Energia da CSS
e materie prime da rifiuti:

la cementeria di Robilante

Dove
Robilante (CN)
Chi
Buzzi Unicem
Inizio Progetto
2003

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 di Robilante produce 1.000.000 t/anno di clinker

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 rifiuti 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 previste 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.

SCHEDA TECNICA

Come vengono prodotti il clinker e il cemento

 

(rielaborazione su fonte AITEC)

Materie Prime

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)

Pre-omogenizzazione e mulino del crudo

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

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

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

Raffreddatore: il clinker è bruscamente raffreddato per mezzo dell'esposizione ad aria fredda

Aggiunta materiali

Aggiunta al clinker di materiali per la fabbricazione del cemento: gesso, ceneri volanti, pozzolana, calcare, ecc, dalle quali poi dipenderanno le caratteristiche del cemento

Mulino del cemento

Macinazione del clinker e dei materiali aggiunti per la produzione dei diversi tipi di cemento

A Robilante 5% sostituzione di materie prime e 30% sostituzione calorica

Il ciclo di produzione del cemento prevede il riutilizzo di diverse tipologie di rifiuto sia come materie prime seconde (recupero di materia), sia come combustibili alternativi (recupero di energia).

Anche le ceneri di combustione del CSS vengono recuperate nel clinker, in quanto sono costituite in buona parte dagli stessi ossidi del clinker e 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%.

I rifiuti utilizzati devono avere una composizione chimica idonea

L’utilizzo di rifiuti nel ciclo di produzione del cemento permette quindi il riutilizzo di risorse che sarebbero altrimenti destinate allo smaltimento e il risparmio di materie prime, ma è necessario verificare e garantire che tale impiego non comporti significativi 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 ed altre siano inferiori ai limiti previsti.

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.

L’AIA di Robilante prevede l’utilizzo di 110.000 t/a di combustibile da rifiuto purché provenga dalla provincia

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 caratteristiche e provenienza. Nell’anno 2011, è stato inserito un incremento 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 e con caratteristiche conformi ai limiti previsti. È ammessa un’eccezione alla suddetta limitazione per 10.000 tonnellate di CSS prodotto normalmente destinato alla Cementeria del Gruppo, sita in Vernasca (Piacenza), quindi al di fuori del territorio provinciale, nel rispetto dei limiti posti dal provvedimento di rinnovo dell’Autorizzazione Integrata Ambientale. Tale limitazione vale per i rifiuti con codice CER 19.12.10. Per quanto riguarda il codice CER 19.12.12, il rifiuto può provenire anche da fuori provincia, fermo restando il fatto che esso non deve pregiudicare la gestione del ciclo integrato dei rifiuti della provincia di Cuneo.

L’interscambio di conferimenti è finalizzato a garantire la regolarità nella valorizzazione del CSS proveniente dal sistema integrato di gestione dei rifiuti urbani, anche nei periodi in cui si verificano le fermate dei forni di Robilante.

Limiti sui quantitativi di rifiuti previsti dall’AIA

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

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

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

Oli usati

Pericolosi

10000

Clinker

Emulsioni oleose

Pericolosi

10000

Cemento

*incrementabili a 110.000 tonnellate

L’utilizzo di alcune categorie di rifiuti deve essere approvato previa conduzione di prove di utilizzo

Inoltre l’utilizzo di 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.

Le emissioni dei forni sono controllate in continuo e i dati sono condivisi con l’ARPA

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 disponibili per via telematica in remoto ad A.R.P.A. (Dipartimento di Cuneo). 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).

I forni dispongono di tecnologie volte a limitare al minimo le emissioni, che infatti risultano in conformità con i limiti previsti

Entrambi i forni, inoltre, 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 sostanzialmente conforme alle BAT (Best Available Techniques, Migliori tecniche disponibili) definite da BRef della Commissione Europea “Reference Document on Best Available Techniques in the Cement, Lime and Magnesium Oxide Manufacturing Industries”, assicurando il rispetto delle “Conclusioni sulle BAT” del settore cemento della Commissione Europea.


VANTAGGI ECONOMICI

Il recupero di materia ed energia permette un risparmio sui costi di acquisto di materie prime e combustibili tradizionali

VANTAGGI AMBIENTALI

L’utilizzo di rifiuti come materie prime seconde e combustibili alternativi permette di evitare lo smaltimento in discarica. Inoltre non si producono ceneri di combustione, poiché vengono inglobate nel prodotto finale

Risultati su base annua

Materia recuperata

~60000 t
nel 2017

Emissioni di gas serra evitate

6000 T CO2 eq.

Costi di acquisto

~1/3
rispetto all’utilizzo di combustibile fossile

Risorse Utili

www.buzziunicem.it
BUZZI UNICEM
Visita
www.aitecweb.com
AITEC
Visita

Altri contenuti

Il Processo produttivo del cemento
Video di Buzzi Unicem