Caldiroli Marco, Centro per la
Salute "Giulio A. Maccacaro" , Castellanza (VA)
Premessa
La materia
dell’impatto ambientale di opere (siano essi aeroporti, autostrade,
ferrovie, impianti di smaltimento di rifiuti) nonostante il tempo
trascorso dalla prima direttiva europea è ancora tutto da
costruire o, meglio, da far uscire, per usare le parole di Virginio
Bettini dall’essere usata come "procedura sequenziale di pseduconcetti,
artefatto convenzionale destinato alla giustificazione di ogni
iniziativa tecnologica. La VIA come specchio della corretta tecnologia,
della < migliore tecnologia disponibile > nell’ovvio quadro dei
falsi concetti legati allo < sviluppo sostenibile > " (V. Bettini
et al,Ecologia dell’impatto ambientale, 2000). La spinta attuale
è verso una "VIA semplificata" ha lo stesso segno della politica
sui rifiuti nel nostro paese : l’ex Ministro Edo Ronchi escluse, alla
fine del 1999, esplicitamente dalle "procedure di compatibilità
ambientale" a livello regionale, gli impianti di incenerimento
purchè fossero tra quelli per i quali sono previste le "procedure
semplificate", tra questi i cosiddetti "impianti di recupero energetico"
alimentati a CDR, una applicazione distorta e solitaria - della
direttiva europea sui rifiuti.
Il testo che
ho citato tra gli altri ricostruisce la storia delle tecniche di VIA e
le fasi della VIA stesso insistendo sia sul ruolo di una impostazione
preliminare e aperta degli studi necessari (fase di screening) e sulla
definizione della rilevanza degli impatti (fase di scoping) che sul
ruolo che ha l’informazione, la partecipazione e il parere della
popolazione interessata. O la VIA è una forma di democrazia, di
autogoverno del territorio, o è solo uno scocciante passaggio
burocratico in più che non è in grado di mettere in
discussione nulla.
Non è
inutile ricordare qui l'importanza di una corretta Valutazione di
Impatto Ambientale quale strumento di intervento, a monte della
definizione di progetti e di scelte, in grado di ridiscutere le scelte
di pianificazione economica, ovvero la necessità che la V.I.A sia
distinta ma interrelata con i processi di elaborazione, valutazione e
decisione non limitata al singolo impianto ma ai diversi scenari
alternativi possibili. In tal senso la V.I.A. si configura quale
strumento di acquisizione di informazioni sulle possibili interazioni
qualitative e quantitative tra le diverse soluzioni proposte e
l'ambiente e come strumento per individuare le possibili alternative
progettuali, localizzative e di pianificazione ( in tal senso non
può venir considerato, come spesso fanno gli estensori di piani
locali di organizzazione dei servizi di smaltimento dei rifiuti come di
un dato immodificabile e solo da attuare con gli impianti ivi previsti).
Nel campo
dei rifiuti va evitata in particolare una visione del problema come a
sè stante e non come parte di processi produttivi e di consumo su
cui è possibile intervenire. Se l'obiettivo è quello di
prevenire un impatto e non di dimostrare che un determinato impianto ha
un impatto più o meno ambientalmente e socialmente "accettabile",
la considerazione dei rifiuti va svolta a partire dal considerarli come
parte del flusso di energia e materia nel ciclo complessivo di uso e di
trasformazione delle risorse .
Tale
considerazione esclude in partenza ogni obiettivo predefinito fondato
sostanzialmente su una unica, e rigida, opzione tecnologica quale
è l'incenerimento.
Non è
inutile ricordare che la V.I.A. è uno strumento di partecipazione
pubblica per aprire al confronto tutte le parti sociali coinvolte con i
processi decisionali riguardanti le risposte da dare ai problemi
esistenti. Non va considerata come la soluzione ai conflitti che
emergono a livello sociale ma rende esplicite le conseguenze di modelli
d'uso delle risorse alternativi mettendone in evidenza gli effetti
globali sull'ambiente, proprio per questo è decisivo il ruolo
del pubblico nella procedura complessiva di V.I.A. .
In questo
ambito si rammenta il un ruolo particolare :
· della
cosiddetta Valutazione Ambientale Strategica (VAS) ovvero l’adattamento
della procedura di VIA alla valutazione delle conseguenze ambientali di
politiche economiche-territoriali, di piani e di programma (distinguendo
in VAS settoriale es. un piano di smaltimento rifiuti locale - , VAS
regionale o di area vasta, cioè in grado di considerare tutte le
attività di una determinata zona; VAS indiretta, non legata a
progetti specifici ma a piani e programmi di diverso genere come anche
le politiche fiscali o le privatizzazioni); sulla VAS un primo passo
normativo è stato fatto con l’emanazione della Direttiva
2001/42/CE del 27 giugno 2001 concernente la valutazione degli effetti
di determinati piani e programmi sull'ambiente.
· La
valutazione degli impatti cumulativi ovvero "l’impatto sull’ambiente
conseguente all’aumento di impatto del progetto quando si somma ad altri
impatti passati, presenti o ragionevolmente prevedibili in futuro",
l’inserimento di un’opera con un proprio impatto ambientale può
comportare effetti ben superiori a quelli diretti dovuti alla
combinazione di stress esistenti e degli effetti secondari individuali
di una serie di azioni nel tempo (come inserire un determinato impianto
in un’area già "satura" di opere). Possono sono essere impatti
dello stesso genere (più progetti dello stesso tipo) o
eterogenei, possono comportare un impatto additivo o incrementale,
piuttosto che sinergico o anche "agnostici", senza modifica o anche con
una riduzione degli impatti. Relativamente ad opere che hanno riflessi
sulla qualità di specifiche matrici ambientali i casi sono quasi
esclusivamente additivi o sinergici, quando questi hanno diretti impatti
sanitari su una collettività vasta, l’effetto sinergico è
altamente probabile. Per quanto concerne questi aspetti le metodologie
di valutazione sono tra quelle più recenti (l’EPA, nel 1999, ha
prodotto una analisi di tali metodi), complesse, ma anche che possono
dare risultati importanti ad una popolazione per la conoscenza del
proprio territorio e dei rischi presenti nonché per poter
inquadrare anche una singola proposta nel reale contesto territoriale.
1.
Impatto specifico dei processi di incenerimento dei rifiuti
In
estrema sintesi i principali impatti sull’ambiente e sulla salute sono
connessi alle emissioni dal camino dell’impianto e alla produzione e
gestione dei residui solidi (ceneri leggere, ceneri pesanti, scorie,
altri residui dai processi di abbattimento) derivanti dai processi di
combustione dei rifiuti.
Per
quanto concerne le emissioni, le caratteristiche eterogenee delle
matrici (rifiuti) combusti sono tali che i processi di combustione
generano numerose sostanze pericolose trascinate con i fumi che solo in
parte possono essere "ottimizzate" (ridotte) dalla cura posta nella
gestione dei principali parametri di combustione (modalità di
immissione delle matrici nella caldaia, tempi di residenza a contatto
con la fiamma, modalità di invio dell’aria comburente, controllo
e intervento sulle temperature dei fumi nelle diverse sezioni
dell’impianto, modalità del recupero del calore per la produzione
di energia, esistenza e gestione del postcombustore, etc) e
dall’efficacia della captazione delle sostanze tossiche contenute nei
fumi dai sistemi di abbattimento prima dell’emissione all’atmosfera.
Non
va taciuto che i sistemi di abbattimento operano una traslazione dei
tossici dalla fase aeriforme ad una solida e/o liquida, in altri termini
una maggiore efficacia nella captazione dei tossici ha come contraltare
una maggiore produzione ed una maggiore tossicità dei residui
solidi.
La
peculiarità degli impianti di incenerimento è connessa
alla eterogeneità del "combustibile"/rifiuto utilizzato (solo in
parte riducibile con l’alimentazione di rifiuti selezionati e/o del
cosiddetto CDR) e sono tali che, nella caldaia, si vengono a creare
delle condizioni per le quali sono originate innumerevoli e
incontrollabili reazioni chimiche dai risultati altrettanto innumerevoli
e solo in parte prevedibili.
A
conferma di quanto detto sopra si mostra una tabella in cui sono
riportate le "principali" sostanze chimiche "testate" in impianti di
incenerimento.
TABELLA 1 SOSTANZE ORGANICHE IDENTIFICATE NELLE
EMISSIONI DI INCENERITORI DI RIFIUTI URBANI
|
pentane |
trichlorofluoromethane |
acetonitrile |
acetone |
|
iodomethane |
dichloromethane |
2-methyl-2-propanol |
2-methylpentane |
|
chloroform |
ethyl acetate |
2,2-dimethyl-3-pentanol |
cyclohexane |
|
benzene |
2-methylhexane |
3-methylhexane |
1,3-dimethylcyclopentane |
|
1,2-dimethylcyclopentane |
trichloroethene |
heptane |
methylcyclohexane |
|
ethylcyclopentane |
2-hexanone |
toluene |
1,2-dimethylcyclohexane |
|
2-methylpropyl acetate |
3-methyleneheptane |
paraldehyde |
octane |
|
tetrachloroethylene |
butanoic acid ethyl ester |
butyl acetate |
ethylcyclohexane |
|
2-methyloctane |
dimethyldioxane |
2-furanecarboxaldehyde |
chlorobenzene |
|
methyl hexanol |
trimethylcyclohexane |
ethyl |
benzene |
|
formic acid |
xylene |
acetic acid |
aliphatic carbonyl |
|
ethylmethylcyclohexane |
2-heptanone |
2-butoxyethanol |
nonane |
|
isopropyl benzene |
propylcyclohexane |
dimethyloctane |
pentanecarboxylic acid |
|
propyl benzene |
benzaldehyde |
5-methyl-2-furane carboxaldehyde |
1-ethyl-2-methylbenzene |
|
1,3,5-trimethylbenzene |
trimethylbenzene |
benzonitrile |
methylpropylcyclohexane |
|
2-chlorophenol |
1,2,4-trimethylbenzene |
phenol |
1,3-dichlorobenzene |
|
1,4-dichlorobenzene |
decane |
hexanecarboxylic acid |
1-ethyl-4-methylbenzene |
|
2-methylisopropylbenzene |
benzyl alcohol |
trimethylbenzene |
1-methyl-3-propylbenzene |
|
2-ethyl-1,4-dimethylbenzene |
2-methylbenzaldehyde |
1-methyl-2-propylbenzene |
methyl decane |
|
4-methylbenzaldehyde |
1-ethyl-3,5-dimethylbenzene |
1-methyl-(1-pro-penyl)benzene |
bromochlorobenzene |
|
4-methylphenol |
benzoic acid methyl ester |
2-chloro-6-methylphenol |
ethyldimethylbenzene |
|
undecane |
heptanecarboxylic acid |
1-(chloromethyl)-4-methylbenzene |
1,3-diethylbenzene |
|
1,2,3-trichlorobenzene |
4-methylbenzyl |
alcohol |
ethylhex anoic acid |
|
ethyl benzaldehyde |
2,4-dichlorophenol |
1,2,4-trichlorobenzene |
naphthalene |
|
cyclopentasiloxanedecamethyl |
methyl acetophenone |
ethanol-1-(2-butoxyethoxy) |
4-chlorophenol |
|
benzothiazole |
benzoic acid |
octanoic acid |
2-bromo-4-chlorophenol |
|
1,2,5-trichlorobenzene |
dodecane |
bromochlorophenol |
2,4-dichloro-6-methylphenol |
|
dichloromethylphenol |
hydroxybenzonitrile |
tetrachlorobenzene |
methylbenzoic acid |
|
trichlorophenol |
2-(hydroxymethyl)benzoic acid |
2-ethylnaphthalene-1,2,3,4-tetrahydro
2,4,6-trichlorophenol |
4-ethylacetophenone |
|
2,3,5-trichlorophenol |
4-chlorobenzoic acid |
2,3,4-trichlorophenol |
1,2,3,5-tetrachlorobenzene |
|
1,1'biphenyl
(2-ethenyl-naphthalene) |
3,4,5-trichlorophenol |
chlorobenzoic acid |
2-hydroxy-3,5-dichlorobenzaldehyde |
|
2-methylbiphenyl |
2-nitrostyrene(2-nitroethenylbenzene) |
decanecarboxylic acid |
hydroxymethoxybenzaldehyde |
|
hydroxychloroacetophenone |
ethylbenzoic acid |
2,6-dichloro-4-nitrophenol |
sulphonic acid |
|
m.w.192 |
4-bromo-2,5-dichlorophenol |
2-ethylbiphenyl |
bromodichlorophenol |
|
1(3H)-isobenzofuranone-5-methyl |
dimethylphthalate |
2,6-di-tertiary-butyl-p-benzoquinone |
3,4,6-trichloro-1-methyl-phenol |
|
2-tertiary-butyl-4-methoxyphenol |
2,2'-dimethylbiphenyl |
2,3'-dimethylbiphenyl |
pentachlorobenzene |
|
bibenzyl |
2,4'-dimethylbiphenyl |
1-methyl-2-phenylmethylbenzene |
benzoic acid phenyl ester |
|
2,3,4,6-tetrachlorophenol |
tetrachlorobenzofurane |
fluorene |
phthalic ester |
|
dodecanecarboxylic acid |
3,3'-dimethylbiphenyl |
3,4'-dimethylbiphenyl |
hexadecane |
|
benzophenone |
tridecanoic acid |
hexachlorobenzene |
heptadecane |
|
fluorenone |
dibenzothiophene |
pentachlorophenol |
sulphonic acid m.w.224 |
|
phenanthrene |
tetradecanecarboxylic acid |
octadecane |
phthelic ester |
|
tetradecanoic acid isopropyl
ester |
caffeine |
12-methyltetradecacarboxylic acid |
pentadecacarboxylic acid |
|
methylphenanthrene |
nonedecane |
9-hexadecene carboxylic acid |
anthraquinone |
|
dibutylphthalate |
hexadecanoic acid |
eicosane |
methylhexadecanoic acid |
|
fluoroanthene |
pentachlorobiphenyl |
heptadecanecarboxylic acid |
octadecadienal |
|
pentachlorobiphenyl |
aliphatic amide |
octadecanecarboxylic acid |
hexadecane amide |
|
docosane |
hexachlorobiphenyl |
benzylbutylphthalate |
aliphatic amide |
|
diisooctylphthalate |
hexadecanoic acid hexadecyl ester |
cholesterol. |
|
Fonte:
Jay K.and Stieglitz L.(1995).Identification and quantification of
volatile organic components in emissions of waste incineration
plants.Chemosphere 30 (7):1249-1260.
Un
aspetto da considerare nella valutazione delle emissione di un impianto
di incenerimento (come in altri impianti di combustione) sono i
cosiddetti "transitori" cioè le fasi di avvio e/o di spegnimento
o quelle in cui per diversi motivi - si verificano condizioni anomale
(condizioni frequenti negli inceneritori di rifiuti). In queste
condizioni le emissioni possono modificarsi in modo considerevole, a
partire per fare un esempio delle situazioni "favorevoli" alla
formazione di precursori cloroorganici in grado di incrementare la
formazione delle sostanze a maggiore pericolosità (PCDD/PCDF,
PCB, PCDB etc).
La
normativa sui limiti alle emissioni è sostanzialmente fondata su
valori medi su dati periodi temporali (giornalieri, orari, annuali) tali
da "nascondere" il verificarsi di situazioni che comportano elevate
emissioni per periodi di tempo "limitati" (la stessa normativa permette
il superamento dei limiti medi indicando la massima escursione permessa
e il tempo massimo in cui può verificarsi senza comportare
l’attivazione di limitazioni o la fermata - al funzionamento
dell’impianto.
Questo
aspetto è importante, ai fini dell’impatto ambientale e
sanitario, in quanto l’esposizione reale delle popolazioni a rischio
può variare nel tempo ovvero le persone possono essere esposte a
"picchi" di esposizione che hanno, a seconda della sostanza,
significatività sugli effetti sulla salute pubblica.
Nella
tabella che segue si riportano alcuni dati in proposito alle condizioni
"transitorie" che si possono verificare e alle conseguenze, in termini
di emissioni, delle stesse.
Tabella 2. Condizioni di funzionamento normali e
sfavorevoli nella camera di combustione di un inceneritore per rifiuti
|
Condizioni
operative |
Ossido di carbonio mg/mc |
Anidride carbonica % volume |
Temperatura ° C |
PCDD/PCDF nanogr/mc |
Clorobenzeni microgr/mc |
Clorofenoli microgr/mc |
|
Normali |
230 |
8,53 |
978 |
42 |
0,2 |
1,2 |
|
Transitorie |
340-1.000 |
6,80 |
790-870 |
1.860 |
17,0 |
114,0 |
Fonte:
G.
Boeri, E. Barni "Impatto ambientale degli impianti" in L'incenerimento
dei rifiuti, Atti del Convegno Nazionale, Bologna 16-17/3/1995, Maggioli
Editore, 1996, p. 137.
Un
altro aspetto fondamentale per valutare l’impatto sanitario delle
emissioni è costituito dalla grandezza del particolato. E’
immediatamente comprensibile che minori sono le dimensioni delle polveri
più esse hanno probabilità di sfuggire ai sistemi di
abbattimento e di essere emesse all’atmosfera, costituendo una
particolare e grave fonte di esposizione per l’uomo in quanto, una volta
inspirati si installano nelle zone più profonde dei bronchi, a
diretto contatto con i sistemi di scambio dell’ossigeno col sangue (in
particolare hanno tale proprietà le polveri di dimensioni
inferiori a 2,5 micron, le PM2,5; in Lombardia costituiscono circa il 46
% del totale).
Pertanto
i metalli o le altre sostanze trascinate (adsorbite) dalle polveri
possono venir cedute nel tempo al sangue (non è un caso che la
normativa sull’inquinamento atmosferico e la qualità dell’aria da
alcuni anni ha introdotto il parametro delle "PM10" ovvero le polveri di
dimensioni inferiori ai 10 micron di diametro, e che il superamento dei
limiti di questo parametro è quello che più frequentemente
ha fatto "scattare" gli obblighi previsti per la limitazione della
circolazione delle auto e/o del funzionamento degli impianti di
combustione nelle "aree omogenee" dei maggiori agglomerati urbani).
Sono
stati stimati degli indici di effetto sanitario in funzione della
grandezza delle particelle aerodisperse e alla grandezze delle stesse.
Ovviamente tali effetti sono relativi a tutte le fonti emissive,
comprensive quindi dell’effetto cumulativo che una sorgente puntuale
(inceneritore o altro impianto industriale) può produrre
unitamente a fonti "mobili" come il traffico stradale o la ricaduta
delle emissioni provocate da aeromobili.
Figura 1. Incremento della mortalità
relativo alle concentrazioni di PM10 nell’aria

La relazione rappresentata nella figura 1 tra concentrazione di PM10
nell’aria e mortalità è stata proposta dall’OMS,
precauzionalmente l’incremento viene escluso per valori giornalieri
inferiori a 20 microg/mc (a Milano i giorni con media al di sotto di
quest’ultimo valore, nel 1999, sono stati solo 30).
In
sintesi, viene ipotizzato per ogni incremento unitario (in microgr/mc)
giornaliero di PM10 un aumento della mortalità dello stesso
giorno pari allo 0,07 %. Questa relazione, applicata ai livelli
giornalieri di concentrazione di PM10 verificatisi a Milano nel 1999 e
alla mortalità nello stesso anno di residenti a Milano,
comporterebbe che nei giorni con livelli superiori a 100 microgr/mc (24
giorni nel 1999) si è avuto un eccesso di mortalità dovuto
alle PM10 di più di un decesso al giorno rispetto ai giorni che
hanno presentato un valore di PM10 pari alla media annuale di Milano
sempre del 1999 ovvero 47 microg/mc la soglia di attenzione per le PM10
è attualmente fissata dalla normativa italiana nella media delle
concentrazioni pari a 40 microg/mc, mentre la soglia di allarme è
posta a 60 microg/mc). (V. "Salute e ambiente in Lombardia", Regione
Lombardia, settembre 2000).
Analoghe
correlazioni sono indicate dall’OMS per quanto concerne l’incremento
dei ricoveri ospedalieri (+ 0,84 % per ogni incremento di 10 microg/mc
di PM10) e di variazioni sullo stato di salute generale della
popolazione (affezioni di vario genere alle vie respiratorie). Negli USA
l’esposizione di lungo termine a livelli di PM10 superiori a 50
microg/mc è stata associata ad un aumento del rischio di
contrarre tumori ai polmoni paragonabile a quello associato al fumo di
sigaretta (aumento di 5 volte nei maschi e di 1,2 volte nelle femmine).
Questi
rischi sono ancora più elevati per i bambini.
Un
altro fatto che emerge dai diversi studi (non solo per le PM10)
è che non è possibile definire una soglia di
concentrazione delle PM10 al di sotto della quale vi sia un effetto
nullo sulla salute.
Va
segnalato che le polveri di dimensioni più fini sono anche
quelle in cui vi è una maggiore concentrazione di tossici, come
metalli, in funzione delle caratteristiche chimiche degli stessi,
idrocarburi policiclici aromatici, a tale proposito si vedano le tabelle
che segue (vi sono anche inquinanti "emergenti", come il platino per le
emissioni dalle auto catalizzate) .
Tabella 3a. Distribuzione dei metalli pesanti in
funzione della granulometria del particolato volatile in sospensione
nei fumi (valori in microgr/Nmc)
|
Granulometria |
Cadmio |
Zinco |
Piombo |
Antimonio |
Cromo |
Arsenico |
|
> 10,50 micron |
0,41- 4,0 |
31,2-372,0 |
25,5-136,0 |
0,31-0,36 |
9,6 |
1,00 |
|
< 0,56 micron |
6,13-23,0 |
321,0-967,0 |
315,0-392,0 |
2,26-4,50 |
1,7 |
0,18 |
Tabella 3b. Distribuzione percentuale dei metalli
pesanti in funzione della granulometria del particolato totale sospeso
- PTS (valori in microgr/Nmc)
|
Granulometria |
Cadmio |
Zinco |
Piombo |
Antimonio |
|
> 10,50 micron |
3,8-8,4 % |
4,9 - 16 % |
4,1 - 13,5 % |
3,3 - 6,1 % |
|
< 0,56 micron |
47,0-56,8 % |
42,1-51,30 % |
38,9 - 51,1
% |
38,2-47,8 % |
Fonti delle ultime due tabelle : A.Donati, M. Gallorini, L.Morselli "I
metalli pesanti nel ciclo dell'incenerimento dei RSU" in L'incenerimento
dei rifiuti, Atti del Convegno Nazionale, Bologna 16-17/3/1995, Maggioli
Editore, 1996, p. 312.
L’emissione
complessiva mondiale stimata di metalli pesanti dagli impianti di
incenerimento dei rifiuti viene mostrata nella tabella che segue
unitamente al peso percentuale di tali emissioni sul totale delle
emissioni dei metalli dalle diverse fonti.
L’apporto
degli impianti di incenerimento alle emissioni complessive di sostanze
come Piombo, Cadmio, Cromo, Arsenico per citare sostanze con note
proprietà cancerogene sono certamente significative e
costituiscono tra le diverse motivazioni un importante motivo di
contrarietà, sotto il profilo ambientale, alla realizzazione di
nuovi impianti di incenerimento.
Non
va taciuto che, in relazione alle proprietà fisico-chimiche dei
singoli metalli, negli impianti di combustione che non sono in grado di
"distruggere" nessuna delle sostanze che vengono immesse con le matrici
ma solo di trasformarle in altre sostanze, nella maggior parte dei casi
di maggiore tossicità rispetto a quelle alimentate avviene una
"ripartizione" degli stessi tra le emissioni ed i residui solidi.
E’
altresì da ricordare che il sistema più sicuro per
ridurre o, meglio, eliminare tali emissioni è costituito dal non
bruciare rifiuti che li contengono ovvero di non produrre merci che una
volta divenute rifiuti finiscono direttamente o indirettamente nelle
diverse matrici ambientali. Tenuto conto che la maggior parte dei
metalli sono contenuti nei rifiuti urbani sotto forma di cariche e/o
coloranti per materie plastiche (PVC rigido ma non solo), si ricorda che
l’Unione Europea recentemente ha deciso di rinviare l’attuazione della
"direttiva imballaggi" di diversi anni per la parte concernente la
riduzione dei contenuti di metalli negli imballaggi.
Tabella 4. Emissioni annuali, nel mondo, di
metalli da impianti di incenerimento e contributo percentuale sul
totale delle emissioni
|
Metallo |
Emissioni da inceneritori (t/anno) |
Percentuale del contributo degli inceneritori sul
totale delle emissioni |
|
Antimonio |
670 |
19.0 |
|
Arsenico |
310 |
3.0 |
|
Cadmio |
750 |
9.0 |
|
Cromo |
840 |
2.0 |
|
Rame |
1.580 |
4.0 |
|
Piombo |
2.370 |
20.7 |
|
Manganese |
8.260 |
21.0 |
|
Mercurio |
1.160 |
32.0 |
|
Nickel |
350 |
0.6 |
|
Selenio |
110 |
11.0 |
|
Stagno |
810 |
15.0 |
|
Vanadio |
1.150 |
1.0 |
|
Zinco |
5.900 |
4.0 |
Per
quanto concerne i microinquinanti organici ed in particolare quelli di
maggiore tossicità, i cloroorganici tra cui PCDD,PCDF e PCB si
rammentano brevemente i meccanismi di formazione nei processi di
combustione.
Circa
la formazione delle PCDD e dei PCDF nei processi di combustione, sono
state fatte le seguenti ipotesi:
a)
- tali composti sono presenti in tracce nei rifiuti e non completamente
"distrutti";
b)
- le due classi di composti si formano da precursori organici clorurati
come, per esempio, i policlorobenzeni, i policlorofenoli, i PVC, durante
la combustione;
c)
- la presenza di PCDD e PCDF è dovuta ad una serie di reazioni
termiche fra precursori non clorurati e composti inorganici clorurati;
d)
- a causa della natura eterogenea dei rifiuti, sopravvivono alla
combustione specie cloroorganiche che possono originare PCDD e PCDF;
e)
- sono possibili reazioni in fase non gassosa o reazioni bifase
(gassosa/non gassosa) che contribuiscono alla formazione delle PCDD e
dei PCDF.
In
letteratura sono riportati molteplici lavori relativi alla formazione
delle diossine e dei furani. Per esempio, è stato ripetutamente
dimostrato con esperimenti di laboratorio che le PCDD si formano
bruciando i clorofenoli a diverse temperature e a diverse condizioni
operative .
Da
un punto di vista generale, va poi sottolineato che lo studio dei
meccanismi di formazione delle PCDD e dei PCDF oltre ad un interesse
teorico ha anche ricadute pratiche. Infatti, la conoscenza di tali
meccanismi consente, da una parte di individuare le molteplici fonti che
originano tali pericolosissimi tossici per la donna, l'uomo, gli altri
organismi viventi e l'ambiente nella sua globalità, dall'altra di
attivare rigorosi ed efficaci interventi preventivi tesi ad azzerare la
produzione di tali contaminanti.
Fra
i meccanismi di formazione delle PCDD e dei PCDF negli impianti di
incenerimento o di termodistruzione che dir si voglia, è
pacificamente accettato dai ricercatori quello costituito da precursori
quali i clorofenoli e i clorobenzeni, che si formano per via radicalica
ad alta temperatura nella camera di combustione e, con successive
reazioni di condensazione, che possono avvenire in fase omogenea e danno
luogo, appunto, alla formazione delle PCDD e dei PCDF.
In
questa sede, senza entrare nel chimismo di tali reazioni, ci limitiamo
a ricordare che le reazioni di condensazione possono decorrere anche
sfruttando la presenza di particelle solide disperse nel gas (fly-ash),
sulla cui superficie i clorofenoli e i clorobenzeni vengono adsorbiti
nelle zone di post-combustione a più bassa temperatura.
Un
secondo meccanismo pacificamente accettato dai ricercatori è
rappresentato dalla cosiddetta "de-novo sintesi" in cui sono coinvolte
le fly-ash. Le particelle carboniose reagiscono con ossigeno e cloro
formando una grande varietà di composti clorurati tra i quali le
PCDD e i PCDF, grazie anche al ruolo catalitico svolto da alcuni ioni
metallici presenti su di esse, in particolare il rame (la cui
concentrazione "permessa" nel caso del CDR è elevata). I due
meccanismi anzidetti, possono avvenire contemporaneamente; allo stato,
la letteratura non chiarisce l'importanza dei processi in fase omogenea
rispetto a quelli in fase eterogenea.
In
proposito va ancora segnalato che la formazione delle PCDD e dei PCDF
non avviene solo nelle zone "fredde" dell'impianto (zone di temperatura
comprese tra 200 400 °C), dopo la camera di combustione, come per
esempio, negli elettrofiltri, ma anche in intervalli di temperatura di
500 ¸ 650 °C come evidenziato da recenti ricerche.
In
questo caso sono messi sotto accusa gli scambiatori di calore per il
raffreddamento dei fumi con i relativi recuperi energetici.
Ritornando
ai clorofenoli, come abbiamo già detto, nota classe di
precursori delle PCDD e dei PCDF, va pure evidenziato che essi possono
formarsi dai clorobenzeni attraverso trasformazioni chimiche.
Alcuni
ricercatori hanno effettuato esperimenti allo scopo di mettere in
evidenza il diverso ruolo dei clorobenzeni e dei clorofenoli nella
formazione delle PCDD e dei PCDF.
Le
ricerche hanno evidenziato - seguendo la combustione del
1,2-diclorobenzene e del 2,4-diclorofenolo - che il clorofenolo origina
un tasso di PCDD/PCDF di due ordini di grandezza maggiore, a
dimostrazione della più spiccata attività dei clorofenoli
nelle reazioni di formazione di PCDD/PCDF.
Per
quanto concerne la stima delle emissione complessive di PCDD e PCDF nel
mondo, sono diverse le ricerche che hanno tentato di elaborare dati
affidabili anche per confrontarli con stime relative alle emissioni di
tali sostanze da altri processi di combustione o produttivi. Nella
tabella che segue è riportata una stima mondiale al 1995
(parziale, in quanto tra i paesi considerati sono assenti la Cina e l’ex
URSS, oltre all’Italia).
Tabella 5. Emissioni in atmosfera di diossine nei
paesi industrializzati
|
Processo fonte di diossine |
g/anno |
Valore % |
|
Inceneritori di rifiuti |
7.241 |
69 % |
|
Produzione di non metalli |
804 |
8 % |
|
Acciaierie e laminatoi |
1.083 |
10 % |
|
Centrali termoelettriche |
57 |
1 % |
|
Impianti di combustione industriali |
204 |
2 % |
|
Piccoli impianti di combustione |
354 |
3 % |
|
Trasporto stradale |
67 |
1 % |
|
Produzione di minerali |
234 |
2 % |
|
Altri |
470 |
4 % |
|
Totale |
10.514 |
|
Fonte: United Nations Environment Programme, Dioxin and Furan
Inventories. National and Regional Emissions of PCDD/PCDF, UNEP
Chemicals, Ginevra, maggio 1999.
Le
nazioni considerate sono state : Austria, Australia, Belgio, Svizzera,
Canada, Germania, Danimarca, Francia, Ungheria, Giappone, Olanda,
Svezia, Gran Bretagna, Slovacchia, USA.
La
situazione americana è sinteticamente riportata nella tabella
seguente.
Tabella 6 : Sintesi dell’inventario delle fonti di
PCDD e PCDF negli USA [PCCDD/F TEQ (g/year)]
|
Fonte |
1987 |
EPA (1994) |
1995 |
|
Incenerimento rifiuti urbani |
12.970 |
3.000 |
1.794 |
|
Cementifici (rif.per.) Cementifici (rif non per) |
330 |
350 |
850 6 |
|
Incenerimento rifiuti ospedalieri |
8.630 |
5.100 |
724 |
|
Raffinazione del rame |
300 |
230 |
310 |
|
Incendi forestali |
160 |
86 |
160 |
|
Processi di sinterizzazione di metalli |
102 |
--- |
88 |
|
Incenerimento di rifiuti pericolosi |
180 |
35 |
75 |
|
Combustione di carbone in centrali |
60 |
--- |
73 |
|
Combustione di legna |
68 |
320 |
70 |
|
Combustione di residui di legna |
100 |
40 |
68 |
|
Raffinazione dell’Alluminio |
28 |
--- |
57 |
|
Combustione di carbone residenziale |
40 |
--- |
33 |
|
Totale USA |
24.000 |
11.500 |
5.000 |
Per quanto concerne l’Italia l’ENEA ha presentato un inventario
nazionale (con esclusione, nel calcolo delle TEF dei PCB) con una
valutazione anche della "tendenza" futura e che si ripropone nella
tabella che segue.
I
dati pubblicizzati dall’ENEA sono stati integrati da chi scrive con
quelli risultanti da un recente studio dell’Unione Europea, questi
ultimi dati sono riportati nelle colonne ombrate indicate come 1994,
minimo e massimo.
La
presentazione di tali tabelle viene fatta per evidenziare l’incertezza
delle diverse stime, sia per la situazione mondiale che quella italiana
possono essere apprezzate i differenti e significativi valori delle
diverse stime.
Tabella 7. Stima delle emissioni di PCDD e PCDF
(grammi ITEF/anno), valutazioni dell’ENEA (al 1998) e dati riportati in
uno studio dell’Unione Europea pubblicato nel 1999 e riferiti al
1994
|
Fonti |
1990 |
1995 |
1994 minimo |
1994 massimo |
2000 |
2005 |
2010 |
|
CENTRALI ELETTRICHE PUBBLICHE |
23,4 |
26,6 |
|
|
17,3 |
15,4 |
14,5 |
|
carbone |
1,1 |
0,8 |
0,22 |
11 |
1,0 |
1,1 |
1,1 |
|
lignite |
0,1 |
0,0 |
|
|
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
olio
combustibile |
21,8 |
25,4 |
|
|
16,0 |
14,2 |
13,2 |
|
gasolio |
0,3 |
0,2 |
|
|
0,1 |
0,0 |
0,0 |
|
legna |
0,1 |
0,2 |
|
|
0,2 |
0,2 |
0,2 |
|
petcoke |
0,0 |
0,0 |
|
|
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
IMPIANTI DI COMBUSTIONE NEL TERZIARIO E AGRICOLTURA |
23,6 |
26,4 |
|
|
23,9 |
19,7 |
18,5 |
|
carbone |
0,6 |
0,8 |
|
|
0,8 |
0,8 |
0,8 |
|
olio
combustibile |
0,4 |
0,1 |
|
|
0,4 |
0,4 |
0,4 |
|
legna |
12,6 |
17,7 |
0,002 |
0,02 |
15,0 |
11,0 |
10,0 |
|
gpl |
1,6 |
1,7 |
|
|
1,7 |
1,7 |
1,7 |
|
gasolio |
7,4 |
5,0 |
|
|
5,0 |
4,8 |
4,6 |
|
kerosene |
0,2 |
0,1 |
|
|
0,1 |
0,1 |
0,1 |
|
coke |
0,9 |
0,9 |
|
|
0,9 |
0,9 |
0,9 |
|
IMPIANTI DI COMBUSTIONE RESIDENZIALI |
|
|
|
|
|
|
|
|
legna |
|
|
4,0 |
280 |
|
|
|
|
COMBUSTIONE NELL'INDUSTRIA |
92,0 |
81,7 |
|
|
71,0 |
66,0 |
61,4 |
|
impianti di combustione |
13,6 |
10,8 |
|
|
10,5 |
10,4 |
10,3 |
|
carbone |
1,5 |
0,7 |
0,004 |
1,3 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
|
lignite |
0,0 |
0,0 |
|
|
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
olio
combustibile |
6,3 |
5,1 |
|
|
5,1 |
5,1 |
5,1 |
|
legna |
0,3 |
0,6 |
4,1 |
47 |
0,2 |
0,1 |
0,0 |
|
coke |
0,4 |
0,2 |
|
|
0,2 |
0,2 |
0,1 |
|
gpl |
0,3 |
0,3 |
|
|
0,3 |
0,3 |
0,3 |
|
nafta |
1,3 |
1,0 |
|
|
1,0 |
1,0 |
1,0 |
|
kerosene |
0,0 |
0,0 |
|
|
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
gasolio |
0,4 |
0,3 |
|
|
0,3 |
0,3 |
0,3 |
|
petcoke |
3,1 |
2,5 |
|
|
2,6 |
2,6 |
2,6 |
|
cemento |
6,1 |
5,1 |
|
|
5,3 |
5,3 |
5,3 |
|
impianti di sinterizzazione acciaio |
67,9 |
60,5 |
0,02 |
12,0 |
50,0 |
45,0 |
40,5 |
|
piombo secondario |
2,0 |
2,5 |
46 |
316 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
|
rame secondario |
1,7 |
2,0 |
0,7 |
170 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
|
Zinco secondario |
|
|
0,3 |
9,9 |
|
|
|
|
alluminio secondario |
0,7 |
0,8 |
14 |
110 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
|
PROCESSI PRODUTTIVI |
29,5 |
28,6 |
|
|
28,6 |
28,6 |
28,6 |
|
forni elettrici |
29,5 |
28,6 |
7,5 |
163 |
28,6 |
28,6 |
28,6 |
|
Produzione di pesticidi |
|
|
28 (*) |
6.450 (*) |
|
|
|
|
Produzione di CVM/PVC |
|
|
n.r |
n.r. |
|
|
|
|
ESTRAZIONE E DISTRIBUZIONE COMBUSTIBILI FOSSILI |
|
|
|
|
|
|
|
|
USO DI SOLVENTI |
|
|
|
|
|
|
|
|
TRASPORTI STRADALI |
6,4 |
5,1 |
|
|
2,8 |
0,4 |
0,0 |
|
benzina con
piombo |
6,4 |
5,1 |
|
|
2,8 |
0,4 |
0,0 |
|
ALTRE SORGENTI MOBILI |
|
|
|
|
|
|
|
|
TRATTAMENTO E SMALTIMENTO RIFIUTI |
276,0 |
390,5 |
|
|
195,2 |
61,3 |
20,5 |
|
incenerimento rifiuti solidi urbani |
134,3 |
170,6 |
563 |
2.780 |
85,3 |
34,1 |
12,8 |
|
incenerimento rifiuti solidi industriali |
97,4 |
97,4 |
n.r. |
n.r. |
48,7 |
15,2 |
4,6 |
|
incenerimento rifiuti ospedalieri |
27,5 |
27,5 |
8,8 |
24 |
13,7 |
4,3 |
1,3 |
|
fanghi di depurazione di impianti civili |
16,8 |
95,0 |
|
0,9 |
47,5 |
7,6 |
1,8 |
|
incenerimento rifiuti agricoli |
0,0 |
0,0 |
|
|
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
Smaltimento di rifiuti in discarica |
|
|
140 (*) |
1.664 (*) |
|
|
|
|
Spandimento di fanghi |
|
|
2,7 (*) |
43(*) |
|
|
|
|
Altri trattamenti di rifiuti |
|
|
0,66 |
1,56 |
|
|
|
|
Uso di pesticidi |
|
|
15 (*) |
760 (*) |
|
|
|
|
Incendi accidentali di boschi |
|
|
0,5(*) |
2.380 (*) |
|
|
|
|
Incendi forestali dovuti a incidenti |
|
|
0,07 (*) |
41(*) |
|
|
|
|
TOTALE |
450,8 |
558,8 |
840 |
15.300 |
338,8 |
191,4 |
143,4 |
Fonte
dei dati dell’Unione Europea : Releases of Dioxins and Furans to Land
and Water in Europe, Final Report, settembre 1999, p. 132.
(*)
= stima del rilascio sul terreno dovuta alle attività
evidenziate.
Oltre
alle caratteristiche delle emissioni., come accennato, l’altro
importante impatto è costituito dai residui solidi dei processi
di combustione. Si tratta di residui contrariamente al parere e alle
pressioni dei fautori dell’incenerimento - a diverso grado di
tossicità (le ceneri leggeri ed i residui dei sistemi di
abbattimento sono classificati come tossico-nocivi), in ogni caso non
"inerti" e che necessitano di apposite discariche per il loro
smaltimento.
In
altri termini, pur sinteticamente, rammento che non esiste non
può funzionare - un inceneritore senza una o più
discariche di supporto per lo smaltimento delle scorie. Discariche che
hanno un proprio impatto direttamente connesso con l’impianto di
incenerimento anche se poste in un territorio diverso da quest’ultimo.
Sulla
tossicità delle scorie pesanti e sui residui dai sistemi di
abbattimento si riportano le tabelle che seguono, limitatamente al
contenuto di metalli (ovviamente in questi rifiuti vi sono anche tracce
dei microinquinanti organici e cloroorganici sopra citati).
Tabella. 8 Metalli presenti nelle scorie pesanti. (I
valori sono riferiti alle analisi effettuate presso gli impianti ACCAM
di Busto Arsizio (VA) e ai dati di letteratura)
|
Elemento |
Inceneritore ACCAM: scorie pesanti concentrazioni minime-massime rilevate da più
analisi |
Concentrazioni medie da più analisi riportate in
letteratura (*) |
Limiti di concentrazione (CL), Delibera del Comitato
Interministeriale del 27.07.1984 |
|
|
mg/kg |
mg/kg |
mg/kg |
|
Ferro |
14.953 -
5.600 |
94.000 |
n.r. |
|
Zinco |
5.000 -
1.295,3 |
12.000 |
n.r. |
|
Piombo |
4.100 -
1.056,7 |
6.000 |
5.000 |
|
Nichel |
100 - 19,8 |
180 |
n.r. |
|
Cromo |
n.r |
3.300 |
100 (Cr VI) |
|
Manganese |
550 -
228,2 |
n.r. |
n.r. |
|
Rame |
896,4 - 600 |
1.700 |
5.000 |
|
Cadmio |
inf. 5,0 -
1,04 |
20 |
100 |
|
Arsenico |
inf. 50,0 -
0,5 |
300 |
100 |
|
Alluminio |
23.000 -
21.008 |
32.000 |
n.r. |
|
Bario |
319 - 50 |
n.r. |
n.r. |
|
Berillio |
inf. 50,0 -
1 |
n.r. |
n.r. |
|
Mercurio |
inf. 10,0 -
0,3 |
1 |
100 |
Fonti:
Certificati
di analisi delle scorie 1987-1991 dell’inceneritore ACCAM, Busto
Arsizio (VA).
(*)
Media da 500 pubblicazioni relative ai residui di inceneritori di RSU,
S.Cernuschi, M.Giugliano, G. Lonati, M. Ragazzi "Flussi di materiali e
di energia per il bilancio ambientale", in Incenerimento di RSU e
recupero energetico, CIPA, 1995.
n.r.
= non riportato.
Tabella 9. Composizione delle scorie pesanti e
dell’eluato da test di cessione ai fini della classificazione per lo
smaltimento (DPR 915/82 e Delibera del Comitato Interministeriale del
27.07.1984)
|
Elemento |
Scorie pesanti da inceneritore mg/kg |
Eluato da scorie pesanti mg/litro |
Limiti tabella A legge Merli mg/litro |
||
|
Ferro |
18.000-28.000 |
1,0 |
2,0 |
||
|
Zinco |
4.400-5.000 |
55,0 |
0,5 |
||
|
Piombo |
3.100-3.300 |
4,2 |
0,2 |
||
|
Nichel |
4.600-6.100 |
4,4 |
2,0 |
||
|
Cromo totale |
1.200-2.000 |
< 0,05 |
2 (Cr III) 0,2
(Cr VI) |
||
|
Manganese |
700-800 |
6,0 |
2,0 |
||
|
Rame |
1.700-9.100 |
1,8 |
0,1 |
||
|
Cadmio |
30-40 |
0,9 |
0,02 |
||
Fonte:
Liuzzo G. "Scorie e ceneri nella combustione dei RSU: caratterizzazione
ai fini della loro classificazione, smaltimento ed eventuale
riutilizzazione", Roma 1989; riportato in A.Paolini, P.Sirini "Scorie e
ceneri da impianti di combustione RSU: aspetti tecnici, legislativi e
prospettive di ricerca", Ingegneria Sanitaria e Ambientale n. 6,
novembre/dicembre 1993.
Per
quanto concerne le ceneri leggere si riporta, nella tabella che segue,
alcune caratteristiche in termini di contenuto di sostanze tossiche
(metalli) sia in ceneri tal quali che in ceneri inertizzate in matrice
cementizia.
Tabella 10. Contaminanti presenti nell'eluato di
ceneri volanti derivanti dall’incenerimento dei rifiuti solidi urbani,
del "bioessiccato" e dell’RDF, nonché da ceneri stabilizzate in
matrice cementizia (test di cessione con acido acetico e anidride
carbonica)
|
Contaminante |
Eluato su ceneri tal quali (test con acido acetico),
valori minimi e massimi (*) |
Eluato su ceneri tal quali (test CO2) , valori minimi e massimi (*) |
Eluato (test con acido acetico) su ceneri inertizzate
ottenute dalla combustione del "bioessiccato" , valori minimi e massimi (**) |
Eluato (test con acido acetico) su ceneri inertizzate
ottenute dalla combustione dell’RDF, valori minimi e massimi (**) |
Limiti tabella A legge Merli |
|
Cadmio mg/l |
0,09-0,14 |
0,14-0,16 |
n.d. |
0,02 |
0,02 |
|
Cromo totale mg/l |
0,05 |
0,05 |
n.d. |
n.d. |
2,00
(Cromo III) |
|
Cromo VI mg/l |
0,1 |
0,1 |
0,02 - 3,79 |
1,66 - 3,0 |
0,20 |
|
Rame mg/l |
0,05-0,06 |
0,06-0,08 |
n.d. |
n.d. |
0,10 |
|
Mercurio mg/l |
0,005 |
0,005 |
n.d. |
n.d. |
0,005 |
|
Manganese mg/l |
n.d. |
0,05 |
n.d. |
n.d. |
2,00 |
|
Nichel mg/l |
0,1 |
0,1 |
n.d. |
n.d. |
2,00 |
|
Piombo mg/l |
0,2-0,4 |
0,1-0,2 |
0,1 |
0,1 |
0,20 |
|
Zinco mg/l |
0,39-0,72 |
1,12-1,32 |
n.d. |
n.d. |
0,50 |
|
Arsenico mg/l |
0,002 |
0,002 |
n.d. |
n.d. |
0,50 |
|
Ferro mg/l |
0,1 |
0,1 |
n.d. |
n.d. |
2,00 |
|
Selenio mg/l |
0,005 |
0,005 |
n.d. |
n.d. |
0,03 |
|
Stagno mg/l |
5 |
5 |
n.d. |
n.d. |
10,00 |
(*) P. Berbenni et altri, in AAVV " Incenerimento di RSU e recupero di
energia", CIPA editore, 1995.
(**)
Gruppo Ecodeco, Sintesi delle sperimentazioni effettuate - Prove di
combustione c/o l'impianto di termodistruzione di Livorno, aprile-giugno
1998, tabella 6, pag. 22.
n.d.
= non determinato.