Franco Fox
Premessa.
In un precedente mio articolo comparso nel numero 7 / 8 dello scorso anno di questa stessa rivista parlai brevemente e in generale dell'inqui-namento delle acque, soffermandomi in partico-lare sulla situazione esistente nella regione Pie-monte. Continuando il tema allora iniziato m i soffermerò, seguendo lo stesso schema, ad analiz-zare l'inquinamento atmosferico sia nelle compo-nenti che nei possibili rimedi.
Premesso che questo tipo di inquinamento può avere origine naturale (come ad esempio in occa-sione delle eruzioni vulcaniche) e artificiale (cioè determinato dalle attività umane per immissione nociva nell'aria che respiriamo di vapori, gas, fumi e polveri da parte soprattutto delle industrie, degli impianti di riscaldamento domestico e dei mezzi di locomozione), preme sottolineare che
Per le polveri Per le polveri e i gas Per i vapori
Quali considerazioni di ordine generale sui pregi e sui difetti del metodo a secco rispetto a quello ad umido si può dire che:
1) la polvere recuperata negli impianti a secco è pronta al riutilizzo qualora si intenda riavvalersene;
2) i sistemi a secco determinano moderate
per combatterlo è necessario o evitare all'origine il formarsi delle suddette sostanze volatili perico-lose per la salute pubblica, utilizzando ad esempio particolari tipi di combustibili invece di altri, oppure ricorrere, u n a volta prodotte, al loro abbattimento od assorbimento mediante adeguati impianti.
Sistemi di abbattimento.
L'operazione di abbattimento riguarda le pol-veri e può essere eseguita a secco oppure ad umido, mentre l'assorbimento attiene ai gas od ai vapori e può essere eseguito soltanto ad umido, ad eccezione dei vapori che possono essere assor-biti da particolari sostanze solide. In via schema-tica i vari tipi di impianto sui quali attualmente si può contare per limitare i danni sono:
( v e d i fig.3) ( » 4) ( » 8) ( » 9) ( » 10) ( » 11)
perdite di carico nell'aeriforme da trattare con conseguenti ridotti consumi di energia necessaria per l'attivazione del flusso fluido;
3) gli impianti a secco sono strutturalmente e funzionalmente molto semplici con conseguenti bassi costi di investimento e di gestione;
4) presentano però u n grado di efficienza piuttosto basso;
abbattitori statici a secco
camere a setti camere a gravità cicloni filtri a tele elettrofiltri (vedi fig. 1) ( » 2) ( » 5) ( » 6) ( » 7) abbattitori dinamici a secco (analoghi agli statici ma forniti di ventilatori) abbattitori e assorbitori ad u m i d o statici dinamici a gravità centrifughi a riempimento a sbattimento a venturi
Fig. 2 . A s e t t i . La c a d u t a d e l l e p a r t i c e l l e d i p o l v e r e p i ù p e s a n t i , o l t r e c h e e s s e r e d e t e r m i n a t a dal b r u s c o a l l a r g a m e n t o di s e z i o n e , è a i u t a t a a n c h e d a l c a m b i a m e n t o di d i r e z i o n e p r o v o c a t a d a l s e t t o . Fig. 4 . L a v a t o r e c e n t r i f u g o . I f u m i o i g a s v e n g o n o i n t r o d o t t i t a n g e n z i a l m e n t e a l l ' i n t e r n o d e l c i l i n d r o e s a l e n d o a v o r t i c e i n c o n t r a n o gli s p r u z z i d e l l ' a c q u a l a n c i a t a a s -s i a l m e n t e . La p o l v e r e e d a l c u n i g a -s -s o l u b i l i v e n g o n o t r a s c i n a t i s u l f o n d o d a l l ' a c q u a p e r g r a v i t à . INGRESSO FUMI Fig. I . D e p o l v e r a t o r e a c a m e r e . La d i m i n u z i o n e d i v e l o c i t à d e i f u m i in c o r r i s p o n d e n z a agli a l l a r g a m e n t i di s e z i o n e d e t e r m i n a la c a d u t a d e l l e p a r t i c e l l e d i p o l v e r e p i ù p e s a n t i in essi c o n t e n u t e . Fig. 3. L a v a t o r e a g r a v i t à . La p o l v e r e e d a l c u n i gas s o l u b i l i s o n o a b b a t t u t i v e n e n d o a c o n t a t t o in c o n t r o - c o r r e n t e a l l ' a c q u a s p r u z z a t a d a l l ' a l t o e c a d o n o p e r g r a v i t à i n s i e m e a d e s s a . ÌO ACQUA • FANGHI DA TRATTARE Fig. 5 . A b b a t t i m e n t o p o l v e r e c o n c i c l o n e . I f u m i e n t r a n o t a n g e n -z i a l m e n t e n e l l a p a r t e a l t a d e i c i l i n d r i e s c e n d e n d o a s p i r a l e d e n t r o di e s s i a b b a n d o n a n o l e p a r t i c e l l e p i ù p e s a n t i d e l l a p o l v e r e p e r a z i o n e c e n t r i f u g a . M e n t r e q u e s t e si d e p o s i t a n o n e l l a p a r t e b a s s a d e l c i c l o n e , i f u m i d e p u r a t i r i s a l g o n o l u n g o la z o n a c e n t r a l e d e i c i l i n d r i . Fig. 6 . A b b a t t i m e n t o p o l v e r e m e d i a n t e m a n i c h e d i s t o f f a . L ' a e r i f o r m e p o l v e r o s o d e v e a t t r a v e r s a r e d e l l e m a n i c h e d i t e l a s u l l e q u a l i lascia lo p a r t i c e l l e di p o l v e r e p i ù g r a n d i c h e n o n p a s s a n o a t t r a v e r s o la t r a m a d e l t e s s u t o . D i s p o s i t i v i m e c c a n i c i a u t o -m a t i c i s c u o t e n d o d e t t e -m a n i c h e f a n n o p r e c i p i t a r e sul f o n d o la p o l v e r e d a e s s e t r a t t e n u t a .
INGRESSO FUMI .POLVEROSI ISOLANTE USCITA FUMI Fig. 7. A b b a t t i m e n t o p o l v e r e m e d i a n t e e l e t t r o H I t r o L ' a e r i f o r m e p o l v e r o s o v i e n e d a p p r i m a r i p a r t i t o d a p i a s t r e f o r a t e f r a d i l o r o s f a l s a t e , q u i n d i i n f i l a n d o s i f r a le a r m a -t u r e a l -t e r n a -t i v a m e n -t e a d a l -t o p o -t e n z i a l e e l e -t -t r i c o e d a t e r r a , si i o n i z z a . La p o l v e r e c o s i e l e t t r i z z a t a v i e n e a t t r a t t a dal p o l o a v e n t e s e g n o c o n t r a r i o e s u d i e s s o a d e r i s c e m a v i e n e f a t t a c a d e r e n e l f o n d o d a l l e s c o s s e p r o d o t t e dai m a r t e l l i r o t a n t i . SCUOTITORI
USCITA FUMI DEPURATI
1 ASPIRATORE CARBONE ATTIVO • • • • • • • • • • 7 7 7 7 7 7 7 7 VALVOLA
USCITA ARIA DEPURATA
FASE 1
F i g . I I . D e p u r a z i o n e p e r a d s o r b i m e n t o . - Fase I di adsorbimento. Il s o l v e n t e s o t t o f o r m a d i v a p o r o v e n e n d o a c o n t a t t o c o n l o s t r a t o d i c a r b o n o a t t i v o n o
v i e n e a d s o r b i t o e n e i m p r e g n a l a m a s s a f i n o a r a g g i u n t a s a t u r a z i o n e . - Fase 2 di rigenerazione carbone e di recupero solvente. Il c a r b o n o a t t i v o , u n a v o l t a s a t u
-r a t o d a l s o l v e n t e , d e v e e s s e -r e -r i a t t i v a t o e n e l l o s t e s s o t e m p o s i d e v o -r e c u p e -r a -r e il s o l v e n t e a d s o -r b i t o . Si c h i u d o n o a l l o -r a l o v a l v o l e d i i n g -r e s s o o d i u s c i t a o s i i n s e r i s c e il r i s c a l d a t o r e . Il v a p o r e d ' a c q u a c h e si g e n e r a p a s s a n d o i n c o n t r o - c o r r e n t o l o s t r a t o d i c a r b o n o a t t i v o f a e v a p o r a r e il s o l v e n t e a s s i e m o a l q u a l e v i e n e p o i c o n d e n s a t o e i n s e g u i t o d a e s s o s e p a r a t o . È. V,.' . O INGRESSO FUMI ^ ^ USCITA B9r DEPURATO F i g . IO. L a v a t o r e V e n t u r i . L ' a c q u a i n i e t t a t a i n c o r r i s p o n d e n z a d e l l a s t r o z z a t u r a d e l c o n d o t t o c r e a u n ' a s p i -r a z i o n e d e i f u m i e d e i g a s d a t -r a t t a -r e . L ' a l t a v e l o c i t à r e l a t i v a c h e s i d e t e r m i n a f r a l e p a r t i c e l l e s o l i d e e q u e l l e l i q u i d e n e f a v o r i s c e l ' i n t i m o c o n t a t t o . F e n o m e n i d i c o n d e n s a z i o n e d e i g a s i n s e g u i t o a s a t u r a z i o n e i n c o r r i s p o n -d e n z a -d e l V e n t u r i c o n t r i b u i s c o n o a l l o r o a b b a t t i m e n t o d a p a r t e d e l f l u s s o l i q u i d o . INGRESSO ACQUA SCARICO F i g . 9 . L a v a t o r e a s b a t t i m e n t o . I g a s e d i f u m i d a t r a t t a r e p e r c o r r o n o u n a c h i o c c i o l a l u n g o la q u a l e i n c o n t r a n o a c q u a n e -b u l i z z a t a d a u n r o t o r e a p a l e t t e c h e g i r a i n s e n s o c o n t r a r i o al m o v i m e n t o d e l l ' a e r i f o r m e . L ' a c q u a v i e n e i m m e s s a s u l l ' a s s e d i r o t a z i o n e d e l l a v a t o r e e la s u a p o l v e r i z z a z i o n e s i v e r i f i c a f r a u n s i s t e m a m u l t i p l o d i p a l e t t e f i s s e e d u n a l t r o m o b i l e a v e n t e e l e v a t a v e l o c i t à d i r o t a z i o n e .
USCITA FANGHI DA TRATTARE
5) non possono trattare aeriformi aventi temperature superiori a certi limiti imposti dai materiali con i quali sono costruiti.
Per gli impianti ad umido si può invece affer-mare che:
1) sono altamente efficienti e compatti; 2) riducono i pericoli di esplosione delle polveri;
3) possono trattare aeriformi aventi alte temperature;
4) assorbono però notevoli quantità di energia;
5) comportano maggiori spese di investi-mento e di gestione;
6) generano acque inquinate che richiedono depurazione prima dello sversamento in corpi idrici recipienti pubblici;
7) vanno soggetti alle gelate invernali ed alla corrosione determinata dal formarsi di solu-zioni acide al contatto gas-acqua.
Fonti di inquinamento.
1. —- L'inquinamento atmosferico eli origine industriale è originato:
a) da particolari processi di lavorazione (in-dustrie chimiche, metallurgiche, ecc.);
b) dalle centrali termiche delle industrie stesse o dalle grandi centrali termiche per la produzione di energia elettrica.
In genere l'inquinamento atmosferico indu-striale consiste:
1) in emissioni di polveri; 2) in emissioni di gas e vapori.
Per le polveri abbiamo già visto quali sono i metodi di abbattimento usati. Per i gas i sistemi sono più complessi e costosi, per cui si ricorre o all'eliminazione delle cause che li originano (ad esempio variando il tipo di combustibile uti-lizzato) o si agisce a livello della diffusione, ele-vando alte ciminiere che li disperdano in un'area più estesa riducendone la concentrazione.
È questo il problema tipico delle centrali termo-elettriche. L'Enel ad esempio ha scelto, provviso-riamente, due metodi operativi per ridurre par-zialmente le emissioni di anidride solforosa (che al momento costituiscono il problema più grave per quanto riguarda l'emissione di tutti gli im-pianti termici):
a) ciminiere alte sino a 200 m, atte a distri-buire su un'area molto vasta l'emissione gassosa, riducendone la concentrazione a terra sino a va-lori pari a 1/1OH0O;
b) impiego di combustibile a basso tenore
di zolfo nel caso di avverse condizioni atmosfe-riche (si tratta o di nafte provenienti da certi paesi, ad es. Libia, che hanno un basso tenore di tale elemento, oppure di combustibili che sono stati lavorati in modo opportuno al fine di ridurre il contenuto di zolfo originale).
Questo viene fatto in attesa che l'industria metta definitivamente a punto qualche metodo economico di abbattimento dell'anidride solforo-sa nei fumi: molti sistemi sono infatti stati stu-diati e realizzati, ma nessuno per il momento si è dimostrato conveniente economicamente.
2. — Per quanto riguarda i mezzi di
locomo-zione, a Torino, capitale italiana dell'industria
automobilistica, grande è stato l'impegno per ten-tare di eliminare o almeno ridurre gli scarichi gassosi nocivi degli autoveicoli. Due sono state principalmente le vie seguite per ottenere qualche risultato: la prima consiste nello sforzo sostenuto dalla ricerca scientifica per sostituire il tradizio-nale motore a scoppio con altri di tipo più pulito, come quello a turbina o quello elettrico, la se-conda nella realizzazione di dispositivi aggiuntivi
ad hoc (nei motori attualmente usati). A questo
proposito sono da ricordare i dispositivi già appli-cati nella produzione, consistenti nella ricircola-zione dei gas di sfiato motore ed in alcune mo-difiche ai sistemi di alimentazione e di accensione. La sperimentazione è attualmente impegnata so-prattutto su dispositivi di post-combustione me-diante aggiunta di aria secondaria e reattori termici o catalitici per l'ossidazione dell'ossido di carbonio e per l'eliminazione degli idrocarburi incombusti e su dispositivi di ricircolo dei gas di scarico o su catalizzatori per la riduzione degli ossidi di azoto.
3. — Relativamente all'inquinamento atmosfe-rico prodotto dal riscaldamento domestico e con-sistente essenzialmente nell'immissione nell'aria di anidride solforosa e di polveri, i rimedi adot-tabili possono cosi riassumersi:
a) usare per combustibile invece della nafta,
avente mediamente un tenore del 3 % di zolfo, il gasolio a basso tenore di zolfo ( 1 % ) ;
b) ricorrere al metano in sostituzione della nafta o del gasolio;
c) fissare un limite superiore di riscalda-mento sui 20 °C nelle abitazioni, limitando cosi il consumo di combustibile;
d) installare dispositivi per l'abbattimento
delle polveri.
Un rapido sguardo alla situazione di Torino: esistono circa 30.000 impianti di riscaldamento e questi usavano, in base alla loro potenzialità (gli ultimi dati disponibili si riferiscono alla sta-gione 1973-74), per il 4 6 , 8 % ancora la nafta, per il 3 9 % il gasolio, per il 9 , 2 4 % il metano, per il 4 , 5 9 % il carbone. Negli ultimi tempi, soprat-tutto per la crisi petrolifera, molti sono stati gli allacciamenti alla rete del metano e si pensa che attualmente il 2 5 % degli impianti sopraddetti funzionino con questo combustibile a tutto van-taggio della salute pubblica.
Legislazione antinquinamento.
Esaminiamo brevemente le norme esistenti in Italia ed i suoi riflessi sulla situazione piemontese. La legge n. 615 del 13-7-1966
sull'inquina-mento atmosferico, fa distinzione innanzitutto fra le zone dell'Italia settentrionale e centrale e le zone dell'Italia meridionale ed insulare, definendo per ognuna di esse due classi A e B di comuni in base alla loro popolazione, come risulta dalla tabella che segue:
Zona A B
Italia settentrionale Comuni con Comuni con po-e cpo-entralpo-e polazionpo-e tra 70 polazionpo-e > 300
mila e 300.000 mila abitanti (*) abitanti
Italia meridionale e Comuni con Comuni con po-insulare polazione tra 300 polazione > 1
mila e 1.000.000 milione abitan-abitanti ti (*)
(*) Ovvero con popolazione inferiore ma con caratteristiche industriali o urbane o geografiche o metereologiche particolar-mente sfavorevoli nei riguardi dell'inquinamento secondo il giu-dizio della Commissione centrale.
Circa il riscaldamento domestico essa stabilisce che vengano utilizzati certi combustibili a seconda della potenzialità degli impianti e dei comuni di appartenenza e detta inoltre che siano rispettati i seguenti limiti per le immissioni dovute ad atti-vità industriali: Inquinanti Concentrazione di punta a 1013 miiiibar, 25° C Concentrazioni medie a 1013 millibar, 25° C Inquinanti ppm ( mg/m3)
durata del frequenza prelievo minuti in 8 ore
ppm (mg/m3)
durata del prelievo ore
Ossidi di zolfo (SOj) 0,30
(0,79) 30' 1 0,15 (0,39) 24 Cloro (CI) 0,20 (0,58) 30' 1 — — Acido Cloridrico 0,20 (0,30) 30' 1 0,03 (0,05) 24 Composti di fluoro espressi con
fluoro 0,06 30' 1 (0,02) 24 Solfuro di idrogeno (HS) 0,07 (0,10) 30' 1 0,03 (0,04) 24 Sostanze organiche totali
espres-se c o m e erano derivati da raffineria
80,00 30' 1 40,00 24
Ossidi di azoto (NOz) 0,30
(0,55) 30' 1 0,10 (0,19) 24 Ossidi di c a r b o n i o ( C O ) 50,00 (57,24) 30' 1 20,00 (22,89) 8 Composti di p i o m b o (Pb) (0,05) 30' 1 (0,01) 8
Polveri inerti sospese (0,75) 120' 1 (0,30) 24
Silice libera cristallina contenu-ta nelle polveri (espressa c o m e S1O2)
Per chiarire la differenza fra il termine emis-sione ed immisemis-sione, si veda la figura 12.
Con specifica attenzione al Piemonte risultano inseriti al 28-1-1973 nella classe B i seguenti comuni: Torino, Beinasco, Grugliasco, Monca-lieri, Nichelino, Settimo Torinese, Venaria.
Invece alla classe A appartengono ben 59 co-muni tra i quali Asti, Alessandria, Novara, Biella,
Collegno, Orbassano, S. Mauro, Rivalta, Alpigna-no, Pinerolo, Chivasso.
La popolazione totale residente nei comuni di classe A e B è di circa 2.433.000 abitanti pari al 6 0 % della popolazione del Piemonte.
Avuto riguardo alla suddivisione dei comuni nelle classi A e B, le norme che regolano il tipo di combustibile da usarsi per il riscaldamento domestico nei due diversi casi sono:
Zone Impianti sino Impianti da 30.000 Zone a 30.000 kcal
a 500.000 kcal
A Impiego libero di tutti Olio combustibile
flui-i combustflui-ibflui-ilflui-i. do (*) e tenore m a x di
zolfo 3 % .
B » Olio combustibile
flui-do come sopra sino al 31-12-'69.
Impianti da
Impianti oltre 500.000 kcal Impianti oltre a 1.000.000 kcal 1.000.000 kcal
Olio combustibile flui- Olio combustibile
flui-do (idem come prece- do (idem come
prece-dente). dente) o olio denso (**)
e zolfo max 4 % pre-via autorizzazione co-munale.
Olio combustibile flui- Olio combustibile
flui-do (come sopra). do (come sopra).
(*) Viscosità max 5°E .a 50°C. (**) Viscosità superiore a 5°E e 50"C.
Sono esenti da limitazioni i seguenti combustibili: combustibili gassosi (metano e simili);
distillati di petrolio (kerosene, gasolio, ecc.) con S - 1,1%;
coke metallurgico e da gas (con materie volatili sino 2 % ed S - 1 % ; antracite e simili (con materie volatili sino 13% ed S r s 2 % ; carbone di legna e legna.
Per quanto riguarda l'inquinamento atmosfe-rico industriale, viene stabilito dalla legge 615 che le industrie incluse nei comuni di classe A e B devono adottare opportuni sistemi di depurazione ed abbattimento. Sulla idoneità di detti sistemi è incaricato di esprimere un giudizio un apposito Comitato Regionale per l'Inquinamento Atmosfe-rico del Piemonte (CRIAP).
Nella stima delle emissioni solforose delle va-rie province italiane, eseguita dalla società Tec-neco e riferita all'anno 1971, la situazione delle province piemontesi, in rapporto ad altre, è ripor-tata nella tabella seguente:
Numerai. Emissione di ani-in ordani-ine Provincia dride solforosa S02
decrescente in kg/m2 1 Trieste (*) 0 , 0 2 0 4 2 Milano (*) 0 , 0 1 9 6 1 1 T o r i n o 0 , 0 0 4 6 3 1 Alessandria 0 , 0 0 2 6 3 2 N o v a r a 0 , 0 0 2 6 3 3 Asti 0 , 0 0 2 5 3 6 Vercelli 0 , 0 0 2 3 4 7 Cuneo 0 , 0 0 1 7 9 4 E n n a (*) 0 , 0 0 0 1 — M E D I A I T A L I A ( * ) 0 , 0 0 1 9
(*) Dati riportati per riferimento.
Come si vede in tutte le province, tranne quella di Cuneo, le emissioni superano la media na-zionale.
Per quanto riguarda infine la rilevazione del-l'inquinamento atmosferico, occorre dire che To-rino è tra le città italiane quella che dispone di
una più estesa rete di rilevamento, unitamente a Venezia e dintorni; infatti la Fiat già dal 1970 ha installato ben 14 stazioni fìsse automatiche di misura continua dei parametri atmosferici di primaria importanza, tra le quali una stazione posta sulla Mole Antonelliana che rileva l'inqui-namento a livello stradale, a 93 m di altezza e a
145 m quasi in prossimità della cima. Dalla ela-borazione dei dati da queste forniti si è consta-tato che la forma più preoccupante di inquina-mento atmosferico è quella determinata dalla anidride solforosa e dalla polvere generata so-prattutto dagli impianti di riscaldamento dome-stico e, in minor misura, dagli impianti industriali. Occorre inoltre dire che purtroppo questa grave fonte di inquinamento avviene in una stagione che è poco favorevole alla dispersione a causa delle inversioni termiche. L'inquinamento atmo-sferico dovuto alla circolazione automobilistica (ossido di carbonio e d'azoto, idrocarburi) pur essendo sensibile (di solito superiore ai limiti del-la legisdel-lazione Californiana presi come termine di riferimento) non è allarmante.
Da un punto di vista stagionale si è constatato che il periodo invernale è quello che presenta livelli di inquinamento maggiori: è stato accer-tato ad es. che il massimo della concentrazione dell'anidride solforosa si è verificato nell'inverno
1973 con una media giornaliera massima supe-riore alle 0,9 parti per milione e che tale valore è sceso a poco più di 0,6 parti nell'anno suc-cessivo. Auguriamoci che ciò non sia stato cau-sato unicamente dalla crisi petrolifera. Se cosi fosse potremmo comunque sostenere che non tutti i mali vengono per nuocere.