Controllo degli impianti di incenerimento: criticità emerse · Procedure di monitoraggio periodico sugli anelli ... sono in linguaggio binario, i criteri, relativi alla stringa esadecimale

Cagliari, 25-26 marzo 2010Caesar’s Hotel – Sala conferenze

Controllo degli impianti di

a cura di Sandro Garro - ARPAT

Controllo degli impianti di incenerimento: criticità emerse

Premessa

� La Regione Toscana ha rivolto ormai da vari anni particolare attenzione al controllo degli impianti di

smaltimento rifiuti, che costituiscono una voce di indirizzo prioritaria negli atti di indirizzo per le attività

di ARPAT e, in particolare, agli impianti di incenerimento

Controllo degli impianti di incenerimento: criticit à emerse

Cagliari, 25 e 26 marzo 2010 2

� In Toscana sono presenti:

� 8 impianti di incenerimento RU, alcuni anche di ospedalieri e farmaci per complessive 15 linee

� 4 impianti di incenerimento di rifiuti speciali, per complessive 5 linee

� Gli impianti sono tutti di dimensione medio-piccola

Premessa

� Negli ultimi anni alcuni eventi hanno portato a rivolgere particolare attenzione agli impianti di

incenerimento. In particolare si riporta:

I. 2005: superamento limiti emissioni per PCDD/PCDF su impianto rifiuti speciali

II. 2006: emissioni fumi viola da un impianto di incenerimento RU / rifiuti ospedalieri / farmaci

III. 2006: superamento limiti emissioni per PCCD/PCDF su impianto rifiuti urbani



III. 2006: superamento limiti emissioni per PCCD/PCDF su impianto rifiuti urbani

IV. 2007: superamento limiti emissioni per PCDD/PCDF su impianto rifiuti urbani; nuovo

superamento dopo ripartenza

V. 2008: Alterazione dati SMCE per mascherare superamenti di CO e COT su impianto CDR

VI. 2008: superamento limite su fiale campionatore automatico PCDD/PCDF

VII. 2008-2009: frequenti segnalazioni di rifiuti radioattivi in ingresso

Esame dei casi

I. 2005: superamento limiti emissioni per PCDD/PCDF su impianto RS

� L’impianto è finalizzato al recupero di metalli preziosi; a tal fine è presente una torre di lavaggio con

riempimento ad anelli



� Procedure di monitoraggio periodico sugli anelli

� Sostituzioni comunque più frequenti

� Miglioramento depurazione acqua in ricircolo. Tale operazione minimizza anche le emissioni di

mercurio

Correttivi

� Da indagini successive, si è evidenziato un effetto di accumulo di inquinanti sugli anelli fino a rilascio

per desorbimento

Esame dei casi

II. 2006: emissione fumi viola� In fase di combustione di RU, RSO e farmaci, viene registrata una fumata viola persistente

� Accertamenti sul campo hanno evidenziato presenza di iodio

� Non è possibile ricondurre l’evento a una tipologia specifica di rifiuti in quanto tutti ormai in fossa



� Migliorare il livello di controllo per i farmaci provenienti da conferitori diretti (produttori o cliniche)

� Prevedere la possibilità di introdurre insieme al bicarbonato anche tiosolfato nel caso di possibile

presenza di bromo o iodio

� Mandato ad ARPAT per redazione linea guida “Criteri direttivi per impianti di incenerimento”

Correttivi

Esame dei casi

III. – IV. 2006-2007: superamenti PCDD/PCDF su impia nti RSU� Il primo caso di è verificato su un impianto che, al momento dei risultati, era in ristrutturazione. Alla

ripartenza il problema era risolto.

� Nel secondo, il primo controllo ha evidenziato una emissione pari a 6 volte il limite; i precedenti risultati

erano tranquillizzanti

� La ripetizione del campione dopo manutenzione straordinaria ha evidenziato valori pari a 3 volte il



� Prevedere controlli sul carbone in ingresso e su tutti i fattori (ad esempio le modalità di stoccaggio)

che possono influire sulla capacità adsorbente

Correttivi

� La ripetizione del campione dopo manutenzione straordinaria ha evidenziato valori pari a 3 volte il

limite

� E’ risultato che il numero di iodio del carbone, per il cui approvvigionamento era stato recentemente

cambiato fornitore, era molto più basso di quanto previsto dal contratto di fornitura

Esame dei casi

V. 2008: alterazione dati SMCE

� La presenza di fluttuazioni per i parametri CO e COT, con frequenti superamenti, era stato adottato un

sofisticato sistema di alterazione dei dati emissivi, comprendente correzioni dirette, impostazioni ad

hoc su fondo scala e scarti tra valori, disallineamenti tra i fondi scala strumentali e del server

� Le difficoltà nel monitorare i parametri di processo permetteva di lavorare a basso carico durante i



� Interventi impiantistici e gestionali “pesanti” per far rientrare gli inquinanti nei limiti di legge

� Implementazione della registrazione dei segnali relativi ai dati di processo

� Aumento delle condizioni di sicurezza sul software, garantendo la tracciabilità delle modifiche di

impostazione

Correttivi

� Le difficoltà nel monitorare i parametri di processo permetteva di lavorare a basso carico durante i

controlli ufficiali facendo risultare pieno carico con i parametri indiretti adottati

� La società che ha acquisito nel 2008 l’impianto ha fatto emergere queste criticità

Esame dei casi

VI. 2008: fiale campionatore automatico� Dopo un periodo caratterizzato da valori bassi sia per le fiale che per i campioni manuali, compresi

quelli ARPAT, sono stati riscontrati livelli di PCDD/PCDF, su un campione mediato su 20 giorni,

superiori al limite di riferimento su 8 ore

� Il sistema campionava per condensazione, con sonda raffreddata



� Il costruttore ha implementato un protocollo di pulizia della sonda; l’anima viene estratta e lavata;

l’eluato fa parte del campione

� Stiamo testando anche gli altri 2 modelli di campionatore, basati su un principio diverso

Correttivi

� Il sistema campionava per condensazione, con sonda raffreddata

� L’identificazione dei picchi ha evidenziato la predominanza dei composti a maggior peso molecolare

� Si era avuto un effetto memoria con rilascio successivo

Esame dei casi

VII. 2008-2009: radioattività� La regione Toscana ha da anni prescritta l’installazione di un portale per il rilevamento dei carichi

radioattivi in caso di trattamento di rifiuti ospedalieri

� Recentemente, anche alla luce delle LGN, il dispositivo è stato previsto anche per i carichi di RU



� Contatti con le ASL e le Cliniche Universitarie perché rivedano le procedure sanitarie

Correttivi

� Il portale segnala radioattività sopra soglia in alcuni casi anche più volte al giorno; la segnalazione

comporta il fermo di un mezzo per qualche giorno

� Quasi sempre si tratta di iodio, usato per trattamento di pazienti in day hospital

� Criticità in particolare su Pisa, dove è presente un centro di riferimento nazionale

Progetto di controllo

Atti regionali

� Nel 2008 vengono emanate 2 D.G.R.T., la 272/08 e la 652/08 riportanti criteri direttivi per la gestione e

il controllo degli impianti di incenerimento



il controllo degli impianti di incenerimento

� Nell’occasione sono state formalizzate anche le linee guida ARPAT sui SMCE del 2007

� La Regione attiva e finanzia per il 2009 due progetti straordinari di controllo, uno sugli impianti di

gestione dei rifiuti, uno sul controllo delle emissioni e dei SMCE, entrambi con particolare riferimento

agli impianti di incenerimento


Linea inceneritori

� Controllo amministrativo sui rifiuti in ingresso; previsione di controllo analitico su CDR; definizione

procedure di gestione portali

� Esecuzione di un controllo analitico l’anno su tutti i parametri in autorizzazione relativi ad emissione e



� Esecuzione di un controllo analitico l’anno su tutti i parametri in autorizzazione relativi ad emissione e

scarichi, compresi IAR e fiale campionatori automatici

� Verifica su ceneri e scorie (in fase di messa a punto la determinazione del carbonio residuo nelle

scorie)


Linea inceneritori

� Tutto questo comporta forti investimenti in strumentazione (sia per il prelievo che per il laboratorio) e

personale



� Sono state impiegate a pieno le due strutture specialistiche per il controllo dei microinquinanti e attivati

4 gruppi per il resto dei parametri emissivi

� Complessivamente si tratta di 20 operatori utilizzati per i prelievi, per un totale di circa 2000 ore uomo

per gli inceneritori, oltre quelli dedicati alle attività di controllo ispettivo e sulle altre matrici (circa

altrettanti)



� Verifica taratura strumenti

� Verifica formule di calcolo e logiche dei sistemi di gestione e monitoraggio

Linea SMCE


� Verifica rispetto delle prescrizioni e dei disposti di legge per quanto attinente gli automatismi di blocco

� Valutazione delle criticità connesse alla violabilità dei dati

� Produzione di sistemi di elaborazione dati a partire dai vari livelli di elaborazione (grezzi, elementari,

mediati, normalizzati)

� Predisposizione di un sistema di elaborazione dati elementari (se trasmessi) e di confronto con le

medie fornite come report dei SMCE



� Il progetto ha richiesto una forte integrazione tra il personale preposto alle attività sul territorio o ai

prelievi alle emissioni con quello delle reti e, ancor più, con informatici

Linea SMCE


� Il lavoro, già presentato nella sessione precedente, ha richiesto di accedere al sistema di gestione

SMCE a volte attraverso le interfacce utente, a volte acquisendo tabelle di sistema e database.

� Difficoltà sono incorse in quanto tutti gli impianti visitati presentavano peculiarità particolari; in nessun

caso i criteri di verifica adottati per un impianto sono risultati riutilizzabili tal quali su un altro



� Sugli 8 impianti verificati sono risultati presenti:

Linea SMCE


� 4 installazioni ABB, di cui 1 con normalizzazioni sui dati elementari, 3 sulle medie

� 2 installazioni OPUS, con normalizzazioni sui dati elementari

� 1 installazione Environment, con normalizzazione sulle medie; il software SMCE è realizzato con

“logica industriale”

� 1 installazione di altro fornitore, sostituita

Software SMCE

ABB� Il sistema prevede vari livelli di accesso; al livello superiore possono essere cambiati tutti i valori

impostati

� Sull’installazione che ha mostrato nel 2008 alterazioni di dati è stato implementato un sistema di

tracciamento degli accessi con registrazione in unità esterna delle stringhe digitate dai singoli

operatori. Nell’ultima versione è difficile da violare in quanto il sistema di tracciamento parte a monte

di explorer.



di explorer.

� Il sistema tiene traccia dei dati a livello di strumento/data logger come medie mobili sul minuto. Tiene

traccia dei dati grezzi in millesimi di fondo scala, dei dati elementari, delle medie, delle medie corrette

su QAL2. Salvo che sia espressamente acquistata l’opzione, i dati non sono però esportabili né per il

gestore, né per l’organo di controllo.

� Mentre è risultato possibile violare il software SMCE, più difficile appare operare sui dati di strumento

(considerazione comune per tutti)

� L’integrazione con i sistemi di gestione (DCS) è buona se tutto il sistema è ABB, difficoltosa se si

tratta di sistemi preesistenti (considerazione comune per tutti)

Software SMCE

Opus

� La versione inizialmente verificata risultava “debole” sia sulla tracciabilità che sulla violabilità

� Storicizzati solo i dati strumentali, i dati elementari normalizzati, le medie. Spesso i dati elementari

venivano cancellati a fine giornata

� Il data base era costituito da un file access protetto da password



� Il data base era costituito da un file access protetto da password

� A seguito delle prime osservazioni, è in fase di realizzazione una nuova versione che traccia anche i

dati non normalizzati e prevede maggior consistenza strutturale.

� Da risolvere il nodo sulla normalizzazione

Software SMCE

Environment

� Sistema perfettamente integrato con il DCS su cui agisce con retroazione

� Scarsamente “amichevole” come interfaccia utente, fatta salva la visualizzazione delle medie; le

stesse impostazioni sono in tabelle da esportare in formato testuale



stesse impostazioni sono in tabelle da esportare in formato testuale

� Storicizza tutto; tutte le informazioni sono estraibili ma le tabelle relative ai criteri di validazione dei dati

singoli (più di una per parametro) sono in linguaggio binario, i criteri, relativi alla stringa esadecimale

equivalente

� Difficile estrarre ed elaborare le informazioni, ma difficile anche alterare i dati, che peraltro sono

presenti in sincrono in due diverse unità, per il numero e la complessità delle tabelle

� L’enorme mole di dati rende brevi i tempi di conservazione (40 giorni)

Esito controlli SMCE


strumenti fondi scala altri criteri di invalidazione

formule calcolo

dispositivi blocco automatico

altre sanzioni non SMCE

A OK OK OK OK OK NOB OK OK OK OK OK NO


B OK OK OK OK OK NOC OK bassi OK OK OK SìD OK bassi OK OK NO NOE sostituiti OK OK non corrette NO SìF sostituiti bassi non corretti non corrette NO SìG OK bassi non corretti OK OK SìH OK OK OK OK OK Sì

Criticità emerse

Diossine

� Poche strutture accreditate sul metodo di riferimento per campionamento e analisi

� Nel calcolo delle sommatorie è previsto di sommare la metà del limite di rilevabilità per composti non

dosati; dove la strumentazione non ha adeguata sensibilità si introduce una ulteriore fonte di



dosati; dove la strumentazione non ha adeguata sensibilità si introduce una ulteriore fonte di

incertezza

� I campionatori automatici, anche da quanto emerso da un confronto tra le Agenzie, possono portare a

determinare valori non connessi all’effettiva emissione nel periodo di riferimento

� Gli eventuali “superamenti” registrati per periodi prolungati con campionatori automatici come li

consideriamo?

Criticità emerse

Polveri

� è una misura indiretta; il segnale (in genere riposta ottica alla presenza di particelle nel fascio

incidente)deve essere correlato al valore dell’analita letto (gravimetria)

� sono tarabili esclusivamente nelle condizioni riproducibili al camino e quindi su range contenuti



� sono tarabili esclusivamente nelle condizioni riproducibili al camino e quindi su range contenuti

� per impianti, come gli inceneritori, nei quali la sezione di trattamento fumi è particolarmente efficiente

e attenua qualsiasi variazione a monte. L’eventuale introduzione di particolato a valle o la

disattivazione di parte della linea di trattamento permette di ricavare valori emissivi maggiori, ma,

trattandosi di risposte “ottiche”, introduce polveri di granulometria maggiore e porta a gravi errori

nella costruzione della retta di taratura, con sottostima.

� visto che il valore è sempre pressoché costante, perché non “aggiustarlo” al valore normalmente letto

in autocontrollo? (come ci è capitato di vedere in 2 casi distinti)

Criticità emerse

Fondi scala

� Perché una media di 30 numeri superi un valore occorre che almeno alcuni di questi lo superino

� Se si pone un fondo scala minore o uguale (ma anche di poco maggiore) al limite sulla semiora, il

superamento potrebbe avvenire soltanto in caso di valori di ossigeno molto elevati (per problemi di



normalizzazione)

� Tale situazione è stata riscontrata su 3 o 4 impianti

� Ma lo stesso limite sul fondo scala è “pericoloso”. Su un sistema caratterizzato da elevate fluttuazioni

come un inceneritore di piccola taglia, annullare i valori eccedenti la soglia, soprattutto se non fosse

impostato correttamente il criterio della percentuale di dati validi può portare a perdite ingisutificate di

dati

� Meglio porre i valori eccedenti pari al fondo scala, demandando ad altri criteri l’invalidazione

� Attenzione: i fondi scala vanno sempre considerati sui dati non normalizzati!!

Criticità emerse

Altri criteri di invalidazione

� Il criterio degli scarti tra 2 valori (strumentali o comunque non normalizzati) permette di escludere i

picchi presumibilmente riconducibili a fenomeni “elettrici” e non ad effettive crescite legate ad

emissioni anomale. Da calibrare attentamente sulla base di dati storici



emissioni anomale. Da calibrare attentamente sulla base di dati storici

� Il criterio dello scarto massimo tra 2 valori nella semiora comporta l’invalidazione della media. Da

utilizzare con estrema cautela o disattivare per gli inceneritori in quanto derive in crescita sono

comuni. Utilizzare sempre e comunque dati non normalizzati, altrimenti è difficoltoso capire l’entità da

impostare

� Il criterio di scarto tra 2 medie prevede ovviamente dati normalizzati. Da utilizzare sulla base di dati

storici

� In un caso è stata prevista una validazione di “secondo livello” ovvero una verifica da parte di un

operatore dell’impianto, con un giustificativo specifico per i casi di invalidazione. Il “costo” è eccessivo

in termini di operatori necessari.

Criticità emerse

Blocchi automatici

� Il D.Lgs. 133/05 prevede 3 casistiche di blocco automatico dell’alimentazione:

� prima del raggiungimento degli 850°C (per RU) in po st-combustione

� se la temperatura scende al di sotto di 850° durante il funzionamento



� se la temperatura scende al di sotto di 850° durante il funzionamento

� se, a causa di un guasto ai dispositivi di depurazione dei fumi, si supera il limite semiorario in

emissione

� Le prime due condizioni sono praticamente equivalenti quanto a dispositivi; si tratta comunque di

legare una temperatura ad un meccanismo. Entrambi i “dati” sono in genere gestiti dal software del

DCS

� L’ultima condizione richiede invece una forte interazione tra software SMCE e DCS; in 3 impianti, con

scarsa possibilità di interazione, non era stata implementata

Criticità emerse

Stati impianto� Caratterizzare bene lo stato dell’impianto è fondamentale per:

� valutare la corretta interpretazione dei dati SMCE e le invalidazioni connesse ad impianto fermo

� verificare il carico d’impianto durante i prelievi

� verificare le corrette impostazioni dei dispositivi di blocco automatico



� verificare le corrette impostazioni dei dispositivi di blocco automatico

� Il carico effettivo di impianto (pesate, avanzamento nastro, ecc.) è misurato in maniera discontinua e

con forti errori

� La portata di vapore, spesso proposta, risente del vapore derivante dal combustibile ausiliario

� Il blocco è definito sulla base di segnali tipo ON/OFF non “monitorabili” e difficilmente verificabili a

posteriori

� Piuttosto diffusi i “pulsanti”: “FERMO DA OPERATORE”

Invece:

Criticità emerse

Normativa� Gli impianti di incenerimento sono autorizzati secondo la normativa IPPC o la parte IV del

D.Lgs.152/06, ma il Decreto specifico è autoconsistente sotto il profilo prescrittivo e sanzionatorio

� Gli adempimenti alle disposizioni D.Lgs. 133/05 sono svincolati dagli atti autorizzativi, essendo

prevista una scadenza e la permanenza, fino a rinnovo dell’atto precedente



� A complicare il tutto, nei vari commi dell’articolo 19 del D.Lgs. 133/05, i riferimenti ai commi cui si

applicano determinate sanzioni sono palesemente errati.

Sanzioni

prevista una scadenza e la permanenza, fino a rinnovo dell’atto precedente

� Si definiscono due situazioni non concettualmente equivalenti:

� non incenerire

� non alimentare


Conclusioni

Sviluppi

� ARPAT manterrà il livello di controllo attuale sulle emissioni, potenziando le proprie capacità di risposta

con l’acquisto di nuova strumentazione

� Manterrà il livello attuale di controllo per gli aspetti gestionali, sui dati e sui criteri di invalidazione


� Porterà avanti un tavolo di concertazione con i gestori per definire tutti i numerosi aspetti ancora non

chiariti (soprattutto sugli stati impianto)

� Spera che un progetto, proposto come accordo con i gestori e le Categorie e da questi rifiutato,

consistente nella trasmissione dei dati elementari e mediati presso una piattaforma ARPAT, possa

svilupparsi

� Predispone criteri di impostazione ed elaborazione dati da rendere cogenti con i rinnovi delle

autorizzazioni, se non come intervento correttivo


Ringraziamenti

Ringrazio in colleghi che hanno partecipato al progetto di controllo sugli inceneritori:

� Per le attività di prelievo e analisi:

� Giorgio Croce, Milo Vignali e i “ragazzi” di Arezzo, Firenze, Massa, Livorno, Lucca

� Per il controllo degli impianti:

� le strutture territoriali competenti


� le strutture territoriali competenti

� Per la parte SMCE:

� Federico Ferri per tutta la parte informatica, compresa la comprensione delle logiche dei sistemi

� Simone Lucarotti per l’approccio all’esame dei dati

� Claudio Bondi, Marco Stefanelli, Guglielmo Tanganelli per il loro grosso contributo alla messa a

punto del sistema

� La Direzione di ARPAT e della Regione

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