Documento di riferimento sulle Migliori Tecniche Disponibili nelle

Transcript

I processi di Fonderia – Tabelle di riepilogo BAT
COMMISSIONE EUROPEA
Prevenzione e Controllo Integrati dell’Inquinamento
Documento di riferimento sulle
Migliori Tecniche Disponibili nelle Forgiature e
Industrie di Fonderia
Maggio 2005
Documento sulle migliori tecniche disponibili per gli impianti di forgiatura e di fonderia (Maggio 2005)
Sintesi
SINTESI
Il documento di riferimento sulle BAT (Best Available Techniques - migliori tecniche disponibili) relativo agli
impianti di forgiatura e alle fonderie è il risultato di uno scambio di informazioni a norma dell’articolo 16,
paragrafo 2 della direttiva 96/61/CE del Consiglio. La presente sintesi deve essere consultata unitamente alla
prefazione del BREF, che illustra la struttura del documento, gli obiettivi che persegue, l’utilizzo e i termini
giuridici. La sintesi riporta i principali risultati ottenuti, le più importanti conclusioni in termini di BAT e i relativi
livelli di emissione e consumo. Può essere consultato e inteso come documento a sé stante; tuttavia, essendo
una sintesi, non presenta l'intera struttura complessa del testo BREF integrale. In questo senso non deve
intendersi come sostitutivo del testo integrale del BREF al momento di determinare una BAT.
Ambito del BREF
Il documento fa seguito allo scambio di informazioni sulle attività di cui all’allegato I, categorie 2.3 b), 2.4 e 2.5
b) della direttiva IPPC, vale a dire:
“2.3. Impianti destinati alla trasformazione di metalli ferrosi mediante:
(b)
forgiatura con magli la cui energia di impatto supera 50 chilojoule per maglio e allorché la potenza
calorifica è superiore a 20 MW
2.4. Fonderie di metalli ferrosi con una capacità di produzione superiore a 20 tonnellate al giorno
2.5. Impianti:
(b)
di fusione e lega di metalli non ferrosi, compresi i prodotti di recupero, (affinazione, formatura in
fonderia) con una capacità di fusione superiore a 4 tonnellate al giorno per il piombo e il cadmio o a 20
tonnellate al giorno per tutti gli altri metalli.”
Dopo aver raffrontato le descrizioni di cui sopra con le effettive capacità degli impianti esistenti in Europa, il
gruppo di lavoro tecnico (TWG) ha definito un ambito di lavoro riguardante:
- la colata di metalli ferrosi, ad esempio ghisa lamellare, ghisa malleabile e nodulare, acciaio;
- la colata di metalli non ferrosi, quali alluminio, magnesio, rame, zinco, piombo e rispettive leghe.
Gli impianti di forgiatura sono stati esclusi dall’ambito del presente documento perché non vi sono dati relativi a
impianti europei che rispondano ai criteri di cui all’allegato I, punto 2.3 b).
Il documento si applica pertanto unicamente ai processi produttivi di fonderia. Le fonderie di cadmio, titanio e
metalli preziosi oltre che le fonderie per la fabbricazione di campane e le fonderie artistiche sono state invece
escluse per motivi di capacità. La colata continua (per la produzione di lamiere e bramme) è già stata trattata
nei BREF riguardanti la produzione di ghisa e acciaio (siderurgia) e le industrie dei metalli non ferrosi
(metallurgia primaria) e non viene pertanto approfondita in questo documento. Nella trattazione dei metalli non
ferrosi in questo documento il processo viene considerato a partire dalla fusione dei lingotti e dei rottami interni
o dal metallo liquido.
Sotto il profilo dei processi interessati, nel documento BREF vengono approfonditi i seguenti processi di
fonderia:
realizzazione dei modelli
stoccaggio e movimentazione delle materie prime
fusione e trattamento del metallo
formatura e preparazione delle anime; tecniche di formatura
colata del metallo nella forma e raffreddamento
distaffatura (o estrazione dei getti dalla forma)
finitura
trattamento termico.
Documento sulle migliori tecniche disponibili per gli impianti di forgiatura e di fonderia (Maggio 2005) -
2
Sintesi
La fonderia
Le fonderie fondono metalli ferrosi e non ferrosi e leghe e li trasformano in prodotti aventi la forma definitiva o
quasi, colando il metallo o la lega allo stato liquido in forme e solidificandoli. L'industria di fonderia è un
comparto diversificato e variegato, costituito da una tipologia di impianti molto varia, di dimensioni ridotte fino
a impianti di dimensioni enormi, ognuno dei quali presenta una combinazione di tecnologie e singole operazioni
in funzione del materiale in entrata, della dimensione dei pezzi prodotti (serie) e del tipo di prodotti trattati
dall'impianto specifico. Le industrie del settore sono classificate in base al tipo di metallo in entrata e la
principale distinzione è tra fonderie di metalli ferrosi e fonderie di metalli non ferrosi. Poiché in generale i getti
sono prodotti semifiniti, le fonderie si trovano in prossimità dei clienti ai quali sono destinati.
I principali mercati clienti delle fonderie sono il comparto automobilistico (50% del mercato), il comparto
ingegneristico in generale (30%) e le costruzioni (10%). Il graduale passaggio dell’industria automobilistica a
veicoli più leggeri ha portato all’aumento della domanda di getti di alluminio e magnesio. Mentre la ghisa
fornisce prevalentemente (>60%) il comparto automobilistico, l’acciaio trova uno sbocco nei settori della
costruzione, dei macchinari e nella fabbricazione di valvole.
Il processo produttivo in fonderia
Il processo di fonderia, che può essere suddiviso nelle seguenti attività principali:
- fusione e trattamento del metallo: area fusoria;
- formatura e preparazione delle anime: area di formatura;
- colata del metallo fuso nella forma, raffreddamento per solidificarlo ed estrazione del getto dalla forma:
area di colata;
- finitura del getto grezzo: area di finitura.
Sono disponibili varie soluzioni di processo, in base al tipo di metallo, alla dimensione dei pezzi da produrre
(serie) e al tipo di prodotto. In genere la classificazione principale si basa sul tipo di metallo (ferroso o non
ferroso) e sul tipo di forma utilizzata (forma a perdere o forma permanente). Ogni combinazione è possibile,
ma in genere le fonderie di metalli ferrosi impiegano forme a perdere (cioè forme in sabbia) mentre le fonderie
di non ferrosi utilizzano forme permanenti (cioè getti). All’interno di ciascuna di queste soluzioni di base si
possono applicare tecniche distinte in funzione del tipo di forno impiegato, del sistema di formatura e di
preparazione delle anime (terra verde o vari leganti chimici), del sistema di colata e delle tecniche di finitura
applicate. Ciascuna di esse presenta caratteristiche tecniche, economiche ed ambientali specifiche, con i relativi
vantaggi e svantaggi.
Principali aspetti ambientali
Il comparto della fonderia svolge un ruolo chiave nel riciclaggio dei metalli: i rottami di acciaio, ghisa e
alluminio sono infatti fusi nuovamente per fabbricare nuovi prodotti. Gran parte degli effetti ambientali negativi
delle fonderie è connessa alla presenza di un processo termico e all’uso di additivi minerali. L’impatto
ambientale è dunque essenzialmente connesso ai gas di scarico ed esausti e al riutilizzo o allo smaltimento di
residui minerali.
Le emissioni in aria rappresentano il principale problema ambientale. Il processo di fonderia genera polveri
minerali (cariche di metalli), composti acidificanti, prodotti della combustione incompleta e composti organici
volatili (COV). Le polveri rappresentano un problema importante perché sono prodotte in tutte le fasi del
processo e presentano tipi e composizioni diversi. Le polveri sono prodotte nella fusione del metallo, nella
formatura in sabbia, nella colata e nella finitura; inoltre, le polveri generate possono contenere metalli e ossidi
di metallo.
L’uso di coke come combustibile o il riscaldamento di crogioli e forni con bruciatori a gas o a petrolio possono
provocare l’emissione di prodotti della combustione come NOx ed SO2. Inoltre, l’impiego di coke e la presenza
di impurità (olio, vernici o altro) nel rottame possono risultare in alcuni prodotti della combustione incompleta o
di ricombinazione (come PCDD/F - diossine) e polveri.
Nella preparazione di forme e anime si utilizzano vari additivi per amalgamare la sabbia; nel corso di questa
operazione e nella colata del metallo si ottengono prodotti di reazione e decomposizione, tra i quali composti
3
Sintesi
organici e inorganici (come i COV o le ammine). I prodotti di decomposizione (in particolare i COV) continuano
ad essere generati durante le fasi di raffreddamento del getto e di estrazione dalle forme e possono anche
causare cattivi odori.
Nel processo di fonderia le emissioni in aria non sono in genere limitate a uno o più punti fissi. Il processo
comporta infatti varie fonti di emissione (getti caldi, sabbia, metallo incandescente) e dunque uno dei problemi
principali connessi all’abbattimento delle emissioni non è solo il trattamento dei flussi di gas di scarico ed
esausti ma anche le modalità per captarli.
La formatura in sabbia richiede l'impiego di ingenti quantitativi di sabbia e il rapporto tra il peso di sabbiametallo liquido varia, in genere, da 1:1 a 20:1. La sabbia può essere recuperata, riutilizzata o smaltita. Nella
fase della fusione vengono prodotti altri residui minerali come scorie e loppa al momento dell’eliminazione delle
impurità dal metallo fuso, che possono essere riutilizzati o smaltiti.
Poiché le fonderie utilizzano processi termici, altri due importanti aspetti sotto il profilo ambientale sono
l'efficienza energetica e la gestione del calore generato. Tuttavia, vista l’entità del trasporto e della
manipolazione cui è soggetto il vettore del calore (cioè il metallo) e i lunghi tempi di raffreddamento, il
recupero del calore non è sempre immediato.
Le fonderie possono presentare un elevato consumo idrico: si pensi, ad esempio, alle operazioni di
raffreddamento e di tempra. Nella maggior parte degli impianti la gestione idrica consiste in un sistema interno
di circolazione dell’acqua, nel quale la maggior parte dell’acqua evapora. In genere l’acqua è utilizzata negli
impianti di raffreddamento dei forni elettrici (a induzione o ad arco) o nei forni a cubilotto. Generalmente il
volume finale delle acque reflue è molto ridotto, ma quelle prodotte dalle tecniche di depolverazione a umido
meritano un’attenzione particolare. Nella colata a (alta) pressione si forma un flusso di acque reflue che devono
essere trattate per eliminare i composti organici (fenoli, oli) prima dello smaltimento.
Tecniche da considerare nella determinazione delle BAT
La massima riduzione delle emissioni, l’impiego efficiente di materie prime ed energia, l’utilizzazione ottimale
delle sostanze chimiche di processo, il recupero e il riciclaggio dei rifiuti e la sostituzione delle sostanze
pericolose sono tutti principi fondamentali della direttiva IPPC. Nel caso delle fonderie i punti principali sono le
emissioni in aria, l’uso efficiente di materie prime ed energia e la riduzione dei rifiuti, uniti alle soluzioni per il
riciclaggio e il riutilizzo.
Le problematiche ambientali citate vengono affrontate ricorrendo a varie tecniche integrate nel processo o a
valle. Nel documento BREF vengono illustrate oltre 100 tecniche per la prevenzione e la riduzione
dell’inquinamento, classificate in base a 12 voci tematiche che riprendono sostanzialmente il flusso del
processo:
1. Stoccaggio e movimentazione delle materie prime : tecniche per lo stoccaggio e la manipolazione dei
materiali atte a prevenire l’inquinamento del suolo e delle acque e ad ottimizzare il riciclo interno dei
rottami.
2. Fusione del metallo e trattamento del metallo fuso : per ciascun tipo di forno è possibile considerare
tecniche diverse per ottimizzare l’efficienza del forno e ridurre al minimo la produzione di residui. A tal fine
sono in genere necessarie misure che intervengono nel corso del processo. Le considerazioni ambientali
possono intervenire anche nella scelta del tipo di forno. Un’attenzione particolare meritano la pulitura
dell’alluminio fuso e la fusione del magnesio, dato l’alto potenziale inquinante dei prodotti utilizzati fino a
poco tempo fa (HCE ed SF6).
3. Formatura e fabbricazione delle anime, compresa la preparazione delle sabbie : per ciascun tipo di sistema
di leganti o gli agenti distaccanti nella pressofusione è possibile applicare misure e tecniche finalizzate a
minimizzare i consumi e che riflettono le buone prassi. Per ridurre le emissioni di COV e gli odori prodotti
dai sistemi con forme a perdere si può valutare la possibilità di impiegare vernici a base di acqua e solventi
inorganici: le prime sono di uso comune, mentre i secondi sono utilizzati ancora poco nella preparazione
delle anime. Un’altra possibilità è l’uso di metodi di formatura diversi, che tuttavia trovano applicazione solo
in campi specifici.
4. Colata: per migliorare l’efficienza del processo di colata è possibile prendere in considerazione misure
finalizzate ad aumentare la resa del metallo (cioè il rapporto di massa tra metallo fuso e getto finito).
4
Sintesi
5. Captazione e trattamento di fumi, gas di combustione e aria evacuata : per gestire le emissioni
atmosferiche prodotte in tutte le varie fasi del processo di fonderia è necessario disporre di un adeguato
impianto di captazione e trattamento. In base al funzionamento di ciascuna unità si possono considerare
varie tecniche, che dipendono dal tipo di composti emessi, dal volume dei gas esausti e dalla facilità di
captarli. Le tecniche per la captazione dei gas esausti svolgono un ruolo importante per l'abbattimento
delle emissioni fuggitive; per tale abbattimento è possibile prendere in esame la possibilità di utilizzare
strumenti di buona pratica.
6. Prevenzione e trattamento delle acque reflue : spesso è possibile evitare la produzione di acque reflue o
ridurne al minimo il volume adottando misure nel corso del processo. Le acque reflue che non possono
essere evitate contengono polveri di minerale o metallo, ammine, solfati, oli o lubrificanti, in base alle fonti
impiegate nel processo. Le tecniche di trattamento applicabili variano per ciascuno dei composti citati.
7. Efficienza energetica: l’operazione di fusione del metallo consuma dal 40 al 60% dell’energia immessa in
una fonderia. Le misure per garantire l’efficienza energetica devono pertanto tener conto sia della fusione
che degli altri processi (ad esempio compressione dell’aria, avvio dell’impianto, sistemi idraulici). La
necessità di raffreddare i forni o i gas esausti determina un flusso di acqua o di aria calda, che può
consentire di utilizzare l’energia termica all’interno o all'esterno dell’impianto.
8. Rigenerazione, riciclo, riutilizzo e smaltimento delle sabbie: le fonderie usano ingenti quantitativi di sabbie
come materiale inerte primario e dunque la rigenerazione o il riutilizzo sono due elementi da considerare
nell’ambito delle prestazioni ambientali dell’impianto. La sabbia può essere rigenerata con varie tecniche
(trattamento e riutilizzo interno come sabbia per forme), in funzione del tipo di legante e della
composizione del flusso di sabbia. Se non viene rigenerata, si può valutare la possibilità di riutilizzarla
all’esterno per evitarne lo smaltimento, per applicazioni ormai dimostrate in vari settori.
9. Trattamento e riutilizzo di polveri e residui solidi: per ridurre al minimo i residui e le polveri si possono
utilizzare tecniche di processo e misure di carattere operativo. Le polveri, le scorie e gli altri residui solidi
possono essere destinati al riutilizzo all’interno o all’esterno dell’impianto.
10. Riduzione del rumore: varie attività svolte in fonderia sono fonte di inquinamento acustico; se gli impianti si
trovano in prossimità di zone residenziali possono arrecare disturbo agli abitanti. In quel caso si può
valutare la possibilità di istituire e mettere in atto un piano per la riduzione del rumore comprendente
misure generiche o specifiche in funzione della sorgente del rumore.
11. Dismissione: a norma della direttiva IPPC è necessario prendere in considerazione anche l’eventuale
inquinamento prodotto al momento della dismissione dell’impianto. In questa fase le fonderie presentano
un rischio specifico di inquinamento del suolo. Come atto di prevenzione esistono varie misure di carattere
generale che si applicano anche in settori diversi dalle fonderie.
12. Strumenti di gestione ambientale: i sistemi di gestione ambientale sono utili per contribuire a prevenire
l’inquinamento causato dalle attività industriali in generale. Per questo motivo vengono sempre presentati
nei documenti BREF.
BAT per le fonderie
Il capitolo 5 del BREF illustra le tecniche che il gruppo di lavoro tecnico considera delle BAT in senso generale
per il settore delle fonderie, alla luce delle informazioni riportate nel capitolo 4 e tenendo conto della
definizione di “migliori tecniche disponibili” contenuta nell’articolo 2, paragrafo 11 della direttiva e delle
considerazioni di cui all’allegato IV della direttiva medesima. Nel capitolo sulle BAT non vengono fissati né
proposti valori limite di emissione, ma vengono suggeriti alcuni livelli di emissione associati alle BAT.
Nel corso dello scambio di informazioni del gruppo di lavoro tecnico sono stati sollevati e discussi molti punti,
alcuni dei quali sono presentati in questa sintesi. Nei paragrafi che seguono vengono riassunte le principali
conclusioni sulle BAT riguardanti le tematiche ambientali più pertinenti.
I vari elementi che costituiscono le BAT devono essere adeguati al tipo di fonderia. In genere una fonderia è
costituita da un’area fusoria e da un’area di colata, ognuna delle quali dispone di una propria catena di
approvvigionamento. Per la colata con forme a perdere tale catena comprende tutte le attività connesse alla
formatura e alla preparazione delle anime. Nel capitolo sulle BAT si fa una distinzione tra la fusione di metalli
ferrosi e non ferrosi e tra colata con forme a perdere e con forme permanenti. Le fonderie possono essere
classificate in base alla combinazione tra un tipo particolare di fusione e la formatura associata. Per ciascuna
categoria viene presentata la BAT più adeguata. Vengono infine illustrate le BAT generiche, comuni a tutte le
fonderie.
5
Sintesi
BAT generiche
Alcuni elementi delle BAT sono generici e si applicano a tutte le fonderie, a prescindere dai processi utilizzati e
dal tipo di prodotti. Gli elementi in questione riguardano i flussi di materiali, la finitura dei getti, il rumore, le
acque reflue, la gestione ambientale e la fase di dismissione.
Per BAT s’intende ottimizzare la gestione e il controllo dei flussi interni per prevenire l’inquinamento, evitare
deterioramenti, fornire materiale in entrata di qualità, consentire il riciclaggio e il riutilizzo e migliorare
l’efficienza del processo. Il BREF fa riferimento alle tecniche di stoccaggio e movimentazione trattate nel BREF
sullo stoccaggio, aggiungendo alcune BAT specifiche per la fonderia: lo stoccaggio del rottame su una
superficie impermeabile con un sistema di drenaggio e raccolta (anche se l'applicazione di un tetto può ridurre
la necessità di un tale sistema); lo stoccaggio separato dei materiali in entrata e dei residui; l’uso di contenitori
riciclabili; l’ottimizzazione della resa del metallo; misure di buona pratica per il trasferimento del metallo fuso e
la movimentazione della siviera.
Vengono presentate BAT per le tecniche di finitura che producono polveri e per le tecniche di trattamento
termico. Nel caso del taglio abrasivo, della granigliatura e della sbavatura, la BAT consiste nel raccogliere e
trattare i gas esausti del processo di finitura con un sistema a umido o a secco. La BAT per il trattamento
termico consiste nell'impiego di combustibili puliti (cioè gas naturale o combustibile a basso contenuto di zolfo),
nell'automazione del forno e nel controllo automatico del bruciatore/riscaldatore e nella captazione ed
evacuazione dei gas di scarico prodotti dai forni nei quali viene effettuato il trattamento termico.
Per quanto riguarda la riduzione del rumore, BAT significa sviluppare e mettere in atto una strategia di
riduzione del rumore comprendente misure generali e specifiche in base alla fonte del rumore, come l’impiego
di sistemi di chiusura e isolamento per le operazioni altamente rumorose come la distaffatura e l’utilizzo di
misure aggiuntive in base a e secondo le condizioni esistenti nell’impianto.
Le BAT per la gestione delle acque reflue comprendono la prevenzione, la separazione dei vari tipi di acque
reflue, la massima possibilità di ricircolo interno e l’applicazione di un trattamento adeguato per ogni flusso
finale, con tecniche quali l’installazione di intercettori di olio, la filtrazione o la sedimentazione.
Le emissioni fuggitive sono dovute a fonti non confinate (ad esempio le operazioni di trasferimento o di
stoccaggio e gli sversamenti) e all’evacuazione incompleta di fonti confinate. Per BAT s’intende l’applicazione di
una combinazione di misure riguardanti la manipolazione e il trasporto di materiale e la captazione e la pulizia
ottimali dei gas di scarico con una o più tecniche di captazione. Sarà da privilegiare la raccolta dei fumi nel
punto più vicino possibile alla fonte.
Le BAT consistono nell’aderire e nel mettere in pratica un sistema di gestione ambientale ( Environmental
Management System - EMS) comprendente elementi che, in funzione delle varie circostanze, possono
riguardare l’impegno dei vertici aziendali, la pianificazione, la definizione e l’applicazione delle procedure, il
controllo delle prestazioni con l’adozione di azioni correttive e riesami periodici.
Una BAT comporta l’applicazione di tutte le misure necessarie per prevenire l’inquinamento dopo la dismissione
dell’impianto. Tra le misure si ricordano la riduzione al minimo dei rischi nella fase di progettazione, l’attuazione
di un programma di miglioramenti per gli impianti esistenti e l’elaborazione e l’utilizzo di un piano di chiusura
del sito per gli impianti nuovi ed esistenti. Le misure devono prendere in esame almeno le seguenti parti
utilizzate nei processi: vasche, tubazioni, isolamento, bacini e discariche.
Fusione di metalli ferrosi
Nel caso dei forni a cubilotto, una BAT comprende le tecniche in grado di garantire una maggiore efficienza
come l’impiego di una duplice camera del vento, l’arricchimento con ossigeno, il soffiaggio in continuo o il
funzionamento a lunga campagna, le misure per le buone pratiche di fusione e il controllo della qualità del
coke. BAT significa convogliare, raffreddare e depolverizzare i gas esausti e applicare la post-combustione e il
recupero di calore a determinate condizioni. Vari sistemi di depolverazione possono considerarsi delle BAT, ma
la depolverazione a umido è da preferire quando si procede alla fusione con scorie di base e in alcuni casi come
misura finalizzata a prevenire e ridurre al minimo l'emissione di diossine e di furani. L'industria ha espresso
dubbi sull'attuazione di misure secondarie per l'abbattimento delle diossine e dei furani che si sono rivelate
efficaci solo in altri settori e in particolare dubita dell’applicabilità di tali misure alle fonderie di dimensioni più
ridotte. Per i forni a cubilotto, la BAT per la gestione dei residui comporta, in particolare, la riduzione al minimo
6
Sintesi
della formazione di scorie, il pretrattamento delle scorie per consentirne il riutilizzo esterno e la raccolta e il
riciclaggio di coke minuto.
Per i forni ad arco elettrico, BAT significa in particolare applicare controlli affidabili ed efficaci del processo per
ridurre il tempo di fusione e di trattamento utilizzando la pratica delle scorie di tipo schiumoso, captare in
maniera efficace i gas esausti dei forni, raffreddarli e depolverizzarli con un filtro a manica. BAT significa anche
riciclare la polvere raccolta nei filtri nel forno ad arco elettrico.
Nel caso dei forni a induzione, la BAT comporta la fusione di rottame pulito; l’impiego di misure di buona
pratica per il caricamento e il funzionamento del forno; l’impiego di energia a media frequenza e, quando si
installa un nuovo forno, la sostituzione di ogni altra frequenza in uso nei forni con la media frequenza; la
valutazione della possibilità di recuperare i cascami di calore e, in determinate condizioni, la messa a punto di
un sistema di recupero del calore. Per la captazione e il trattamento dei gas di scarico prodotti dai forni a
induzione la BAT comprende l’impiego di una cappa, di un sistema di estrazione dal becco di colata o dal
coperchio su ciascun forno a induzione per captare i gas esausti del forno e raccoglierne il maggior volume
possibile nel corso dell’intero ciclo di lavoro; l’impiego di un sistema di pulizia a secco dei gas di combustione e
infine la possibilità di mantenere le emissioni di polveri al di sotto di 0,2 kg/t di ferro fuso.
Nel caso dei forni rotativi la BAT comporta l'applicazione di una serie di misure finalizzate ad ottimizzare la resa
del forno e ad impiegare un bruciatore particolare (oxyburner). Significa inoltre raccogliere i gas esausti in un
punto vicino all'uscita del forno, applicare la tecnica della post-combustione, raffreddarli mediante uno
scambiatore di calore e successivamente procedere alla depolverazione a secco. Al fine di prevenire e ridurre al
minimo le emissioni di diossine e furani la BAT comporta il ricorso a una combinazione di misure specifiche.
Come già avvenuto per i forni a cubilotto, l’industria ha manifestato dubbi sull’applicazione di misure secondarie
per le diossine, visto che l’abbattimento è stato dimostrato solo in settori diversi dalle fonderie; in particolare
dubita che tali misure siano applicabili in fonderie di dimensioni ridotte.
Il trattamento effettivo dei metalli dipende dal tipo di prodotto che viene realizzato. La BAT comporta la
raccolta dei gas di scarico provenienti dai convertitori AOD mediante l’impiego di una cappa “a calotta” al di
sopra del forno; i gas esausti prodotti nella sferoidizzazione sono raccolti e trattati con un filtro a manica. BAT
significa anche destinare la polvere di MgO al riciclaggio.
Fusione di metalli non ferrosi
Per il funzionamento dei forni a induzione per la fusione dell’alluminio, del rame, del piombo e dello zinco la
BAT comporta il ricorso a misure di buona pratica per le operazioni di caricamento e per il funzionamento del
forno; l’impiego di energia a media frequenza e, quando si installa un nuovo forno, la sostituzione di ogni altra
frequenza in uso nei forni con la media frequenza; la valutazione della possibilità di recuperare i cascami di
calore e, in determinate condizioni, la messa a punto di un sistema di recupero del calore. Per la captazione dei
gas di scarico prodotti dai forni a induzione, la BAT comprende la riduzione al minimo delle emissioni e, se
necessario per la raccolta dei gas esausti, la massima raccolta di tali gas nel corso dell’intero ciclo di lavoro,
unita all’applicazione della pulizia a secco dei gas di combustione.
Per gli altri tipi di forni la BAT consiste essenzialmente nella raccolta efficiente dei gas esausti dei forni e/o la
riduzione delle emissioni fuggitive.
Per il trattamento dei metalli non ferrosi BAT significa utilizzare un sistema centrifugo per il degassaggio e la
pulizia dell’alluminio. La BAT comporta l’impiego di SO2 come gas di copertura per la fusione del magnesio in
impianti con una capacità annua di 500 tonnellate o più. Per gli impianti di piccole dimensioni (<500 t Mg di
produzione di pezzi/anno) la BAT comporta l’uso di SO 2 o la massima riduzione di SF6. Se si impiega SF6 il
livello di consumo associato alla BAT è <0,9 kg/t colate per i getti in forme di terra e <1,5 kg/t colate per la
colata a pressione (pressocolata)
Colata con forme a perdere
La colata con forme a perdere comporta le fasi di formatura, realizzazione delle anime, colata, raffreddamento
e distaffatura. Il processo comprende la produzione di terre a verde o di forme in sabbia agglomerata con
leganti chimici e di anime in sabbia agglomerata con leganti chimici. Gli elementi delle BAT sono suddivisi in tre
categorie: formatura in terra a verde, formatura in sabbia agglomerata con leganti chimici e
colata/raffreddamento/distaffatura.
7
Sintesi
Per la preparazione delle terre a verde la BAT riguarda la captazione e la pulizia dei gas di scarico e il
riciclaggio, all’interno o all’esterno dell’impianto, delle polveri captate. In linea con l’obiettivo di ridurre al
minimo i rifiuti da destinare allo smaltimento, la BAT comporta un recupero primario della terra verde. La
percentuale di recupero associata all’applicazione della BAT è pari al 98% (per la sola sabbia) o al 90-94% (per
la terra verde con anime incompatibili).
Per le sabbie agglomerate con leganti chimici la BAT proposta riguarda varie tecniche e un ampio ventaglio di
tematiche ambientali. BAT significa ridurre al minimo il consumo di leganti e di resine e la perdita di sabbia;
ridurre al minimo le emissioni fuggitive di COV catturando il gas di scarico emesso nelle fasi di realizzazione e di
manipolazione delle anime e utilizzare vernici diluibili in acqua. L’impiego di vernici diluibili in alcol può ritenersi
una BAT solo in poche applicazioni, quando non si può ricorrere alle vernici ad acqua. In tal caso, i gas di
scarico devono essere catturati, se possibile, nella postazione di verniciatura. Nel documento viene proposta
una BAT specifica per la preparazione di anime indurite con ammine e agglomerate con uretano (il cosiddetto
procedimento con indurimento con gas o cold-box) finalizzata a ridurre al minimo le emissioni di ammine e ad
ottimizzare il recupero delle anime. Quando si applicano questi sistemi la BAT comporta l’impiego di solventi
aromatici e non aromatici. BAT significa ridurre al minimo il volume di sabbia destinato allo smaltimento,
adottando in via prioritaria una strategia di recupero e/o riutilizzo della sabbia agglomerata con legante chimico
(come miscele di sabbia o sabbia pura).
Si ritiene che i metodi di formatura alternativi e i leganti inorganici possano essere promettenti per ridurre al
minimo l’impatto sull’ambiente dei processi di formatura e di colata.
La colata, il raffreddamento e la distaffatura generano l’emissione di polveri, di COV e di altri composti organici.
La BAT prevede di confinare le linee di colata e raffreddamento e di installare un sistema di aspirazione (nel
caso delle linee di produzione in serie) e di racchiudere le apparecchiature per la distaffatura, trattando i gas di
scarico con il processo di depolverazione a secco o a umido.
Colata con forme permanenti
Trattandosi di un processo diverso rispetto alla tecnica con forme a perdere, le tematiche ambientali connesse
alla colata con forme permanenti impongono un approccio diverso, dove l’acqua è il fattore più importante. Le
emissioni in atmosfera avvengono sotto forma di nebbie oleose e non ci sono invece le polveri e i prodotti della
combustione che caratterizzano gli altri processi. La BAT è pertanto incentrata sull’adozione di misure
preventive, volte a ridurre al minimo il consumo di acqua e di agenti distaccanti. La BAT comporta la raccolta e
il trattamento dell’acqua di dilavamento e delle infiltrazioni d’acqua mediante intercettori di nebbie oleose e
processi come la distillazione, l’evaporazione sotto vuoto o la degradazione biologica. Se, nonostante le misure
di prevenzione delle nebbie oleose, una fonderia non riesce ad ottenere i livelli di emissione associati alla BAT,
la migliore tecnica disponibile comporterà l’impiego di cappe e della precipitazione elettrostatica per gli scarichi
delle macchine di pressocolata ad alta pressione (HPDC).
La BAT per la preparazione di sabbia agglomerata con leganti chimici è analoga a quella già indicata per le
forme a perdere. La BAT per la gestione della sabbia usata consiste nel confinare l’impianto di sterratura e nel
trattare i gas di scarico mediante depolverazione a secco o a umido. Se esiste un mercato locale, la BAT implica
l’avvio al riciclaggio delle sabbie esauste risultanti dalle operazioni di sterratura.
Livelli di emissione associati alle BAT
Alle misure che costituiscono le BAT descritte in precedenza sono associati dei livelli di emissione.
Tutti i livelli di emissione associati alle BAT sono intesi come valori medi sul periodo di misurazione praticabile.
Se è possibile procedere ad un monitoraggio continuo, si utilizza il valore medio giornaliero. Le emissioni in
atmosfera sono calcolate in base alle condizioni standard di riferimento: 273 K, 101,3 kPa e gas secco.
Anche se i valori indicati nei documenti BREF non sono giuridicamente vincolanti, danno informazioni utili
all’industria, agli Stati membri e al pubblico sui livelli di emissione e di consumo raggiungibili utilizzando
determinate tecniche. I valori limite corretti per ogni caso specifico dovranno essere determinati tenendo conto
degli obiettivi della direttiva IPPC e di considerazioni di ordine locale.
8
Sintesi
Tecniche emergenti
Alcune nuove tecniche finalizzate a ridurre al minimo l’impatto ambientale sono ancora in fase di ricerca e
sviluppo o sono appena entrate sul mercato: per questo sono considerate tecniche emergenti. Nel capitolo 6 ne
sono illustrate cinque: utilizzo di materiali poco combustibili nella fusione in forni a cubilotto, riciclaggio di
polveri contenenti metalli raccolte nei filtri, recupero dell’ammina mediante permeazione dei gas residui,
spruzzatura separata di agenti distaccanti e di acqua nella pressofusione dell’alluminio e impiego di materiale
legante inorganico per la realizzazione delle anime. Secondo il gruppo di lavoro tecnico quest’ultima tecnica è
particolarmente promettente, anche se per ora l'ambito limitato di sperimentazione e applicazione non
permette di inserirla tra le tecniche da prendere in esame come BAT.
Osservazioni conclusive
Scambio di informazioni
Il documento BREF è basato su oltre 250 fonti di informazione. Gli istituti di ricerca sulle fonderie hanno
contribuito a fornire una parte importante di tali dati e hanno svolto un ruolo attivo nello scambio di
informazioni. Vari Stati membri hanno inviato note sulle BAT locali, che hanno garantito una solida base per lo
scambio. La maggior parte dei documenti presentati riguarda tecniche e processi applicati nelle fonderie di
metalli ferrosi. In tutto il processo di redazione del BREF i processi di fonderia dei non ferrosi sono stati
sottorappresentati e ciò ha comportato che le conclusioni sulle BAT fossero meno dettagliate per le fonderie di
metalli non ferrosi.
Livello di consenso
Sulle conclusioni è stato raggiunto un buon livello di consenso generale e non si sono registrate divergenze di
opinione. I rappresentanti dell’industria hanno aggiunto un commento, manifestando dubbi sulla possibilità di
mettere in atto facilmente le misure secondarie per l'abbattimento delle diossine.
Raccomandazioni per il futuro
Lo scambio di informazioni e il frutto di tale scambio – il presente documento – rappresentano un importante
passo avanti per realizzare una prevenzione e una riduzione integrate dell’inquinamento nel comparto delle
fonderie. In futuro le attività potrebbero continuare su questa strada incentrandosi sulla raccolta e sulla
valutazione delle informazioni non fornite in questo esercizio. In particolare, sarebbe opportuno approfondire i
seguenti aspetti:
- Tecniche di abbattimento dei COV: servono dati e informazioni sui metodi applicati per la captazione e il
trattamento efficaci dei gas di scarico contenenti COV prodotti nelle fonderie. L’impiego di vernici e leganti
alternativi potrebbe rivelarsi un’importante misura preventiva in questo senso.
- Trattamento delle acque reflue: servono dati relativi a un ampio ventaglio di sistemi di trattamento delle
acque presenti in fonderia; tali dati dovrebbero indicare anche i livelli di emissione rispetto ai materiali in
entrata e alle tecniche di trattamento applicate.
- Fusione di metalli non ferrosi: in questo documento i dati sulle emissioni per le fonderie di metalli non
ferrosi riguardano solo alcuni impianti specifici. Occorrono dati più completi sulle emissioni convogliate e
fuggitive generate nella fusione di metalli non ferrosi in fonderia. I dati sulle emissioni in questione
dovrebbero basarsi sulla prassi operativa ed essere espressi come livelli di emissione e come flussi di
massa.
- Dati economici per le tecniche BAT: mancano dati economici riguardanti molte delle tecniche illustrate nel
capitolo 4. Le informazioni al riguardo devono essere ottenute da progetti relativi all’applicazione delle
tecniche presentate.
Suggerimenti per i futuri progetti di ricerca e sviluppo
Dallo scambio di informazioni sono inoltre emersi alcuni settori nei quali i progetti di ricerca e sviluppo
potrebbero fornire altre informazioni utili. In particolare si tratta dei seguenti temi:
a. Monitoraggio e abbattimento delle diossine: è necessario capire meglio l’influenza dei vari parametri di
processo sulla formazione di diossine; a tal fine si deve procedere al monitoraggio delle emissioni di
diossine per i vari impianti e a varie condizioni. Servono inoltre attività di ricerca sull'uso e sull'efficacia
delle misure secondarie per l'abbattimento delle diossine nel settore della fonderia.
9
Sintesi
b. Emissioni di mercurio: essendo il mercurio una sostanza altamente volatile, vi possono essere emissioni
non associate alle polveri. In vista dell’attuazione della politica europea sulle emissioni di mercurio, servono
attività di ricerca in materia di emissioni di mercurio prodotte dai processi di fusione in generale e dalle
fonderie (di metalli non ferrosi) in particolare.
c. Bruciatori ossigas e relativo impiego nei forni a cubilotto: il gruppo di lavoro tecnico ha riferito che, a
seguito delle ricerche in corso, sono state messe a punto nuove applicazioni. C’è lo spazio per altre attività
di ricerca e sviluppo in questo campo, per portare questa tecnica ad un livello di sviluppo tale da garantirne
una maggiore diffusione.
10
MTD/BAT
Rif. Sezione
5
5.1
BAT n°
DESCRIZIONE DELLA TECNICA
BAT GENERALI APPLICABILI A TUTTE LE FONDERIE
Gestione dei flussi di materiali
Adottare stoccaggi separati dei vari materiali in ingresso, prevenendo
1
deterioramenti e pericoli
Stoccaggio dei rottami e dei ritorni interni su di superfici impermeabili e
2
dotate di sistemi di raccolta e trattamento del percolato. In alternativa lo
stoccaggio può avvenire in aree coperte.
3
Riutilizzo interno dei boccami e dei ritorni
Stoccare separatamente i vari tipi di residui e rifiuti, in modo da favorirne
il corretto riutilizzo, riciclo o smaltimento
5
Utilizzo di materiali alla rinfusa o contenitori riciclabili
Utilizzo di modelli di simulazione, modalità di gestione e procedure per
6
aumentare la resa dei metalli e per ottimizzare i flussi di materiali.
Implementare misure di buona pratica per il trasferimento del metallo
7
fuso e per la movimentazione siviere
Finitura dei getti
captazione e trattamento mediante l’impiego di sistemi a secco o ad
umido, delle emissioni prodotte nelle fasi di taglio dei dispositivi di colata,
di granigliatura e sbavatura dei getti
8
utilizzo di combustibili puliti nei forni di trattamento
gestione automatizzata dei forni di Trattamento Termico e del controllo
9
dei bruciatori
captazione ed evacuazione dei gas esausti prodotti dai forni di
10
trattamento
Riduzione del rumore
sviluppo ed implementazione di tutte le strategie di riduzione del rumore
11
utilizzabili, con misure generali o specifiche;
utilizzo di sistemi di chiusura ed isolamento delle unità e fasi lavorative
12
con produzione di elevati livelli di emissione sonora, quali i distaffatori.
4
Rif. Sezioni
BREF
4.1.2
4.1.3
4.1.2
4.1.4, 4.1.5
4.1.6
-4.1.7
4.4.1
4.7.4
4.5.10.1
4.5.10.2
4.5.11.1
4.5.11.1
4.5.9.3
Collegamenti ipertestuali
MTD/BAT
Rif. Sezione
5
BAT n°
13
Utilizzo di ulteriori misure di riduzione, descritte nella Sezione 4.10
Acque di scarico
14
separazione delle diverse tipologie di acque reflue
Raccogliere le acque meteoriche ed utilizzare separatori di olio nel sistema
15
di raccolta prima dello scarico dell’acqua, come riportato nella Sezione
4.6.4
Massimizzare i ricircoli interni delle acque di processo, ed il loro riutilizzo
16
multiplo
trattamento utilizzando opportune tecniche, di tutte le acque dei processi
17
di depurazione delle emissioni e, in generale, di tutte le acque reflue
Riduzione delle emissioni diffuse
Le BAT in questo caso riguardano le emissioni non prodotte direttamente
nel processo produttivo ma in sezioni di impianto che ad esso sono
connesse, come ad esempio gli stoccaggi e la movimentazione dei
materiali. Le indicazioni riguardano in questo caso i provvedimenti
preventivi e tutti gli accorgimenti da mettere in atto sistematicamente, ed
in particolare:
Evitare stoccaggi all’aperto o in cumuli scoperti ma, dove tali stoccaggi
sono inevitabili, usare spray, leganti, tecniche di gestione dei cumuli,
18
barriere frangivento, ecc
Coprire skip e contenitori
Pulire nelle fonderie con formatura in sabbia, tramite aspirazione i cantieri
di formatura
Pulire le strade accessibile ai mezzi a ruote
Tenere chiuse le porte esterne
Effettuare le pulizie in modo regolare
Controllare e gestire le possibili fonti di emissione diffuse in acqua
Rif. Sezioni
BREF
4.10
4.6.4
4.6.1
4.6.2
4.6.3
4.5.1.1
4.5.1.1
MTD/BAT
Rif. Sezione
5
BAT n°
Emissioni diffuse possono essere generate, inoltre, in relazione alla
incompleta evacuazione dei fumi esausti dai dispositivi di captazione quali,
ad esempio, le emissioni dai forni durante le fasi di apertura e chiusura.
La BAT è ridurre le emissioni diffuse mediante l’ottimizzazione della
captazione e depurazione, in relazione ai livelli di emissione definiti nella
Sezione 5.2 e 5.3., adottando una o più delle misure riportate,
privilegiando la captazione il più vicino alla sorgente di emissione:
19
Adeguata progettazione di cappe e sistemi di canalizzazione per catturare
i fumi originati dal metallo liquido, caricamento dei forni, e attività di
scorifica
Applicando sistemi di contenimenti del forno per prevenire il rilascio di
fumi in atmosfera
Applicando una captazione dal tetto, anche se molto dispendiosa dal
punto di vista energetico, da adottare come ultima risorsa
Gestione ambientale
Un numero di tecniche di GA, sono considerate come BAT.
Lo scopo, come il livello di dettaglio e la natura dei SGA sono correlati con
la natura, la dimensione e la complessità degli impianti e con il relativo
impatto sull’ambiente.
Le BAT consistono nell’adottare e nell’implementare un sistema di
gestione dell’ambiente (SGA) con riferimento al caso specifico, che
incorpori le seguenti attività:
20
a. definizione da parte dei vertici aziendali, della politica ambientale;
b. pianificazione e formalizzazione delle necessarie procedure,
implementandole adeguatamente;
c. verificare delle prestazioni ambientali, adottando le azioni correttive
necessarie;
d. riesame periodico, da parte della Direzione, per individuare
opportunità di miglioramento.
Rif. Sezioni
BREF
4.5.1.1
4.1.12
MTD/BAT
Rif. Sezione
5
BAT n°
21
22
Tre ulteriori caratteristiche, complementari agli elementi indicati,
rappresentano misure di supporto; tuttavia la loro assenza non è
incompatibile con le BAT.
Tali elementi sono:
e. avere un SGA e procedure di verifica esaminati e validati da un
organismo di certificazione accreditato, o da un verificatore di SGA
esterno;
f. preparazione e pubblicazione di regolari rapporti ambientali che
descrivano tutti gli aspetti ambientali significativi dell’installazione e
che permettano, anno dopo anno, il confronto con gli obiettivi
ambientali, e con banchmark di settore, ove appropriati;
g. implementazione ed adesione ad un sistema internazionale di accordi
volontari, quali EMAS o UNI EN ISO 14001:1996. Questo passo
fornisce una più alta credibilità al SGA utilizzato. In ogni modo, sistemi
non standardizzati, possono inizialmente dimostrarsi egualmente
efficaci se correttamente definiti ed implementati.
Specificamente nel settore delle fonderie, è importante considerare anche
altri fattori caratterizzanti il SGA:
h. prevenzione dell’impatto ambientale derivante dalla futura
dismissione dell’impianto alla cessazione delle attività produttive, già in
fase di progettazione di un nuovo insediamento che di gestione di
impianti esistenti.
i. lo sviluppo di tecnologie pulite;
j. ove possibile, l’utilizzo di attività di confronto di dati (benchmarking)
strutturato, che includa l’efficienza energetica, la selezione delle
materie prime, le emissioni in aria ed acqua, i consumi di acqua e la
produzione di rifiuti.
Rif. Sezioni
BREF
4.1.12
4.1.12
MTD/BAT
Rif. Sezione
5
5.2
BAT n°
Dismissione impianto
BAT sono rappresentate da tutte le necessarie misure di prevenzione
dell’inquinamento a seguito di dismissione dell’impianto. Tali tecniche
includono:
a. Minimizzazione dei rischi successivi e dei costi attraverso una
23
attenta fase di progettazione iniziale;
b. Sviluppo e attuazione di un programma di miglioramento per
l'impianto esistente;
c. un piano di chiusura del sito per installazioni nuovi ed esistenti
BAT APPLICABILI ALLA FUSIONE DEI METALLI FERROSI
Criteri di scelta del forno
La scelta del forno fusorio si basa su criteri economici e tecnici
Per la fusione dell’acciaio si utilizzano sia forni elettrici ad arco (EAF ) che forni ad
induzione ( IF ); la scelta si basa su criteri basati su ragioni tecniche ( es: capacità,
tipologia di acciaio, ecc.). Grazie alla notevole capacità di affinazione, EAF permette la
fusione di materiali di recupero di bassa qualità, che rappresenta un vantaggio in
termini di riciclo, ma che richiedono un appropriato trattamento delle emissioni
attraverso un sistema di depurazione, come verrà descritto in seguito.
Per la fusione della ghisa si possono impiegare: il cubilotto, i forni elettrici ad arco, ad
induzione ed i forni rotativi.
Per ciascun tipo di forno sono definite specifiche BAT
Fusione della ghisa al Cubilotto
Suddividere il vento (Utilizzo di un doppio rango di ugelli) nei cubilotti a
24
vento freddo
25
Utilizzo di vento arricchito con O2 nella misura del 1 – 4 % circa
In relazione al fabbisogno delle linee di colata può essere opportuno
lavorare in duplex con un forno di attesa.
26
(allo scopo di evitare interruzioni nella marcia del cubilotto ottimizzando i
consumi energetici)
27
Adottare misure di buona pratica fusoria nella gestione dei forni
28
Utilizzare coke di qualità conosciuta e controllata
Rif. Sezioni
BREF
4.11
4.2.1.5
4.2.1.6
4.2.1.8
4.2.1.1
4.2.1.2
MTD/BAT
Rif. Sezione
5
BAT n°
Depurare i gas emessi adottando in sequenza il convogliamento, il
raffreddamento e la depolverazione utilizzando combinazioni delle
29
tecniche descritte nella Sezione 4.5.2.1. per la depolverazione utilizzare
sistemi con filtri a secco o scrubber ad umido
Utilizzo della post combustione dei gas nei Cubilotti a vento freddo e
recupero del calore per usi interni
30
Utilizzo di una camera di post- combustione separata per i Cubilotti a
vento caldo, recuperando il calore per preriscaldare il vento e/o per altri
usi interni
Valutare la possibilità di estendere il recupero del calore anche ai forni di
31
attesa operanti in duplex
Prevenire la formazione di diossina, attraverso misure primarie (interventi
sul processo), o secondarie (tecniche di trattamento delle emissioni).
32
N.B. Le tecniche specifiche di trattamento delle emissioni di diossina, non
trovano una pratica applicazione nel settore delle fonderie.
Impiego di sistemi di depurazione delle emissioni ad umido nella fusione
33
con marcia a scoria basica
( (CaO % + MgO % ) / SiO2 % > 2 ).
Le BAT per la gestione dei residui originati dalla fusione al cubilotto
(polveri, scorie, residui di coke) sono le seguenti:
a. Ridurre la produzione di scorie utilizzando una o più delle misure
indicate nella Sezione 4.9.3
34
b. Pretrattamento delle scorie (granulazione, frantumazione) per favorire
riutilizzi esterni
c. Riutilizzo dei residui di coke (parzialmente bruciato) all’interno del
forno
Fusione di acciaio e ghisa al forno elettrico ad Arco
Applicare affidabili sistemi di controllo di processo, per contenere i tempi
35
di fusione e di trattamento del metallo fuso
Utilizzare pratiche di schiumatura delle scorie (iniezione di ossigeno e
36
polvere di carbone nella scoria a fine fusione)
Rif. Sezioni
BREF
4.5.2.1
4.5.2.3
4.5.2.2
4.7.3
4.7.2
4.5.1.4
4.2.1.3
4.9.3
4.9.2
4.9.4.1
4.2.2.1
4.2.2.2
Sintesi
MTD/BAT
Rif. Sezione
5
BAT n°
37
Captazione dei fumi in emissione con tecniche ad alta efficienza
Raffreddare i fumi in uscita ed abbattere le polveri utilizzando unità
38
filtranti
Fusione di ghisa e acciaio al forno elettrico ad induzione
39
Fondere rottami e ritorni puliti, evitando ruggine, sporcizia e sabbia
Adottare misure di buona pratica per il caricamento e nella gestione dei
40
forni
41
Utilizzare energia elettrica a media frequenza per i nuovi impianti
42
Dove applicabile valutare la possibilità di recuperare il calore
Captare i gas in emissione utilizzando tecniche idonee ad ottimizzare la
43
captazione degli effluenti, durante tutte le fasi operative del forno
Utilizzo ove necessario per ottenere i livelli di emissione associati alle BAT
44
indicati (< 20 mg/Nm3), di sistemi di depurazione a secco
45
Mantenere le emissioni di polveri al di sotto di 0,2 kg/t di metallo fuso
Fusione della ghisa al Forno Rotativo
Adottare misure per aumentare l’efficienza del forno (posizione e regime
46
del bruciatore, carica, composizione del metallo, temperature)
47
Impiego di bruciatori ad ossigeno
Captare i fumi in uscita del forno, utilizzare la post-combustione,
48
raffreddare e depolverare con filtri a tessuto
Prevenire la formazione di diossina, attraverso misure primarie (interventi
sul processo), o secondarie (tecniche di trattamento delle emissioni).
49
N.B. Le tecniche specifiche di trattamento delle emissioni di diossina, non
trovano una pratica applicazione nel settore delle fonderie.
Trattamento del metallo ferroso
Nel caso di utilizzo di un convertitore AOD, per l’affinazione dell’acciaio, le
BAT sono:
50
 Estrarre e raccogliere i fumi mediante una cappa a calotta
Rif. Sezioni
BREF
4.5.3.1
4.2.3.1
4.2.3.2
4.7.2
4.5.4.1
4.5.4.2
4.2.4.1.
4.2.4.2
4.5.5.1
4.5.1.4
17
MTD/BAT
Rif. Sezione
5
BAT n°
Rif. Sezioni
BREF
Nella produzione della ghisa sferoidale, le BAT consistono nel:
51
5.3
a. Adottare una tecnica di sferoidizzazione senza sviluppo di gas. In
alternativa catturare i fumi di MgO utilizzando un coperchio o una
copertura con dispositivi di estrazione o una cappa mobile;
b. Depolverare le emissioni prodotte dal trattamento, usando filtri a
maniche, rendendo possibile l’eventuale riutilizzo delle polveri di MgO
(se esiste un mercato locale).
BAT APPLICABILI ALLA FUSIONE DEI METALLI NON FERROSI
Per i metalli non ferrosi, le BAT considerano (solo) la fusione dei pani e dei ritorni
interni di fonderia, in quanto è ciò che avviene nella pratica quotidiana delle fonderie.
Le attività di fusione possono essere effettuate con vari tipi di forni; le scelte
impiantistiche in questo campo sono dettate da criteri tecnico-economici, in relazione
alla tipologia di metallo da fondere. In genere forni di grandi dimensioni permettono
economie di scala ma d’altro canto possono presentare problemi di rigidità nelle
operazioni di fonderia a valle, come la distribuzione del metallo liquido alla colata.
Per la fusione di rame, piombo e zinco e loro leghe, possono essere utilizzati forni
elettrici ad induzione e forni a crogiolo.
Per la fusione del magnesio sono impiegati solo forni a crogiolo, con l’ausilio di un gas
di copertura per prevenire l’ossidazione del metallo liquido.
Fusione al forno ad induzione di alluminio, rame, piombo e zinco
52
Utilizzo di buone pratiche per il caricamento e la gestione del forno
Utilizzo di energia a media frequenza e, quando si installa un nuovo forno,
53
sostituzione di ogni tipo di frequenza di fusione con la media frequenza.
Valutare la possibilità di ottimizzazione energetica del processo e
54
implementazione, ove possibile, di sistemi di recupero del calore.
Minimizzazione delle emissioni in accordo alle prestazioni associate alle
BAT e, se necessario, loro convogliamento durante l’intero ciclo di
55
lavorazione ottimizzando i sistemi di captazione e utilizzando sistemi di
depolverazione a secco.
4.2.3.1
4.2.3.2
4.7.2
4.5.4.1
MTD/BAT
Rif. Sezione
5
BAT n°
Forno Rotativo per fusione di alluminio
56
Implementazione di misure per aumentare l’efficienza del forno
Convogliamento delle emissioni del forno e loro evacuazione attraverso un
57
camino, tenendo presente le prestazioni associate alle BAT
Forno a suola (a riverbero) per fusione di alluminio e rame
Convogliamento delle emissioni del forno e loro evacuazione attraverso un
58
camino, tenendo presente le prestazioni associate alle BAT
Captazione delle emissioni diffuse e visibili, in accordo con le indicazioni
delle BAT per le emissioni fuggitive precedentemente trattate. Utilizzo dei
59
sistemi di captazione dei fumi che si possono sviluppare nelle fasi di
caricamento del forno, in particolare se la carica è costituita da recuperi
e/o rottami sporchi.
Forno a tino (shaft) per fusione di alluminio
Efficace captazione dei fumi sopra il piano di caricamento del forno.
60
Evacuazione dei gas esausti attraverso un camino, tenendo presente le
prestazioni associate alle BAT.
Forno a volta radiante per fusione di alluminio
Utilizzo delle BAT per le emissioni fuggitive, come precedentemente
61
descritto, e applicazione di cappe se sussistono condizioni di produzioni di
fumi in fase di caricamento di ritorni e/o rottami sporchi
Fusione e mantenimento in forno a crogiolo di alluminio, rame, piombo e
zinco
Utilizzo delle BAT per le emissioni fuggitive, come precedentemente
62
descritto, e applicazione di cappe se sussistono condizioni di produzioni di
fumi in fase di caricamento di ritorni e/o rottami sporchi
Degasaggio dell’alluminio
Nel degasaggio le BAT consistono nell’adozione di dispositivi di
63
gorgogliamento fissi o mobili, con utilizzo di miscele di gas Ar/Cl2 o N2/Cl2
Rif. Sezioni
BREF
4.2.4.1
5.1
4.5.6.1
5.1
4.5.6.1
5.1
4.5.6.1
4.2.8.1
MTD/BAT
Rif. Sezione
5
5.4
BAT n°
Fusione del magnesio
Utilizzo di SO2 come gas di copertura in sostituzione dei fluoroderivati SF6
64
per impianti con capacità produttiva superiore alle 500 t annue
Per gli impianti di più piccole dimensioni, utilizzo come gas di copertura di
SO2 oppure, nel caso di utilizzo di SF6, adozione di misure per ridurne
65
l’impiego entro i limiti associati alle BAT (< 0,9 kg/t di getto nel caso di
produzioni in sabbia, e < 1,5 kg/t per produzioni in pressocolata)
Tecniche di produzione getti con forma “a perdere”
In questa parte del documento sono riportate le tecniche di realizzazione delle
forme e delle anime con l’impiego di sabbia agglomerata con leganti inorganici
argillosi (formatura a verde) e con leganti chimici.
Gli elementi BAT sono presentati, oltre che per le citate fasi produttive di formatura,
anche per le successive operazioni di colata, raffreddamento e distaffatura, alle quali
esse sono interconnesse
Formatura in terra a verde
La preparazione della terra a verde consiste nel miscelare la sabbia base
con additivi e leganti in appositi mescolatori, in normale atmosfera o
sotto vuoto.
Entrambi i metodi sono considerati BAT; i mescolatori sotto vuoto,
trovano un utilizzo in impianti in cui la capacità produttiva della sabbia
sia superiore alle 60 t/h.
Le BAT per gli impianti di preparazione della terra a verde sono le
seguenti:
Rif. Sezioni
BREF
4.2.7.1
4.2.7.1
4.3.2.1
MTD/BAT
Rif. Sezione
5
BAT n°
Rif. Sezioni
BREF
66
Chiudere tutte le unità operative dell’impianti di lavorazione delle terre
(griglia vibrante, depolveratori della sabbia, raffreddatori, unità di
miscelazione), e depolverare le emissioni, in accordo con i livelli di
emissione associate alle BAT; se sussistono idonee condizioni di mercato,
le polveri di abbattimento possono trovare un riutilizzo all’estero. Per
quanto riguarda le parti fini aspirate nelle diverse postazioni del ciclo di
lavorazione e di recupero (distaffatura, dosaggio e movimentazione), le
BAT sono rappresentate dalle tecniche che ne consentono il reimpiego nel
circuito delle terre, in percentuale maggiore del 50%.
4.5.8.1
4.8.12
4.8.14
67
Utilizzare tecniche di recupero delle terre. Le aggiunte di sabbia nuova
dipende dalla quantità di anime presenti e dalla loro compatibilità con le
tecniche di recupero impiegate. In caso di terre prodotte con il solo
sistema a verde, la percentuale di recupero raggiungibile è del 98%.
Sistemi con elevate percentuali di anime con leganti incompatibili con il
sistema di recupero, possono raggiungere percentuali di riutilizzo fra il 90
e il 94%
4.8.2
Formatura chimica (per forme ed anime)
68
Vengono utilizzati vari processi, ciascuno dei quali impiega specifici tipi
di legante. Ogni processo presenta specifiche proprietà ed applicabilità;
tutti possono essere considerati BAT se vengono impiegati secondo le
buone pratiche discusse inerenti i controlli di processo e le tecniche di
captazione delle emissioni per minimizzarne i livelli.
Per la preparazione di sabbie con agglomeranti chimici, le BAT consistono
in:
Minimizzare l’utilizzo di resine e leganti, utilizzando sistemi di controllo del
processo (manuali o automatici), e di controllo della miscelazione. Per le
produzioni di serie con frequenti cambi dei parametri produttivi, le BAT
consistono nell’utilizzare sistemi di archiviazione elettronica dei parametri
produttivi
4.3.3.3
4.3.3.4
4.3.3.1
4.3.3.2
MTD/BAT
Rif. Sezione
5
BAT n°
69
70
Captazione delle emissioni dalle aree di produzione, di movimentazione e
di stoccaggio delle anime prima della distribuzione
Utilizzo di intonaci refrattari a base di H2O, in sostituzione degli intonaci
con solvente ad alcol, per la verniciatura di forme ed anime nelle fonderie
con produzioni di media e grande serie.
L’utilizzo di vernici ad alcol rappresentano una BAT nel caso di:
a. produzioni di forme ed anime complesse e di grandi dimensione.
b. utilizzo di sistemi con sabbia e silicato di sodio
c. produzione di getti in magnesio
d. produzione di getti in acciaio al manganese, con vernici a base di
MgO
entrambe le predette tecniche di verniciatura rappresentano delle BAT,
per le fonderie con produzioni di piccole serie di getti e per le fonderie con
produzioni su commessa. In queste tipologie di fonderie, lo sviluppo di
tecniche con vernici ad acqua è legato alla disponibilità di sistemi di
essiccazione a microonde o altre tecniche di essiccazione.
Quando vengono utilizzate vernici ad alcol, le BAT sono rappresentate
dall’utilizzo di sistemi di captazione delle emissioni prodotte, fissi o mobili,
fatta eccezione per le fonderie con produzione di grossi getti con
formatura “in campo”, ove le cappe non possono essere utilizzate.
In aggiunta, nel caso di produzione di anime con sistemi a base di resine
fenoliche-poliuretaniche indurite con ammina, le BAT prevedono:
 abbattimento delle emissioni prodotte utilizzando idonei sistemi
quali:
assorbimento
su
carbone
attivo,
abbattitori
chimici(scrubber), post combustione, biofiltrazione.
 Il recupero delle ammine dalle soluzione esauste di abbattimento
degli impianti chimici, per quantità che consentano l’operazione in
termini economici
Utilizzo di resine formulate con solventi a base aromatica o a base
vegetale
Rif. Sezioni
BREF
4.3.3.5
4.3.3.6
MTD/BAT
Rif. Sezione
5
BAT n°
71
72
73
74
75
76
77
Le BAT hanno come obiettivo la minimizzazione della quantità di sabbia
avviata alla discarica, utilizzando sistemi di rigenerazione e/o di riutilizzo.
Nel caso di rigenerazione, si applicano le seguenti condizioni:
abbattimento delle emissioni prodotte utilizzando idonei sistemi quali:
assorbimento su carbone attivo, abbattitori chimici (scrubber), post
combustione, biofiltrazione.
recupero delle ammine dalle soluzione esauste di abbattimento degli
impianti chimici, per quantità che consentano l’operazione in termini
economici.
Utilizzo di resine formulate con solventi a base aromatica o a base
vegetale
Le BAT hanno come obiettivo la minimizzazione della quantità di sabbia
avviata alla discarica, utilizzando sistemi di rigenerazione e/o di riutilizzo.
Nel caso di rigenerazione, si applicano le seguenti condizioni:
Per i processi che utilizzano sabbie con leganti con indurimento a freddo
(i.e. sabbie con resina furanica), utilizzo di sistemi di recupero di tipo
meccanico, ad eccezione dei sistemi con silicato di sodio. La resa del
processo di recupero, è del 75-80 %.
La sabbia con silicato è rigenerata utilizzando trattamenti termici e
pneumatici. La resa del recupero è compresa fra 45 e 85 %. Deve essere
ridotto l’utilizzo di esteri a lenta reazione
Sabbie derivanti da processi in cassa d’anima fredda (cold box), SO 2,
cassa d’anima calda (hot box) e Croning, e miscele di sabbie con leganti
organici, vengono rigenerate utilizzando una delle seguenti tecniche:
rigenerazione meccanica a freddo (i.e. sistemi ad abrasione, sistemi ad
impatto, sistemi pneumatici) o rigenerazione termica. La percentuale di
recupero raggiungibile (resa), dipende dalla quantità di anime utilizzate.
La sabbia rigenerata può essere riutilizzata per la produzione di anime in
misura compresa fra il 40 e il 100 %, e per la realizzazione di forme dal 90
al 100%
Rif. Sezioni
BREF
4.5.8.4
4.6.5
4.3.3.7
4.8.14
4.8.3
4.8.10
4.8.4
4.8.5
4.8.6
4.8.7
MTD/BAT
Rif. Sezione
5
5.5
BAT n°
Miscele di terra a verde e sabbie con leganti organici, vengono rigenerate
utilizzando processi di recupero meccanico-termico-meccanico, sfogliatura
78
per abrasione o pneumatica. La sabbia recuperata può essere riutilizzata
per la produzione di anime nella misura dal 40 al 100%, e per la
produzione di forme nella misura dal 90 al 100%.
79
Monitorare la qualità e la composizione delle sabbie rigenerate
Le sabbie rigenerate sono riutilizzabili solo in sistemi compatibili. Sabbie
80
non compatibili con i sistemi in uso sono tenute separate
Colata, Raffreddamento e Distaffatura
Le fasi di colata, raffreddamento e di distaffatura, producono emissioni di
polveri, SOV ed altri composti organici. In queste fasi le BAT sono:
Nelle linee di produzione di serie, aspirare le emissioni prodotte durante la
81
colata e racchiudere le linee di raffreddamento, captare le emissioni
prodotte.
Racchiudere le postazioni di distaffatura/serratura, e trattare le emissioni
82
utilizzando cicloni, associati a sistemi di depolverazione ad umido o a
secco
Tecniche di produzione in forma permanente
Queste tecniche prevedono la colata della lega liquida in una forma metallica (stampo,
conchiglia) dalle quali il getto è estratto dopo solidificazione per procedere alle
eventuali successive fasi di lavorazione (finitura). In alcuni processi, trovano un limitato
utilizzo anime con leganti chimici, e precisamente: nella colata per gravità in conchiglia,
nella colata per centrifugazione e nella colata a bassa pressione.
Nella formatura getti per colata ad alta pressione (HPDC), è necessario spruzzare negli
stampi agenti distaccanti e raffreddanti per ottenere una buona solidificazione e
favorire il distacco dei getti dallo stampo.
Le BAT per la produzione di getti con forma permanente prevedono:
Rif. Sezioni
BREF
4.8.8
4.8.4
4.8.6
4.8.1
4.5.9.2
4.5.9.3
MTD/BAT
Rif. Sezione
5
BAT n°
83
84
85
Per la formatura per colata a pressione (HPDC), minimizzazione dell’uso di
agente distaccante e di acqua, utilizzando idonei controlli di processo.
Questo previene la formazione di nebbie oleose. Se non vengono utilizzate
misure di prevenzione, i livelli di emissione di sostanze organiche associati
alle BAT, richiedono la captazione con cappe fisse o sistemi mobili (EP)
Raccolta delle acque reflue in un apposito circuito per il successivo
trattamento.
Raccolta dei liquidi idraulici eventualmente persi dai circuiti di comando
delle macchine, per il loro successivo trattamento (ad esempio utilizzando
disoleatori e sistemi di distillazione o di trattamento biologico.
Rif. Sezioni
BREF
4.3.5.1
4.5.8.7
4.6.4
4.6.6

Documento di riferimento sulle Migliori Tecniche Disponibili nelle

Transcript

Documenti analoghi

CONVENZIONE TRA CONFAPI BARI E BAT E A.P. POINT

Nota n. 4171 del 14/10/2015

Intervista al nuovo Presidente dell`ANCE Bari e BAT, Domenico De

Istruzioni BK accessibile

"Cercatori della Verità": ospiti Cecchi Paone e Giucas Casella. Foto

Spegnere i PC dell`ufficio da casa – minihowto