A2A in collaborazione con l’Università Cattolica del Sacro Cuore - Brescia e CRASL - Centro di Ricerche per l’Ambiente e lo Sviluppo sostenibile della Lombardia, nel periodo settembre / novembre 2010 ha condotto uno studio socio-ambientale sull’introduzione del servizio del teleriscaldamento nel quartiere Lomellina-Canavese nella città di Milano. Per quanto concerne la parte ambientale, sono state calcolate le emissioni evitate di NOx, SO2, PM10 e CO2 in diversi scenari di estensione del servizio di teleriscaldamento e la relativa esposizione della popolazione milanese agli inquinanti.

Sull’accettabilità sociale e di coinvolgimento degli stakeholder, invece, la ricerca ha consentito di raccogliere dati/elementi sul livello di accettabilità dei cittadini rispetto al servizio di teleriscaldamento.

Amsa ha sviluppato un sistema di gestione e controllo dei parametri di processo, denominato CCC (Controllo Carico Combustione), che consente di automatizzare la combustione degli impianti di termovalorizzazione rifiuti a griglia, ottimizzando il funzionamento dell’impianto.

Il sistema, che Amsa ha iniziato a commercializzare, è già stato implementato su entrambe le linee di combustione del termovalorizzatore della ACSM-AGAM di Como. Amsa ha avviato le pratiche per ottenere il Brevetto (su territorio italiano) per Invenzione Industriale per il Controllo Carico Combustione.

L’obiettivo del progetto è individuare e valutare sperimentalmente interventi di insonorizzazione della parte posteriore dei compattatori doppiacamera utilizzati nella città di Milano per la raccolta del vetro e della carta.

Tra il 2011 e il 2012 saranno 36 i mezzi dotati di un sistema di insonorizzazione della cuffia posteriore sviluppato da Amsa, che consta nell’installazione di pannelli fonoassorbenti all’interno e all’esterno dell’attrezzatura ed in un sistema idraulico finalizzato ad attutire la velocità di caduta del vetro nel cassone di raccolta. Il materiale fonoassorbente è di natura composita e stratificato; mentre l’intervento sull’attrezzatura prevede la presenza di un “flap” posizionato nella bocca di caduta del vetro, azionato da un cilindro idraulico che rimane in posizione chiusa mentre il cassonetto viene svuotato e successivamente assume la posizione aperta.

Questa interruzione della caduta e l’insonorizzazione a pannelli ha consentito di ridurre nella zona posteriore del mezzo e a 6 metri di altezza, durante l’attività di raccolta vetro, fino a 12 decibel, che in termini di picco di rumore, misurato in Pascal, significa una riduzione da 40 a 10 Pa.

Molto interessanti e promettenti sono i risultati ottenuti con le sperimentazioni effettuate al Termoutilizzatore A2A in Brescia, per l’abbattimento delle emissioni di ossidi di azoto (NOx).

L’impianto è dotato di tre linee di combustione indipendenti, due in servizio dal 1998 e alimentate con rifiuti solidi urbani e la terza, in servizio dal 2004, alimentata con rifiuti costituiti da biomasse. Tutte sono già dotate di sistemi di ricircolo dei gas di combustione e di sistemi non catalitici di riduzione degli ossidi di azoto (SNCR) che permettono di limitare le concentrazione di NOx alle emissioni ben al di sotto del limite europeo di 200 mg/Nm³. Per abbassare ulteriormente l’emissione di NOx e la fuga dell’ammoniaca utilizzata nel processo, è necessario installare un catalizzatore che faciliti la reazione tra ammoniaca, ossigeno e ossidi di azoto, che però richiede un nuovo riscaldamento del gas, con una conseguente riduzione dell’efficienza energetica dell’impianto e un aumento della complessità delle installazioni. Per questa ragione è stato installato un nuovo sistema sperimentale (High-Dust SCR) su una delle tre linee di combustione del Termoutilizzatore, con il catalizzatore installato all’interno della caldaia, nel percorso dei fumi, e cioè in una posizione dove la temperatura dei gas è ancora abbastanza elevata (270°C).

Si tratta della prima installazione al mondo di un sistema del genere su questa scala. L’iniziativa è stata inserita in un progetto di ricerca europeo denominato NextGenBioWaste (Innovative Demonstration for the Next Generation of Biomass and Waste combustion plants for energy recovery and renewable electricity production.

L’esercizio del primo catalizzatore è cominciato nel marzo 2006 nella linea 2, e un nuovo catalizzatore, con una nuova mescola di materiali a maggiore resistenza all’usura, è poi stato installato a fine 2008. A settembre 2009, un altro catalizzatore è stato installato nella linea 3 e a marzo 2010 sono iniziati i lavori di installazione nella linea 1.

Le emissioni rispettano i valori di progetto NOx < 70 mg/Nm3 e NH3 < 5 mg/Nm3, con una riduzione di circa il 20% dei consumi di soluzione ammoniacale rispetto al sistema SNCR precedente. La diminuzione delle emissioni può essere raggiunta senza una perdita di rendimento elettrico, sono evitati i consumi di metano (o vapore) e le apparecchiature per il post-riscaldamento dei fumi.

Amsa ha perfezionato nell’anno 2009 uno studio di fattibilità sull’utilizzo di un processo innovativo per il recupero delle ceneri pesanti (scorie) prodotte nel Termovalorizzatore Silla 2, alle porte di Milano. Dalla lavorazione a freddo e a umido della frazione inerte delle scorie (pari a circa l’80% del peso totale) si ottiene un prodotto che può essere impiegato nella produzione di calcestruzzi in sostituzione del cemento (sino al 20-30%). Le caratteristiche di resistenza meccanica del calcestruzzo così ottenuto non sono differenti da quelle ottenibili con solo cemento, e migliorano la resistenza chimica e la durata dei manufatti nel tempo, avendo il prodotto caratteristiche simili alla pozzolana naturale.

La realizzazione dell’impianto consentirà di evitare l’allontanamento di circa 80.000 t/anno di scorie, azzerandone i costi di smaltimento. Il prodotto (circa 65.000 tonnellate/anno) sarà interamente venduto e impiegato nell’edilizia e consentirà di risparmiare, al netto dell’energia impiegata per la sua produzione, circa 72.000 MWh/anno e di evitare l’emissione di circa 50.000 tonnellate/anno di CO2.
 

Dal 2008 è attiva la collaborazione fra AMSA S.p.A. e JRC-Centro Ricerche della Comunità Europa con sede in Ispra (VA). Le attività oggetto dell’accordo riguardano le verifiche sperimentali sulle emissioni dei mezzi AMSA S.p.A. e in particolare il confronto fra le emissioni di un mezzo alimentato a biodiesel 25% e un mezzo alimentato a metano.

Le verifiche sono effettuate utilizzando due compattatori da 23 m3 sui quali sono installate le attrezzature portatili di JRC. Durante la normale attività di raccolta dei rifiuti nella città di Milano le attrezzature hanno registrato le emissioni in atmosfera dei due mezzi. Amsa è la prima azienda ad aver effettuato simili test.

I risultati hanno evidenziato che il metano consente di ottenere una consistente riduzione del particolato (-75%) e di NOx (-86%) in atmosfera.

A2A ha collaborato allo studio commissionato da Federambiente al laboratorio LEAP (consorzio promosso e partecipato dal Politecnico di Milano) sul tema delle emissioni di polveri fini e ultrafini da impianti di combustione.

Lo studio, iniziato nel 2007, ha comportato quasi due anni di lavoro ed è stato articolato in due fasi: la prima di analisi critica della letteratura e delle conoscenze sulla fenomenologia della formazione di polveri fini ed ultrafini (PU), sulle caratteristiche delle sorgenti e i potenziali effetti sulla salute umana; la seconda di indagine sperimentale per l’identificazione e la quantificazione delle emissioni di polveri fini e ultrafini da processi di combustione in impianti fissi, con particolare attenzione ad impianti di termovalorizzazione. I risultati ottenuti sono stati di grande interesse e sono riassunti nei grafici seguenti. I dati mostrano che la concentrazione delle polveri ultrafini nelle emissioni dei termovalorizzatori realizzati con le migliori tecnologie disponibili (come ad esempio quelli A2A di Milano e Brescia) sono inferiori a quelle presenti nell’aria ambiente e sensibilmente inferiori a quelle presenti nelle emissioni derivanti dalla combustione di pellets e gasolio nelle caldaie tradizionali di riscaldamento.

Il 30 settembre 2005 Ecodeco, in risposta a un bando del Ministero avente per obiettivo il rilancio del programma Nazionale della Ricerca, presenta, insieme a Università e Istituti di ricerca, un progetto preliminare sul tema “Risparmio energetico e microgenerazione distribuita” con titolo “Risparmio energetico con valorizzazione dei Bacini Secondari di Energia quale fonte energetica distribuita.” Il progetto di Ricerca industriale, di durata dal luglio 2006 al giugno 2010, è articolato in due principali filoni che riguardano: 

• – Waste & Power (combustione dei rifiuti e combustibili non tradizionali): il progetto propone un approccio innovativo, che consiste nel considerare il sistema forno-caldaia come parte integrante della linea trattamento fumi, con le emissioni dunque già ridotte all’origine. Si stanno ottenendo risultati molto incoraggianti in tutti i settori citati, ad esempio nella possibilità di neutralizzare l’acidità dei fumi già in camera di combustione o nell’abbattimento delle polveri sottili, che confermano la validità dell’approccio e delle varie idee progettuali;
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– Natural Energy from Waste (NEW): l’idea di base è separare l’Amabilis (cioè il materiale bioessiccato prodotto per a partire dalla Frazione Residua dei Rifiuti Urbani nelle Stazioni di Trasferimento Intelligenti di Ecodeco) in una Frazione non degradabile ad alto potere energetico (utilizzabile in cementeria), e in una Frazione lentamente degradabile da utilizzare nei Bioreattori Attivabili per produrre biogas in modo controllato e con elevati rendimenti. Si sta ponendo l’attenzione in particolare sul miglioramento dei processi di attivazione, di captazione e di trattamento del biogas, sull’ideazione di sistemi di trattamento e riscaldamento del percolato finalizzati al suo ricircolo, sull’incremento della produzione di energia dalla combustione del biogas e sul miglioramento del trattamento dei fumi in uscita dai motori.

Nel luglio 2007 un Gruppo di Lavoro di Aprica ha completato uno studio, sviluppato nelle seguenti fasi:
 

• Panoramica ed analisi di buone pratiche relative ad interventi in Europa ed in Nord America. Il lavoro ha individuato come necessari e di particolare attenzione i settori cartario ed alimentare (a cura di IEFE Bocconi).
• Studio delle migliori iniziative di prevenzione applicabili alla città di Brescia e valutazione dell’impatto sociologico/culturale delle misure e degli interventi individuati nell’ambito dei settori cartario ed alimentare; particolare attenzione è rivolta alla normativa IPPC, con l’individuazione delle BAT, ed al Green Public Procurement (a cura di IEFE Bocconi).
• Analisi del contesto attuale di produzione dei rifiuti e di una situazione futura che preveda la riduzione degli stessi; per entrambi gli scenari, lo studio è stato focalizzato sulle decisioni e sui comportamenti propri dei diversi soggetti protagonisti (produttori di servizi, operatori economici, utenti, ecc.) e sulle misure necessarie per il cambiamento, allo scopo di individuare una serie di azioni concrete per raggiungere la stabilizzazione della produzione dei rifiuti, controbilanciando l’attuale tendenza d’aumento (a cura di INDACO, Dipartimento di Industrial Design delle Arti della Comunicazione e della Moda – Politecnico di Milano).
• Analisi, quantitativa e merceologica, dei flussi dei rifiuti prodotti in ambito urbano a Brescia, per i due settori precedentemente evidenziati (a cura di CRASL – Università Cattolica del Sacro Cuore di Brescia).
• Analisi delle migliori pratiche da adottare ai vari livelli istituzionali (a cura di Ambiente Italia).

Gli studi sopra presentati hanno consentito di formulare proposte concrete, finalizzate ad ottenere un’inversione di tendenza della produzione di rifiuti, ovvero di stabilizzare la produzione dei rifiuti sul territorio della città di Brescia attraverso undici azioni che, avvalendosi di molteplici strumenti (comunicazione, incentivi, accordi volontari, ecc.) potranno conseguire dapprima il rallentamento della crescita e quindi la stabilizzazione della produzione dei rifiuti. 

Nel 2008 il Gruppo di Lavoro, in accordo con i tecnici regionali, ha rielaborato gli ambiti di applicazione delle azioni, estendendoli anche al di fuori dei confini comunali di Brescia

La potenzialità dell’impianto realizzato a Brescia è di circa 30.000 tonnellate di rifiuto in ingresso all’anno ed è il secondo impianto realizzato in Italia con tali caratteristiche.

Gli aspetti innovativi e altamente qualificanti dell’impianto, progettato in seguito all’esecuzione di molteplici
prove sperimentali, sono i seguenti:

• unità di lavaggio dei rifiuti in controcorrente;
• unità di ciclonatura con separatori a spirali;
• impianto di trattamento chimico-fisico-biologico per il recupero dell’acqua nel processo di lavaggio.

Il sistema di lavaggio permette il trasferimento delle sostanze presenti in forma disciolta, emulsionata o in sospensione, dalle particelle di rifiuto all’acqua. Successivamente vengono separate, mediante ulteriori processi di selezione, le particelle di sostanze contaminanti solide. Infine l’acqua utilizzata nel processo è depurata in uno specifico impianto di trattamento chimico, fisico e biologico.
 

Questo impianto innovativo consente di trattare il rifiuto proveniente dalla pulizia delle strade ed ottenere materiali di qualità certificati, che in precedenza venivano conferiti come rifiuti in discarica. Di conseguenza, l’impianto limita da un lato l’utilizzo delle discariche, dall’altro il prelievo di sabbia e ghiaia da nuove cave.

I prodotti in uscita dall’impianto rispettano le verifiche di conformità delle norme UNI EN dello specifico settore di utilizzo: UNI EN 12620 - Aggregati per calcestruzzo; UNI EN 13043 - Aggregati per conglomerati bituminosi; UNI EN 13139 – Aggregati per malte; UNI EN 13242 - Aggregati per opere di ingegneria civile.

I materiali recuperabili dal trattamento del rifiuto in ingresso sono quindi materiali che possono essere commercializzati in tutta l’Unione Europea in quanto riportano la Marcatura CE. La Marcatura CE ha la funzione di garantire il consumatore, cioè l’acquirente, che i prodotti marcati soddisfino i requisiti essenziali in tema di sicurezza ed abbiano superato le prove previste dalle norme.

Nell’ambito del progetto europeo “NextGenBioWaste”, è stato effettuato uno studio di fattibilità, in collaborazione con Società specializzate e l’Università Degli Studi di Trieste con l’obiettivo di definire uno schema di impianto di recupero delle ceneri pesanti. Lo studio ha tenuto conto anche dell’esperienza di recupero avuta sul termoutilizzatore di Brescia.

L’impianto di recupero, per il quale è stata, presentata a fine 2007 domanda di autorizzazione sarà costituito dalle seguenti sezioni:

Stoccaggio e invecchiamento ceneri - Durante l’invecchiamento, la cui durata ottimale, così come emerso dalle prove sperimentali effettuate, è di circa 30 giorni, le ceneri pesanti vengono movimentate da una vasca di stoccaggio all’altra e irrigate mediante acqua di pioggia satura di anidride carbonica, così da promuovere i processi chimico-fisici di carbonatazione, che favoriscono la precipitazione di alcuni metalli pesanti. Trascorsi trenta giorni dal conferimento, le ceneri invecchiate vengono trasferite alle sezioni di trattamento.

Prima fase di lavaggio – Nella prima fase si realizza la comminuzione, il lavaggio, la selezione granulometrica e la separazione dei metalli, mediante processi di triturazione, frantumazione, classificazione ad umido; inoltre, la prima fase di lavaggio è dotata di una sezione di chiarificazione e trattamento delle acque, che vengono interamente ricircolate in testa all’impianto. La prima fase di lavaggio consente di recuperare, oltre ai metalli ferrosi e non ferrosi lavati, anche materiale inerte (circa il 20% rispetto alle ceneri in ingresso) e fanghi disidratati.

Seconda fase di lavaggio – La seconda fase di lavaggio è dotata di una sezione di chiarificazione e trattamento delle acque di ricircolo e di una sezione di trattamento chimico-fisico con filtrazione finale delle acque di supero, per renderle idonee allo scarico in pubblica fognatura. Questa fase consente di recuperare materiale inerte (circa il 40% rispetto alle ceneri in ingresso) di elevata qualità, conforme al test di cessione di cui al D.M. 05.02.1998, e fanghi disidratati.

L’impianto sarà suddiviso in due linee uguali in parallelo, indipendenti tra loro, con potenzialità di trattamento massima di 35 t/h ciascuna, per una potenzialità complessiva di 250.000 t/a.
L’impianto consentirà di recuperare oltre il 95% dei rifiuti in ingresso (attualmente destinati prevalentemente allo smaltimento in discariche).

Le membrane (ZeeWeed 500c) installate nella nuova linea “B” del depuratore di Verziano sono del tipo a fibre cave fluttuanti e rappresentano una tecnologia assolutamente innovativa nell’ambito del trattamento delle acque reflue civili: la fibra cava è notoriamente la forma geometrica più favorevole per contenere il costo di investimento e gestionale di un processo a membrana, grazie ad oneri di produzione contenuti, grande densità di superficie filtrante per unità di volume e bassi consumi energetici.

Non è mai stato possibile però utilizzare le membrane a fibra cava con fluidi ad elevato contenuto di solidi sospesi a causa dei problemi di intasamento delle fibre in tempi brevissimi.

Nelle applicazioni con i nuovi moduli a fibra cava questo problema è stato risolto perché i solidi rimangono all’esterno della membrana e solo il permeato scorre all’interno della fibra, riducendo in tal modo i rischi di intasamento. La membrana è costituita da un polimero macroporoso di supporto, rivestito esternamente da un ulteriore polimero che agisce da elemento filtrante. La porosità si colloca nel campo dell’ultrafiltrazione (0,035μm nominale - 0,10μm assoluta).
 

Per controllare lo sporcamento, i moduli di filtrazione sono dotati di un sistema di insufflazione di aria che garantisce, attraverso una maggiore turbolenza in prossimità delle fibre, di minimizzare il deposito di biomassa sulle fibre stesse. Un modulo di ultrafiltrazione è composto da migliaia di fibre; nel caso una di queste dovesse rompersi il diametro interno è così piccolo da garantire l’intasamento della fibra spezzata in pochi istanti. Questa particolarità consente, in caso di rotture, di non compromettere la qualità dell’effluente con la presenza di solidi sospesi.
 

Le acque così filtrate contengono un quantitativo trascurabile di solidi sospesi (inferiore a 1 mg/l) e risultano addirittura praticamente sterili.

L’obiettivo del sistema è di verificare in tempo reale l'integrità delle geomembrane sia nella fase di riempimento e gestione della discarica che in fase di post-chiusura.

Le geomembrane plastiche comunemente utilizzate per impermeabilizzare idraulicamente le discariche sono anche ottimi isolanti elettrici. Il verificarsi di un passaggio di corrente tra i terreni sottostanti e i materiali soprastanti la geomembrana, indica una sua lacerazione.

Il sistema di monitoraggio geoelettrico permanente brevettato da Ecodeco consiste nell'energizzare il terreno sottostante la discarica attraverso un generatore di corrente continua a basso amperaggio e nel rilevare un eventuale passaggio di corrente attraverso una serie di elettrodi superficiali, disposti al di sopra della membrana plastica. Attraverso l’utilizzo di un software specifico è possibile visualizzare in modo intuitivo, sia in formato tabellare sia attraverso una rappresentazione grafica tridimensionale, la distribuzione delle correnti misurate ed ubicare con precisione la presenza di eventuali lacerazioni della geomembrana.

Il sistema di monitoraggio geoelettrico permanente viene attualmente realizzato ed applicato nella maggior parte delle discariche delle Società del Gruppo Ecodeco (es. discarica Fertilvita di Corteolona (PV) e discarica Sicura di Comacchio (FE) e viene inoltre proposto/realizzato da Ecodeco anche per impianti esterni al Gruppo (es. discarica per RSU di Cava dei Modicani - Ragusa).