Controllo tecnico-analitico delle emissioni prodotte dagli impianti di combustione e raffronto con il quadro normativo di settore
A cura di: Provincia di Treviso – Arpav
POLVERI, METALLI, PM10
Il contenuto di polveri presenti nell’emissione a valle di un processo di combustione si può suddividere fondamentalmente in un residuo inorganico, presente come impurezze nei combustibili o formatosi nella fase di reazione, e da una frazione costituita da particelle carboniose, fuliggini o agglomerati
organici in misura strettamente connessa alla qualità della combustione. In funzione del tipo di combustibile e della modalità di combustione, tali residui si ripartiscono tra le ceneri di fondo, raccolte sotto il focolare, e le ceneri leggere o volanti che, trascinate con i gas di combustione, vanno a costituire il materiale particolato delle emissioni. Nel caso dei combustibili solidi e in funzione della tipologia della combustione e del sistema di abbattimento installato, una parte anche molto consistente delle ceneri può essere trascinata nei fumi e, a sua volta, una parte rilevante delle ceneri emesse può essere costituita da polveri inalabili (PM10). In tal senso è importante sottolineare che, per effetto di fenomeni di volatilizzazione e di condensazione sul particolato fine ad elevata superficie specifica, i composti tossici più volatili quali arsenico, piombo e cadmio, si concentrano sulle ceneri leggere, costituite da
materiale di piccola granulometria. Il mercurio eventualmente presente, invece, in virtù della propria elevata volatilità e di quella dei suoi composti, viene emesso in forma totalmente gassosa. Richiamando quanto già illustrato in relazione alla determinazione del PM10, si segnala che, laddove consentito dalle condizioni di accessibilità alla sezione di campionamento, i relativi campionamenti sono stati effettuati simultaneamente al prelievo delle polveri totali, al fine di poter disporre di dati correttamente confrontabili; laddove ciò non è stato possibile il raffronto è stato comunque effettuato rispetto al valore di polveri, determinato unitamente al prelievo dei metalli, pur se relativo a diverse giornate di campionamento. Diversamente, i dati di polveri totali associati ai valori di concentrazione dei diversi metalli sono sempre quelli relativi ai specifici prelievi. I valori registrati all’emissione degli impianti oggetto di controllo sono visualizzati nei grafici riportati nelle pagine successive. Anche in questo caso i dati danno riscontro di una notevole variabilità nelle concentrazioni rilevate, determinata prioritariamente dal sistema di abbattimento installato a valle dell’impianto termico. Ad esempio si noti che per gli impianti N e P non è presente un filtro a maniche a valle della separazione inerziale mediante cicloni; trattandosi di due impianti a legno vergine è evidente il contributo di tali unità termiche nel calcolo del valore medio, che è risultato di un ordine di grandezza superiore alla media degli impianti a legno trattato.
Va osservato, comunque, che anche laddove il sistema di filtrazione preveda una sottostazione filtrante a maniche, i limiti alle emissioni sono stati più volte superati; in generale si nota che il limite semiorario imposto dal D.M. 05/02/1998 pari a 30 mg/Nm3, contro i 100 mg/Nm3 generalmente imposti sulla base della Parte III dell’Allegato I alla Parte V del D.Lgs. 152/2006 e s.m.i., viene rispettato solamente da 7 impianti sui 17 alimentati a residui legnosi. Come era lecito attendersi sulla base delle considerazioni iniziali, il grafico 3 dimostra una discreta costanza del rapporto tra il quantitativo
complessivamente emesso di metalli e il rispettivo valore di polveri totali. Tale correlazione è visibile anche nel Grafico 4 dove si nota che, ad esclusione di un unico caso (D), il superamento dei limiti alle emissioni per le polveri comporta parallelamente il superamento del limite anche per il parametro metalli Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V+Sn) previsto dal D.M. 05/02/1998. I valori riportati nel grafico 2 fanno notare una presenza molto modesta di Cadmio e Tallio che, solo in un caso (peraltro in un impianto a legno vergine), superano complessivamente i 20 μg/Nm3. Ancor più modesta appare mediamente la presenza di mercurio che supera la concentrazione di 1 μg/Nm3 solamente in tre casi.
Il successivo grafico 5, dà riscontro delle concentrazioni determinate per i singoli metalli ricercati, rendendo evidente la netta prevalenza, dal punto di vista quantitativo, di Piombo e Manganese, affiancata da discreti quantitativi di Rame, Cromo e, in misura più variabile, Stagno. Il grafico 6 visualizza
quanto sopra in termini percentuali. Procedendo a un raffronto in termini qualitativi tra impianti a legno trattato e altri impianti, escludendo alcuni casi anomali costituiti in particolare dalle lettere I e P, sembra evidenziarsi una certa differenza nelle distribuzioni percentuali, con una tendenziale maggiore
presenza di Piombo rispetto a quanto registrato negli impianti a legno vergine (M e Q), dove invece prevale il Manganese. Da questo punto di vista l’impianto P, che per molti parametri è risultato essere un caso anomalo, sembrerebbe in effetti maggiormente affine agli impianti a legno trattato.
Il grafico 7 riporta invece i valori misurati di PM10 e polveri totali e la loro rispettiva percentuale.
Come sopra accennato si tenga presente che non sempre è stato possibile effettuare i relativi campionamenti nel corso della stessa giornata. Escludendo gli impianti A e H, dove è evidente una non confrontabilità dei dati in parte presumibilmente accentuata dai bassi valori assoluti di polveri emesse,
nella media degli impianti la percentuale di polveri costituita dalla frazione PM10 è dell’ordine del 65% senza particolari differenziazione tra legno trattato e legno vergine.
COMPOSTI DEL CLORO E DEL FLUORO (HCl – HF)
Le determinazioni dei composti inorganici del cloro e del fluoro espressi rispettivamente come HCl e HF hanno dato i valori visualizzati nel Grafico 8. In soli due casi sono stati registrati valori superiori al limite di rilevabilità per i composti del fluoro, mentre in generale su quasi tutti gli impianti si riscontrano valori apprezzabili di HCl, con un valore massimo di quasi 45 mg/Nm3 e una media che ben si differenzia tra impianti alimentati a legno trattato e a legno vergine, rispettivamente pari a 17,9 e 3,5 mg/Nm3, a riscontro della maggiore presenza di contaminazioni associabili a impurezze contenenti composti clorurati nel combustibile derivante da legno trattato. Non sono comunque mai stati registrati sforamenti del valore limite alle emissioni che l’All. 2 – Suballegato 2 del DM 05/02/1998 fissa, quale media semioraria, a 60 mg/Nm3, mentre l’Allegato I alla Parte V del D.Lgs. 152/2006 pone pari a 30 mg/Nm3 con soglia di rilevanza di 300 g/h
