Il recupero di materia ed energia dai rifiuti nell'industria del cemento (co-processing) costituisce una soluzione virtuosa per la gestione integrata dei rifiuti: è infatti una soluzione sicura per la collettività, l'ambiente e l'industria, che permette il risparmio di risorse naturali non rinnovabili e il recupero di rifiuti in condizioni controllate. Il cementificio di Robilante (provincia di Cuneo) di Buzzi Unicem utilizza CSS e rifiuti dall’anno 2003
La Cementeria BUZZI UNICEM S.p.A. di Robilante è attiva da più di 50 anni e produce annualmente circa 1.000.000 t/anno di clinker.
Il clinker è un prodotto intermedio del cemento realizzato tramite preparazione e successiva cottura di una "miscela generatrice" composta da calcari e scisti e con l'eventuale aggiunta di additivi naturali e/o materiali di recupero da altri processi industriali per l'apporto di ferro, silice ed allumina.
Il clinker viene successivamente macinato con l’aggiunta di limitate quantità di gesso ed eventuali altri componenti secondari (correttivi) per produrre le diverse qualità di cemento, come previsto dalla norma tecnica europea UNI EN 197/1.
La Cementeria di Robilante dispone di due linee di cottura (Forno 2: 2.400 t/g di clinker; Forno 3: 3.500 t/g di clinker), con capacità produttiva massima pari a circa 2.000.000 t/anno di cemento.
(rielaborazione su fonte AITEC)
Materie prime: calcare, marne e/o argille, scisti, sabbie e minerali di ferro. Possono essere estratte o recuperate (per produrre una tonnellata di clinker si necessita di circa 1,56 tonnellate di materie prime)
Miscelazione delle materie prime per ottenere una composizione omogenea, essicazione e macinazione (riduzione in polvere) delle materie prime per ottenere la cosiddetta "farina cruda"
Torre di preriscaldamento: la farina cruda è riscaldata prima di entrare nel forno con il contatto con i gas caldi attraverso lo scambiatore a cicloni (processo a via-secca), precalcinatore (Reazioni di calcinazione: Temperatura del materiale: >850°C, Temperatura di fiamma: >1000°C)
Forno rotante: trasformazione del materiale in cottura fino alla formazione del clinker (Reazioni di clinkerizzazione: Temperatura del materiale: >1450°C, Temperatura di fiamma: >2000°C)
Raffreddatore: il clinker è bruscamente raffreddato per mezzo dell'esposizione ad aria fredda
Aggiunta al clinker di materiali per la fabbricazione del cemento: gesso, ceneri volanti, pozzolana, calcare, ecc, dalle quali poi dipenderanno le caratteristiche del cemento
Macinazione del clinker e dei materiali aggiunti per la produzione dei diversi tipi di cemento
Il ciclo di produzione del cemento consente il riutilizzo di diverse tipologie di rifiuto sia come materie prime (recupero di materia), sia come combustibili alternativi (recupero di energia).
A seguito dell’attività di recupero energetico, le eventuali ceneri che derivano dalla combustione del CSS vengono inglobate nella struttura cristallina del clinker e, essendo costituite in buona parte dagli stessi ossidi del clinker, non introducono modifiche significative alla sua composizione.
Lo stabilimento di Robilante nel 2016 ha raggiunto una percentuale di sostituzione delle materie prime naturali del 5% circa e di sostituzione dei combustibili fossili tradizionali di oltre il 30%.
L’utilizzo di rifiuti nel ciclo di produzione del cemento permette il riutilizzo di risorse che sarebbero altrimenti destinate allo smaltimento con contestuale risparmio di materie prime naturali e/o fossili; per un impiego sostenibile di tali materiali è necessario verificare e garantire che il loro utilizzo non comporti peggioramenti degli impatti ambientali.
Il primo controllo avviene in ingresso: i rifiuti, infatti devono avere una certificazione analitica che ne attesti la composizione e dimostri che sostanze chimiche quali Cl, Hg, PCB, PCDD/PCDF rispettino i limiti previsti dalle disposizioni normative e autorizzative di riferimento
Inoltre, l’utilizzo dei rifiuti è vincolato alla produzione di un cemento che rientri nei requisiti stabiliti dalla norma UNI EN 197/1 di riferimento.
Con la prima Autorizzazione Integrata Ambientale (AIA) del 2007, l’azienda ha ottenuto il permesso di utilizzare 70.000 tonnellate/annue di combustibile da rifiuto, con vincolo per provenienza e caratteristiche. Nell’anno 2011, il limite è stato portato a 110.000 tonnellate/annue.
Le prescrizioni contenute nella sezione rifiuti dell’AIA consentono l’utilizzo del combustibile solido secondario solo se proveniente dal territorio provinciale. Tale limitazione vale per i rifiuti con codice CER 19.12.10. È ammessa un’eccezione alla suddetta limitazione territoriale per 10.000 tonnellate di CSS-C (end of waste ai sensi del DM 22/2013) a certe condizioni poste dal provvedimento di rinnovo della'autorizzazione integrata ambientale. Per quanto riguarda il codice CER 19.12.12, il rifiuto può provenire anche da fuori provincia, fermo restando il fatto che il suo impiego fino a 50.000 t/a è alternativo ai rifiuti con codice CER 19.12.10 e non deve pregiudicare la gestione del ciclo integrato dei rifiuti della provincia di Cuneo.
Le prescrizioni autorizzative sono finalizzate a garantire la regolarità nella valorizzazione del CSS proveniente dal sistema integrato di gestione dei rifiuti urbani, anche nei periodi in cui si verifichino le fermate dei forni di Robilante.
Le prescrizioni dell’AIA impongono anche che i tipi e quantitativi di rifiuti trattati annualmente debbano essere conformi a quanto riportato nelle sottostanti tabelle.
Tabella 1: Rifiuti in ingresso destinati all’utilizzo come materia prima secondaria |
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Rifiuti in ingresso |
Quantitativo annuo [Mg] |
Fase produttiva |
Scaglie di laminazione e altri |
20000 |
Clinker |
Rifiuti di refrattari da forni per processi ad alta temperatura |
3000 |
Clinker |
Terre e sabbie esauste di fonderia di seconda fusione dei metalli ferrosi |
15000 |
Clinker |
Gessi chimici da desolforazione di effluenti liquidi e gassosi |
35000 |
Cemento |
Fanghi da trattamento acque industriali |
10000 |
Clinker |
Ceneri dalla combustione del carbone e della lignite |
30000 |
Cemento |
Tabella 2: Rifiuti in ingresso destinati all’utilizzo come combustibile alternativo |
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Rifiuti in ingresso |
Classificazione |
Quantitativo annuo [Mg] |
Fase produttiva |
CSS - rifiuto |
Non pericoloso |
70000* |
Clinker |
Farine animali |
Non pericoloso |
15000 |
Clinker |
Lignina |
Non pericoloso |
15000 (alternativa a farine) |
Clinker |
Rifiuti plastici legnosi e tessili |
Non pericoloso |
50000 (alternativa a CSS) |
Cemento |
Pericolosi |
10000 |
Clinker |
|
Emulsioni oleose |
Pericolosi |
10000 |
Cemento |
*incrementabili a 110.000 tonnellate |
L’utilizzo di materiali di recupero provenienti da altri processi produttivi, quali ad esempio scaglie di laminazione, terre di fonderie, refrattari provenienti da terzi e fanghi da trattamento acque industriali (recupero di materia) e rifiuti plastici, legnosi e tessili diversi dal combustibile da rifiuto (recupero di energia), ad esclusione di quelli già utilizzati nel corso degli anni e per i quali vi sono evidenze sperimentali, è subordinato alla conduzione di prove di utilizzo finalizzate a verificare le emissioni al camino a valle di una opportuna caratterizzazione di qualità comprendente il contenuto di microinquinanti clorurati (PCDD/F, PCB), IPA e metalli quali mercurio, cadmio e tallio.
Per il controllo delle emissioni, lo stabilimento ha installato sui forni 2 e 3 rispettivamente nel dicembre 2002 e nel maggio 2000, i sistemi di monitoraggio in continuo (SME). I dati raccolti riguardano principalmente gli inquinanti NOx (ossidi di azoto), SO2 (ossidi di zolfo), HCl (Acido Cloridrico), CO (monossido di carbonio), NH3 (ammoniaca) e COT (composti organici totali) e sono resi disponibili in tempo reale per via telematica ad A.R.P.A. (Dipartimento di Cuneo), nonché consultabili online sul sito del Comune di Robilante. Lo SME è regolarmente sottoposto a verifica della correttezza della misura da parte di laboratori accreditati. Vengono svolti inoltre controlli in discontinuo, su circa 30 parametri caratteristici della produzione del cemento (tra cui i microinquinanti organici ed inorganici), con frequenza (quadrimestrale).
Entrambi i forni sono dotati di filtro a maniche per il contenimento delle polveri e di tecnologie per l’abbattimento degli NOx.
Nel periodo di vigenza dell’AIA, sono stati effettuati numerosi interventi nel comparto emissioni in atmosfera, grazie ai quali la situazione risulta pienamente conforme alle BAT (Best Available Techniques, Migliori tecniche disponibili) per il settore cemento, stabilite a livello europeo dalla Decisione di esecuzione della Commissione 2013/163/UE del 26 marzo 2013 e dal documento BRef “Reference Document on Best Available Techniques in the Cement, Lime and Magnesium Oxide Manufacturing Industries” del novembre 2013.