Gas, polveri, radiazioni, onde sonore: ci sono diversi parametri e diverse sostanze da considerare, quando si parla di emissioni in atmosfera. Oggi ci concentreremo sui fumi, cioè gli inquinanti gassosi prodotti dalla combustione che avviene nel bruciatore.
INDICE DEI CONTENUTI:
- Emissioni atmosfera: cosa sono i fumi industriali?
- Quali sono le normative che regolano l'emissione fumi in atmosfera
- La responsabilità dei processi industriali nelle emissioni inquinanti
Emissioni atmosfera: cosa sono i fumi industriali?
Partiamo da una definizione: cosa si intende per "emissioni"?
È la cessione di materia (gas, polveri) oppure di energia (radiazioni, calore, onde sonore) nell'ambiente circostante.
Nella maggior parte delle industrie vengono immessi nell'atmosfera fumi generati principalmente dalla combustione di gas, olio, gasolio e altri combustibili, necessari per generare calore di riscaldamento e di processo. I fumi industriali così prodotti contengono spesso elevate quantità di anidride carbonica, ossido di azoto (NO) e biossido di zolfo (SO2), sostanze altamente inquinanti e pericolose per l’uomo e l’ambiente.
A queste si aggiunge la fuliggine, che rientra tra gli inquinanti nocivi emessi dalle fabbriche.
L'emissione fumi in atmosfera, generato dai processi produttivi industriali, è estremamente dannoso, sia per la salute dei lavoratori sia per l’ambiente. Oltre a inquinare l'atmosfera, le particelle contenute nei fumi industriali possono depositarsi sulle pareti, sui pavimenti e sui macchinari. Le polveri continuano a rimanere in sospensione nell'ambiente per effetto del transito, andando a diminuire le prestazioni e compromettendo, di conseguenza, la produttività dell’impianto.
Uno strato di fuliggine che si deposita sulle superfici interne di scambio termico di una caldaia riduce il suo rendimento.
Quali sono le normative che regolano l'emissione fumi in atmosfera
Ogni stabilimento che produce fumi da combustione deve richiedere specifiche autorizzazioni per le emissioni in atmosfera, come stabilito dall'art. 269 del Codice dell'Ambiente (D. Lgs. 152 del 3 aprile 2006).
E deve rispettare particolari limiti normativi, per quanto riguarda le quantità di inquinanti rilasciati nell'aria. In alcuni Paesi questi valori sono particolarmente severi. Per l'Europa (e l'Italia) le norme a cui fare riferimento sono le seguenti:
- Direttiva 2008/50/CE relativa alla qualità dell'aria ambiente e per un'aria più pulita in Europa - recepita in Italia con D. Lgs. 155/2010
- Direttiva Europea 2010/75/UE sulle emissioni industriali (IED - Industrial Emission Directive) - recepita in Italia con il D. Lgs. 46/2014
- Direttiva Europea 2015/2193/UE che stabilisce le norme per la limitazione e il monitoraggio delle emissioni in atmosfera di alcuni inquinanti originali dai medi impianti di combustione - recepita in Italia con D. Lgs. 183/2017
- Direttiva Europea 2016/2284/UE stabilisce i nuovi impegni nazionali per ridurre le emissioni atmosferiche antropogeniche (NEC) - recepita in Italia con D. Lgs. 81/2018
La responsabilità dei processi industriali nelle emissioni inquinanti
L'emissione in atmosfera di inquinanti e gas nocivi è da imputare principalmente al bruciatore. Questo componente, indispensabile per la produzione del calore, è il responsabile di:
- Una produzione eccessiva di CO e fuliggine, dovuta a combustione in difetto o eccesso d'aria e a un focolare non correttamente dimensionato;
- Elevate emissioni di NOx, dovute a temperature di combustione troppo elevate. La formazione di NOx è da imputare proprio alla combustione, come quella che avviene per la produzione di energia termica nei forni industriali del settore alimentare e della galvanica.
Il bruciatore deve quindi poter assicurare un ottimo rendimento e, al contempo, rispettare le soglie massime di CO e NOx stabilite per legge, limitando quelli che sono i fattori di incidenza che portano alla formazione di ossidi di azoto e altri inquinanti:
- Geometria di fiamma
- Dimensioni del focolare
- Temperatura di combustione e del fluido termovettore
- Tempo di permanenza dell'azoto proveniente dall'aria
- Quantità di ossigeno nella camera di combustione
Valutando tutti i fattori influenti nel loro insieme, emerge chiaramente che possono ottenersi basse emissioni di NOx solo quando generatore e bruciatore vengono correttamente abbinati tra di loro.
Tips: nei bruciatori a gas uno dei sistemi per ottenere emissioni di azoto estremamente ridotte è miscelando i fumi al camino all'aria comburente. In questo modo, infatti, la concentrazione dell'ossigeno si riduce, quindi anche la quantità di ossigeno disponibile nella zona calda di reazione è inferiore. Aumentando inoltre la velocità di flusso si riducono i tempi di permanenza dell'azoto e dell'ossigeno nella zona di reazione.
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