Impianto umidificazione coke 0/1

Lo scarico del coke 0/1 dai silos di stoccaggio dell’impianto E.M.V. viene effettuato per mezzo di una coclea da 40 m3a doppia elica, per consentire l’umidificazione del prodotto. Allo scopo il coke viene irrorato in coclea con nebulizzatori alimentati con acqua industriale additivata con apposito prodotto a base tensioattiva, che, attraverso l’insufflazione di aria, provoca l’agglomerazione delle polveri così da limitarne la dispersione, sia durante il carico che durante il successivo scarico e stoccaggio nell’apposito capannone. Tale sistema consente di limitare il quantitativo di acqua necessaria per l’umidificazione (mediamente è necessario aggiungere 3-4 % di umidità contro 12-14

% impiegando solo acqua nebulizzata), migliorando altresì le caratteristiche qualitative e di gestibilità operativa del prodotto. L’impianto è costituito da un sistema di pompe dosatrici e di valvole gestito da un quadro di controllo.

11.1.1 Attività del processo produttivo che danno origine ad acque di scarico

Nella tabella seguente si riporta un riepilogo delle attività che generano acque da sottoporre a trattamento prima del loro scarico o riutilizzo.

Fase Reparto Attività Sorgenti Misure preventive e di trattamento

1 Fossile

1 -Messa a parco carboni fossili e additivi 2-Ripresa carboni fossili e additivi

3-Lavorazione carboni fossili e preparazione miscele

Irroramento per filmatura e dilavamento da precipitazioni dei cumuli di carboni fossili a

parco Bagnatura strade.

Irroramento cadute nastri trasportatori.

Lo stoccaggio del coke 0/1avviene sotto capannone prefabbricato tamponato lateralmente.

Le superfici interessate dalla circolazione degli automezzi sono asfaltate.

Nastri trasportatori ed impianti di lavorazione sono installati in locali o all’interno di strutture coperte e tamponate.

Le acque dilavanti i parchi di stoccaggio (realizzati su platea in calcestruzzo), cumuli, aree di reparto e superfici asfaltate vengono raccolte e convogliate a impianti di decantazione e chiariflocculazione mediante additivi chimici appositi. La polvere di carbone recuperata dalla decantazione è reinserita nel ciclo di produzione. Il parco carbone fossile n° 3 risulta avere una superficie non pavimentata di circa 11.500 m2;

anche al fine di garantire una corretta raccolta delle acque di dilavamento dei cumuli su tutta l'area del parco è stato previsto, nel progetto per la messa in sicurezza operativa del sito, di realizzare una adeguata pavimentazione di tale area.

2 Forni

3-Carico camere di distillazione

Acque di processo generate dalla

distillazione del carbone fossile Condensazione e veicolazione, unitamente al gas, agli impianti di separazione e trattamento (rep. Sottoprodotti) Dilavamento del piano di carico da parte

delle acque piovane Tutte le acque vengono raccolte ed avviate al ciclo di decantazione, chiariflocculazione e filtrazione.

6-Spegnimento coke Acqua di risulta dallo spegnimento ricche di polverino di coke.

Le acque, dopo decantazione in apposita vasca a scomparti, vengono riciclate allo spegnimento.

L’eventuale scarico dal troppo pieno delle vasche è raccolto e avviato agli impianti di decantazione, chiariflocculazione e filtrazione.

3A Coke 8-Lavorazione del coke e spedizione Dilavamento dei cumuli di coke a parco ad opera delle acque meteoriche.

Gli impianti di lavorazione, i nastri trasportatori e tutti i punti di caduta tra nastri si trovano in locali chiusi o sono delimitati da tamponature laterale e copertura superiore.

Le superfici interessate dalla circolazione degli automezzi sono pavimentate o asfaltate.

Le acque dilavanti cumuli e aree di reparto vengono raccolte dai parchi di stoccaggio, realizzati su platea in calcestruzzo; e dalle superfici asfaltate e convogliate a impianti di decantazione e chiariflocculazione mediante additivi chimici appositi. La polvere di coke recuperata dalla decantazione è reinserita nel ciclo di produzione.

Fase Reparto Attività Sorgenti Misure preventive e di trattamento 4A

4B 4C 4E 4F 4D

4H

Sotto-prodotti

10-Trattamento gas, decantazione acque di processo e stoccaggio

catrame

Acque di processo contaminate chimicamente dalla condensazione del gas di

cokeria (surplus)

Le acque vengono trattate nel ciclo produttivo mediante decantazione per separare il catrame greggio e successiva eliminazione per via chimico fisica dell’azoto ammoniacale. Sono quindi avviate al trattamento di depurazione biologica e chimica.

Dilavamento della superfici, degli impianti e dei fabbricati del reparto

Le a cq ue met eori che ch e d ila va no aree di lavorazione del ga s o dei sottoprodotti sono considerate potenzialmente contaminate con composti tipici di cokeria e vengono raccolte e convogliate ad un pretrattamento (decantazione, desoleazione) e al successivo trattamento biologico.

Per ridurre l’area a rischio lo stoccaggio del catrame nel 2003 è stato razionalizzato eliminando 7 serbatoi di finitura grazie ad un controllo gestito della temperatura e dei tempi di decantazione.

12-Distribuzione del gas di cokeria Acque di condensazione lungo le tubazioni di trasporto del gas

Le acque di condensazione del gas sono raccolte in guardie idrauliche e avviate al ciclo di trattamento delle acque di processo.

11 -Gestione acqua industriale e preparazione acqua demineralizzata

Acque da rigenerazione delle resine a

scambio ionico Le acque di condensazione del gas sono avviate al ciclo di trattamento delle acque di processo.

Cicli di raffreddamento indiretto con acqua

industriale (troppo pieno) Ottimizzazione del trattamento delle acque in ciclo e degli spurghi necessari Stabilimento Messa in sicurezza operativa del suolo

e del sottosuolo della cokeria Acque di emungimento falda

Le acque di falda, prima dell'uscita dalla cinta di stabilimento, vengono captate mediante una barriera idraulica (well point) e avviate, unitamente alle acque dilavanti suscettibili di contaminazione chimica, al

ciclo di trattamento delle acque di processo.

11.1.2 Tipologie di acque destinate allo scarico

Le acque di scarico della cokeria, in base alla loro provenienza e caratterizzazione chimico-fisica e alle conseguenti modalità di depurazione, si distinguono nelle seguenti tipologie:

a) acque spillate dal ciclo di refrigerazione indiretta : le acque industriali calde provenienti dal raffreddamento degli impianti vengono a loro volta raffreddate in torri di evaporazione a circolazione forzata per poter essere riutilizzate. Durante tale operazione evapora circa il 5 % dell’acqua in ciclo che viene reintegrata con nuova acqua industriale. Tuttavia la continua evaporazione dell’acqua industriale determina un progressivo aumento dei sali disciolti all’interno dell’acqua in circolo; per contenere tale incremento di concentrazione è necessario scaricare dal ciclo circa 80 m3/h di acque da reintegrare anch’esse con nuova acqua industriale (la quantità scaricata dipende dall’andamento stagionale, in quanto si variano le temperature in gioco e le quantità in evaporazione). L’acqua prelevata dal ciclo viene avviata allo scarico come refluo.

b) acque reflue di processo : sono le acque in eccesso del ciclo chiuso di raffreddamento e lavaggio del gas di cokeria. Vengono spillate in ragione di 12 m3/h e inviate ad un pretrattamento chimico-fisico per l’eliminazione dell’ammoniaca libera e fissa (salificata) mediante distillazione con vapore e spostamento con soda caustica. Tale operazione, essenziale ai fini della depurazione delle acque, ha come risultato la produzione di solfato ammonico; pertanto, non rientra tra i trattamenti specifici per le acque reflue. Previo raffreddamento con acqua industriale in appositi scambiatori indiretti, le acque distillate vengono pompate all’impianto di depurazione biologica (comprendente due vasche di ossidazione) unitamente alle acque dilavanti suscettibili di contaminazione chimica.

c) acque dilavanti contaminate solo con polveri di carbone : si intendono tutte le acque che dilavano le aree dello stabilimento occupate dagli impianti di lavorazione del carbone fossile e del coke, compresi i parchi di stoccaggio e quelle provenienti dal reparto Forni non alimentate al reintegro dell’impianto di spegnimento. Sono contaminate essenzialmente da sola polvere di carbone e vengono raccolte e trattate (per sedimentazione, chiariflocculazione e filtrazione su coke) in due linee di vasche, alimentate rispettivamente dalle acque dilavanti i versanti lato Bragno e lato Cairo dello stabilimento. Le canalizzazioni di raccolta di tali acque sono distinte da quelle delle acque di cui al successivo punto d.

d) acque dilavanti suscettibili di contaminazione chimica : si intendono tutte le acque che dilavano o comunque vengono raccolte dalle aree dello stabilimento occupate dagli impianti di lavorazione dei sottoprodotti della distillazione del carbone fossile (gas di cokeria, catrame greggio, acque ammoniacali, solfato ammonico, zolfo) che, pertanto, contengono o possono contenere, in concentrazioni variabili, i caratteristici inquinanti di cokeria (ammoniaca, solfocianuri, fenoli, aromatici ecc.). Comprendono acque di prima pioggia, acque utilizzate per pulizia, eventuali versamenti accidentali; tali acque vengono convogliate, attraverso le opportune canalizzazioni di scolo presenti nel reparto Sottoprodotti (versante lato Cairo della cokeria) e nell’ex reparto Catrame (versante lato Bragno), in un apposito impianto di pretrattamento (decantazione, disoleazione e filtrazione) per renderle idonee alla successiva depurazione biologica, unitamente alle acque di processo. In pratica vengono utilizzate come integrazione tecnologica per il trattamento biologico delle acque di processo (il carico inquinante è molto inferiore rispetto a queste ultime) per cui vengono denominate comunemente acque meteoriche/tecnologiche;

e) acque nere provenienti da servizi igienici e mensa : seguono lo stesso trattamento della acque di cui al punto d.

f) acque di falda : si intendono le acque che vengono emunte dalla barriera idraulica (impianto well point), barriera che verrà attivata conformemente al progetto esecutivo di messa in sicurezza operativa autorizzato con Provvedimento comunale n. 7/09 del 09 aprile 2009. Tali acque verranno utilizzate, come le acque di cui al punto d) ed e), come integrazione tecnologica per il trattamento biologico delle acque di processo.

Il ciclo delle acque di spegnimento del coke, date le modalità del raffreddamento e l’elevata percentuale (50 % circa) di nuove acque industriali reintegrate dopo ogni ciclo (8 m3), non necessita di spillamenti e quindi dà luogo a scarico solo per troppo pieno delle vasche di decantazione.

11.1.2.1 Scarico acque non trattate di raffreddamento indiretto

La ditta, a seguito delle richieste derivanti dalle conferenze dei servizi, ha fornito integrazioni nelle relazioni tecniche del 11/09/2007 (Prot. Provincia N°67657 del 11/09/2007) e del 16/10/2007 (Prot.

Provincia N°76898 del 17/10/2007) in merito alle acque di raffreddamento indiretto, che di seguito vengono riportate.

● Criteri di esercizio dei circuiti di raffreddamento

Diversi processi industriali dello stabilimento (in particolare il raffreddamento del gas di cokeria e la produzione di energia elettrica) richiedono l’impiego di acqua industriale quale fluido refrigerante. Tali circuiti di raffreddamento sono generalmente connessi a sistemi di una o più torri evaporative che dissipano il calore asportato dall’acqua industriale che può essere così rilanciata agli impianti da raffreddare.

I circuiti di raffreddamento, per le variazioni di temperatura dell’acqua, sono esposti a problemi tecnici diversi che possono comprometterne il funzionamento e le condizioni di conservazione e, in particolare, la formazione di depositi di natura chimica e biologica che riducono l’efficienza di scambio e favoriscono l’insorgere di fenomeni corrosivi.

Per tenere sotto controllo tali fenomeni preservando gli impianti, da alcuni anni è stato implementato, con il ricorso di specialisti del settore, un sistema per il monitoraggio ed il trattamento chimico dei circuiti di raffreddamento con l’obiettivo di prevenire i fenomeni di sporcamento e incrostazione delle apparecchiature di scambio termico – che in diversi casi rivestono un ruolo critico per l’efficienza e la continuità del processo di cokeria.

Per attuare tale programma si è reso necessario un controllo operativo sui fattori che hanno influenza sui fenomeni in esame e, in particolare, si è posta maggiore attenzione alla regolazione dello spurgo di acqua dai circuiti, necessario per compensare l’aumento della concentrazione di materiale in sospensione e sali disciolti conseguente all’evaporazione di un parte dell’acqua durante il raffreddamento in torre, evitando così la formazione di incrostazioni sulle superfici degli elementi di scambio termico.

Tale fattore riveste particolare importanza in quanto l’acqua impiegata per il reintegro dei circuiti di raffreddamento è costituita da acqua di fiume, la quale – nonostante venga sottoposta a preliminare decantazione e filtrazione per separare i materiali grossolani – presenta caratteristiche chimiche e fisiche non sempre ottimali per l’impiego previsto e, soprattutto, non costanti nel tempo (in funzione della stagionalità e delle condizioni meteorologiche).

Negli ultimi anni, pertanto, una considerazione più attenta delle esigenze dei sistemi di raffreddamento ha consentito di effettuare una valutazione meno grossolana dei consumi e dei flussi necessari al processo in esame, ricorrendo mediamente a rapporti di spurgo leggermente superiori

rispetto ai procedimenti precedentemente adottati. Lo spurgo viene inoltre periodicamente regolato in base ai risultati di specifiche analisi eseguite sull’acqua in ciclo negli impianti e sull’acqua di reintegro.

Si tenga conto inoltre che l’esercizio degli impianti presenta una variazione stagionale legata non solo alle temperature e all’evaporazione più elevata durante il periodo estivo, ma anche alla messa in esercizio, sempre durante la stagione calda, dell’impianto di refrigerazione spinta del gas di cokeria (per garantirne il raffreddamento sino alle temperature di condensazione di idrocarburi più volatili quali la naftalina). Questo impianto rende necessaria la dissipazione di circa il 10 % di potenza termica in più rispetto al periodo freddo.

Per quanto sopra, la valutazione delle portate di acqua scaricata dai circuiti di raffreddamento dello stabilimento può essere condotta solo come stima indicativa in base ai consumi globali di acqua di fiume, ai dati sulle portate totali scaricate e ai parametri di funzionamento delle torri di raffreddamento.

Tenuto conto delle modifiche processistiche meglio descritte al paragrafo seguente, in condizioni ordinarie di funzionamento degli impianti e di approvvigionamento dell’acqua di reintegro, e nella situazione climatica di riferimento, si stima necessario spillare mediamente 3÷3,5 m³ di acqua di spurgo per ogni milione di kilocalorie cedute dalle torri evaporative, cioè ogni 100 m³ di acqua in ciclo raffreddata di 10 °C, corrispondenti ad una valore indicativo (ordine di grandezza) di 10 cicli di concentrazione dell’acqua in circolo. Considerato che la potenza termica dissipata oscilla, a seconda delle condizioni ambientali e di esercizio, tra 20 e 25 milioni di kcal/h, le portate di spurgo possono variare in un range indicativo compreso tra 65 e 90 m³/h, con una media annuale generale intorno ad 75÷80 m³/h.

● Modifiche agli impianti di raffreddamento

Nel corso degli esercizi 2001-2002, anche a fronte dell’installazione del gruppo per l’autoproduzione di energia elettrica, si è evidenziata la necessità di migliorare l’efficienza dello scambio termico del sistema predisposto per la dissipazione del calore dell’acqua dei circuiti di raffreddamento dei motori.

La modifica è consistita in pratica nella sostituzione del sistema di raffreddamento dei circuiti ad aria (mediante elettroventilatori collocati sulla copertura del fabbricato centrale di cogenerazione) con un ciclo di raffreddamento ad acqua industriale mediante scambiatori acqua-acqua.

La modifica è avvenuta in due fasi, in quanto in un primo momento il sistema ad acqua industriale è stato introdotto solo per il raffreddamento dei motori endotermici per poi essere esteso anche al dispositivo di raffreddamento intermedio dei sovralimentatori del gas combustibile (intercooler).

Per consentire, a sua volta, il raffreddamento dell’acqua industriale è stato rimesso in servizio, previo revamping, l’impianto a torri evaporative, denominato Balke 1, già esistente e a servizio dell’impianto di produzione dell’olio leggero greggio (ex reparto Benzolo), all’epoca fermo in stand-by in attesa dell’autorizzazione definitiva ai sensi del D.P.R. 203/88 per i gruppi di cogenerazione. La potenzialità di scambio termico (attualmente circa 7 milioni di kcal/h) corrisponde all’incirca al valore nominale dell’impianto nelle condizioni precedenti di installazione.

Pertanto, si tratta, in pratica, della rimessa in funzione di uno scarico di acque di raffreddamento già funzionante all’epoca della iniziale autorizzazione allo scarico (Provvedimento del Comune di Cairo n° 107 del 06/08/1996) e temporaneamente sospeso all’epoca del procedimento per la nuova autorizzazione provinciale ex D.L.vo 152/99 del 12/06/2001, provvedimento dirigenziale n° 35167.

Tale impianto non è stato contemplato nella stima – comunque grossolana – delle portate dichiarata nella documentazione tecnica presentata nell’occasione, anche se al paragrafo 1 del protocollo operativo relativo alle prescrizioni di dettaglio dell’autorizzazione provinciale del 2001, ne è stata evidenziata, comunque, la presenza e il collegamento allo scarico parziale SP2, pozzetto di campionamento B.

11.2 Trattamento delle acque di processo e delle acque meteoriche 11.2.1 Reti di raccolta delle acque da trattare

Le reti di raccolta e trattamento delle acque dilavanti sono, in linea di principio, strutturate in modo simile. Le canalizzazioni convogliano la maggior parte delle acque verso vasche di raccolta e pretrattamento posizionate sul lato verso valle dello stabilimento e da queste, mediante pompe ad avviamento automatico, vengono rilanciate verso gli impianti di trattamento finale posizionati più a monte. Anche le acque di processo eseguono un percorso simile: dalle colonne di distillazione collocate nel reparto Sottoprodotti discendono all’impianto di refrigerazione, il quale è costituito da tre scambiatori di calore a fascio tubiero collocati in una vasca di contenimento parzialmente interrata. Le acque sono riversate, quindi, in una vasca contigua nella quale sono installate due pompe sommerse comandate in automatico che rilanciano le acque di processo ai depuratori biologici situati a monte del reparto Sottoprodotti. Le acque di processo in questa fase del loro trattamento di depurazione, presentano ridotte concentrazioni di ammoniaca (da 0 a 20 mg/l), mentre gli altri composti inquinanti (caratteristica principale è il contenuto di fenoli e solfocianuri), permangono invece in concentrazioni piuttosto elevate (fenoli da 600 a 1200 mg/l, solfocianuri da 400 a 800 mg/l).

Lo schema della rete di raccolta e convogliamento delle acque da trattare e delle acque di scarico è riportato sulla tavola 2 allegata alla domanda AIA, sulla quale è indicata anche la collocazione degli impianti di trattamento e dei punti di recapito ufficiali.

Le acque di emungimento della falda provenienti dalla barriera idraulica (sistema well point), conformemente al progetto esecutivo di messa in sicurezza operativa del sito, verranno collettate mediante pipe-line dedicata alla vasca di rilancio delle acque meteoriche – tecnologiche all'impianto biologico. Il progetto di messa in sicurezza operativa approvato prevede la costruzione di n. 3 linee di collettamento delle acque di falda emunte, asservite ciascuna da un gruppo di aspirazione/pompaggio, adducenti alla vasca di rilancio delle acque tecnologiche meteoriche.

11.2.2 Impianti di trattamento delle acque destinate allo scarico.

Riepilogando, le acque destinate allo scarico sopra descritte vengono trattate, per renderle idonee all’immissione nel corpo ricettore, utilizzando i seguenti impianti:

1) impianto di pre-trattamento fisico comprendente decantazione e disoleazione: ad esso vengono inviate le acque dilavanti suscettibili di contaminazione chimica e le acque nere; le acque recapitano successivamente all'impianto descritto al punto 2.

Nella vasca di rilancio all'impianto biologico verranno convogliate anche le acque di emungimento della falda, conformemente al progetto esecutivo di messa in sicurezza operativa autorizzato.

2) impianto di ossidazione chimico-biologica: ad esso vengono inviate le acque di processo, già sottoposte allo stripping dell’ammoniaca, e le acque pretrattate nell’impianto di cui al punto

precedente; in carenza di acque meteoriche/tecnologiche, l’alimentazione all’impianto viene integrata con acqua industriale; le acque trattate costituiscono lo scarico parziale SP1 e recapitano successivamente allo scarico nel Canale A.

3) impianto di trattamento chimico-fisico, comprendente decantazione, chiariflocculazione e filtrazione, situato presso il dismesso reparto Benzolo: ad esso vengono convogliate le acque meteoriche e dilavanti provenienti dalle aree adibite a parco nella zona lato Cairo dello stabilimento e dalle strade e dai piazzali a monte del reparto Sottoprodotti e attorno alla palazzina uffici e al magazzino ricambi; le acque trattate costituiscono lo scarico parziale SP3 e recapitano successivamente allo scarico nel Canale A.

4) impianto di trattamento chimico-fisico, comprendente decantazione, chiariflocculazione e filtrazione, situato presso il dismesso reparto Catrame: ad esso vengono convogliate le acque meteoriche e dilavanti provenienti dalla zona lato Bragno dello stabilimento e lo scarico delle acque del reparto Forni non utilizzate nel reintegro dello spegnimento; le acque recapitano successivamente allo scarico nel Canale B.

Le acque spillate dal ciclo chiuso delle acque industriali di raffreddamento, non essendo contaminate da inquinanti derivanti dalle lavorazioni della cokeria, vengono scaricate senza alcun trattamento. Vengono, peraltro, prelevate dalle vasche di raccolta dei refrigeranti a torre, in modo che la loro temperatura sia prossima a quella ambientale e eventuali sostanze sospese abbiano la possibilità di decantare.

Potenzialità nominale

L’impianto di depurazione biologica e il post-trattamento con ozono sono dimensionati per una portata di acque reflue di 50 m³/h.

Utilizzo attuale

Nelle condizioni di esercizio attuali l’impianto tratta circa 30-35 m³/h di acque reflue. Nell'immediato futuro, con l'attivazione della barriera idraulica, l'impianto tratterà circa 40-43 m³/h.

Principali strutture ed impianti

Le principali strutture ed impianti dedicati alla depurazione delle acque sono:

● impianto di decantazione e disoleazione delle acque dilavanti le superfici del reparto Sottoprodotti, costituito da un disoleatore-chiarificatore a pacco lamellare;

● impianto di desoleazione di finitura, composte da n° 2 vasche equipaggiate con apposita struttura metallica interna a trappola (parallel plate interceptor);

● n° 2 vasche a fanghi attivi per l’ossidazione biologica, funzionanti in parallelo (1 ad aria insufflata, l’altra con agitatori) ciascuna abbinata ad un sedimentatore dei fanghi di supero;

● - serbatoi di raccolta delle acque di alimentazione e in uscita al trattamento biologico (n° 4 da 300 m3 cadauno); serbatoi per decantazione dei fanghi di supero; filtropressa per i fanghi

● - serbatoi di raccolta delle acque di alimentazione e in uscita al trattamento biologico (n° 4 da 300 m3 cadauno); serbatoi per decantazione dei fanghi di supero; filtropressa per i fanghi