Gli inquinanti trattati

Dove si trova l’acido cloridrico (HCl)?

L’acido cloridrico è il principale inquinante acido negli impianti di termovalorizzazione dei rifiuti (WtE), ma può anche essere generato da processi di produzione industriale come la produzione di cemento e da alcune centrali elettriche a combustibile fossile.

Esistono leggi e normative nazionali e locali relative alle emissioni di HCl.  Ad esempio, il nuovo quadro giuridico per la termovalorizzazione dei rifiuti in Europa (BREF WI) richiede valori limite di emissione compresi tra 2 e 8 mg/Nm³. Pertanto, l’HCl deve essere rimosso fino a valori molto bassi, con efficienze di rimozione superiori al 99,9%.

La soluzione SOLVAir® per la rimozione dell’acido cloridrico (HCl)

I prodotti a base di sodio, bicarbonato di sodio e trona di SOLVAir® sono molto reattivi nei confronti dell’HCl e ne consentono l’abbattimento fino a livelli bassissimi (inferiori a 5 mg/Nm³) con un’elevata efficienza di rimozione.

SOLVAir®, i sorbenti più  efficienti

L’iniezione a secco di reagente (DSI, Dry Sorbent Injection) a base di sodio del processo SOLVAir®, a monte di un dispositivo di rimozione delle polveri, è un sistema molto semplice ed efficiente rispetto ad altri sistemi di trattamento dei fumi della concorrenza. Consente infatti la rimozione di HCl a livelli più elevati rispetto ad altri tipi di reagenti a secco.

Inoltre, il processo DSI è totalmente a secco, pertanto non produce alcun tipo di effluente liquido da trattare.

Reazioni di neutralizzazione di HCl con reagente a base di sodio SOLVAir®

Reazioni di neutralizzazione degli acidi con reagente a base di sodio SOLVAir®:

• ALCALI + GAS ACIDO → SALE
• NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂ + H₂O

Reazioni di neutralizzazione degli acidi con trona:

• NaHCO₃*Na2CO₃*2H₂O + 3HCl → 3NaCl + 2CO₂ + 4H₂O

I prodotti a base di sodio di SOLVAir® sono sicuri, non corrosivi e altamente efficaci per il controllo delle emissioni in atmosfera!

Dove si trova l’anidride solforosa (SO₂)

L’anidride solforosa è generata dagli impianti di produzione di calore ed energia come caldaie industriali e centrali elettriche, ma anche dalle industrie di produzione del cemento, del vetro, della fibra di vetro, della lana di roccia, della ceramica, del metallo e dai termovalorizzatori. Lo zolfo nel combustibile o nella materia prima viene convertito principalmente in anidride solforosa (SO₂) durante la combustione. Normalmente, oltre il 98% di ossidi di zolfo nei fumi della caldaia è SO₂, mentre il resto è SO₃.

Legislazione in materia di anidride solforosa (SO₂)

Esistono leggi e regolamenti nazionali e locali riguardanti le emissioni di SOx, nonché regolamenti a livello settoriale che si applicano a settori diversi come la produzione di energia da combustibili fossili, impianti di combustione (LCP), ferro e acciaio (IS), cemento e calce, vetro, ecc. In Europa, i relativi BREF richiedono valori limite di emissione fino a 30 mg/Nm³ e tassi di abbattimento di SO₂ compresi tra il 50 e il 98%.

La soluzione SOLVAir® per la rimozione dell’anidride solforosa (SO₂)

La soluzione SOLVAir® consiste nell’utilizzo di un’iniezione di reagente a secco (DSI) di prodotti a base di bicarbonato di sodio e trona nei fumi da depurare.

Gli ineguagliabili tassi di abbattimento SOLVAir®

Per alcune caldaie nel settore dei servizi pubblici, il trattamento della SO₂ con reattori a umido è troppo costoso. Spesso l’iniezione di reagente a secco si rivela la scelta più economica per questi settori. Il prodotto a base di sodio opportunamente macinato viene iniettato a secco e distribuito lungo tutto il condotto, consentendo l’abbattimento di SO₂ a livelli bassissimi (sono state misurate riduzioni oltre il 99%) al fine di rispettare anche le normative più severe. È particolarmente efficace in caso di livelli variabili di SO₂ da trattare.

Reazioni di neutralizzazione di anidride solforosa (SO₂) con reagente SOLVAir®

Reazioni di neutralizzazione degli acidi con reagente SOLVAir®:

• ALCALI + GAS ACIDO → SALE
• 2 NaHCO₃ + SO₂ +1/2 O₂ → Na₂SO₄ + 2 CO₂ + H₂O

Reazioni di neutralizzazione degli acidi con trona:

• 2 NaHCO₃*Na2CO₃*2H₂O+3SO₂+1/2O₂ →  3Na2SO₄+ 4 CO₂+3H₂O

I prodotti a base di sodio SOLVAir® sono soluzioni sicure, non corrosive e altamente efficaci per il controllo delle emissioni in atmosfera!

Dove si trova il triossido di zolfo (SO₃)

Il triossido di zolfo o anidride solforica è generato dagli impianti di produzione di calore ed energia come caldaie industriali e centrali elettriche, ma anche dalle industrie di produzione del cemento, del vetro, della fibra di vetro, della lana di roccia, della ceramica, del metallo e della termovalorizzazione dei rifiuti. Lo zolfo presente nel combustibile o nelle materie prime viene convertito principalmente in anidride solforosa (SO₂) durante la combustione. Normalmente, circa il 2% di ossidi di zolfo nei fumi della caldaia è SO₃, mentre il resto è SO₂. Nei processi manifatturieri, come la produzione di ceramica e vetro, questa percentuale può essere molto più alta.

Problemi di corrosione e formazione di sale

Poiché l’SO₃ ha un punto di rugiada acido superiore a 100 °C (212 °F), può facilmente verificarsi della condensa su punti freddi, con conseguente generazione di corrosione sulle parti metalliche. Inoltre, a causa della sua elevata reattività con l’ammoniaca (NH₃), che forma depositi di sale di ammonio, sono richiesti livelli molto bassi di SO₃ (inferiori a 10 mg/Nm³) nelle applicazioni di termovalorizzazione dei rifiuti per il funzionamento dei sistemi catalitici DeNOx di coda a basse temperature (180-200 °C, 356-392 °F).

La soluzione SOLVAir® per il triossido di zolfo (SO₃)

La soluzione SOLVAir® consiste nell’iniezione di reagente a secco (DSI) di prodotti a base di bicarbonato di sodio e trona nei fumi da depurare.

Rimozione mirata di SO₃

Usando questi prodotti, il triossido di zolfo (SO₃) può essere rimosso in modo specifico da un flusso di gas contenente sia SO₂ che SO₃ oppure ridotto a livelli bassissimi (<0,1 mg/Nm³). In alcuni casi, è prevista anche, contemporaneamente, un’elevata rimozione di SO₂. 

Pertanto, per i processi industriali che generano SO₃, l’iniezione di reagente a secco con prodotti a base di sodio macinato è spesso la scelta più efficiente ed economica.

Reazioni di neutralizzazione di SO₃ con sorbente SOLVAir®

Reazioni di neutralizzazione degli acidi con bicarbonato di sodio:

• ALCALI + GAS ACIDO → SALE
• 2 NaHCO₃ + SO₃ → Na₂SO₄ + 2 CO₂ + H₂O

Reazioni di neutralizzazione degli acidi con trona:

• 2 NaHCO₃*Na₂CO₃*2H₂O+3SO₃ →  3Na₂SO₄ + 4CO₂ + 3H₂O

I prodotti a base di sodio SOLVAir® sono soluzioni sicure, non corrosive e altamente efficaci per il controllo delle emissioni in atmosfera!

L’acido fluoridrico è un acido forte, che contribuisce alla pioggia acida e può avere un impatto pesante sulla flora circostante un punto di emissione, nonché sulla salute umana.

Dove si trova l’acido fluoridrico (HF)

Nella produzione di piastrelle, argilla espansa e mattoni, dove un elevato numero di piccole unità produttive richiede sistemi di controllo delle emissioni in atmosfera semplici ed efficaci, la gamma di prodotti SOLVAir® consente agli utenti di conformarsi alle normative locali e di ridurre i costi di trattamento dei fumi.

Una serie di gas acidi da attenuare

Nella produzione di piastrelle (piastrelle in terracotta, mattoni e piastrelle per pavimenti) i sistemi di purificazione dei gas di combustione devono tenere conto di tutti i principali inquinanti acidi: anidride solforosa (SO₂), acido cloridrico (HCl) e acido fluoridrico (HF). Anche la produzione di smalti e vetri speciali è interessata dalle emissioni di HF.

Legislazione in materia di acido fluoridrico (HF)

Esistono normative nazionali e locali, nonché regolamenti di settore relativi alle emissioni di HF. In Europa, per vari settori i Valori limite di emissione per l’HF sono normalmente 1 mg/Nm³ o inferiori.

La soluzione SOLVAir® per l’acido fluoridrico (HF)

La soluzione SOLVAir® consiste nell’iniezione di reagente a secco (DSI) di prodotti a base di sodio nei fumi da depurare.

Reazioni di neutralizzazione di acido fluoridrico (HF) con sorbente SOLVAir®

Neutralizzazione degli acidi con bicarbonato di sodio:

• ALCALI + GAS ACIDO  → SALE
• NaHCO₃ + HF → NaF + CO₂ + H₂O

Neutralizzazione degli acidi con trona: [TM3]

• NaHCO₃*Na₂CO₃*2H₂O + 3HF → 3NaF+2CO₂+4H₂O

I prodotti a base di sodio SOLVAir® sono soluzioni sicure, non corrosive e altamente efficaci per il controllo delle emissioni in atmosfera! Con i prodotti a base di sodio SOLVAir®, le normative locali in materia di inquinanti acidi vengono facilmente rispettate. L’esperienza ha inoltre dimostrato che il bicarbonato produce risultati efficaci e dimostrabili.

Per polveri (PM) si intendono particelle fini e goccioline liquide di aerosol sufficientemente piccole da essere trasportate dall’aria. Le polveri sottili (PM10, PM2,5) e le goccioline acide come gli aerosol di triossido di zolfo (SO₃) possono penetrare nei polmoni e influire notevolmente sulla salute.

Dove si trovano polveri (PM) e aerosol

Processi di combustione che utilizzano combustibili solidi o liquidi e vari processi di produzione.

Legislazione in materia di polveri (PM) e aerosol

Esistono leggi e normative nazionali e locali riguardanti le polveri. I valori limite di emissione delle polveri sono compatibili con i livelli che possono essere raggiunti mediante filtrazione con filtri a maniche, ovvero da 5 a 10 mg/Nm³.

Limitazioni sugli inalabili

Ad esempio, la Commissione europea regola la frazione inalabile di inquinamento da PM (Direttiva 2008/50/CE relativa alla qualità dell’aria ambiente e per un’aria più pulita in Europa) a causa della sua capacità di penetrare nei polmoni e del suo potenziale impatto sulla salute. Tuttavia, non esistono ancora valori limite di emissione specifici per le polveri sottili (PM10, PM2,5).

La soluzione SOLVAir® per polveri (PM) e aerosol

Utilizzando i prodotti a base di sodio SOLVAir®, le goccioline di acido vengono facilmente neutralizzate e la filtrazione con un filtro a maniche riduce le emissioni di polveri a livelli vicini allo zero.

Precipitatori elettrostatici complementari

In alcuni siti, i precipitatori elettrostatici (ESP) sono la tecnologia di controllo dell’inquinamento più diffusa per ridurre le emissioni di polveri. L’impiego di reagenti di sodio iniettati prima dell’ESP (elettrofiltro) migliora le sue prestazioni, riducendo ulteriormente le emissioni di PM.

Filtri a maniche complementari

Se usato come reagente a secco iniettato in un condotto prima di un filtro a maniche, il bicarbonato di sodio reagisce con i gas acidi. La nostra soluzione, in combinazione con dispositivi di filtraggio ad alte prestazioni, consente di raggiungere emissioni di PM inferiori a 1 mg/Nm³.

Gli ossidi di azoto sono tra gli inquinanti più comunemente riscontrati. Contribuiscono alla formazione di piogge acide e sono la causa principale della presenza di ozono troposferico. Partecipano inoltre alla formazione di polveri e il loro impatto geografico può essere notevole in quanto vengono facilmente trasportati dai venti.

Dove si trovano gli ossidi di azoto

In tutti i processi di combustione e produzione. Gli ossidi di azoto (NOx) sono generati da qualsiasi processo di combustione ad alta temperatura in cui sono presenti sia ossigeno che azoto.

Reazioni endotermiche naturali

Questi ossidi di azoto si formano quando il calore generato dalla combustione provoca reazioni endotermiche tra azoto e ossigeno. Il monossido di azoto (NO) è in genere il componente principale, rappresentando il 90% di NOx.

I processi di combustione alimentati a gas naturale generano NOx quando l’azoto nell’aria reagisce con l’ossigeno. Anche i processi di combustione alimentati a carbone e petrolio, nonché la combustione di rifiuti e biomassa generano NOx a causa dell’ossidazione dell’azoto contenuto nel combustibile.

Legislazione in materia di ossidi di azoto

Per gli impianti europei di termovalorizzazione dei rifiuti, l’intervallo dei valori limite di emissione per NOx è compreso tra 50 e 150 mg/Nm³. Nelle aree urbane, a causa dell’effetto cumulativo di NOx prodotto dal traffico veicolare, vengono spesso imposti valori (ELV) più bassi.

La soluzione SOLVAir® per gli ossidi di azoto (NOx)

La soluzione SOLVAir® consiste nell’iniezione di reagente a secco (DSI) di prodotti a base di sodio per la depurazione dei fumi, che evita il riscaldamento dei fumi quando vengono utilizzati sistemi catalitici DeNOx di coda.

In combinazione con l’abbattimento di SO₂

Se utilizzati come reagente a secco iniettato a monte di un filtro, i prodotti a base di sodio reagiscono prontamente con i gas acidi. In alcuni casi, il 10-20% dell’abbattimento di NOx si verifica in concomitanza con la rimozione di SO₂.

Limitazione dei depositi di solfato di ammonio

La riduzione di NOx è spesso ottenuta installando un sistema di riduzione catalitica selettiva (SCR), che utilizza ammoniaca e un catalizzatore per convertire NOx in N2. Il sistema SCR deve operare a temperature piuttosto elevate per evitare il deposito di (bi)solfato di ammonio sullo strato di catalizzatore. Tuttavia, poiché il bicarbonato di sodio ha la massima reattività nei confronti di SO₂, lascia un livello molto basso di inquinante residuo, riducendo così al minimo il rischio di formazione e deposito di (bi)solfato di ammonio.

Maggiore efficienza energetica

Inoltre, l’ampio intervallo di temperature di esercizio dei reagenti a base di bicarbonato consente di evitare il raffreddamento dei fumi, necessario invece con altre opzioni di trattamento.

La somma di tali fattori consente l’uso del dispositivo catalitico DeNOx alla stessa temperatura del filtro a maniche, risparmiando l’energia necessaria per riscaldare i gas ed evitando le relative emissioni di CO₂. Inoltre, è possibile prevedere un ulteriore passaggio di recupero energetico del calore dai gas depurati. Infine, i prodotti a base di bicarbonato SOLVAir® sono compatibili anche con i sistemi non catalitici DeNOx (SNCR), che iniettano soluzioni di ammoniaca o urea nella zona di combustione.

 Dove si trovano i microinquinanti

I microinquinanti quali diossine, furani e altri idrocarburi policiclici aromatici (PAH), nonché inquinanti organici persistenti (POP) e altri composti organici del carbonio vengono spesso prodotti durante una combustione.

Una serie di elementi tossici

Questi prodotti sono nella maggior parte dei casi tossici o dannosi per la salute umana o animale e possono contaminare i prodotti agricoli. Il controllo delle loro emissioni è un passaggio fondamentale per evitarne l’assorbimento da parte degli organismi viventi.     

Legislazione in materia di microinquinanti

Per gli impianti europei di termovalorizzazione dei rifiuti, l’intervallo dei valori limite di emissione è il seguente:

• Diossine e furani: 0,1 ng TE/Nm³
• Composti di carbonio organico (TOC): 10 mg/Nm³
• Negli Stati Uniti, esistono disposizioni speciali per monitorare diossine e furani, ma i limiti effettivi sono stabiliti caso per caso secondo i singoli permessi rilasciati dalle autorità. I limiti di monitoraggio e di applicazione sono cumulativi e pari a 0,1 grammi per le diossine e i composti simili alle diossine e sono disciplinati dal Toxic Release Inventory (Inventario delle emissioni inquinanti) e dalla Sezione 313 dell’Emergency Planning and Community Right-to-know Act (EPCRA).

La soluzione SOLVAir® per i microinquinanti

La soluzione SOLVAir® consiste nell’iniezione a secco di reagente (DSI) di prodotti a base di sodio nei fumi da depurare.

Reagenti efficaci integrati con carbone attivo

I prodotti a base di bicarbonato di sodio macinato sono reagenti efficaci. Per soddisfare i più severi limiti di emissione di diossine e furani nell’incenerimento dei rifiuti (in genere 0,1 ng TE/Nm³), è richiesta unicamente un’iniezione di carbone attivo (o coke di lignite) insieme al bicarbonato di sodio.

Un sistema facile da installare

Questo adsorbente viene quindi separato dai fumi nel filtro a maniche, che cattura anche i prodotti sodici residui (PSR). I valori delle emissioni osservati possono essere di molto inferiori ai limiti stabiliti. L’unico dispositivo necessario per la rimozione delle diossine è un sistema di stoccaggio, dosaggio e iniezione dell’adsorbente.

Rimozione di più inquinanti contemporaneamente

In questo modo, saranno rimossi anche altri microinquinanti (PAH, POP, composti organici del carbonio, ecc.). Inoltre, i microinquinanti saranno distrutti da un catalizzatore di coda utilizzato per il controllo di NOx, ed in particolare diossine e furani.

I metalli pesanti più critici dal punto di vista ambientale sono: mercurio (Hg), cadmio (Cd), tallio (Tl), piombo (Pb), zinco (Zn) e arsenico (As).

Dove si trovano i metalli pesanti

I metalli pesanti sono inquinanti tossici e persistenti che vengono generati nelle centrali elettriche a combustibile fossile, nella combustione dei rifiuti e nei processi industriali. Sono rilasciati dai processi di combustione come polveri o in forma gassosa. Possono accumularsi nella catena alimentare e quindi nei tessuti umani e animali.

Legislazione in materia di metalli pesanti

I Valori limite di emissione (ELV) per gli impianti europei di termovalorizzazione dei rifiuti sono i seguenti:

• Mercurio (Hg): <0,05 mg/Nm³, secco, 11% O2
• Cadmio + tallio (Cd + Tl): <0,05 mg/Nm³, secco, 11% O2
• Altri metalli pesanti (totale): <0,5 mg/Nm³, secco, 11% O2
• Negli Stati Uniti, in base al Toxic Release Inventory (Inventario delle emissioni inquinanti) e alla Sezione 313 dell’Emergency Planning and Community Right-to-know Act (EPCRA). Il limite da segnalare per i composti di mercurio è di 10 libbre/anno, per i composti poliaromatici è di 100 libbre/anno.

La soluzione SOLVAir® per i metalli pesanti

La soluzione SOLVAir® consiste nell’iniezione di sorbente a secco (DSI) di prodotti a base di sodio nei fumi da depurare.

Aggiunta di un adsorbente

I metalli pesanti sono facilmente controllati aggiungendo al prodotto a base di bicarbonato di sodio un adsorbente come carbone attivo o coke di lignite.

Dopo la decomposizione termica, il reagente a base di bicarbonato diventa poroso e presenta un’elevata superficie specifica (~ 10 m²/g BET). Questo consente di rimuovere il 20-70% di mercurio se utilizzato da solo e, se utilizzato in combinazione con carbone attivo (o coke di lignite) su un filtro a maniche, consente di ottenere tassi di abbattimento del mercurio superiori al 99%.

Conformità ai limiti più severi

Il carbone attivo e il coke di lignite consentono il rispetto dei limiti di emissione europei più severi in materia di termovalorizzazione dei rifiuti, per temperature dei fumi inferiori a 220 °C (430 °F). A temperature più elevate, la rimozione del mercurio si rivela meno efficiente. Poiché altri metalli pesanti sono meno volatili del mercurio, l’efficienza della loro rimozione è perfino migliore.