Un inceneritore è un forno per bruciare i rifiuti. Gli inceneritori moderni includono attrezzature per la mitigazione dell’inquinamento come la pulizia dei gas di scarico. Ci sono vari tipi di impianti di incenerimento: a griglia mobile, a griglia fissa, a forno rotante e a letto fluido.

Pila bruciataModifica

Una tipica piccola pila bruciata in un giardino.

Il cumulo di legna da ardere è una delle forme più semplici e più antiche di smaltimento dei rifiuti, che consiste essenzialmente in un cumulo di materiali combustibili ammucchiati sul terreno aperto e incendiati, con conseguente inquinamento.

I cumuli di legna da ardere possono e hanno diffuso incendi incontrollati, per esempio, se il vento spinge il materiale in fiamme dal cumulo nelle erbe combustibili circostanti o sugli edifici. Quando le strutture interne del mucchio vengono consumate, il mucchio può spostarsi e collassare, diffondendo l’area bruciata. Anche in una situazione di assenza di vento, piccole braci leggere accese possono sollevarsi dal mucchio per convezione e volare nell’aria verso l’erba o gli edifici, incendiandoli. I mucchi bruciati spesso non risultano in una combustione completa dei rifiuti e quindi producono inquinamento da particolato.

Brucia barileModifica

Il barile bruciato è una forma un po’ più controllata di incenerimento dei rifiuti privati, contenente il materiale che brucia all’interno di un barile di metallo, con una griglia di metallo sopra lo scarico. Il barile impedisce la diffusione del materiale in fiamme in condizioni di vento, e man mano che i combustibili si riducono possono solo depositarsi nel barile. La griglia di scarico aiuta a prevenire la diffusione di braci ardenti. Di solito si usano fusti in acciaio da 55 galloni (210 L) come botti per la combustione, con fori di sfiato tagliati o praticati intorno alla base per l’aspirazione dell’aria. Col tempo, il calore molto elevato dell’incenerimento fa sì che il metallo si ossidi e arrugginisca, e alla fine il barile stesso si consuma per il calore e deve essere sostituito.

La combustione privata di prodotti secchi cellulosici/carta è generalmente a combustione pulita, non produce fumo visibile, ma la plastica nei rifiuti domestici può far sì che la combustione privata crei un disturbo pubblico, generando odori acri e fumi che fanno bruciare gli occhi e lacrimare. La maggior parte delle comunità urbane proibisce i barili per la combustione e alcune comunità rurali possono avere divieti sulla combustione all’aperto, specialmente quelle che ospitano molti residenti che non hanno familiarità con questa pratica rurale comune.

A partire dal 2006 negli Stati Uniti, l’incenerimento privato di rifiuti domestici o agricoli di piccole quantità è stato tipicamente permesso fino a quando non è un fastidio per gli altri, non pone un rischio di incendio come in condizioni di siccità, e il fuoco non produce fumo denso e nocivo. Una manciata di stati, come New York, Minnesota e Wisconsin, hanno leggi o regolamenti che vietano o regolano rigorosamente la combustione all’aperto a causa degli effetti nocivi per la salute. Le persone che intendono bruciare i rifiuti possono essere tenute a contattare in anticipo un’agenzia statale per controllare il rischio di incendio e le condizioni attuali, e per avvisare i funzionari del fuoco controllato che si verificherà.

Griglia mobileModifica

Sala di controllo di un tipico inceneritore a griglia mobile che sorveglia due linee di caldaie

Il tipico impianto di incenerimento di rifiuti solidi urbani è un inceneritore a griglia mobile. La griglia mobile permette di ottimizzare il movimento dei rifiuti attraverso la camera di combustione per permettere una combustione più efficiente e completa. Una singola caldaia a griglia mobile può gestire fino a 35 tonnellate metriche (39 tonnellate corte) di rifiuti all’ora, e può funzionare 8.000 ore all’anno con una sola fermata programmata per l’ispezione e la manutenzione di circa un mese. Gli inceneritori a griglia mobile sono a volte chiamati inceneritori di rifiuti solidi municipali (MSWI).

I rifiuti sono introdotti da una gru attraverso la “gola” ad un’estremità della griglia, da dove si muovono verso il basso sulla griglia discendente fino alla fossa delle ceneri all’altra estremità. Qui la cenere viene rimossa attraverso una chiusa d’acqua.

Rifiuti solidi urbani nel forno di un inceneritore a griglia mobile capace di gestire 15 tonnellate metriche (17 tonnellate corte) di rifiuti all’ora. Sono visibili i fori nella griglia che forniscono l’aria primaria di combustione.

Parte dell’aria di combustione (aria primaria di combustione) è fornita attraverso la griglia dal basso. Questo flusso d’aria ha anche lo scopo di raffreddare la griglia stessa. Il raffreddamento è importante per la resistenza meccanica della griglia, e molte griglie mobili sono anche raffreddate ad acqua internamente.

L’aria di combustione secondaria viene fornita nella caldaia ad alta velocità attraverso ugelli sopra la griglia. Essa facilita la combustione completa dei gas di scarico introducendo una turbolenza per una migliore miscelazione e assicurando un surplus di ossigeno. Negli inceneritori a focolari multipli/stadio, l’aria di combustione secondaria viene introdotta in una camera separata a valle della camera di combustione primaria.

Secondo la direttiva europea sull’incenerimento dei rifiuti, gli impianti di incenerimento devono essere progettati per garantire che i gas di scarico raggiungano una temperatura di almeno 850 °C (1.560 °F) per 2 secondi, al fine di assicurare una corretta scomposizione delle sostanze organiche tossiche. Per rispettare questo in ogni momento, è necessario installare bruciatori ausiliari di riserva (spesso alimentati a petrolio), che vengono alimentati nella caldaia nel caso in cui il potere calorifico dei rifiuti diventi troppo basso per raggiungere questa temperatura da soli.

I gas di scarico vengono poi raffreddati nei surriscaldatori, dove il calore viene trasferito al vapore, riscaldando il vapore a tipicamente 400 °C (752 °F) a una pressione di 40 bar (580 psi) per la generazione di elettricità nella turbina. A questo punto, il gas di scarico ha una temperatura di circa 200 °C (392 °F), e viene passato al sistema di pulizia dei gas di scarico.

In Scandinavia, la manutenzione programmata viene sempre eseguita durante l’estate, dove la domanda di teleriscaldamento è bassa. Spesso, gli impianti di incenerimento consistono in diverse “linee di caldaie” separate (caldaie e impianti di trattamento dei fumi), in modo che i rifiuti possano continuare ad essere ricevuti da una linea di caldaie mentre le altre sono sottoposte a manutenzione, riparazione o aggiornamento.

Griglia fissaModifica

Il tipo più vecchio e più semplice di inceneritore era una cella rivestita di mattoni con una griglia metallica fissa sopra un pozzo di cenere inferiore, con un’apertura nella parte superiore o laterale per il carico e un’altra apertura laterale per rimuovere i solidi incombustibili chiamati clinker. Molti piccoli inceneritori che un tempo si trovavano nei condomini sono stati sostituiti da compattatori di rifiuti.

Il forno rotativo è usato dai comuni e dai grandi impianti industriali. La camera primaria in un inceneritore a forno rotante consiste in un tubo cilindrico inclinato rivestito di refrattario. Il rivestimento refrattario interno serve come strato sacrificale per proteggere la struttura del forno. Questo strato refrattario deve essere sostituito di tanto in tanto. Il movimento del cilindro sul suo asse facilita il movimento dei rifiuti. Nella camera primaria, c’è la conversione della frazione solida in gas, attraverso la volatilizzazione, la distillazione distruttiva e le reazioni di combustione parziale. La camera secondaria è necessaria per completare le reazioni di combustione in fase gassosa.

Le scorie si riversano alla fine del cilindro. Un alto camino, un ventilatore o un getto di vapore fornisce il tiraggio necessario. La cenere cade attraverso la griglia, ma molte particelle sono trasportate insieme ai gas caldi. Le particelle e i gas combustibili possono essere bruciati in un “postbruciatore”.

Letto fluidoModifica

Un forte flusso d’aria è forzato attraverso un letto di sabbia. L’aria si insinua attraverso la sabbia fino a raggiungere un punto in cui le particelle di sabbia si separano per far passare l’aria e si verifica la miscelazione e la zangolatura, quindi si crea un letto fluido e il combustibile e i rifiuti possono essere introdotti. La sabbia con i rifiuti pre-trattati e/o il combustibile viene mantenuta sospesa sulle correnti d’aria pompate e assume un carattere simile al fluido. Il letto viene così mescolato e agitato violentemente, mantenendo le piccole particelle inerti e l’aria in uno stato simile al fluido. Questo permette a tutta la massa dei rifiuti, del combustibile e della sabbia di circolare completamente nel forno.

Inceneritore specializzatoModifica

Gli inceneritori di segatura delle fabbriche di mobili hanno bisogno di molta attenzione perché devono trattare polvere di resina e molte sostanze infiammabili. La combustione controllata, i sistemi di prevenzione del burn back sono essenziali poiché la polvere quando è sospesa assomiglia al fenomeno di cattura del fuoco di qualsiasi gas di petrolio liquido.

Uso del caloreModifica

Il calore prodotto da un inceneritore può essere usato per generare vapore che può poi essere usato per azionare una turbina per produrre elettricità. La quantità tipica di energia netta che può essere prodotta per tonnellata di rifiuti urbani è di circa 2/3 MWh di elettricità e 2 MWh di teleriscaldamento. Così, incenerire circa 600 tonnellate metriche (660 tonnellate corte) al giorno di rifiuti produrrà circa 400 MWh di energia elettrica al giorno (17 MW di potenza elettrica in continuo per 24 ore) e 1200 MWh di energia di teleriscaldamento ogni giorno.

InquinamentoModifica

L’incenerimento ha una serie di output come le ceneri e l’emissione nell’atmosfera di gas di scarico. Prima del sistema di pulizia dei fumi, se installato, i gas di scarico possono contenere particolato, metalli pesanti, diossine, furani, anidride solforosa e acido cloridrico. Se gli impianti hanno una pulizia dei gas di scarico inadeguata, queste uscite possono aggiungere una componente significativa di inquinamento alle emissioni al camino.

In uno studio del 1997, la Delaware Solid Waste Authority ha scoperto che, per la stessa quantità di energia prodotta, gli impianti di incenerimento emettono meno particelle, idrocarburi e meno SO2, HCl, CO e NOx delle centrali a carbone, ma più delle centrali a gas naturale. Secondo il Ministero dell’Ambiente tedesco, gli inceneritori di rifiuti riducono la quantità di alcuni inquinanti atmosferici sostituendo l’energia prodotta dalle centrali a carbone con quella delle centrali a rifiuti.

Emissioni gassoseModifica

Diossina e furaniModifica

Le preoccupazioni più pubblicizzate sull’incenerimento dei rifiuti solidi urbani (MSW) riguardano la paura che produca quantità significative di diossina e furani. Le diossine e i furani sono considerati da molti come seri pericoli per la salute. L’EPA ha annunciato nel 2012 che il limite di sicurezza per il consumo orale umano è di 0,7 picogrammi di equivalenza tossica (TEQ) per chilogrammo di peso corporeo al giorno, che equivale a 17 miliardesimi di grammo per una persona di 150 libbre all’anno.

Nel 2005, il Ministero dell’Ambiente della Germania, dove all’epoca c’erano 66 inceneritori, ha stimato che “…mentre nel 1990 un terzo di tutte le emissioni di diossina in Germania proveniva da impianti di incenerimento, nel 2000 la cifra era meno dell’1%. I camini e le stufe in maiolica nelle case private scaricano da soli circa 20 volte più diossina nell’ambiente rispetto agli impianti di incenerimento.”

Secondo la United States Environmental Protection Agency, le percentuali di combustione dell’inventario totale di diossina e furano da tutte le fonti note e stimate negli Stati Uniti (non solo incenerimento) per ogni tipo di incenerimento sono le seguenti: 35,1% botti da cortile; 26,6% rifiuti medici; 6,3% fanghi di trattamento delle acque reflue comunali; 5,9% combustione di rifiuti urbani; 2,9% combustione di legno industriale. Così, la combustione controllata dei rifiuti ha rappresentato il 41,7% dell’inventario totale della diossina.

Nel 1987, prima che i regolamenti governativi richiedessero l’uso di controlli delle emissioni, c’era un totale di 8.905,1 grammi (314,12 once) di equivalenza tossica (TEQ) di emissioni di diossina dai combustori di rifiuti urbani degli Stati Uniti. Oggi, le emissioni totali dagli impianti sono 83,8 grammi (2,96 once) TEQ all’anno, una riduzione del 99%.

La combustione di barili di rifiuti domestici e di giardino, ancora permessa in alcune aree rurali, genera 580 grammi (20 once) di diossine all’anno.Gli studi condotti dall’US-EPA hanno dimostrato che una famiglia che usa un barile bruciato ha prodotto più emissioni di un impianto di incenerimento che smaltisce 200 tonnellate metriche (220 tonnellate corte) di rifiuti al giorno nel 1997 e cinque volte tanto nel 2007 a causa dell’aumento delle sostanze chimiche nei rifiuti domestici e della diminuzione delle emissioni degli inceneritori municipali che usano una tecnologia migliore.

Gli stessi ricercatori hanno scoperto che le loro stime originali per il barile bruciato erano alte, e che l’impianto di incenerimento usato per il confronto rappresentava un impianto teorico “pulito” piuttosto che qualsiasi impianto esistente. I loro studi successivi hanno scoperto che i barili bruciati producono una mediana di 24,95 nanogrammi TEQ per libbra di spazzatura bruciata, in modo che una famiglia che brucia 5 libbre di spazzatura al giorno, o 1825 libbre all’anno, produce un totale di 0,0455 mg TEQ all’anno, e che il numero equivalente di barili bruciati per gli 83,8 grammi (2.96 oz) dei 251 bruciatori di rifiuti urbani inventariati dall’EPA negli Stati Uniti nel 2000, è di 1.841.700, o in media, 7337 barili familiari per inceneritore di rifiuti urbani.

La maggior parte del miglioramento delle emissioni di diossina negli Stati Uniti è stato per gli inceneritori di rifiuti urbani su larga scala. A partire dal 2000, anche se gli inceneritori su piccola scala (quelli con una capacità giornaliera inferiore alle 250 tonnellate) hanno trattato solo il 9% del totale dei rifiuti bruciati, questi hanno prodotto l’83% delle diossine e dei furani emessi dalla combustione dei rifiuti urbani.

Metodi di cracking della diossina e limitiModifica

La scomposizione della diossina richiede l’esposizione dell’anello molecolare ad una temperatura sufficientemente elevata in modo da innescare la rottura termica dei forti legami molecolari che lo tengono insieme. Piccoli pezzi di cenere volante possono essere piuttosto spessi, e un’esposizione troppo breve ad alta temperatura può degradare la diossina solo sulla superficie della cenere. Per una camera d’aria di grande volume, un’esposizione troppo breve può anche far sì che solo alcuni dei gas di scarico raggiungano la temperatura di degradazione completa. Per questo motivo c’è anche un elemento di tempo per l’esposizione alla temperatura per garantire il riscaldamento completo attraverso lo spessore della cenere volante e il volume dei gas di scarico.

Ci sono dei compromessi tra l’aumento della temperatura o del tempo di esposizione. Generalmente quando la temperatura di rottura molecolare è più alta, il tempo di esposizione per il riscaldamento può essere più breve, ma temperature troppo alte possono anche causare usura e danni ad altre parti dell’attrezzatura di incenerimento. Allo stesso modo, la temperatura di decomposizione può essere abbassata in una certa misura, ma allora i gas di scarico richiederebbero un periodo di tempo più lungo, forse di diversi minuti, il che richiederebbe camere di trattamento grandi e lunghe che occupano molto spazio nell’impianto di trattamento.

Un effetto collaterale della rottura dei forti legami molecolari della diossina è la potenziale rottura dei legami del gas azoto (N2) e del gas ossigeno (O2) nell’aria di alimentazione. Quando il flusso di scarico si raffredda, questi atomi staccati altamente reattivi riformano spontaneamente i legami in ossidi reattivi come NOx nel gas di scarico, che possono provocare la formazione di smog e piogge acide se fossero rilasciati direttamente nell’ambiente locale. Questi ossidi reattivi devono essere ulteriormente neutralizzati con la riduzione catalitica selettiva (SCR) o la riduzione selettiva non catalitica (vedi sotto).

Il cracking della diossina nella praticaModifica

Le temperature necessarie per abbattere la diossina non sono tipicamente raggiunte quando si brucia la plastica all’aperto in un barile o in una fossa di rifiuti, causando alte emissioni di diossina come menzionato sopra. Mentre la plastica di solito brucia in un incendio all’aperto, le diossine rimangono dopo la combustione e galleggiano nell’atmosfera, o possono rimanere nella cenere dove possono essere lisciviate nelle acque sotterranee quando la pioggia cade sul mucchio di cenere. Fortunatamente, i composti di diossina e furano si legano molto fortemente alle superfici solide e non sono dissolti dall’acqua, quindi i processi di lisciviazione sono limitati ai primi millimetri sotto il mucchio di cenere. Le diossine in fase gassosa possono essere sostanzialmente distrutte usando catalizzatori, alcuni dei quali possono essere presenti come parte della struttura del sacco filtrante in tessuto.

I moderni design degli inceneritori municipali includono una zona ad alta temperatura, dove il gas di scarico viene mantenuto a una temperatura superiore a 850 °C (1.560 °F) per almeno 2 secondi prima di essere raffreddato. Sono dotati di riscaldatori ausiliari per garantire questo in ogni momento. Questi sono spesso alimentati da petrolio o gas naturale, e sono normalmente attivi solo per una frazione molto piccola del tempo. Inoltre, la maggior parte degli inceneritori moderni utilizza filtri in tessuto (spesso con membrane in teflon per migliorare la raccolta di particelle submicroniche) che possono catturare le diossine presenti in o su particelle solide.

Per gli inceneritori comunali molto piccoli, la temperatura necessaria per la degradazione termica della diossina può essere raggiunta utilizzando un elemento di riscaldamento elettrico ad alta temperatura, più uno stadio di riduzione catalitica selettiva.

Anche se le diossine e i furani possono essere distrutti dalla combustione, la loro riformazione attraverso un processo noto come “sintesi de novo” mentre i gas di emissione si raffreddano è una probabile fonte delle diossine misurate nei test di emissione dagli impianti che hanno alte temperature di combustione mantenute a lunghi tempi di permanenza.

CO2Modifica

Come per altri processi di combustione completa, quasi tutto il carbonio contenuto nei rifiuti viene emesso come CO2 nell’atmosfera. I rifiuti urbani contengono approssimativamente la stessa frazione di massa di carbonio della CO2 stessa (27%), quindi l’incenerimento di 1 tonnellata di rifiuti urbani produce circa 1 tonnellata di CO2.

Se i rifiuti fossero messi in discarica, 1 tonnellata di rifiuti urbani produrrebbe circa 62 metri cubi di metano attraverso la decomposizione anaerobica della parte biodegradabile dei rifiuti. Poiché il potenziale di riscaldamento globale del metano è 34 e il peso di 62 metri cubi di metano a 25 gradi Celsius è 40,7 kg, questo equivale a 1,38 tonnellate di CO2, che è più della tonnellata di CO2 che sarebbe stata prodotta dall’incenerimento. In alcuni paesi si raccolgono grandi quantità di gas di discarica. Ancora il potenziale di riscaldamento globale del gas di discarica emesso nell’atmosfera è significativo. Negli Stati Uniti è stato stimato che il potenziale di riscaldamento globale del gas di discarica emesso nel 1999 era circa il 32% più alto della quantità di CO2 che sarebbe stata emessa dall’incenerimento. Dopo questo studio, la stima del potenziale di riscaldamento globale per il metano è stata aumentata da 21 a 35, il che da solo aumenterebbe questa stima a quasi il triplo effetto GWP rispetto all’incenerimento degli stessi rifiuti.

Inoltre, quasi tutti i rifiuti biodegradabili hanno origine biologica. Questo materiale è stato formato dalle piante utilizzando il CO2 atmosferico, tipicamente nell’ultima stagione di crescita. Se queste piante ricrescono, il CO2 emesso dalla loro combustione sarà nuovamente sottratto all’atmosfera.

Queste considerazioni sono la ragione principale per cui diversi paesi amministrano l’incenerimento dei rifiuti biodegradabili come energia rinnovabile. Il resto – principalmente plastica e altri prodotti derivati dal petrolio e dal gas – è generalmente trattato come non rinnovabile.

Risultati diversi per l’impronta di CO2 dell’incenerimento possono essere raggiunti con diversi presupposti. Le condizioni locali (come una limitata domanda locale di teleriscaldamento, nessuna elettricità generata da combustibili fossili da sostituire o alti livelli di alluminio nel flusso dei rifiuti) possono diminuire i benefici di CO2 dell’incenerimento.La metodologia e altre ipotesi possono anche influenzare i risultati in modo significativo. Per esempio, le emissioni di metano dalle discariche che si verificano in una data successiva possono essere trascurate o dare meno peso, o i rifiuti biodegradabili possono non essere considerati CO2 neutrali. Uno studio di Eunomia Research and Consulting del 2008 sulle potenziali tecnologie di trattamento dei rifiuti a Londra ha dimostrato che applicando molti di questi (secondo gli autori) presupposti insoliti, la media degli impianti di incenerimento esistenti si è comportata male per il bilancio di CO2 rispetto al potenziale teorico di altre tecnologie emergenti di trattamento dei rifiuti.

Altre emissioniModifica

Altre emissioni gassose nei gas di scarico dei forni inceneritori includono ossidi di azoto, anidride solforosa, acido cloridrico, metalli pesanti e particelle fini. Tra i metalli pesanti, il mercurio è una delle maggiori preoccupazioni a causa della sua tossicità e dell’alta volatilità, poiché essenzialmente tutto il mercurio nel flusso dei rifiuti urbani può uscire nelle emissioni se non viene rimosso dai controlli delle emissioni.

Il contenuto di vapore nel camino può produrre fumi visibili dal camino, che possono essere percepiti come un inquinamento visivo. Può essere evitato diminuendo il contenuto di vapore attraverso la condensazione e il riscaldamento dei fumi, o aumentando la temperatura di uscita dei fumi ben al di sopra del loro punto di rugiada. La condensazione dei fumi permette di recuperare il calore latente di vaporizzazione dell’acqua, aumentando così l’efficienza termica dell’impianto.

Pulizia dei fumiModifica

Elettrodi all’interno del precipitatore elettrostatico

La quantità di inquinanti nei fumi degli impianti di incenerimento può essere ridotta o meno da diversi processi, a seconda dell’impianto.

Il particolato viene raccolto tramite la filtrazione delle particelle, più spesso precipitatori elettrostatici (ESP) e/o filtri a maniche. Questi ultimi sono generalmente molto efficienti per la raccolta di particelle fini. In un’indagine del Ministero dell’Ambiente della Danimarca nel 2006, le emissioni medie di particolato per contenuto energetico dei rifiuti inceneriti da 16 inceneritori danesi erano inferiori a 2,02 g/GJ (grammi per contenuto energetico dei rifiuti inceneriti). Misurazioni dettagliate di particelle fini con dimensioni inferiori a 2,5 micrometri (PM2.5) sono state effettuate su tre degli inceneritori: Un inceneritore dotato di un ESP per la filtrazione delle particelle ha emesso 5,3 g/GJ di particelle fini, mentre due inceneritori dotati di filtri a maniche hanno emesso 0,002 e 0,013 g/GJ di PM2,5. Per le particelle ultra fini (PM1.0), i numeri erano 4,889 g/GJ PM1.0 dall’impianto ESP, mentre le emissioni di 0,000 e 0,008 g/GJ PM1.0 sono state misurate dagli impianti dotati di filtri a maniche.

Gli scrubber di gas acido sono utilizzati per rimuovere l’acido cloridrico, l’acido nitrico, l’acido fluoridrico, il mercurio, il piombo e altri metalli pesanti. L’efficienza della rimozione dipende dall’attrezzatura specifica, dalla composizione chimica dei rifiuti, dalla progettazione dell’impianto, dalla chimica dei reagenti e dalla capacità degli ingegneri di ottimizzare queste condizioni, che possono essere in conflitto per diversi inquinanti. Per esempio, la rimozione del mercurio dagli scrubber a umido è considerata casuale e può essere inferiore al 50%. Gli scrubber di base rimuovono l’anidride solforosa, formando gesso per reazione con la calce.

L’acqua di scarico degli scrubber deve successivamente passare attraverso un impianto di trattamento delle acque reflue.

L’anidride solforosa può anche essere rimossa tramite desolforazione a secco iniettando slurry di calcare nel gas di scarico prima della filtrazione delle particelle.

Il NOx viene ridotto mediante riduzione catalitica con ammoniaca in un convertitore catalitico (riduzione catalitica selettiva, SCR) o mediante una reazione ad alta temperatura con ammoniaca nel forno (riduzione selettiva non catalitica, SNCR). L’urea può essere sostituita all’ammoniaca come reagente riducente, ma deve essere fornita prima nel processo in modo che possa idrolizzarsi in ammoniaca. La sostituzione dell’urea può ridurre i costi e i potenziali pericoli associati allo stoccaggio dell’ammoniaca anidra.

I metalli pesanti sono spesso adsorbiti sulla polvere di carbone attivo iniettata, che viene raccolta per filtrazione delle particelle.

Uscite solideModifica

Funzionamento di un inceneritore a bordo di una portaerei

L’incenerimento produce ceneri volanti e ceneri pesanti proprio come avviene quando si brucia il carbone. La quantità totale di ceneri prodotte dall’incenerimento dei rifiuti solidi urbani varia dal 4 al 10% in volume e dal 15-20% in peso della quantità originale di rifiuti, e le ceneri volanti ammontano a circa il 10-20% delle ceneri totali. Le ceneri volanti, di gran lunga, costituiscono più di un potenziale pericolo per la salute rispetto alle ceneri pesanti, perché le ceneri volanti spesso contengono alte concentrazioni di metalli pesanti come piombo, cadmio, rame e zinco, nonché piccole quantità di diossine e furani. Le ceneri pesanti raramente contengono livelli significativi di metalli pesanti. Al momento, anche se alcuni campioni storici testati dal gruppo di operatori di inceneritori soddisferebbero i criteri di ecotossicità, l’EA dice che “abbiamo accettato” di considerare le ceneri di fondo degli inceneritori come “non pericolose” fino a quando il programma di test non sarà completato.

Altri problemi di inquinamentoModifica

L’inquinamento da odori può essere un problema con gli inceneritori vecchio stile, ma gli odori e la polvere sono estremamente ben controllati negli impianti di incenerimento più recenti. Ricevono e immagazzinano i rifiuti in un’area chiusa con una pressione negativa con il flusso d’aria che viene indirizzato attraverso la caldaia che impedisce agli odori sgradevoli di fuoriuscire nell’atmosfera. Uno studio ha scoperto che l’odore più forte in un impianto di incenerimento nella Cina orientale si è verificato al suo porto di scarico dei rifiuti.

Un problema che colpisce le relazioni della comunità è l’aumento del traffico stradale dei veicoli di raccolta dei rifiuti per trasportare i rifiuti urbani all’inceneritore. Per questo motivo, la maggior parte degli inceneritori sono situati in aree industriali. Questo problema può essere evitato in una certa misura attraverso il trasporto dei rifiuti per ferrovia dalle stazioni di trasferimento.

Effetti sulla saluteModifica

I ricercatori scientifici hanno studiato gli effetti sulla salute umana degli inquinanti prodotti dall’incenerimento dei rifiuti. Molti studi hanno esaminato gli impatti sulla salute dall’esposizione agli inquinanti utilizzando le linee guida di modellazione dell’EPA degli Stati Uniti. L’esposizione attraverso l’inalazione, l’ingestione, il suolo e il contatto dermico sono incorporati in questi modelli. Gli studi di ricerca hanno anche valutato l’esposizione agli inquinanti attraverso campioni di sangue o di urina dei residenti e dei lavoratori che vivono vicino agli inceneritori di rifiuti. I risultati di una revisione sistematica delle ricerche precedenti hanno identificato una serie di sintomi e malattie legate all’esposizione all’inquinamento degli inceneritori. Questi includono neoplasie, problemi respiratori, anomalie congenite e morti o aborti infantili. Le popolazioni vicine a inceneritori vecchi e non adeguatamente mantenuti sperimentano un maggior grado di problemi di salute. Alcuni studi hanno anche identificato un possibile rischio di cancro. Tuttavia, le difficoltà nel separare l’esposizione all’inquinamento degli inceneritori dall’inquinamento combinato di industria, veicoli a motore e agricoltura limita queste conclusioni sui rischi per la salute.

Molte comunità hanno sostenuto il miglioramento o la rimozione della tecnologia degli inceneritori di rifiuti. Specifiche esposizioni di inquinanti, come alti livelli di biossido di azoto, sono state citate nelle lamentele della comunità relative all’aumento delle visite al pronto soccorso per problemi respiratori. I potenziali effetti sulla salute della tecnologia di incenerimento dei rifiuti sono stati pubblicizzati, in particolare quando si trovano in comunità che già affrontano oneri sanitari sproporzionati. Per esempio, l’inceneritore Wheelabrator di Baltimora, Maryland, è stato indagato a causa dell’aumento dei tassi di asma nella comunità vicina, che è prevalentemente occupata da persone a basso reddito e di colore. Gli sforzi della comunità hanno suggerito la necessità di una ricerca futura per affrontare la mancanza di dati sull’inquinamento in tempo reale. Queste fonti hanno anche citato la necessità di partnership accademiche, governative e no-profit per determinare meglio gli impatti sulla salute dell’incenerimento.