all'altezza variabile della scorta, possibilmente in modo automatico o riducendo la velocità dell'operazione di scarico, qualora sia impossibile evitare emissioni di polveri diffuse nei punti di carico e scarico dei siti di stoccaggio

Tecnica (7)

Applicabilità

a

Precipitatori elettrostatici (ESP)

Applicabile a tutti i forni

b

Filtri a tessuto

c

Filtri ibridi

Tecnica (8)

Applicabilità

a

Precipitatori elettrostatici (ESP)

Generalmente applicabile agli impianti di raffreddamento del clinker e ai mulini di macinazione del cemento.

b

Filtri a tessuto

Generalmente applicabile agli impianti di raffreddamento del clinker e ai mulini di macinazione del cemento.

c

Filtri ibridi

Applicabile agli impianti di raffreddamento del clinker e ai mulini di macinazione del cemento.

Tecnica (9)

Applicabilità

a

Tecniche primarie

Applicabile a tutti i tipi di forni utilizzati per la produzione di cemento. Il livello di applicabilità può essere limitato dai requisiti di qualità del prodotto e dagli impatti potenziali sulla sua stabilità del processo

Applicabile a tutti i forni rotanti, sia nel forno principale sia nel precalcinatore

Generalmente applicabile ai forni rotanti lunghi

Generalmente applicabile ai forni rotanti, condizionatamente ai requisiti di qualità del prodotto finale

Generalmente applicabile a tutti i forni

b

Combustione a stadi (con combustibili convenzionali o da rifiuti), anche in combinazione con l'uso di un precalcinatore e di un mix di combustibili ottimizzato.

In generale, il processo può essere utilizzato solo nei forni provvisti di precalcinatore. Sono necessarie modifiche sostanziali all’unità tecnica nei sistemi con preriscaldatore a cicloni privi di precalcinatore.

Nei forni senza precalcinatore, l’utilizzo di combustibili in pezzatura nei forni senza precalcinatore può avere effetti positivi in termini di riduzione di NOx condizionatamente alla capacità di produrre un'atmosfera che favorisce la riduzione controllata e il controllo delle relative emissioni di CO

c

Riduzione selettiva non catalitica (selective non-catalytic reduction, SNCR)

In linea di principio, applicabile a tutti i forni da cemento rotanti. Le aree di iniezione variano a seconda del tipo di processo di cottura. Nei forni che utilizzano il processo lungo per via secca e per via umida potrebbe essere difficile ottenere la giusta temperatura e il tempo di residenza richiesto. Cfr. anche BAT 20.

d

Riduzione selettiva catalitica (selective catalytic reduction, SCR)

L'applicabilità è condizionata dallo sviluppo di processi e catalizzatori adatti nell'industria cementiera

Tipo di forno

Unità

BAT-AEL

(valore medio giornaliero)

Forni con preriscaldatore

mg/Nm3

<200 – 450 (10)  (11)

Forni Leopol e forni rotanti lunghi

mg/Nm3

400 – 800 (12)

Tecnica

a

Applicazione di un'efficienza di riduzione di NOx adeguata e sufficiente, insieme a un processo operativo stabile

b

Applicazione di una buona distribuzione stechiometrica dell'ammoniaca al fine di raggiungere la maggiore efficienza possibile nella riduzione del NOx e ridurre la perdita di NH3

c

Mantenimento delle emissioni della perdita di NH3 (a causa dell'ammoniaca non reagita) proveniente dagli effluenti gassosi il più possibile bassa, tenendo conto della correlazione tra l'efficienza di abbattimento degli NOx e la perdita di NH3

Parametro

Unità

BAT-AEL

(valore medio giornaliero)

Perdita di NH3

mg/Nm3

<30 – 50 (13)

Tecnica (14)

Applicabilità

a

Aggiunta di adsorbenti

L'aggiunta di adsorbenti è, in linea di principio, applicabile a tutti i forni, sebbene sia prevalentemente utilizzata nei preriscaldatori in sospensione . L'aggiunta di calce al materiale con cui viene alimentato il forno riduce la qualità dei granuli/noduli e causa problemi di flusso nei forni Lepol. Nei forni con preriscaldatore, si è osservato che l'iniezione diretta di calce spenta negli effluenti gassosi è meno efficiente dell'aggiunta di calce al materiale con cui viene alimentato il forno

b

Sistemi di abbattimento a umido

Applicabile a tutti i tipi di forni da cemento con livelli di SO2 appropriati (sufficienti) alla produzione di gesso

Parametro

Unità

BAT-AEL (15)  (16)

(valore medio giornaliero)

SOX espressi come SO2

mg/Nm3

<50 – 400

Tecnica

a

Gestione dei disinnesti del sistema filtrante dovuti all'eccessiva concentrazione di CO per ridurre il tempo di inattività degli ESP

b

Misurazioni continue e automatiche di CO mediante apparecchiature di controllo con tempi brevi di risposta e collocate vicino alla fonte di CO

Tecnica

a

Utilizzo di materie prime e combustibili a basso tenore di cloro

b

Limitazione della quantità di cloro contenuta per ogni rifiuto utilizzato come materia prima e/ combustibile in un forno da cemento

Tecnica

a

Utilizzo di materie prime e combustibili a basso tenore di fluoro

b

Limitazione della quantità di fluoro contenuta per ogni rifiuto utilizzato come materia prima e/ combustibile in un forno da cemento

Tecnica

Applicabilità

a

Scelta e controllo accurati del materiale immesso nel forno (materie prime), ad esempio, cloro, rame e composti organici volatili

Generalmente applicabile

b

Scelta e controllo accurati del materiale immesso nel forno (combustibili), ad esempio, cloro e rame

Generalmente applicabile

c

Ridurre/evitare l'utilizzo di rifiuti che contengono talune sostanze organiche clorurate

Generalmente applicabile

d

Evitare di alimentare combustibili che presentano un elevato tenore di alogeni (ad esempio, cloro) nella combustione secondaria

Generalmente applicabile

e

Raffreddamento rapido degli effluenti gassosi provenienti dal forno a temperature inferiori a 200 °C e riduzione al minimo del tempo di residenza degli effluenti gassosi e del tenore di ossigeno in zone in cui la temperatura è compresa tra 300 e 450 °C

Applicabile ai forni che utilizzano il processo lungo per via umida e ai forni che utilizzano il processo lungo per via secca senza preriscaldamento. Tale caratteristica è sempre presente nei moderni forni provvisti di preriscaldatore e precalcinatore

f

Interruzione del coincenerimento dei rifiuti per operazioni quali gli avvii e le fermate

Generalmente applicabile

Tecnica

a

Scelta di materiali con un basso tenore di metalli, in particolare il mercurio

b

Applicazione di un sistema di assicurazione della qualità per garantire le caratteristiche dei rifiuti utilizzati in sostituzione delle materie prime

c

Impiego di tecniche efficaci per la rimozione delle polveri, come stabilito dalla BAT 17

Metalli

Unità

BAT-AEL

(Valore medio riferito al periodo di campionamento (misurazioni puntuali di almeno mezz'ora))

Hg

mg/Nm3

<0,05 (18)

Σ (Cd, Tl)

mg/Nm3

<0,05 (17)

Σ (As, Sb, Pb, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, V)

mg/Nm3

<0,5 (17)

Tecnica

Applicabilità

a

Riutilizzo delle polveri raccolte nel processo, qualora fattibile

Generalmente applicabile ma condizionata dalla composizione della sostanza chimica delle polveri

b

Utilizzo di tali polveri in altri prodotti commercializzabili laddove possibile

L'utilizzo delle polveri in altri prodotti commercializzabili è un'attività che potrebbe non rientrare nel controllo dell'operatore

Tecnica

a

Ottimizzazione del controllo del processo, compreso il controllo automatico computerizzato

b

Utilizzo di sistemi di alimentazione dei combustibili solidi gravimetrici e/o di gassometri

Tecnica

Applicabilità

a

Misurazioni continue dei parametri di processo atte a dimostrarne la stabilità, quali temperatura, tenore di O2, pressione, flusso ed emissioni di CO

Applicabile ai processi effettuati nei forni

b

Monitoraggio e stabilizzazione dei parametri di processo fondamentali, ad esempio alimentazione dei combustibili, dosaggio regolare e tenore di ossigeno in eccesso

c

Misurazioni continue o periodiche di polveri, emissioni di NOx, SOx, CO ed emissioni di NH3 in caso di applicazione di applicazione della tecnica SNCR

Applicabile ai processi effettuati nei forni

d

Misurazioni continue o periodiche delle emissioni di HCl e HF in caso di coincenerimento di rifiuti

Applicabile ai processi effettuati nei forni

e

Misurazioni continue o periodiche delle emissioni di COT o misurazioni continue in caso di coincenerimento di rifiuti

Applicabile ai processi effettuati nei forni

f

Misurazioni periodiche di PCDD/F e delle emissioni metalliche

Applicabile ai processi effettuati nei forni

g

Misurazioni continue o periodiche delle emissioni di polveri

Applicabile ai processi non effettuati nei forni.

Per le piccole fonti (<10 000 Nm3/h) la frequenza delle misurazioni dovrebbe basarsi su quanto stabilito dal sistema di gestione della manutenzione

Tecnica

Descrizione

Applicabilità

a

Utilizzo di impianti migliori e ottimizzati e ottenimento di un funzionamento del forno stabile e costante, che avvenga secondo parametri di processo vicini a quelli prefissati, attraverso le seguenti operazioni:

Mantenere i parametri di controllo del forno vicini ai valori ottimali consente di ridurre tutti i parametri di consumo grazie al minor numero di interruzioni e condizioni di alterazione del processo.

L'utilizzo di minerali dalla granulometria ottimizzata è condizionato dalla disponibilità delle materie prime.

La tecnica (a) II si applica solo ai forni rotanti lunghi (FRL)

b

Utilizzo di combustibili che presentano caratteristiche in grado di influenzare positivamente il consumo di energia termica

Le caratteristiche dei combustibili, ad esempio un elevato potere calorifico e un basso contenuto di umidità, possono influenzare positivamente il consumo di energia termica

L'applicabilità dipende dalla fattibilità tecnica di alimentare il forno con il combustibile scelto, nonché dalla disponibilità di combustibili adatti (ad esempio, combustibili con elevato potere calorifico e basso contenuto di umidità) che potrebbe dipendere dalla politica energetica dello Stato membro

c

Limitazione dell'aria in eccesso

Diminuire l'aria in eccesso utilizzata per la combustione ha effetti diretti sul consumo di combustibile, in quanto la presenza di aria in percentuali elevate richiede più energia termica per riscaldare il volume in eccesso.

La limitazione dell'aria in eccesso influenza il consumo totale di energia solo nei forni di tipo FRL e FRP.

La tecnica è in grado di aumentare le emissioni di COT e CO

Applicabile a forni di tipo FRL e FRP entro i limiti di un potenziale surriscaldamento di talune aree del forno, con il conseguente peggioramento del ciclo di vita del materiale refrattario

Tipo di forno

Consumo di energia termica (19)

GJ/t di prodotto

Forni rotanti lunghi (FRL)

6,0 – 9,2

Forni rotanti con preriscaldatore (FRP)

5,1 – 7,8

Forni rigenerativi a flusso parallelo (FRFP)

3,2 – 4,2

Forni a tino anulari (FTA)

3,3 – 4,9

Forni a tino a carica mista (FTCM)

3,4 – 4,7

Altri forni (AF)

3,5 – 7,0

Tecnica

a

Utilizzo di sistemi di gestione dell'energia elettrica

b

Granulometria del calcare ottimizzata

c

Utilizzo di apparecchiature di macinazione e altri apparecchi elettrici ad alta efficienza energetica.

Tecnica

Applicabilità

a

Attività specifiche di estrazione, frantumazione e uso mirato del calcare (qualità, granulometria)

Generalmente applicabile nell'industria della calce; tuttavia, la trasformazione delle pietre è condizionata dalla qualità del calcare

b

Scelta di forni che applicano tecniche ottimizzate che consentono di trattare una vasta gamma di granulometrie, al fine di utilizzare in modo ottimale il calcare estratto

Applicabile ai nuovi impianti e agli adeguamenti di rilievo di forni preesistenti.

I forni verticali vengono in linea di principio utilizzati solo per il calcare di granulometria grossa. I forni FRFP da piccola pezzatura e/o i forni rotanti sono in grado di funzionare con granulometrie di calcare più piccole

Tecnica

a

Applicare sistemi di assicurazione della qualità per garantire e controllare le caratteristiche dei rifiuti e per analizzare i rifiuti da utilizzare come combustibile nel forno relativamente ai seguenti criteri:

b

Controllare il valore quantitativo dei componenti di interesse per ogni rifiuto da utilizzare come combustibile, ad esempio tenore totale di alogeni, di metalli (tra cui cromo totale, piombo, cadmio, mercurio, tallio) e di zolfo

Tecnica

a

Utilizzo di bruciatori adeguati per l'alimentazione di rifiuti adatti in base alle caratteristiche e al funzionamento del forno

b

Funzionamento in modo che la temperatura dei gas risultanti dal coincenerimento dei rifiuti venga innalzata in maniera controllata e omogenea, anche nelle condizioni più sfavorevoli, a 850 °C per 2 secondi

c

Innalzamento della temperatura a 1 100 °C se nel processo si effettua il coincenerimento di rifiuti pericolosi con un tenore di composti organici alogenati, espressi come cloro, superiore all'1 %

d

Alimentazione dei rifiuti in modo continuo e costante

e

Sospensione del coincenerimento dei rifiuti in concomitanza con operazioni quali avvii e/o fermate nei casi in cui non sia possibile raggiungere temperature e tempi di permanenza adeguati, indicati alle lettere b) e c) precedenti

Tecnica

a

Protezione/chiusura delle aree delle operazioni che generano polvere, quali macinazione, vagliatura e miscelazione

b

Utilizzo di nastri trasportatori ed elevatori coperti, realizzati come sistemi chiusi, qualora esista la probabilità di rilascio di emissioni di polveri diffuse da materiale che genera polvere

c

Utilizzo di sili di stoccaggio di capacità adeguate, indicatori di livello con interruttori di emergenza e filtri per la gestione dell'aria impregnata di polveri spostata durante le operazioni di riempimento

d

Applicazione di un processo di circolazione per gli impianti di trasporto pneumatici

e

Movimentazione dei materiali in impianti chiusi che operano in condizioni di pressione negativa e successiva pulizia dalle polveri dell'aria di aspirazione attraverso un filtro a tessuto prima che venga nuovamente emessa nell'atmosfera

f

Riduzione degli ingressi di aria falsa e di fuoriuscite, completamento dell'impianto

g

Manutenzione adeguata e completa dell'impianto

h

Utilizzo di dispositivi e sistemi di controllo automatici

i

Operazioni continue svolte in assenza di complicazioni

j

Utilizzo di tubature di riempimento flessibili, corredate di un sistema di aspirazione delle polveri per il caricamento della calce, posizionate nella direzione del pianale di carico dell'automezzo

Tecnica

a

Protezione delle aree di magazzinaggio con schermi, pareti o sistemi di chiusura realizzati con piante verticali (barriere antivento artificiali o naturali per la protezione delle scorte all'aperto)

b

Utilizzo di sili per i prodotti e sistemi di stoccaggio delle materie prime chiusi e completamente automatizzati. Queste modalità di stoccaggio prevedono uno o più filtri a tessuto per prevenire la formazione di polveri diffuse durante le operazioni di carico e scarico

c

Riduzione delle emissioni di polveri diffuse in prossimità delle scorte umidificando in modo sufficiente i punti di carico e scarico e utilizzando nastri trasportatori ad altezze variabili. Nell'applicazione di misure/tecniche di umidificazione o nebulizzazione è possibile impermeabilizzare il suolo e raccogliere l'acqua in eccesso, che può essere, se necessario, trattata e utilizzata in cicli chiusi

d

Riduzione delle emissioni di polveri diffuse in prossimità dei punti di carico e scarico dei siti di stoccaggio, qualora non possano essere evitate, avvicinamento dell'altezza del piano di scarico all'altezza variabile della scorta, possibilmente in modo automatico o riducendo la velocità dell'operazione di scarico

e

Garantire la bagnatura dei siti, in particolare delle aree asciutte, utilizzando nebulizzatori ed effettuando la pulizia mediante spazzatrici stradali

f

Utilizzo di sistemi di aspirazione durante le operazioni di rimozione. I nuovi edifici possono essere facilmente dotati di tubature fisse per l'aspirazione per pulizia, mentre gli edifici esistenti è di norma preferibile prevedere sistemi mobili e collegamenti flessibili

g

Riduzione delle emissioni di polveri diffuse nelle zone di circolazione degli automezzi provvedendo alla pavimentazione di tali aree, laddove possibile, e mantenendo l'area il più possibile pulita. La bagnatura delle strade contribuisce a ridurre le emissioni di polveri, in particolare in condizioni di tempo asciutto. È possibile ricorrere a buone pratiche di manutenzione per tenere le emissioni di polveri diffuse al minimo

Tecnica (20)  (21)

Applicabilità

a

Filtro a tessuto

Generalmente applicabile a impianti di macinazione e mulini e a processi ausiliari nell'industria della calce, al trasporto dei materiali, nonché alle strutture di stoccaggio e carico. L'applicabilità dei filtri a tessuto negli impianti di idratazione della calce può essere limitata dall'umidità elevata e dalla bassa temperatura degli effluenti gassosi

b

Sistemi di abbattimento a umido

Applicabile prevalentemente a tutti gli impianti di idratazione della calce

Tecnica

Unità

BAT-AEL

[valore medio giornaliero o valore medio riferito al periodo di campionamento (misurazioni puntuali di almeno mezz'ora)]

Filtro a tessuto

mg/Nm3

<10

Sistemi di abbattimento a umido

mg/Nm3

<10 – 20

Tecnica (22)

Applicabilità

a

ESP

Applicabile a tutti i forni

b

Filtro a tessuto

Applicabile a tutti i forni

c

Separatore di polveri per via umida

Applicabile a tutti i forni

d

Separatore centrifugo/ciclone

I separatori centrifughi sono adatti solo come pre-separatori e possono essere utilizzati per la prefiltrazione degli effluenti gassosi provenienti dai forni

Tecnica

Unità

BAT-AEL

[valore medio giornaliero o valore medio riferito al periodo di campionamento (misurazioni puntuali di almeno mezz'ora)]

Filtro a tessuto

mg/Nm3

<10

ESP o altri filtri

mg/Nm3

<20 (23)

Tecnica

Applicabilità

a

Scelta e controllo accurati di tutte le sostanze che vengono immesse nel forno.

Generalmente applicabile

b

Riduzione dei precursori delle sostanze inquinanti nei combustibili e, se possibile, nelle materie prime, ovvero

Generalmente applicabile nell'industria della calce in base alla disponibilità locale delle materie prime e dei combustibili, del tipo di forno impiegato, delle qualità attese dei prodotti e della possibilità tecnica di iniettare i combustibili nel forno selezionato.

c

Utilizzo di tecniche di ottimizzazione del processo per garantire l’adeguato assorbimento dell'anidride solforosa (ad esempio, attraverso il contatto efficace tra i gas del forno e la calce viva)

Applicabile a tutti gli impianti di produzione della calce

In generale, non è possibile raggiungere una completa automazione del processo a causa di variabili non controllabili, ad esempio, la qualità del calcare.

Tecnica

Applicabilità

a

Tecniche primarie

Generalmente applicabile all'industria della calce condizionatamente alla disponibilità del combustibile, che può essere influenzata dalla politica energetica dello Stato membro, e alla fattibilità tecnica di alimentare un determinato tipo di combustibile all'interno del forno scelto

Nella produzione della calce è possibile ottimizzare e controllare il processo, tuttavia condizionatamente alla qualità del prodotto finale

I bruciatori a basse emissioni di ossidi di azoto sono applicabili ai forni rotanti e ai forni a tino anulari che presentino condizioni di aria primaria elevata. La combustione nei forni FRFP e negli altri forni a tino avviene in assenza di fiamma, pertanto i bruciatori a basse emissioni di ossidi di azoto non si applicano a questo tipo di forni

Non applicabile ai forni a tino

Applicabile solamente ai forni di tipo FRP, tuttavia non per la produzione di calce fortemente cotta. L'applicabilità può essere limitata da vincoli imposti dal tipo di prodotto finale, a causa del surriscaldamento di alcune aree del forno e del conseguente deterioramento del rivestimento in materiale refrattario

b

SNCR (24)

Applicabile ai forni rotanti Lepol. Cfr. anche BAT 46.

Tipo di forno

Unità

BAT-AEL

(valore medio giornaliero o valore medio riferito al periodo di campionamento (misurazioni puntuali di almeno mezz'ora), espresso come NO2)

FRFP, FTA, FTCM, AFT

mg/Nm3

100 – 350 (25)  (27)

FRL, FRP

mg/Nm3

< 200 – 500 (25)  (26)

Tecnica

a

Applicazione di un'efficienza di riduzione adeguata e sufficiente, accanto a un processo operativo stabile

b

Applicazione di una buona distribuzione stechiometrica dell'ammoniaca al fine di raggiungere la maggiore efficienza possibile nella riduzione del NOx e ridurre la perdita di ammoniaca

c

Mantenimento delle emissioni della perdita di NH3 (a causa dell'ammoniaca non reagita) proveniente dagli effluenti gassosi il più possibile bassa, tenendo conto della correlazione tra l'efficienza di abbattimento degli NOx e la perdita di NH3

Tecnica

Applicabilità

a

Ottimizzazione del processo per garantire l’adeguato assorbimento dell'anidride solforosa (ad esempio, attraverso il contatto efficace tra i gas del forno e la calce viva)

Ottimizzazione del processo applicabile a tutti gli impianti di produzione della calce

b

Scelta di combustibili a basso tenore di zolfo

Generalmente applicabile, condizionatamente alla disponibilità di combustibile, in particolare per i forni rotanti lunghi (FRL) a causa delle elevate emissioni di SOx

c

Utilizzo di tecniche di aggiunta di adsorbenti (ad esempio, aggiunta di adsorbenti, impiego di filtri per la pulizia mediante depolverazione a secco dei gas esausti, sistemi di abbattimento a umido o iniezione di carbone attivo) (28)

Le tecniche per l'aggiunta di adsorbenti sono in linea di principio applicabili all'industria della calce, tuttavia tale tecnica non è stata ancora applicata in tale settore nel 2007. Soprattutto per i forni rotanti lunghi l'applicabilità di tali tecniche deve essere oggetto di ulteriori valutazioni.

Tipo di forno

Unità

BAT-AEL (29)  (30)

(valore medio giornaliero o valore medio riferito al periodo di campionamento (misurazioni puntuali di almeno mezz'ora), SOx espressa come SO2)

FRFP, FTA, FTCM, AFT, FRP

mg/Nm3

<50 – 200

FRL

mg/Nm3

<50 – 400

Tecnica

Applicabilità

a

Selezione di materie prime con basso contenuto di materia organica

Generalmente applicabile all'industria della calce entro i limiti rappresentati dalla disponibilità locale e dalla composizione delle materie prime, dal tipo di forno utilizzato e dalla qualità del prodotto finito

b

Utilizzo di tecniche di ottimizzazione del processo per ottenere una combustione stabile e completa

Applicabile a tutti gli impianti di produzione della calce

In generale, non è possibile raggiungere una completa automazione del processo a causa di variabili non controllabili, ad esempio, la qualità del calcare.

Tipo di forno

Unità

BAT-AEL (31)  (32)

(valore medio giornaliero o valore medio riferito al periodo di campionamento (misurazioni puntuali di almeno mezz'ora))

FRFP, AFT, FRL, FRP

mg/Nm3

<500

Tecnica

a

Gestione dei disinnesti del sistema filtrante dovuti all'eccessiva concentrazione di CO per ridurre il tempo di inattività degli ESP

b

Misurazioni continue e automatiche di CO mediante apparecchiature di controllo con brevi tempi di risposta e collocate vicino alla fonte del CO

Tecnica

a

Applicazione di tecniche primarie generali e monitoraggio (cfr. altresì BAT 30 e 31 nella sezione 1.3.1 e BAT 32 nella sezione 1.3.2.)

b

Evitare di alimentare il forno con materie prime ad elevato tenore di composti organici volatili (a eccezione della produzione di calce idraulica)

Tipo di forno

Unità di misura

BAT-AEL (33)

[(valore medio giornaliero o valore medio riferito al periodo di campionamento (misurazioni puntuali di almeno mezz'ora)]

FRL, FRP

mg/Nm3

<10

FTA, FTCM (34), FRFP (34)

mg/Nm3

<30

Tecnica

a

Utilizzo di combustibili tradizionali a basso tenore di cloro e fluoro

b

Limitazione della quantità di cloro e fluoro contenuta per ogni rifiuto utilizzato come combustibile in un forno da calce

Emissione

Unità di misura

BAT-AEL

[(valore medio giornaliero o valore medio riferito al periodo di campionamento (misurazioni puntuali di almeno mezz'ora)]

HCl

mg/Nm3

<10

HF

mg/Nm3

<1

Tecnica

a

Scelta di combustibili a basso tenore di cloro

b

Limitazione alla quantità di rame immesso attraverso il combustibile

c

Riduzione al minimo del tempo di residenza degli effluenti gassosi e del tenore di ossigeno in aree in cui la temperatura è compresa tra 300 e 450 °C

Tecnica

a

Scelta di combustibili a basso tenore di metalli

b

Applicazione di un sistema di assicurazione della qualità per garantire le caratteristiche dei combustibili ottenuti da rifiuti utilizzati

c

Limitare il contenuto di metalli inquinanti nei materiali, in particolare del mercurio

d

Impiego, singolarmente o in combinazione, di tecniche per la rimozione delle polveri, come stabilito dalla BAT 43

Metalli

Unità di misura

BAT-AEL

[valore medio riferito al periodo di campionamento (misurazioni puntuali di almeno mezz'ora)]

Hg

mg/Nm3

< 0,05

Σ (Cd, Tl)

mg/Nm3

< 0,05

Σ (As, Sb, Pb, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, V)

mg/Nm3

< 0,5

Tecnica

Applicabilità

a

Riutilizzo delle polveri o di altro particolato raccolto (ad esempio, sabbia, ghiaia) nel processo

Generalmente applicabile laddove praticabile

b

Utilizzo di polveri, calce viva fuori specifica e calce idrata fuori specifica nei prodotti commerciali selezionati

Generalmente utilizzata nei diversi tipi di prodotti commerciali selezionati in cui tale utilizzo è possibile

Tecnica

Applicabilità

a

Misurazioni continue dei parametri di processo atte a dimostrarne la stabilità, quali temperatura, tenore di O2, pressione e flusso

Generalmente applicabile ai processi effettuati nei forni

b

Monitoraggio e stabilizzazione dei parametri di processo fondamentali, ad esempio alimentazione di materie prime e combustibili, dosaggio regolare e tenore di ossigeno in eccesso

c

Misurazioni continue o periodiche di polvere ed emissioni di polveri di NOx, SOx e CO

Generalmente applicabile ai processi dei forni

d

Misurazioni continue o periodiche delle emissioni di polveri

Applicabile ai processi non effettuati nei forni

Per le piccole fonti (<10 000 Nm3/h) la frequenza delle misurazioni o dei controlli dell'efficienza dovrebbe basarsi su quanto stabilità dal sistema di gestione della manutenzione

Tecnica

Descrizione

Applicabilità

a

Utilizzo di impianti migliori e ottimizzati e ottenimento di una marcia del forno stabile e costante attraverso le seguenti operazioni:

Il calore recuperato dagli effluenti gassosi provenienti dal riscaldamento preliminare della magnesite può essere utilizzato per ridurre gli usi dell'energia da combustibili. Il calore recuperato dal forno può essere utilizzato per l'asciugatura di combustibili, materie e taluni materiali da insaccare

L'ottimizzazione del controllo del processo è applicabile a tutti i tipi di forni impiegati nell'industria dell'ossido di magnesio.

b

Utilizzo di combustibili che presentano caratteristiche in grado di influenzare positivamente il consumo di energia termica

Le caratteristiche dei combustibili, ad esempio un elevato potere calorifico e un basso contenuto di umidità, influenzano positivamente il consumo di energia termica

Generalmente applicabile in base alla disponibilità dei combustibili, del tipo di forno impiegato, delle qualità attese dei prodotto e della possibilità tecnica di iniettare i combustibili nel forno selezionato.

c

Limitazione dell'aria in eccesso

Il livello di ossigeno in eccesso necessario per ottenere la qualità richiesta dei prodotti e condizioni di combustione ottimali è solitamente, nella pratica, compresa tra 1 e 3 %

Generalmente applicabile

Tecnica

a

Utilizzo di sistemi di gestione dell'energia elettrica

b

Utilizzo di apparecchiature di macinazione e altri apparecchi elettrici ad alta efficienza energetica.

Tecnica

a

Assetto semplice e lineare del sito dell'installazione

b

Buone pratiche di manutenzione di edifici e strade, accanto a una manutenzione adeguata e completa dell'impianto

c

Bagnatura delle scorte di materie prime

d

Protezione/chiusura delle aree delle operazioni che generano polvere, quali macinazione e vagliatura

e

Utilizzo di nastri trasportatori ed elevatori coperti, realizzati come sistemi chiusi, qualora esista la probabilità di rilascio di emissioni di polveri diffuse da materiale che genera polvere

f

Utilizzo di sili di stoccaggio di capacità adeguate e applicazione di filtri per la gestione dell'aria impregnata di polveri spostata durante le operazioni di riempimento

g

Applicazione di un processo di circolazione per gli impianti di trasporto pneumatici

h

Riduzione degli ingressi di aria falsa e di fuoriuscite

i

Utilizzo di dispositivi automatici e sistemi di controllo

k

Esecuzione di operazioni continue svolte in assenza di complicazioni

Tecnica (36)

Applicabilità

a

Filtri a tessuto

Generalmente applicabile a tutte le unità coinvolte nel processo di produzione dell'ossido di magnesio, in particolare per le operazioni che generano polvere, la vagliatura e la macinatura

b

Separatori centrifughi/cicloni

A causa del sistema che consente un livello di separazione solo limitato, i cicloni si applicano prevalentemente come separatori preliminari per le polveri grossolane e gli effluenti gassosi

c

Separatori di polveri per via umida

Generalmente applicabile

Tecnica (37)

Applicabilità

a

Precipitatori elettrostatici (ESP)

Gli ESP sono applicabili prevalentemente nei forni rotanti. Sono applicabili a temperature degli effluenti gassosi superiori al punto di rugiada e fino al limite massimo di 370 – 400 °C

b

Filtri a tessuto

In linea di principio, i filtri a tessuto per la rimozione delle polveri dagli effluenti possono venire applicati a tutte le unità coinvolte nel processo di produzione degli ossidi di magnesio. Sono applicabili a temperature degli effluenti gassosi superiori al punto di rugiada e fino al limite massimo di 280 °C.

Per la produzione di magnesite calcinata caustica (MCC) e magnesia sinterizzata/stracotta (MCM), occorre utilizzare filtri a tessuto speciali realizzati in materiali resistenti alle temperature a causa delle alte temperature, della natura corrosiva e del volume elevato degli effluenti gassosi provenienti dal processo di cottura in forno. Tuttavia, l'esperienza maturata nell'industria dell'ossido di magnesio con la produzione di MCM evidenzia che non esistono dispositivi adatti per gli effluenti gassosi che presentano temperature di circa 400 °C per la produzione di ossido di magnesio.

c

Separatori centrifughi/cicloni

In considerazione del grado di centrifuga limitato causato dal sistema, i cicloni sono prevalentemente applicabili come separatori preliminari per le polveri grossolane e gli effluenti gassosi

d

Separatori di polveri per via umida

Generalmente applicabile

Tecnica

Applicabilità

a

Scelta e controllo accurati dei combustibili immessi nel forno al fine di ridurre i precursori di sostanze inquinanti, ovvero:

Generalmente applicabile in base alla disponibilità delle materie prime e dei combustibili, del tipo di forno impiegato, delle qualità attese dei prodotto e della possibilità tecnica di iniettare i combustibili nel forno selezionato.

I materiali di scarto possono essere considerati combustibili nell'industria dell'ossido di magnesio, tuttavia non sono stati utilizzati in tale settore nel 2007

b

Utilizzo di misure/tecniche di ottimizzazione del processo volte a garantire una marcia del forno stabile e costante, che avvenga in prossimità all'aria stechiometrica richiesta

L'ottimizzazione del controllo del processo è applicabile a tutti i tipi di forni impiegati nell'industria dell'ossido di magnesio. Tuttavia, può rivelarsi necessario applicare un sistema di controllo del sistema altamente sofisticato

Tecnica

Applicabilità

a

Scelta accurata del combustibile accanto alla limitazione del tenore di azoto del combustibile

Generalmente applicabile condizionatamente alla disponibilità dei combustibili

b

Ottimizzazione del processo e miglioramento della tecnica di cottura.

Generalmente applicabile all'industria dell'ossido di magnesio.

Tecnica

Descrizione

a

Scelta di materie prime con basso contenuto di materia organica

Parte delle emissioni di CO proviene dalla materia organica delle materie prime, pertanto la scelta di materie prime con un basso contenuto di materia organica può contribuire a ridurre le emissioni di CO

b

Ottimizzazione del controllo del processo

Una combustione completa e corretta è fondamentale per la riduzione delle emissioni di CO. È possibile controllare l'aria proveniente dall'impianto di raffreddamento e l'aria primaria, nonché l'aria proveniente dal camino di scarico, al fine di mantenere un livello di ossigeno compreso tra 1 (prodotti sinterizzati) e 1,5 % (prodotti caustici) durante la combustione. Un cambiamento delle condizioni relative all'aria e al combustibile immesso è in grado di ridurre le emissioni di CO. Inoltre, le emissioni di CO possono essere diminuite modificando la profondità del bruciatore

c

Alimentazione dei combustibili controllata in modo costante e continuo

L'aggiunta controllata di combustibile comprende varie operazioni, ad esempio:

Tecnica

a

Gestione dei disinnesti del sistema filtrante dovuti all'eccessiva concentrazione di CO per ridurre il tempo di inattività degli ESP

b

Misurazioni continue e automatiche di CO mediante apparecchiature di controllo con brevi tempi di risposta e collocate vicino alla fonte del CO

Tecnica

Applicabilità

a

Tecniche di ottimizzazione del processo

Generalmente applicabili

b

Scelta di combustibili a basso tenore di zolfo

Generalmente applicabile condizionatamente alla disponibilità di combustibili a basso tenore di zolfo, che può dipendere dalla politica energetica dello Stato membro. La scelta del combustibile dipende altresì dalla qualità del prodotto finale, dalla fattibilità tecnica e da considerazioni di natura economica

c

Tecnica di aggiunta di adsorbenti a secco (aggiunta di adsorbenti nella corrente degli effluenti gassosi, quali tipi di MgO reattivi, calce idrata, carbone attivo, ecc.), in combinazione con un filtro (38)

Generalmente applicabile

d

Sistemi di abbattimento a umido (38)

L'applicabilità può essere limitata nelle zone aride dal grande volume di acqua necessaria, dalla necessità di trattamento delle acque reflue e dai relativi effetti incrociati

Parametro

Unità di misura

BAT-AEL (39)  (40)

(valore medio giornaliero o valore medio riferito al periodo di campionamento (misurazioni puntuali di almeno mezz'ora))

SOX espresso come SO2

mg/Nm3

<50 – 400 (41)

Tecnica

a

scegliere rifiuti adatti al processo e al bruciatore

b

applicare sistemi di assicurazione della qualità per garantire le caratteristiche dei rifiuti e per analizzare i rifiuti da utilizzare relativamente ai seguenti criteri:

c

controllare il valore quantitativo dei parametri di interesse, ad esempio tenore totale di alogeni, metalli da considerare (tra cui cromo totale, piombo, cadmio, mercurio, tallio) e zolfo

Tecnica

Descrizione

a

Precipitatori elettrostatici (electrostatic precipitators, ESP)

I precipitatori elettrostatici (electrostatic precipitators, ESP) generano un campo elettrostatico lungo il percorso del particolato all'interno della corrente gassosa. Le particelle si caricano negativamente e migrano verso le piastre di raccolta, caricate positivamente Le piastre di raccolta vengono scosse o fatte vibrare periodicamente al fine di spostare il materiale e farlo cadere nei contenitori per la raccolta sottostanti. È importante ottimizzare i cicli di scuotimento dei precipitatori elettrostatici per ridurre al minimo la possibilità che il particolato venga nuovamente ripreso (dalla corrente gassosa) e quindi ridurre al minimo la possibilità di influenzare la visibilità del pennacchio.

I precipitatori elettrostatici si caratterizzano per la loro capacità di funzionare in condizioni di temperatura (fino a circa 400 °C) e umidità elevate. I maggiori svantaggi di questa tecnica sono la ridotta efficienza in presenza di uno strato isolante e un accumulo di materiale generato dall'immissione di elevate quantità di cloro e zolfo. Per garantire l'efficienza complessiva nell'utilizzo degli ESP è importante evitare disinnesti del sistema filtrante per eccessiva concentrazione di CO.

Sebbene non vi siano limiti tecnici all'applicabilità degli ESP nei vari processi applicati nell'industria del cemento, questa tecnica non viene spesso scelta per la depolverazione nei cementifici a causa degli elevati costi di investimento e di considerazioni legate all'efficienza (connessa a una quantità relativamente alta di emissioni) durante le fasi di avvio e fermata.

b

Filtri a tessuto

I filtri a tessuto sono degli efficienti raccoglitori di polvere. Il principio alla base della filtrazione a tessuto consiste nell'utilizzo di una membrana di tessuto permeabile ai gas, ma in grado di trattenere le polveri. Il filtro presenta essenzialmente una struttura geometrica. Le polveri si depositano inizialmente sulle fibre in superficie e in profondità nel tessuto, tuttavia, man mano che lo strato superficiale aumenta di spessore sono le polveri stesse a svolgere la funzione di filtro principale. L’effluente gassoso può fluire sia dall'interno del sacchetto verso l'esterno che viceversa. Con l'ispessimento del sacchetto di polvere, la resistenza al flusso di gas aumenta. Occorre pertanto pulire periodicamente il filtro per controllare l'eventuale perdita dipressione del gas nel filtro. Il filtro a tessuto dovrebbe presentare diversi compartimenti singolarmente isolabili in caso di mancato funzionamento del sacchetto. I compartimenti dovrebbero essere presenti in numero sufficiente a garantire il mantenimento dell'efficienza del filtro in caso di disattivazione di uno di essi. Ogni compartimento dovrebbe essere provvisto di un rivelatore di rottura del sacchetto in grado di segnalare la necessità di manutenzione, qualora si verifichi tale eventualità. I filtri a sacchetto sono disponibili in vari materiali tessuti e non tessuti. I moderni tessuti sintetici sono in grado di funzionare fino a temperature abbastanza elevate pari a circa 280 °C.

L'efficienza dei filtri a tessuto è prevalentemente influenzata da vari parametri, quali la compatibilità del filtro con le caratteristiche dell'effluente gassoso, la presenza di adeguate proprietà di resistenza termica, fisica e chimica, come l'idrolisi, il contenuto acido e alcalino, le caratteristiche di ossidazione e la temperatura del processo. Nella scelta della tecnica è opportuno tenere conto dell'umidità e della temperatura degli effluenti gassosi.

c

Filtri ibridi

I filtri ibridi sono una combinazione tra gli ESP e i filtri a tessuto all'interno dello stesso dispositivo. Si ottengono generalmente dalla conversione di ESP esistenti e consentono il parziale riutilizzo delle apparecchiature esistenti.

Tecnica

Descrizione

a

Misure/tecniche primarie

L'aggiunta di acqua al combustibile o direttamente alla fiamma, ad esempio l'iniezione di un fluido (liquido) o due fluidi (liquido e aria compressa o solidi), ovvero l'utilizzo di rifiuti liquidi/solidi con un elevato contenuto di acqua riduce la temperatura e aumenta la concentrazione di radicali idrossili. Ciò può avere effetti positivi in termini di riduzione delle emissioni di NOx nell'area di combustione.

I modelli di bruciatori a basse emissioni di NOx (accensione indiretta) variano nei dettagli, tuttavia il combustibile e l'aria vengono in linea di massima iniettati nel forno mediante tubi concentrici. La percentuale di aria primaria è ridotta a circa il 6 – 10 % dell'aria richiesta per i processi di combustione stechiometrica (tipicamente pari al 10 – 15 % nei bruciatori tradizionali). L'aria assiale viene iniettata con forte impulso nel canale esterno. Il carbone può essere soffiato attraverso la tubatura centrale o il canale intermedio. Un terzo canale viene utilizzato per il vortice d'aria, il cui movimento è causato dalla presenza di palette poste in prossimità dell'uscita del tubo di accensione o dietro di essa. Questo modello di bruciatore ha l'effetto di indurre molto presto l'accensione, in particolare dei composti volatili presenti nel combustibile, in un'atmosfera priva di ossigeno, e ciò tenderà a ridurre la formazione di NOx.

L'utilizzo di bruciatori a basse emissioni di NOx non è sempre seguito da una riduzione delle emissioni di NOx, pertanto la struttura del bruciatore deve essere ottimizzata.

Nei forni che utilizzano il processo lungo per via umida e il processo lungo per via secca la creazione di un'area favorevole alla riduzione delle emissioni grazie all'utilizzo di combustibili in pezzatura grossa contribuisce a ridurre la quantità di NOx emessa. I forni che utilizzano il processo lungo non hanno solitamente accesso a un'area di temperatura di circa 900 – 1 000 °C, pertanto gli impianti di tipo mid-kiln firing possono essere installati per alimentare combustibili derivati da rifiuti che non riuscirebbero a essere alimentati nel bruciatore principale (ad esempio, gli pneumatici).

La velocità di combustione dei combustibili può rappresentare un fattore fondamentale. Se la combustione è troppo lenta, nell'area di combustione si possono verificare condizioni di riduzione delle emissioni in grado di influenzare negativamente la qualità del prodotto. Se è troppo veloce, si rischia il surriscaldamento nell'area delle catene del forno, con il conseguente logorio delle catene stesse. Un intervallo di temperatura inferiore a 1 100 °C esclude l'impiego di rifiuti pericolosi con un contenuto di cloro superiore all'1 %

L'aggiunta di agenti mineralizzanti, come il fluoro, alla materia prima è una tecnica volta a regolare la qualità del clinker e permettere la riduzione della temperatura della zona di sinterizzazione. La riduzione/l'abbassamento della temperatura di combustione comporta altresì la riduzione delle emissioni di NOx.

La riduzione delle emissioni di NOx può essere conseguita attraverso l'ottimizzazione del processo, ovvero facilitando e ottimizzando le condizioni di funzionamento e accensione del forno, ottimizzando il controllo del funzionamento del forno e/o alimentando in modo omogeneo i materiali in esso immessi. Si applicano a tal fine misure/tecniche primarie generali di ottimizzazione, quali misure/tecniche di controllo del processo, una migliore tecnica di accensione indiretta, connessioni con l'impianto di raffreddamento e scelta del combustibile ottimizzate e livelli di ossigeno ottimizzati

b

Combustione a stadi (con combustibili convenzionali o derivati da rifiuti), anche in combinazione con l'uso di un precalcinatore e di un mix di combustibili ottimizzato.

La combustione a stadi si applica nei forni da cemento provvisti di un apposito precalcinatore. Il primo stadio della combustione avviene nel forno rotativo in condizioni ottimali per il processo di combustione del clinker. Il secondo stadio della combustione è rappresentato da un bruciatore all'ingresso del forno, che produce un'atmosfera favorevole alla riduzione delle emissioni in grado di decomporre una parte degli ossidi di azoto generati nell'area di sinterizzazione. La temperatura elevata in quest'area favorisce in modo particolare la reazione in grado di riconvertire il composto NOx nell'azoto elementare. Nel terzo stadio della combustione il combustibile di calcinazione viene immesso nel calcinatore insieme a una determinata quantità di aria terziaria, generando un'atmosfera che favorisce la riduzione delle emissioni anche in questa zona. Tale sistema limita la creazione di NOx dal combustibile e riduce la quantità di NOx in uscita dal forno. Durante il quarto e il quinto stadio della combustione l'aria terziaria residua viene immessa nel sistema come aria superiore necessaria alla combustione residua

c

Riduzione selettiva non catalitica (selective non-catalytic reduction, SNCR)

La riduzione selettiva non catalitica (selective non-catalytic reduction, SNCR) prevede che venga iniettata una soluzione acquosa di ammoniaca (fino al 25 % NH3), di composti precursori dell'ammoniaca o di una soluzione di urea nel gas di combustione al fine di ridurre NO in N2. La reazione produce un effetto ottimale all'interno di un intervallo di temperatura compreso tra circa 830 e 1 050 °C; occorre fornire un tempo di residenza sufficiente affinché gli agenti iniettati possano reagire con la NO

d

Riduzione selettiva catalitica (selective catalytic reduction, SCR)

La riduzione selettiva catalitica (selective catalytic reduction, SCR) riduce NO e NO2 a N2 con l'aiuto di NH3 e di un catalizzatore a una temperatura compresa tra 300 – 400 °C. Tale tecnica viene ampiamente utilizzata per l'abbattimento dell'NOx in altri settori (centrali a carbone, impianti di incenerimento dei rifiuti). Nell'industria del cemento si applicano essenzialmente due sistemi: una configurazione per effluenti a bassa concentrazione di polveri tra un'unità di depolverazione e un camino, e una configurazione per effluenti ad elevata concentrazione di polveri tra un preriscaldatore e un'unità di depolverazione. Gli impianti con effluenti gassosi a bassa concentrazione di polveri prevedono che gli effluenti gassosi vengano riscaldati nuovamente dopo la fase di depolverazione, con possibili conseguenze in termini di costi energetici aggiuntivi e perdite di pressione. Si ritiene che gli impianti per effluenti ad elevata concentrazione polveri siano da preferire per una serie di considerazioni tecniche ed economiche. Questi impianti non necessitano di preriscaldamento in quanto la temperatura degli effluenti gassosi all'uscita del preriscaldatore è solitamente la temperatura corretta per il funzionamento della tecnica SCR

Tecnica

Descrizione

a

Aggiunta di adsorbenti

Gli adsorbenti vengono aggiunti alle materie prime (ad esempio, aggiunta di calce idrata) o iniettati nel flusso gassoso (ad esempio, calce idrata o spenta (Ca(OH)2), calce viva (CaO), ceneri volanti attive a elevato tenore di CaO o bicarbonato di sodio (NaHCO3)).

La calce idrata può essere caricata nell'impianto di macinazione del crudo insieme ai costituenti delle materie prime o aggiunta direttamente al materiale con cui viene alimentato il forno. L'aggiunta di calce idrata presenta il vantaggio che l'additivo contenente il calcio genera prodotti di reazione che possono essere direttamente incorporati nel processo di cottura del clinker.

L'iniezione di adsorbenti nel flusso gassoso può avvenire per via secca o umida (abbattimento per via semisecca). L'adsorbente viene iniettato lungo il percorso dell'effluente gassoso a temperature vicine al punto di rugiada, creando in tal modo condizioni più favorevoli per la cattura delle emissioni di SO2. Nei forni da cemento tale intervallo di temperatura viene solitamente raggiunto nell'area tra l'impianto per la macinazione del crudo e il filtro

b

Sistemi di abbattimento a umido

I sistemi di abbattimento a umido sono la tecnica più comunemente usata per la desolforazione degli effluenti gassosi nelle centrali a carbone. Per i processi di produzione del cemento, il processo a umido di riduzione delle emissioni di SO2 costituisce una tecnica consolidata. L’abbattimento a umido si basa sulla seguente reazione chimica:

SOx adsorbiti da un liquido/fango spruzzato da una torre di nebulizzazione. L'adsorbente solitamente impiegato è il carbonato di calcio. I sistemi di abbattimento a umido presentano i valori di efficienza più elevati per i gas acidi solubili tra tutti i metodi di desolforazione degli effluenti gassosi (flue-gas desulphurisation, FGD) a fronte dei rapporti stechiometrici in eccesso più bassi e della percentuale più bassa di rifiuti solidi generati. La tecnica necessita di una determinata quantità di acqua, con la conseguente necessità di effettuale il trattamento delle acque reflue

Tecnica

Descrizione

a

Precipitatori elettrostatici (electrostatic precipitators, ESP)

La descrizione generale degli ESP è riportata nella sezione 1.5.1.

Gli ESP sono adatti ad applicazioni a temperature superiori al punto di rugiada e massime di 400 °C. Inoltre, possono essere anche utilizzati vicino o al di sotto del punto di rugiada. Sono prevalentemente i forni rotanti senza preriscaldatore, ma anche i forni rotanti con preriscaldatore a essere provvisti di ESP a causa degli alti volumi dei fumi e del relativamente alto contenuto di polveri. Se i forni vengono usati in combinazione con una torre di lavaggio è possibile raggiungere ottimi risultati in termini di efficienza

b

Filtri a tessuto

La descrizione generale dei filtri a tessuto è riportata nella sezione 1.5.1.

L'applicazione di filtri a tessuto è particolarmente indicata nei forni e negli impianti di macinazione e vagliatura per la calce viva e il calcare, negli impianti di idratazione della calce, per il trasporto di materiali, nonché nelle strutture di stoccaggio e carico. Risulta spesso utile associare l'utilizzo di tali filtri con prefiltri a cicloni. Il funzionamento dei filtri a tessuto è limitato dalle condizioni degli effluenti gassosi, quali temperatura, umidità, carico di polveri e composizione chimica. Vi sono vari tessuti disponibili resistenti all'usura meccanica, termica e chimica in grado di soddisfare tali condizioni

c

Separatori di polveri per via umida

I separatori di polveri per via umida permettono di eliminare le polveri dai flussi di effluenti gassosi portando il flusso gassoso a stretto contatto con il liquido del sistema di abbattimento (solitamente acqua), affinché le particelle di polveri siano trattenute nel liquido e possano essere sciacquate via. Esistono vari tipi di sistemi di abbattimento a umido per la rimozione delle polveri. I tipi principali utilizzati nei forni da calce sono i sistemi di abbattimento a umido a cascata multipla/multistadio, i sistemi di abbattimento a umido dinamici e i sistemi di abbattimento a umido Venturi. Gran parte dei sistemi di abbattimento a umido utilizzati nei forni da calce sono di tipo a cascata multipla/multistadio.

I sistemi di abbattimento a umido vengono scelti quando le temperature degli effluenti gassosi sono vicine o inferiori al punto di rugiada, ovvero quando lo spazio a disposizione è limitato. I sistemi di abbattimento a umido sono a volte utilizzati con gas ad alte temperature; in tal caso, l'acqua raffredda i gas e ne riduce il volume

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Separatori centrifughi/cicloni

In un separatore centrifugo/ciclone, le particelle di polvere da eliminare dal flusso di effluente gassoso vengono separate forzatamente contro la parete esterna dell’apparecchiatura dalla forza centrifuga e successivamente eliminate attraverso un'apertura sul fondo dell’apparecchiatura. Le forze centrifughe possono essere sviluppate orientando il flusso gassoso in un movimento a spirale verso il basso in un recipiente cilindrico (separatore a cicloni) o mediante una turbina in rotazione inserita nell'unità (separatori centrifughi meccanici). Tali separatori sono tuttavia adatti solo come preseparatori per via della loro ridotta efficienza nell'eliminare le particelle, ma consentono comunque di ridurre il carico di polveri negli ESP e nei filtri a tessuto e limitare i problemi di abrasione

Tecnica

Descrizione

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Modello del bruciatore (bruciatore low-NOx )

I bruciatori low-NOx sono utili per ridurre la temperatura della fiamma e limitare in tal modo le emissioni di NOx di origine termica e (in qualche misura) derivanti dal combustibile impiegato. La riduzione delle emissioni di NOx si ottiene introducendo aria di diluizione per l'abbassamento della temperatura della fiamma o il funzionamento pulsante dei bruciatori. I bruciatori low-NOx sono progettati per ridurre la quota di aria primaria che causa la minore formazione di emissioni di NOx mentre i tradizionali bruciatori multicanale funzionano con una quota di aria primaria compresa tra il 10 e il 18 % dell'aria di combustione totale. La percentuale maggiore di aria primaria genera una fiamma breve e intensa a causa della precedente miscelazione tra aria calda secondaria e combustibile. Ciò produce temperature della fiamma elevate e genera al contempo una quantità considerevole di emissioni di NOx che possono essere evitate attraverso l'uso di bruciatori low-NOx

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Air staging

Una zona di riduzione delle emissioni può essere creata riducendo l'apporto di ossigeno nelle aree di reazione primarie. Le temperature elevate in questa zona favoriscono in modo particolare la reazione in grado di riconvertire il composto NOx in azoto elementare. Nelle aree di combustione successive si incrementa l'aria e l'ossigeno immessi per indurre l'ossidazione dei gas formati. Occorre la giusta miscela aria/gas nella zona di accensione per garantire che le concentrazione di CO e di NOx siano entrambe mantenute a livelli bassi.

Nel 2007, l’air staging non era mai stata applicata al settore della calce

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Riduzione selettiva non catalitica (selective non-catalytic reduction, SNCR)

Gli ossidi di azoto (NO e NO2) provenienti dagli effluenti gassosi vengono rimossi attraverso il processo di riduzione selettiva non catalitica e convertiti in azoto e acqua iniettando un agente riducente nel forno che reagisce con gli ossidi di azoto. L'ammoniaca o l'urea vengono spesso utilizzate come agenti riducenti. Le reazioni avvengono a temperature comprese tra 850 e 1 020 °C, laddove l'intervallo ottimale è tipicamente compreso tra 900 e 920 °C

Tecnica

Descrizione

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Tecniche di aggiunta di adsorbenti

La tecnica prevede l'aggiunta di un adsorbente per via secca direttamente nel forno (alimentato o iniettato) o per via secca o umida (ad esempio, calce idrata o bicarbonato di sodio) negli effluenti gassosi al fine di rimuovere le emissioni di SOx. Nei casi in cui l'adsorbente viene iniettato negli effluenti gassosi, occorre garantire un tempo di residenza sufficiente tra il punto di iniezione e il collettore delle polveri (filtro a tessuto o ESP) per ottenere un adsorbimento di efficace.

Per i forni rotanti, la tecnica di adsorbimento può comprendere:

Misura/Tecnica

Descrizione

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Precipitatori elettrostatici (ESP)

La descrizione generale degli ESP è riportata nella sezione 1.5.1.

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Filtri a tessuto

La descrizione generale dei filtri a tessuto è riportata nella sezione 1.5.1.

I filtri a tessuto consentono di trattenere le particelle in modo significativo, con un tasso di ritenzione solitamente superiore al 98 % e fino al 99 % condizionatamente alle dimensioni delle particelle. Questa tecnica garantisce la migliore efficienza in termini di raccolta delle particelle rispetto ad altre misure/tecniche di abbattimento impiegate nell'industria dell'ossido di magnesio. Tuttavia, viste le elevate temperature degli effluenti gassosi del forno si debbono usare materiali speciali per i filtri resistenti alle alte temperature.

Nella produzione di MCM vengono utilizzati materiali filtranti in grado di funzionare a temperature fino a 250 °C, come il materiale filtrante PTFE (Teflon). Tale materiale ha una buona resistenza agli acidi e alle basi e ha consentito di risolvere numerosi problemi di corrosione

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Cicloni (separatori centrifughi)

La descrizione generale dei cicloni è riportata nella sezione 1.6.1. Si tratta di dispositivi solidi in grado di operare con una temperatura di funzionamento estesa e di consumare bassi livelli di energia. A causa del sistema che consente un livello di separazione solo limitato, i cicloni si applicano prevalentemente come separatori preliminari per le polveri grossolane e gli effluenti gassosi

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Separatori di polveri per via umida

La descrizione generale dei separatori di polveri per via umida (altresì definiti, sistemi di abbattimento a umido) è riportata nella sezione 1.6.1

I separatori di polveri per via umida si suddividono in diversi tipologie a seconda del modello e dei principi di funzionamento, ad esempio il modello Venturi. Questo tipo di separatore di polveri per via umida può essere variamente applicato nell'industria dell’ossido di magnesio, compresi i casi in cui il gas viene convogliato attraverso la parte più stretta del tubo o cosiddetto «collo di Venturi», e si possono raggiungere velocità dei gas comprese tra 60 e 120 m/s. La diffusione dei liquidi di lavaggio immessi nel collo di Venturi avviene tramite nebulizzazione in una nume di goccioline finissime che si mescolano con il gas. Le particelle separate che si depositano sulle goccioline d'acqua diventano più pesanti e possono essere facilmente rimosse attraverso un separatore a goccia installato nel separatore a umido di Venturi

Tecnica

Descrizione

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Tecnica di aggiunta di adsorbenti

La tecnica prevede l'iniezione di una sostanza adsorbente per via secca o umida (sistemi di abbattimento per via semiasciutta) negli effluenti gassosi al fine di eliminare le emissioni di SOx. È particolarmente importante che vi sia un tempo di residenza sufficiente tra il punto di iniezione e il collettore delle polveri, se si vuole che l'adsorbimento sia efficace. Nell'industria dell'ossido di magnesio è possibile utilizzare vari tipi di MgO come adsorbenti efficaci per le emissioni di SO2. Nonostante la minore efficacia rispetto ad altri adsorbenti, l'applicazione di tipi diversi di MgO offre un doppio vantaggio: riduce i costi di investimento e fa sì che le polveri del filtro non siano contaminate da altre sostanze e possano pertanto essere riutilizzate in sostituzione delle materie prime per la produzione di ossido di magnesio o impiegate come fertilizzanti (solfato di magnesio), riducendo così al minimo i rifiuti prodotti.

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Sistemi di abbattimento a umido

Con la tecnica dell’abbattimento a umido le emissioni di SOx vengono assorbite da un liquido/fango nebulizzato controcorrente rispetto agli effluenti gassosi in una torre di nebulizzazione. La tecnica richiede una quantità di acqua compresa tra 5 e 12 m3/t di prodotto, con la conseguente necessità di effettuare il trattamento delle acque reflue