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