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Determinazione della frazione biodegradabile alcuni rifiuti speciali sulla base della loro composizione chimica e merceologica

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Determinazione della frazione biodegradabile alcuni rifiuti speciali sulla base della loro composizione chimica e merceologica

L’attività inerente la stima, in massa ed energia, della frazione biogenica è stata sviluppata rispetto a due tipologie di rifiuto speciale, sanitario pericoloso a rischio infettivo (RSP-I) e pneumatico a fine vita (PFU), entrambe identificanti un rifiuto parzialmente biodegradabile, nella cui gestione l’incenerimento costituisce una voce rilevante a livello nazionale in relazione alla esistenza di specifici obblighi normativi (RSP-I) o all’elevato potere calorifico (PFU).

Per il rifiuto sanitario non sono risultati disponibili nuovi profili tipo di composizione merceologica; l’attività è stata centrata su una revisione delle stime teoriche della frazione biogenica in energia dei tipo di composizione merceologica dell’RSP-I precedentemente individuati, condotta applicando ad essi i nuovi reference values per il parametro “potere calorifico” derivati dall’elaborazione delle nuove basi dati archiviate nella banca dati DB Waste Reference per frazione merceologica (riscontrabile nel rifiuto, ma non solo). La revisione ha cercato anche di tenere conto del fattore umidità (del rifiuto/delle singole frazione), applicando a tale scopo valori di riferimento in materia derivabili dalla stessa banca dati. Ne è scaturita una revisione sostanzialmente al ribasso della dimensione della frazione biogenica in energia dell’RSP-I; espressa come media dei casi tipo esaminati questa risulterebbe ora teoricamente posizionabile attorno al 24% o poco più, con una riduzione di circa 4 punti percentuali rispetto al dato medio precedentemente derivato, ma sempre con una sensibile variabilità caso-specifica, evidente sia a livello locale (campioni di rifiuto prodotti da singoli reparti di una stessa struttura ospedaliera) che generale (confronto tra rifiuto totale raccolto in diverse strutture ospedaliere). Tenuto conto della dimensione veramente contenuta (e della generale datazione) dei dati merceologici e chimico-fisici derivabili dalla letteratura per l’RSP-I, soprattutto se riferiti al contesto nazionale, in parallelo alla revisione delle stime teoriche ed al fine di un miglioramento delle stesse, è stata impostata, un’indagine sperimentale mirata ad una caratterizzazione essenzialmente chimico-fisica dell’RSP-I (parametri considerati : PCI , UR , Ceneri, C , H, O , N, S; C biogenico), che dovrebbe essere operativamente condotta nel corso del 2011. La matrice indagata non sarà il rifiuto tal quale ma il granulato derivante dalla sua sterilizzazione, assumendo che questo: origina di fatto direttamente dall’RSP-I tramite un processo di triturazione meccanica accoppiato ad uno di sterilizzazione che non ne modifica sostanzialmente la composizione merceologica né quella elementare rispetto al rifiuto originale, quantomeno per i parametri base di interesse ai fini dell’indagine; per sua natura (materiale sterilizzato) permetterebbe di superare i vincoli normativi di maneggiabilità operativa che impediscono l’impiego dell’RSP-I tal quale; per sua struttura (granulato più o meno fine, con presenza di frammenti di materiali plastici, metallici… più o meno grossolani a seconda della tecnologia di trattamento adottata nell’impianto di sterilizzazione) non dovrebbe comportare particolari problemi nell’esecuzione delle determinazioni analitiche. Fatta salva la verifica di fattibilità di alcuni aspetti attualmente in corso, sono stati ipotizzati due livelli di approfondimento sperimentale – alternativi o, se possibile, complementari – che a partire da dati sostanzialmente area-specifici dovrebbero consentire di ricavare fornire informazioni e strumenti utili ad una stima della frazione biogenica di un generico RSP-I in funzione della dimensione/specializzazione della struttura ospedaliera che lo produce. Per il rifiuto PFU la ricerca documentaria ha consentito la raccolta di un numero relativamente consistente di dati sia di composizione merceologica che inerenti le proprietà chimico-fisiche del rifiuto in toto, sia in termini di generico PFU, che, pur con diversa numerosità in questo caso, di pneumatico fuori uso a specifico uso (es: da automobile; da automezzo pesante) . Decisamente più scarsi sono risultati invece i dati di caratterizzazione chimico-fisica di singole componenti merceologiche del rifiuto (es: gomma, fibre,….). La stima teorica della frazione biogenica in energia è stata elaborata rispetto a diversi profili di riferimento del contenuto biogenico in massa nel PFU che includono: il valore medio di riferimento (27%) assunto dal Ministero dell’Ambiente nella Deliberazione 14 del 2009; i valori derivati in Francia da Apaliapur per PFU da auto e da automezzo pesante (in media rispettivamente del 18.3% e del 29.1%); i valori per PFU generico ( in media pari al 20.6%), da automobile (in media pari al 15.%) e da automezzo pesante (in media pari al 29.0%), da noi derivati elaborando le basi dati reperite in letteratura. Dai risultati ottenuti emergerebbe l’indicazione di una frazione biogenica in energia nel PFU genericamente attorno al 30%, valore al di sotto del quale si collocherebbero i PFU derivanti da autoveicoli (17-27%) mentre per i pneumatici a fine vita utilizzati su automezzi pesanti la frazione biogenica in energia sembrerebbe poter raggiungere e superare il 40% dell’apporto energetico totale del combustibile. A titolo assolutamente preliminare e indicativo, quando

il metodo di calcolo della Ebio previsto dalla norma tecnica nazionale sulla determinazione della frazione di energia elettrica incentivabile prodotta in impianti ibridi con il metodo di misura del 14C al camino (attualmente in fase di stesura nell’ambito del GdL “Energia da rifiuti” di CTI) è stato applicato al contenuto percentuale medio in Crin rilevato analizzando le emissioni di un impianto con tale metodo, ne è risultata una stima di Ebio da PFU compresa tra il 39% e il 42%, quindi leggermente superiore a quella derivata su basi merceologiche. I dati merceologici e chimico-fisici sui rifiuti archiviati nella banca dati Waste Reference sono stati utilizzati anche a supporto dell’attività pre-normativa svolta nell’ambito del GdL “Energia da rifiuti” di CTI. Il contesto di utilizzo è proprio quello della norma tecnica nazionale prima citata, sulla determinazione della frazione di energia elettrica incentivabile prodotta in impianti ibridi con il metodo di misura del 14C al camino. Il primo contributo ha riguardato l’elaborazione di una nuova tabella di valori medi di riferimento – contenuto in C (%ss), potere calorifico (PCI, MJ/kg,ss) e rapporto calcolato tra i due parametri indicati (PCI/C) – che viene proposta in sostituzione di quella, inizialmente inclusa nella bozza di norma, mutuata dalla fonte metodologica cui la stessa si rifà. Lo scopo è quello di render disponibile uno strumento utile per derivare – ad esempio in presenza di un combustibile parzialmente biodegradabile, diverso dal rifiuto urbano e /o costituto in quota prevalente da una o più specifiche frazioni di origine biogenica/fossile – un opportuno valore dei parametri A e B dall’equazione adottata dalla norma per il computo della frazione biogenica di energia Ebio. A tale scopo sono state selezionate – tra quelle reperite e archiviate nella Banca datati DB Waste Reference – le fonti in grado di fornire dati, per i parametri di interesse specifico, relativi al maggior numero possibile di frazioni merceologiche, sia biogeniche che fossili rintracciabili nei rifiuti, non solo urbani. A valle e sulla base di questa elaborazione dati, come secondo contributo alla norma si è proceduto alla produzione di valori di “default” (reference value) per i parametri A e B direttamente applicabili nell’equazione adottata dalla norma per il computo della Ebio,, nel caso specifico di combustibile costituito da rifiuto urbano (estensibile anche al caso di combustibile solido secondario da esso derivato : ex CDR, ora CSS). I reference values proposti, che saranno oggetto di discussione in una prossima riunione del GdL CTI, sono stati calcolati sia come semplice media aritmetica dei valori PCI/C derivabili per singola frazione merceologica, ma anche come media pesata per la varianza di questi, scelta statistica quest’ultima che a nostro avviso sarebbe da privilegiare perché consente di tenere meglio conto della variabilità dei dati di letteratura. E’ stato, infine, considerato anche l’aspetto della quantificazione dell’incertezza associata al valore di Ebio calcolato, alla luce di quello che la fonte metodologica cui la norma si riferisce indica come possibile approccio derivativo, una cui applicazione esemplificativa è descritta nel presente Rapportone esemplificativa è descritta nel presente Rapporto.

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