POLITECNICO DI MILANO
Facoltà di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
Corso di Laurea Magistrale in
Ingegneria per l’Ambiente e il Territorio
ANALISI DI EVENTI ACUSTICI SINGOLARI
PRODOTTI DALLE ATTIVITÀ DI UN SITO
INDUSTRIALE
Relatore: Prof. Maurizio BASSANINO
Tesi di Laurea di:
Umberto Enrico MARAZZI Matr. 854188
Indice dei contenuti
INDICE DEI CONTENUTI ... 2
RINGRAZIAMENTI ... 4
SINTESI ... 5
INDICE DELLE FIGURE ... 6
INDICE DELLE TABELLE ... 9
INDICE DEI GRAFICI ... 11
INTRODUZIONE ... 12
CAPITOLO 1 ... 14
IL SITO INDUSTRIALE ... 14
1.1 L’acciaieria Arvedi ... 14
1.2 Il ciclo produttivo. ... 16
1.3 Sorgenti di rumore del sito industriale ... 18
1.4 Altre sorgenti di rumore nell’ambiente circostante ... 19
CAPITOLO 2 ... 20
RIFERIMENTI NORMATIVI IN MATERIA DI INQUINAMENTO ACUSTICO ... 20
2.1 Classificazione acustica delle zone limitrofe ... 20
2.2 Autorizzazione Integrata Ambientale (AIA) 2017 ... 21
CAPITOLO 3 ... 26
MONITORAGGIO DEL RUMORE ... 26
3.1 Installazione fissa di Spinadesco ... 26
3.2 Campagna di misurazione del rumore del 2014 ... 28
3.3 Monitoraggio attuale ... 29
3.4 Strumentazione e parametri misurati ... 30
3.5 Principali risultati ottenuti analizzando i dati del 2014 ... 31
3.7 Influenza delle variabili meteorologiche ... 39
3.8 Ricerca eventi ... 42
3.9 Confronto con i dati del 2014 degli eventi singolari ... 46
3.10 Confronto con i dati del 2014 della rumorosità di fondo ... 47
CAPITOLO 4 ... 48
ANALISI DEGLI EVENTI SINGOLARI DI RUMORE E STIMA DELLA POTENZA DEL CONVEYOR ... 48
4.1 Modello di propagazione del rumore – La normaISO9613 ... 48
4.2 Programma di calcolo SoundPlan ... 58
4.3 Ipotesi di lavoro ... 68
4.4 Stima approssimata della potenza sonora degli eventi ... 68
4.5 Calcolo del livello di pressione sonora alle centraline ... 69
4.6 Determinazione della potenza sonora per bande di ottava ... 72
4.7 Relazione tra L1000 e Livello equivalente... 75
CAPITOLO 5 ... 79
STIMA DEL RUMORE DEGLI EVENTI SINGOLARI NELLE AREE ABITATIVE DI SPINADESCO ... 79
5.1 Dati utilizzati ... 79
5.2 Mappa dei livelli di rumore a Spinadesco ... 80
CONCLUSIONI ... 84 BIBLIOGRAFIA ... 86 LIBRI E PUBBLICAZIONI ... 86 TESI DI LAUREA ... 86 RIFERIMENTI LEGISLATIVI ... 87 Comunitari ... 87 Nazionali... 87 NORME TECNICHE ... 87 RAPPORTI TECNICI ... 87 SITI WEB ... 88 APPENDICE ... 89
Ringraziamenti
Desidero ringraziare tutti coloro che mi hanno aiutato nella stesura di questo elaborato di tesi, con suggerimenti, critiche ed osservazioni
In particolare, ringrazio il mio relatore, il Professor Maurizio Bassanino, per la grande disponibilità mostratami e per i numerosi consigli che mi ha offerto in questi mesi su come svolgere il lavoro di tesi.
Un grazie va anche al personale di ARPA di Cremona che tramite il mio relatore ho avuto la possibilità di conoscere. Tra di loro un riconoscimento particolare lo rivolgo a Bruno Sacchi, Alessandro Loda e Mattia Guastaldi.
Un ringraziamento particolare va anche a famigliari ed amici, per la pazienza e gli incoraggiamenti dispensati sia durante la mia carriera universitaria sia durante questi mesi di tesi.
Umberto Enrico Marazzi 19 Aprile 2018
Sintesi
Oggetto del presente studio è la propagazione a media distanza del rumore generato dal processo produttivo di un esteso impianto industriale, costituito da un’acciaieria collocata nella parte meridionale della provincia di Cremona, tra la periferia ovest del capoluogo (frazione Cavatigozzi), l’abitato di Spinadesco e il territorio agricolo di Sesto ed Uniti.
In particolare, sono stati analizzati gli eventi singolari rilevati, in condizioni sottovento, prodotti dalla fase di caricamento di una linea di fusione dell’acciaieria Arvedi, e il loro impatto acustico sulle aree abitative di Spinadesco, sovente oggetto di lamentele.
I dati misurati nel 2017 sono stati confrontati con analoghe misure operate nel 2014, che sono state oggetto di precedenti specifici studi. Rispetto a quest’ultime, oltre ai dati spettrali misurati nella centralina di Spinadesco, sono risultati disponibili anche quelli della nuova postazione di misura del rumore in continuo, collocata al confine del sito industriale ed installata nel 2017, a seguito della realizzazione di recenti importanti interventi impiantistici, che prevedevano azioni per il contenimento delle emissioni sonore, imposte dall’Autorizzazione Integrata Ambientale.
Da tale confronto si è evidenziato che i dati più recenti, risultano mediamente inferiori a quelli del 2014 di circa 2,5 dB in condizione di calma di vento e di circa 3 dB in condizioni di sottovento. L’elaborazione dei dati rilevati simultaneamente nelle due postazioni hanno consentito di stimare il livello di potenza acustica per banda di frequenza emessa nella fase di caricamento del conveyor. Per verificare la corretta stima della potenza sonora è stato utilizzato un modello di simulazione del rumore ambientale (SoundPlan) calcolando i valori di livello sonoro presso le due postazioni fisse e confrontando i risultati ottenuti con i dati sperimentali di ciascun evento singolare. Infine, utilizzando i valori medi della potenza sonora è stato elaborato uno specifico scenario la cui mappa del rumore, evidenzia i livelli di rumore stimati presso le abitazioni di Spinadesco.
Indice delle figure
Figura 1.1 - Nell’immagine si vede al cento l’acciaieria Arvedi, a sinistra Spinadesco e a destra Cavatigozzi, frazione di Cremona ……… 14
Figura 1.2 - Vista 3D dell’acciaieria e dell’area circostante ……… 15 Figura 1.3 - Attività dell’acciaieria ……….. 18
Figura 2.1 - Zonizzazione acustica dell’area di studio, ogni classe è rappresentata da un colore: in azzurro la classe 1; in verde la classe 2; in giallo la classe 3, in arancio la classe 4; in rosso la classe 5 ed in blu la classe 6 ………..………… 20 Figura 3.1 – Mostra la posizione del microfono della stazione di monitoraggio di Spinadesco che risulta essere orientato verso l’acciaieria Arvedi visibile sullo sfondo ……… 27 Figura 3.2 - Ubicazione delle 4 centraline di misura effettivamente utilizzate: 2 a Spinadesco rispettivamente in via Adda ed al cimitero (Unica postazione fissa) e 2 a Cavatigozzi rispettivamente in via Casanova e via Isacchi ……….. 29 Figura 3.3 - Posizione del microfono 1 metro sopra la barriera antirumore presso l'acciaieria Arvedi ………. 30 Figure 3.4 - Schermata associata allo strumento “Analizzatore”, in cui è posto in evidenza il comando “Traduzione.Slmdl” ……….. 37 Figure 3.5 - Interfaccia del comando Ricerca eventi di N&VW ……….. 38 Figure 3.6 - Esempio di spettrogramma analizzabile in N&VW ……… 39 Figura 3.7 – Rappresenta il numero di ore notturne in funzione delle differenti direzioni di provenienza del vento. I dati analizzati sono relativi all’intero periodo notturno oggetto di analisi (dicembre 2017 – gennaio 2018) ……… 40 Figura 3.8 - Rappresenta la velocità media del vento nelle differenti direzioni di provenienza………. 40 Figura 3.9 - Confronto tra la velocità media calcolata per l’intero periodo notturno considerato (in Blu) e la velocità media relativa ai soli boati (in Arancio). Infine (in Verde) sono indicate le velocità medie relative ai soli boati caratterizzati da velocità del vento > 1 m/s………. 41
Figura 3.10 - Frequenza [%] delle direzioni di provenienza del vento relativi ai soli boati individuati
(valori acquisiti ogni ora, con velocità del vento > 1 m/s) ………. 41
Figura 3.11 - Frequenze [%] degli Lmax medi notturni dei boati con condizioni di Calma di vento (colore blu); con condizioni di Sottovento (colore verde) e con condizioni di Sopravento (colore arancio) ………. 44
Figura 3.12 - Frequenze [%] degli Lmax associati ai singoli boati con condizioni di Calma di vento (colore blu); con condizioni di Sottovento (colore verde) e condizioni di Sopravento (colore arancio) ………. 45
Figura 4.1 - Rappresentazione del raggio diretto e del raggio riflesso dalla sorgente al ricevitore... 50
Figura 4.2 - Divergenza geometrica ………... 52
Figura 4.3 - Tabella relativa all'assorbimento del terreno a temperatura pari a 0°. Sulle colonne vi è la % di umidità da 0 a 100; sulle righe la frequenza ………. 53
Figura 4.4 - Espressioni utilizzate per calcolare l'attenuazione del suolo ………. 54
Figura 4.5 - Attenuazione della barriera ………. 55
Figura 4.6 - Andamento normale della temperatura e dei raggi sonori ………. 56
Figura 4.7 - Andamento della temperatura e dei raggi sonori in caso di inversione termica ……. 56
Figura 4.8 - Configurazione di calcolo per la barriera ………. 60
Figura 4.9 - Configurazione di calcolo per il terrapieno antirumore ……….. 60
Figura 4.10 - Configurazione di calcolo per l’assorbimento del terreno ……… 61
Figura 4.11 - Associazione degli attributi contenuti nello shapefile alle corrispondenti proprietà dell’oggetto edificio ……… 62
Figura 4.12 - Trasformazioni delle coordinate dello shapefile nelle coordinate del progetto, cioè UTM 32 Emisfero Nord, il cui sistema di riferimento è WGS84 ……….. 62
Figura 4.13 - Scelta del tipo di edificio da inserire; può essere Edificio; Edificio ausiliario; Scuola; Ospedale; Altro ………... 63
Figura 4.14 - Configurazione di calcolo per il ricevitore del cimitero (1°Parte) ………. 63
Figura 4.15 - Configurazione di calcolo per il ricevitore del cimitero (2°Parte) ……… 64
Figura 4.16 - Configurazione di calcolo per la sorgente di tipo Edificio industriale, in particolare viene mostrata la schermata nella quale si definisce la potenza sonora emessa dal conveyor nel momento in cui si verifica un boato……… 65
Figura 4.17 - Rappresenta l’intera area oggetto di analisi, in cui si possono distinguere il conveyor, cioè la sorgente (rettangolo rosso); il ricevitore presso Arvedi (in blue) e quello presso Spinadesco (in arancio). Infine, in ciano sono riportati i confini dell’assorbimento del terreno; in verde la barriera mentre i terrapieni antirumore sono rappresentati da rettangoli in verde chiaro……….. 66 Figura 4.18 - Editor comandi di calcolo- finestra ‘Generale’ ……… 67 Figura 4.19 - Editor comandi di calcolo- finestra ‘Impostazioni’ ……….. 67 Figura 4.20 - Editor comandi di calcolo- finestra ‘Ambiente’, contenuta a sua volta nella finestra ‘Standard associata alla ISO9613 ……… 68 Figura 4.21 - Esempio di definizione dello spettro di potenza del conveyor, utilizzato come sorgente per calcolare il livello equivalente ……….. 73 Figura 5.1 - Rappresenta una mappa in facciata, ottenuta attraverso SoundPlan e mostra con colori diversi i livelli di rumore percepiti sulle diverse facciate degli edifici ………. 80 Figure 5.2 - Rappresenta un dettaglio della Mappa del rumore in facciata in cui si vede sia il ricevitore della barriera interno ad Arvedi ed il conveyor ………. 81 Figure 5.3 - Rappresenta un dettaglio della Mappa del rumore in facciata in cui si vede l’abitato di Spinadesco ……….. 82 Figure 5.4 - Rappresenta una mappa in facciata, ottenuta attraverso SoundPlan e mostra con colori diversi i livelli di rumore percepiti sulle diverse facciate degli edifici. Sullo sfondo viene evidenziata la zonizzazione acustica del territorio in esame ………..…… 83
Indice delle tabelle
Tabella 3.1 - Livelli totali misurati nelle quattro stazioni in funzione della direzione e velocità del vento ……….32 Tabella 3.2 - Numero di boati identificati (tramite traccia audio e totali), Livello sonoro massimo (Lmax) medio dei boati identificati, Deviazione standard degli Lmax, condizioni meteorologiche medie (per ciascuna notte del periodo considerato) ……… 33 Tabella 3.3 - Media e deviazione standard degli Lmax medi notturni presso la stazione fissa del Cimitero in funzione della direzione del vento ……… 35 Tabella 3.4 - Numero di boati identificati, Livello sonoro massimo (Lmax) medio notturno dei boati identificati, L95 medio notturno, Condizioni meteorologiche medie (per ciascuna notte del periodo considerato) ……….. 42 Tabella 3.5 - Media e deviazione standard degli Lmax medi notturni presso la stazione fissa Cimitero in funzione della direzione del vento ………... 44 Tabella 3.6 - Media e deviazione standard degli Lmax associati ai singoli boati presso la stazione fissa Cimitero in funzione della direzione del vento ………. 45 Tabella 3.7 - Media e deviazione standard degli Lmax medi notturni presso la stazione fissa del Cimitero in funzione della direzione del vento nel 2014 ………. 46 Tabella 3.8 - Media e deviazione standard degli Lmax medi notturni presso la stazione fissa del Cimitero in funzione della direzione del vento nel 2017 ……….. 46 Tabella 3.9 - Mostra i valori di L95 medi per ogni direzione di provenienza del vento, relativi al periodo invernale sia dell’anno 2014 sia dell’anno 2017. Nell’ultima riga vi è riportata la differenza in dB tra i due ………. 47 Tabella 4.1 - Casi possibili di situazione meteorologica e relativo contributo sulla propagazione del rumore (recettori distanti); la situazione dei periodi notturni è evidenziata in azzurro. (*) – In queste situazioni la condizione di propagazione dipende dal contributo di due effetti contrapposti: da un lato favorevole/sfavorevole (ovvero, il gradiente di velocità del suono con la quota è positivo o negativo), dall’ altro sfavorevole/favorevole (condizione sopravento/sottovento) ……….……… 57 Tabella 4.2 - Sono riportati gli L1000,mis cioè misurati ad Arvedi, gli L1000,stim, cioè stimati con il
modello e la differenza tra quest’ultimo valore e quello misurato. Infine vengono riportate le informazioni metereologiche utili per l’analisi ……… 70
Tabella 4.3 - Sono riportati gli L1000,mis cioè misurati al cimitero di Spinadesco; gli L1000,stim,
cioè stimati con il modello e la differenza tra quest’ultimo valore e quello misurato. Infine vengono riportate le informazioni metereologiche associate ad ogni singolo boato ……….. 71 Tabella 4.4 - Mostra i livelli di potenza sonora effettiva calcolati per ogni frequenza, tra 200 e 2500 Hz ………..………..………… 72 Tabella 4.5 - Rappresenta i livelli di pressione sonora equivalente, stimati al cimitero di Spinadesco (Leqcim, stim) ………..……. 74 Tabella 4.6 - Mostra la media e la deviazione standard dei valori, calcolati per ogni singola frequenza tra 200 e 2500Hz ……….. 75 Tabella 4.7 - Rappresenta i dati utilizzati per trovare la statistica, in particolare il livello di pressione equivalente (Leq, mis) e alla frequenza 1000 (L1000,mis), misurati al cimitero ed il livello equivalente di pressione calcolato (Leqcim, stim), usando SoundPlan, a partire dai dati di potenza valutati per ogni frequenza tra 200 e 2500Hz... 75 Tabella 5.1 - Media dei valori, calcolati per ogni singola frequenza tra 200 e 2500Hz ………. 79 Tabella A.1 Limiti relativi alla classe acustica I – (*) LAeq riferito al tempo a lungo termine …. 92 Tabella A.2 Limiti relativi alla classe acustica II – (*) LAeq riferito al tempo a lungo termine … 93 Tabella A.3 Limiti relativi alla classe acustica III – (*) LAeq riferito al tempo a lungo termine...93 Tabella A.4 Limiti relativi alla classe acustica IV – (*) LAeq riferito al tempo a lungo termine…94 Tabella A.5 Limiti relativi alla classe acustica V – (*) LAeq riferito al tempo a lungo termine ….94 Tabella A.6 Limiti relativi alla classe acustica VI – (*) LAeq riferito al tempo a lungo termine…94
Indice dei grafici
Grafico 4.1 - Rappresenta relazione tra il Leq misurato e L1000 misurato al cimitero di Spinadesco……… 77 Grafico 4.2 - Rappresenta la relazione che lega il Leq, stimato precedentemente con il Leq, misurato al cimitero di Spinadesco ……… 77 Grafico 4.3 Rappresenta la relazione che lega il Leq, stimato precedentemente con il L1000, misurato al cimitero di Spinadesco ……… 78
INTRODUZIONE
Oggetto del presente studio riguarda la propagazione a media distanza del rumore generato dal processo produttivo di un esteso impianto industriale, costituito da un’acciaieria collocata nella parte meridionale della provincia di Cremona, tra la periferia ovest del capoluogo (frazione Cavatigozzi), l’abitato di Spinadesco e il territorio agricolo di Sesto ed Uniti.
Le emissioni sonore del complesso industriale sono state, nel corso degli anni, oggetto di lamentele ed esposti da parte della popolazione residente, che hanno determinato l’effettuazione di misure e verifiche dei livelli di rumore nelle aree abitative nelle vicinanze dell’azienda.
Le emissioni sonore dell’acciaieria sono state già oggetto di precedenti studi, tra questi:
• Il lavoro di tesi di Stefania Folli, in cui veniva analizzatala rumorosità prodotta dagli impianti fissi e operanti in continuo nel complesso industriale, al variare della velocità e della direzione del vento.
• Il lavoro di tesi di Alberto Mario Perego e Alberto Rocca che riguardava invece sostanzialmente la rumorosità dovuta agli eventi singolari (boati), di elevata intensità e durata alcuni secondi, provocati dal rilascio per gravità (tramite elettromagneti) del rottame di ferro sul nastro trasportatore (conveyor), nella fase di caricamento di una delle due linee fusorie dell’acciaieria.
Entrambi gli studi si sono basati sui dati rilevati durante una specifica campagna di misura in continuo effettuata nel periodo gennaio-febbraio 2014 (una postazione fissa e 3 postazioni mobili). Con la realizzazione di recenti importanti interventi impiantistici, che prevedevano altresì azioni per il contenimento delle emissioni sonore (imposte dall’Autorizzazione Integrata Ambientale), è stata installata nel 2017 un’ulteriore postazione di misura del rumore in continuo, collocata al confine del sito industriale.
Primo obiettivo del presente lavoro ha riguardato il confronto tra la nuova serie di dati acustici e i risultati dei suddetti studi.
Rispetto alle analisi relative al 2014, oltre ai dati spettrali misurati nella centralina di Spinadesco, sono risultati disponibili anche quelli della nuova postazione installata al confine del sedime industriale; sono stati quindi considerati solo gli eventi singolari rilevati contemporaneamente nelle due centraline, selezionati tramite le specifiche caratteristiche degli spettrogrammi. Agli eventi individuati sono stati poi associati i relativi dati meteorologici monitorati a Spinadesco.
L’analisi degli eventi simultanei ha consentito di stimare, per ciascun evento, il livello di potenza emessa durante le fasi di caricamento del conveyor e, con l’ausilio di un software dedicato (SoundPlan) in grado di modellizzare la propagazione del rumore su aree estese e di fornirne la relativa rappresentazione grafica, stimare il corrispondente livello equivalente presso le aree abitative di Spinadesco.
Il codice di calcolo (che descrive la propagazione del rumore in ambiente esterno) è ricavato dalla norma tecnica ISO 9613.
Il presente lavoro è strutturato come segue:
Nel primo capitolo viene descritto il contesto in cui è situata l’acciaieria e vengono presentate le caratteristiche dell’impianto produttivo.
Il secondo capitolo presenta le norme con implicazione in materia di inquinamento acustico a cui le attività dell’azienda sono soggette.
Il terzo capitolo contiene la descrizione della campagna di misura, l’elaborazione dei dati acquisiti, l’analisi statistica dei risultati ed il confronto tra questi ultimi e quelli della campagna di misura del 2014.
Nel quarto capitolo viene elaborata la stima della potenza sonora emessa dal conveyor e vengono eseguite le simulazioni di propagazione del rumore con il modello ISO 9613 tramite l’utilizzo del software SoundPlan; i risultati delle elaborazioni sono confrontati con i dati delle misure sperimentali.
Nel quinto capitolo, viene elaborata, con il programma SoundPlan, la prima mappa stimata del rumore in facciata delle abitazioni di Spinadesco, in relazione alle emissioni sonore degli eventi singolari.
CAPITOLO 1
IL SITO INDUSTRIALE
1.1 L’acciaieria Arvedi
Figura 1.1 - Nell’immagine si vede al cento l’acciaieria Arvedi, a sinistra Spinadesco e a destra Cavatigozzi, frazione di Cremona
Le emissioni acustiche prodotte dal polo industriale Arvedi interessano un’area di circa 3km2,
popolata da circa 3000 abitanti distribuiti nei centri abitati di Spinadesco e Cavatigozzi. In particolare, i confini e le caratteristiche di questa zona sono i seguenti:
• a NORD: aree a diversa vocazione (agricola, artigianale, produttiva, abitativa, ecc.), in parte in territorio di Sesto ed Uniti;
• a EST: abitato di Cavatigozzi, zona industriale del comune di Cremona
• a SUD: canale navigabile “Milano-Cremona-Po”, oltre il quale si estende l’argine maestro del Po e un’ampia zona agricola;
• a OVEST: area residenziale di Spinadesco e insediamenti produttivi.
Si tratta di un territorio pianeggiante, non sottoposto a vincoli paesaggistici, posto ad un’altitudine di 47m s.l.m. ad eccezione di una scarpata morfologica sovrastane il fiume Morbasco, sita nella frazione Cavatigozzi, degna di menzione in quanto le abitazioni su questa scarpata sono esposte a livelli di rumore più elevati rispetto alle zone pianeggianti.
Per quanto riguarda le condizioni meteorologiche, le precipitazioni medie annuali nell’area della provincia di Cremona sono di circa 750 mm, distribuite mediamente in 76 giorni, con un picco nella stagione autunnale e minimi relativi in inverno ed estate. I venti si presentano prevalentemente lungo l’asse est-ovest con bassa intensità
L’acciaieria Arvedi è la principale attività produttiva della provincia di Cremona per estensione, numero di addetti ed impatti ambientali e tra le maggiori a livello nazionale.
Occupa complessivamente un’area di 450.000m2, di cui coperti quasi 120.000m2 ed è ubicata
principalmente sui territori di Cremona e Spinadesco, lungo la via Acquaviva.
Si compone di due differenti stabilimenti separati dalla strada Provinciale “Codognese” (ex SS23) ed edificati in periodi differenti:
• Area Sud: costruita nel 1991 e ristrutturata nel 2004; rappresenta l’acciaieria vera e propria, dotata di due differenti laminatoi a caldo, utilizzati per la produzione di coil. • Area Nord: costruita nel periodo 2007-2011, si estende in parte sul territorio di Sesto ed
Uniti. E’ dotata di un impianto per la finitura e la zincatura di coil di produzione propria o acquistati da altri.
L’attività principale dell’acciaieria (Area Sud) consiste nella fusione secondaria di metalli ferrosi (ferro, acciaio e ferroleghe), a partire da Materie Prime Secondarie (MPS) e/o da rottame ferroso, e nella laminazione a caldo per la produzione di coils.
Nello stabilimento Area Nord sono presenti una linea di zincatura ed una di decapaggio con i rispettivi impianti di depurazione e smaltimento dei residui prodotti.
La produzione si svolge a ciclo continuo, organizzato in 3 turni da 8 ore ciascuno, per tutto l’anno ad eccezione di una decina di giorni durante i quali viene effettuata la manutenzione dell’impianto.
1.2 Il ciclo produttivo.
L’acciaieria dispone di due linee fusorie: una realizzata nel 1991, individuata dal codice EAF1, e una realizzata nel periodo 2007 – 2010, individuata con il codice EAF2.
Nella linea fusoria EAF1, oggetto di recentissima ristrutturazione, veniva utilizzato un forno elettrico con tecnologia Quantum, in cui il rottame è caricato mediante un sistema costituito da una struttura in acciaio che sostiene un binario orizzontale con una gru.
Nella linea fusoria EAF2 viene utilizzato un forno “CONSTEEL”, che si differenzia rispetto ai tradizionali forni elettrici per il modo con cui viene caricato il rottame.
Il “CONSTEEL“ prevede un convogliatore (Conveyor) sul quale viene depositato, senza interruzione, tutto il materiale che deve alimentare il forno, utilizzando due grosse elettrocalamite, che rilasciando il rottame sul nastro trasportatore di alimentazione del forno producono eventi sonori di particolare intensità, specifico oggetto del presente lavoro di tesi.
Completato il caricamento del forno, anche con le altre materie prime (calce, carbone, ecc.) si passa a una fase in cui il rottame viene completamente trasformato, mediante arco voltaico (EAF: Electric Arc Fornace), in un bagno di acciaio liquido ad una temperatura di circa 1700 °C.
Tale tecnica comporta i seguenti vantaggi: o risparmio sui consumi energetici; o riduzione dei disturbi elettrici;
o riduzione dei livelli di rumorosità emessi dal forno.
Le fasi successive alla fusione sono uguali sia per la EAF1 che per la EAF2. L’acciaio liquido viene versato in siviera; essa viene inviata al forno siviera (LF) dove si procede all’innalzamento della temperatura ed alle fasi di affinazione definitiva dell’acciaio mediante aggiunta di ferroleghe, calce, carbone, dolomite, alluminio e silicio, nonché gas tecnici.
Completata l’operazione, la siviera viene portate all'impianto ISP (In-line Strip Production) ed ESP (Endless Strip Production) dove l'acciaio liquido viene solidificato nella forma di una sezione rettangolare continua e sottile (spessore di 55/100 mm), denominata bramma, e in sequenza prelaminato e laminato fino a ridurre lo spessore a valori compresi fra 0,8 mm e 10 mm, ossia lo spessore finale previsto. Il prodotto così ottenuto è denominato coil.
L’impianto di laminazione a tecnologia ISP (In-line Strip Production) è un sistema che permette un significativo risparmio energetico con elevata qualità di prodotto e spessori sottili (1 - 1,5 mm) non producibili a caldo dagli impianti convenzionali; per consentire la riduzione di spessore, la lamiera viene riscaldata prima in un forno ad induzione per riportare la temperatura da 700 °C a 1.100 °C e successivamente avviata alla laminazione operante su due fasi.
L’impianto di laminazione a tecnologia ESP (Endless Strip Production) è una linea tecnologicamente più avanzata rispetto all’ ISP in quanto permette un sistema continuo di colaggio e laminazione in linea, che elimina i passaggi intermedi garantendo così un significativo risparmio energetico, una maggiore qualità per alcuni prodotti, oltre a spessori ancor più sottili (0,7 - 1 mm). La lavorazione si conclude con due linee di decapaggio per la rimozione dello strato di ossido superficiale e di eventuali altri contaminanti allo scopo di rendere la superficie del metallo adatta ad essere ricoperta da un altro metallo. Infine, il coil viene avviato allo stoccaggio.
Secondo le richieste di mercato, una parte dei coils prodotti viene sottoposta a trattamento di zincatura a caldo per proteggere l’acciaio dalla corrosione galvanica. I manufatti in acciaio vengono ricoperti da un sottile e resistente strato di zinco immergendoli in un bagno di zinco fuso tenuto mediamente alla temperatura di 450 °C.
1.3 Sorgenti di rumore del sito industriale
Il ciclo produttivo dell’acciaieria comporta emissioni rumorose che si possono classificare in due distinte categorie: rumore continuo e rumore associato ad eventi singolari.
Il rumore continuo ha come sorgente gli impianti fissi come forni, ventilatori, pompe ed è caratterizzato da emissioni generalmente costanti o poco variabili nelle ventiquattro ore.
Gli eventi singolari sono generati dalla movimentazione e trattamento meccanico dei rottami ferrosi, delle scorie e dei prodotti finiti, in particolare nella fase di rilascio per gravità, del rottame di ferro sul conveyor, tramite elettrocalamite utilizzate nella linea d1i fusione EAF2.
Tali eventi avvengono in modi e tempi pseudocasuali e presentano un livello molto elevato, di durata molto breve (possono essere assimilati ad un boato della durata di 3 - 5 secondi). Vengono percepiti dalla popolazione residente come invasivi e disturbanti particolarmente nelle ore notturne.
La propagazione del rumore può essere fortemente influenzata dalle condizioni meteorologiche ed in particolare dalla direzione del vento nei primi strati dell’atmosfera.
La variabilità nei tempi e nella localizzazione delle emissioni improvvise di rumore nei loro livelli sonori, insieme all’influenza sulla propagazione delle condizioni meteorologiche, fanno sì che le
zone soggette al disturbo possano di volta in volta essere differenti; esistono naturalmente aree disturbate con maggior frequenza rispetto ad altre.
1.4 Altre sorgenti di rumore nell’ambiente circostante
La zona est di Spinadesco risulta essere quella più esposta ai rumori improvvisi provenienti da complesso industriale (come dimostrato nei precedenti studi [Folli, 2014; Perego e Rocca, 2017], mentre tali eventi non sono percepiti nell’abitato di Cavatigozzi; per tale ragione nel presente lavoro non vengono considerate tali aree. L’abitato di Sesto ed Uniti è invece ad oltre 3 km a nord dall’acciaieria e solo alcuni cascinali all’estremo sud del territorio comunale possono essere soggetti al rumore prodotto dagli impianti delle Aree Nord.
Nell’area considerata vi sono altre sorgenti, che contribuiscono ad incrementare la rumorosità complessiva del territorio, quali:
• il traffico sulla strada Provinciale detta “Codognese”, ex SS23, che collega Cremona a Pavia • il traffico ferroviario sulla linea ferroviaria Cremona–Pizzighettone, a nord di Cavatigozzi • le attività lavorative presso il Porto Canale a sud di Spinadesco
• l’oleificio Zucchi che occupa una vasta area ad est dell’acciaieria
Le suddette sorgenti comunque non presentano caratteristiche acustiche di interesse per il presente lavoro (brevi eventi particolarmente intensi).
CAPITOLO 2
RIFERIMENTI
NORMATIVI
IN
MATERIA
DI
INQUINAMENTO ACUSTICO
2.1 Classificazione acustica delle zone limitrofe
Le emissioni acustiche dovute ai processi produttivi dell’acciaieria devono rispettare, analogamente a tutte le altre sorgenti di rumore, i limiti di legge fissati dalla vigente normativa. In Appendice A.1 sono riassunte le principali norme nazionali in vigore in materia di inquinamento acustico (Legge Quadro e alcuni decreti attuativi) applicabili nello specifico contesto. L’Atto amministrativo di maggiore rilevanza per quanto riguarda le emissioni sonore di siti industriali è costituito dal Piano di classificazione acustica del territorio comunale.
In Figura 2.1 è riportata la classificazione acustica del territorio di interesse, ai sensi dell’artt.4 e 6 della Legge 447/95 e del DPCM 14 novembre 1997 e della L.R. 13/2001.
Figura 2.1 Zonizzazione acustica dell’area di studio, ogni classe è rappresentata da un colore: in azzurro la classe 1; in verde la classe 2; in giallo la classe 3, in arancio la classe 4; in rosso la classe 5 ed in blu la classe 6.
E’ necessario evidenziare, che i limiti stabiliti dalle zonizzazioni acustiche non sono aggiornati ai profondi cambiamenti intervenuti nell’area industriale tra Spinadesco e Cavatigozzi dal 2006 ad oggi:
•
Ampliamento impianti stabilimento aree sud (Acciaieria Arvedi);•
Realizzazione stabilimento aree nord (impianti a freddo Arvedi);•
Acquisizione da parte del gruppo Arvedi degli edifici artigianali-abitativi che delimitavano in parte il confine dello stabilimento su via Marconi.2.2 Autorizzazione Integrata Ambientale (AIA) 2017
Le dimensioni dell'insediamento industriale e la peculiarità della attività industriale svolta hanno determinato fin dall'inizio un'attenzione particolare alle emissioni acustiche prodotte, tenuto conto dell'influenza delle stesse sul clima acustico delle aree circostanti a destinazione residenziale, che viceversa, ovviamente, richiedono il rispetto di limiti sensibilmente inferiori a quelli delle aree ad esclusiva destinazione industriale.
Nel tempo si sono susseguiti studi e provvedimenti amministrativi volti al controllo e alla riduzione dell'inquinamento acustico determinato dal sito industriale
L’AIA è un’autorizzazione di durata generalmente quinquennale, che viene rilasciata dall’Autorità Competente (Ministero dell’Ambiente, Regione oppure Provincia) ad aziende che svolgono alcune attività particolarmente impattanti e presentano specifici parametri impiantistici e/o produttivi superiori a determinate soglie fissate dalla normativa (D.Lgs 152/2006).
L’acciaieria in studio è soggetta ad AIA sia per le tipologie di lavorazione sia per le caratteristiche di produzione. Infatti le attività produttive con caratteristiche di impatto ambientale particolarmente rilevanti sono soggette, oltre alle norme generiche in materia di limitazione dell’inquinamento, ad uno specifico regime autorizzativo (Autorizzazione Integrata Ambientale – AIA), definito in attuazione dalla direttiva europea Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC) 96/61/CE (successivamente aggiornata dalla direttiva 2008/1/CE e dalla direttiva 2010/75/UE) recepita in Italia dal D.Lgs 152/2006.
Ciò significa che, nel caso di attività soggette ad AIA, oltre al rispetto dei limiti stabiliti dalla Legge Quadro, devono essere rispettate anche le specifiche prescrizioni sul contenimento delle emissioni rumorose fissate dal provvedimento di Valutazione di Impatto Ambientale (VIA), poi recepite nell’Autorizzazione Integrata Ambientale.
A seguito della recente sostituzione del forno della linea EAF1 è stata presentata una nuova A.I.A. (rilasciata dalla Provincia di Cremona con Decreto n.389 del 19 maggio 2017).
L’autorizzazione AIA rilasciata è articolata in quadri, di cui il quadro E definisce gli obblighi a cui l’azienda deve sottostare per rispettare i limiti stabiliti dalla normativa vigente.
Le specifiche prescrizioni AIA in materia di rumore sono le seguenti:
Valori limite
• Il Gestore deve garantire il rispetto dei limiti acustici di emissione ed immissione, compreso il criterio differenziale ove previsto dalla legislazione vigente, con riferimento alle classificazioni acustiche del Comune di Cremona, del 1Comune di Spinadesco e del
Comune di Sesto Cremonese ed Uniti.1
Requisiti e modalità per l’autocontrollo
o
I punti in cui il Gestore dovrà effettuare i rilievi strumentali per la verifica del rispetto dei limiti di legge(autocontrolli) dovranno essere sempre preventivamente concordati con l’ARPA Dipartimento di Cremona.o
Le rilevazioni fonometriche di autocontrollo dovranno essere realizzate, nel rispetto delle modalità previste dal “Protocollo” derivante dai lavori del Tavolo Tecnico e approvato da ARPA, in ottemperanza al D.M. del 16 marzo 1998, da un tecnico competente in acustica ambientale deputato all’indagine.o
L’installazione IPPC deve essere dotata di una rete di autocontrollo acustico costituita da una stazione di rilevamento dei dati meteorologici, da n. 9 punti di accesso wireless e da n. 3 centraline di misurazione acustica; essi devono essere così collocati:•
centralina di misurazione acustica n. 1 sul lato N del perimetro dell’installazione IPPC, dotata di 1 punto di accesso wireless;•
centralina di misurazione acustica n. 2 sul lato W2 del perimetro dell’installazioneIPPC, dotata di 1 punto di accesso wireless;
•
centralina di misurazione acustica n. 3 nei pressi del cimitero di Spinadesco2, dotata di 1 punto di accesso wireless;•
stazione di rilevamento meteorologico su un edificio dell’installazione IPPC Acciaieria Arvedi S.p.A. – Aree Nord, dotata di 1 punto di accesso wireless;•
n. 5 punti di accesso wireless collocati all’interno dell’installazione IPPC, inparticolare uno sulla torre di illuminazione 1, uno sulla torre di illuminazione 2 e tre all’interno dell’edificio contenente il conveyor.
1 L’azienda dovrà inoltre rispettare il limite di immissione specifico nei termini e nelle modalità definite dal D.Lgs. n. 42 del 17/02/2017. 2Le stazioni di interesse per il presente lavoro sono solo quelle collocate a Spinadesco
Le centraline e la stazione devono essere tutte collegate telematicamente con i computer localizzati nella sala di controllo e dotati di software sviluppato ad hoc, collocata in uno dei locali destinati al controllo degli accessi alle Aree Sud dell’Acciaieria.
Il funzionamento della rete di autocontrollo acustico è regolato da uno specifico “Manuale operativo”, elaborato dal Gestore ed approvato da A.R.P.A. Dipartimento di Cremona, che descriva le operazioni di autocontrollo e di intervento correttivo.
La rete di autocontrollo acustico deve produrre comunicazioni di “alert”, inviate da vari sistemi visivi di segnalazione (ad es. lampeggianti), basate sulla rilevazione istantanea di superamenti delle soglie acustiche prefissate e/o sulla situazione meteorologica: in particolare, l’alert deve scattare automaticamente qualora la centralina n. 3, posta nei pressi del cimitero, rilevi livelli acustici pari o superiori al 95% dei limiti acustici definiti nel “Manuale operativo”, mentre verrebbe attivato dal capoturno preposto alle operazioni di movimentazione del rottame (carriponte del conveyor e piazzale esterno) qualora si verifichino condizioni meteorologiche avverse (direzione del vento orientata verso gli abitati di Spinadesco e Cavatigozzi), pur in assenza di misure fonometriche oltre le soglie acustiche prefissate.
La rete deve anche essere dotata di un sistema di registrazione degli eventi sonori, che comprende la traccia audio degli stessi, che hanno determinato il superamento delle soglie prefissate.
Gli alert cosi come sopra descritti devono produrre una azione correttiva da parte degli operatori dell’Azienda in quel momento presenti sul lavoro al fine di rispettare i limiti definiti nel “Manuale operativo”.
L’installazione degli impianti e dei collegamenti che costituiscono la rete di autocontrollo acustico deve essere completata entro il 31/05/2017; il Gestore deve comunicare il completamento dell’installazione entro il 10/06/2017. Entro il 31/07/2017 deve essere completata la verifica funzionale degli strumenti installati, per cu il 01/08/2017 la rete deve essere funzionante e deve garantire il corretto invio delle comunicazioni di alert. Tali dati dovranno essere accessibili via web anche ad A.R.P.A. nelle modalità definite nel sopra citato Manuale.
Prescrizioni impiantistiche
o
Entro il 31/08/2017 i torrini per il ricambio dell’aria, presenti nel tetto del locale conveyor, devono essere dotati di setti fonoassorbenti e fonoisolanti, di caratteristiche tali da garantire una attenuazione minima tra interno ed esterno uguale o superiore a 20 dB.o
Il Gestore deve realizzare entro i termini gli interventi dovuti in esecuzione di eventualifuturi progetto di risanamento acustico, che verranno approvati con il Decreto della Provincia di Cremona.
o
Il Gestore deve mettere in atto tutti i necessari interventi di natura gestionale utili a ridurre il rumore generato dall’insediamento nel periodo notturno (ore 22.00 - 6.00); in particolare, il Gestore deve:A.
vietare attività di pulizia dei piazzali adibiti allo stoccaggio rottame con ruspe o altri macchinari che possono generare rumore;B.
di norma lo stoccaggio dei rottami ferrosi pronto forno presso le linee di caricamento deve essere effettuato nelle ore diurne, al fine di limitare a situazioni occasionali la movimentazione del rottame nelle ore notturne;C.
effettuare una manutenzione preventiva e programmata di tutti i dispositivi che, per usura o altre cause, possano provocare un aumento del rumore;D.
impartire ordini di servizio scritti e chiari a tutte le ditte esterne che operano in acciaieria volti a dare le più opportune indicazioni su come operare per ridurre il rumore. Tali ordini devono deve essere tenuti a disposizione delle autorità preposte al controllo.o
Il Gestore deve adottare un piano specifico di manutenzione dei presidi e dei dispositivi deputati alla prevenzione e al contenimento del rumore approvati dall’Autorità Competente (quali ad esempio barriere antirumore, interventi di insonorizzazione del conveyor, fermo corsa elettrocalamita carri ponti conveyor, le tre centraline per la misura del rumore e la centralina meteo). Tutte le operazioni di manutenzione ordinaria e straordinaria dovranno essere annotate in un registro dotato di pagine con numerazione progressiva ove riportare:1.
la data di effettuazione dell’intervento;2.
il tipo di intervento (ordinario, straordinario, ecc.);3.
la descrizione sintetica dell'intervento;4.
l’indicazione dell’autore dell’intervento.Tale registro o sistema equivalente (concordato preventivamente con A.R.P.A. Dip. di Cremona) deve essere tenuto a disposizione delle autorità preposte al controllo.
o
Il Gestore deve garantire la manutenzione, la calibrazione e l’eventuale sistemazione in caso di rottura della stazione di monitoraggio del rumore posizionata al cimitero di Spinadesco e delle altre interne, prevedendo la sostituzione o l’utilizzo di strumenti ausiliari di pari efficacia in caso di guasti che determinino un fermo prolungato degli strumenti, così come definito nel “Manuale operativo”.o Entro la data di messa in esercizio del nuovo forno, il Gestore deve dotare le pareti esterne dell’edificio che lo ospita di una pannellatura fonoassorbente con caratteristiche almeno pari a quelle riportate nello Studio previsionale di impatto acustico; dell’avvenuto adempimento di questa prescrizione il Gestore deve dare comunicazione ai soggetti competenti entro 15 giorni dal termine dei lavori.
CAPITOLO 3
MONITORAGGIO DEL RUMORE
Fin dalla sua apertura l’acciaieria Arvedi, soprattutto nelle ore notturne, ha determinato situazioni acustiche ritenute disturbanti da alcuni abitanti di Spinadesco e di Cavatigozzi. Per tale motivo, in risposta alle numerose lamentele, sono state inizialmente effettuate rilevazioni di rumore spot per valutare le situazioni lamentate. Le rilevazioni acustiche hanno messo in evidenza situazioni di rumore di volta in volta differenti, che hanno mostrato, presso le abitazioni, talvolta valori elevati e altre situazioni di “relativa quiete”.
Successivamente, in ottemperanza ad una prescrizione del precedente decreto AIA (decreto Provincia di Cremona n.6268 del 6 giugno 2006), l’acciaieria, ha installato una stazione fissa “di controllo” per la misura in continuo del rumore ambientale a Spinadesco.
3.1 Installazione fissa di Spinadesco
La stazione è stata posizionata presso il Cimitero di Spinadesco, in una zona adatta a monitorare le emissioni sonore provenienti dal complesso industriale.
Il microfono è stato posto sul lato esterno est del muro di cinta del cimitero, ad una altezza di 5 metri dal suolo e a una distanza in linea d’aria di circa 650 metri dall’Area Nord e poco più di 600 metri dall’Area Sud.
La zona è particolarmente tranquilla e scarsamente influenzata da altre sorgenti di rumore, quali il traffico autoveicolare locale, il rumore antropico, il campanile della Chiesa posto a circa 250 metri, il traffico sulla Strada provinciale ex SS n. 234 “Codognese” (che si trova a circa 680 m a nord del Cimitero), il cui rumore si avverte in sottofondo solo se trasportato dal vento quando spira da nord. Si tratta nel complesso di sorgenti episodiche, facilmente distinguibili e praticamente assenti durante il periodo notturno.
L’acciaieria ha affidato la gestione della stazione ad ARPA Lombardia a partire dal 1° agosto 2011. A causa di una serie di guasti e malfunzionamenti i primi dati prodotti con continuità risalgono solo all’aprile 2012.
I risultati delle elaborazioni delle misure di rumore sono riassunti in report bimestrali e inviati agli enti locali (Provincia e Comuni interessati). La restituzione delle elaborazioni all’interno dei report periodici avviene sia in formato grafico che tabellare.
Nei grafici è rappresentato l’andamento del LAeq orario, del LAeq dei periodi diurno e notturno nonché del livello statistico LA95 per ogni settimana del periodo considerato.
Il livello percentile LA95 è il valore del livello sonoro superato per il 95% del tempo di misura; in un intervallo di tempo sufficientemente lungo può essere assimilato al “rumore di fondo”, che nella situazione in oggetto, rappresenta di fatto il rumore ambientale determinato dal sito industriale, quando non sono presenti gli eventi improvvisi o sporadici, sia quelli dovuti all’acciaieria sia quelli causati dal traffico o altre sorgenti di rumore. Poiché l’acciaieria opera a ciclo continuo, le emissioni sonore (sostanzialmente costanti) dovute all’attività degli impianti fissi costituiscono il livello di rumore sempre presente e ben rilevabile, specialmente nelle ore notturne.
Di particolare rilievo sono le misure eseguite in periodo notturno, quando i limiti da rispettare sono più restrittivi e la sensibilità della popolazione al disturbo da rumore è maggiore.
A partire dall’estate 2017 la gestione della centralina è stata affidata direttamente ad Arvedi. Figura 3.1 – Mostra la posizione del microfono della stazione di monitoraggio di Spinadesco che risulta essere orientato verso l’acciaieria Arvedi visibile sullo sfondo (a sinistra l’Area Nord e a destra l’Area Sud)
3.2 Campagna di misurazione del rumore del 2014
Nel biennio 2012-2013 sono stati così raccolti dati di rumore presso la centralina fissa di Spinadesco. Non disponendo di analoghe osservazioni presso le abitazioni di Cavatigozzi e in risposta alle periodiche lamentele, ARPA ha quindi programmato e messo in atto una specifica campagna di misura, finalizzata a verificare strumentalmente la situazione acustica ambientale, analizzando l’effettiva influenza dei parametri meteorologici sulla propagazione del suono. La campagna ha riguardato quattro posizioni di misura (3 mobili e una fissa) presso aree caratterizzate da lamentele. All’interno di tali aree sono stati scelti i siti presso cui installare la strumentazione, basandosi su alcuni criteri quali:
- assenza di rumore proveniente da altre sorgenti in grado di interferire con il rumore provocato dall’acciaieria;
- assenza di ostacoli nei pressi del punto di misura, che potrebbero schermare il contributo della sorgente;
- possibilità di facile accesso allo strumento di misura installato;
- sicurezza del luogo sia per il personale addetto al controllo e alla manutenzione dello strumento, sia per lo strumento stesso, che deve essere collocato in un’area protetta, illuminata e frequentata, in modo da ridurre la probabilità di atti vandalici o furti. Sono stati così individuate, oltre alla postazione fissa presso il cimitero,3 postazioni di misura, una nell’abitato di Spinadesco, ad ovest degli impianti industriali e due ad est, nella frazione di Cavatigozzi.
Nella mappa di Figura 3.2 è possibile osservare l’ubicazione dei recettori presso i quali sono state effettuate le misure.
Figura 3.2 Ubicazione delle 4 centraline di misura utilizzate: 2 a Spinadesco rispettivamente in via Adda ed al cimitero (Unica postazione fissa) e 2 a Cavatigozzi rispettivamente in via Casanova e via Isacchi
Nel periodo preso in considerazione, dal 1 gennaio 2014 al 13 marzo 2014, sono risultati complessivamente 72 giorni interi di monitoraggio. Tuttavia il numero di giorni validi per ogni stazione è stato leggermente inferiore per il verificarsi di alcuni guasti e a causa di precipitazioni meteoriche.
3.3 Monitoraggio attuale
A seguito della realizzazione di quanto previsto dalla AIA del maggio 2017 (Vedi paragrafo 2.2) è stata avviata una nuova fase di monitoraggio per verificare se le azioni di mitigazione acustica attuate dall’acciaieria abbiano effettivamente determinato un miglioramento della situazione acustica nelle aree abitative.
Per valutare la situazione acustica a Spinadesco è stato effettuato il monitoraggio del rumore impiegando due centraline fisse:
1. La stazione di monitoraggio fissa situata presso il cimitero di Spinadesco.
2. Una nuova centralina fissa installata nel 2017 (i primi dati effettivamente disponibili e “validati” sono a partire da ottobre 2017), con caratteristiche analoghe a quella del
cimitero di Spinadesco (sincronizzata con l’altra tramite un orologio interno), al confine ovest del sito industriale Area Sud.
Il microfono della nuova centralina è collocato sopra la barriera antirumore in prossimità dell’estremo più a nord della stessa, a una quota di circa 15 metri dal piano campagna (Figura 3.3).
Figura 3.3 - Posizione del microfono 1 metro sopra la barriera antirumore presso l'acciaieria Arvedi
Questa centralina ha lo scopo di monitorare le emissioni sonore di maggior intensità, tali da essere rilevate anche nella postazione del cimitero di Spinadesco. Il microfono si trova a circa 240 metri in linea d’aria dal coveyor e a circa 500 metri dagli stabilimenti dell’area Nord dell’acciaieria.
3.4 Strumentazione e parametri misurati
Gli strumenti utilizzati soddisfano le specifiche legislative in vigore (DM 16/3/1998). In particolare, si è utilizzati due fonometri Larson Davis, modello LD 824 e modello LD 831.
La strumentazione permette di registrare il livello di rumore ambientale ogni secondo; per ciascun intervallo vengono memorizzati: il valore pesato A del livello equivalente (LAeq), il valore del livello di pressione sonora massimo (LAmax) e minimo (LAmin), lo spettro di frequenza 1/3 di ottava non pesato.
I microfoni utilizzati sono del tipo a campo libero protetti esternamente da una cuffia antivento. Internamente la capsula microfonica è protetta da una copertura impermeabile, in cui è inserito l’attuatore elettroacustico per una rapida verifica del corretto funzionamento della catena microfonica. Il microfono è poi collegato allo strumento tramite un cavo elettrico schermato e a bassa impedenza.
3.5 Principali risultati ottenuti analizzando i dati del 2014
A partire dai dati misurati nelle 4 diverse postazioni è stato valutato sia il rumore di fondo al variare della velocità e della direzione del vento [Folli, 2014], sia il rumore prodotto dai cosiddetti boati [Perego e Rocca, 2017], cioè un rumore della durata di 3 - 5 secondi, provocato dal caricamento e dal rilascio per gravità del rottame di ferro sul conveyor nella linea di fusione EAF2.
Per poter valutare il rumore di fondo è stato scelto come descrittore acustico L95 (livello statistico pesato A), idoneo a rappresentare il rumore prodotto dal funzionamento degli impianti continui presenti nell’acciaieria. Tale parametro permette, infatti, di escludere il rumore dovuto a sorgenti intense e di breve durata prodotte sia dell’acciaieria (rumori vari dovuti alla movimentazione dei materiali) sia dal transito veicoli, abbaiare di cani, vociare, ecc.
Nella tabella seguente (Tabella 3.1), si possono osservare le variazioni di L95nelle diverse centraline, nelle condizioni di sottovento o sopravento, paragonate a quelle ottenute tramite l’utilizzo di un modello di calcolo (CadnaA):
Provenienza
del vento
Vento > 1m/s
Cimitero
Via Adda
Via Isacchi
Via Casanova
Nord-Est
L95 misurato
48,8
48,0
41,8
39,2
Modello
48,2
49,8
44,3
37,1
Est
L95 misurato
49,8
50,3
42,9
40,2
Modello
49,0
50,7
46,0
40,5
Sud-Est
L95 misurato
48,8
49,0
41,8
39,9
Modello
49,3
50,8
47,8
42,4
Sud-Ovest
L95 misurato
43,2
41,8
46,6
43,6
Modello
48,2
49,8
49,1
43,5
Ovest
L95 misurato
39,7
37,8
48,0
45,0
Modello
45,5
45,9
49,0
42,9
Nord-Ovest
L95 misurato
39,5
39,1
47,6
44,4
Modello
42,5
44,7
47,9
42,4
Tabella 3.1 Livelli delle quattro stazioni misurati e stimati in funzione della direzione e velocità del vento [Folli, 2014].
La disposizione simmetrica delle stazioni di misura di via Adda e di via Isacchi (attorno all’acciaieria) ha permesso di approfondire gli effetti delle condizioni di sopra e sotto vento. Si è potuto valutare con misure simultanee, le variazioni del livello di fondo in un punto di misura collocato sottovento rispetto all’acciaieria ed in un punto in sopravvento ad essa.
Le simulazioni con il modello di propagazione CadnaA confrontate con i dati misurati ha confermato che il modello per la valutazione della propagazione descritto dalla norma ISO 9613 (fonte primaria del modello di propagazione del rumore) simula correttamente la condizione di sottovento dimostrandosi inadatto a simulare le condizioni di sopravento.
In condizioni di sottovento, la distanza media tra i valori forniti dal modello e la mediana dei livelli misurati in campo nelle analoghe condizioni di provenienza del vento è sempre inferiore a 2 dB(A). Analoga condizione in calma di vento.
In condizioni di sopravento, invece, la distanza media tra i valori forniti dal modello e la mediana dei livelli misurati in campo è maggiore rispetto al caso precedente e può variare da quasi 4 a oltre 10 dB(A).
Per la sola stazione di misura presso il cimitero sono stati valutati i boati (numerosità e intensità) in funzione della velocità e della direzione del vento [Perego e Rocca, 2017]. Sono stati considerati solamente i periodi notturni (generalmente i più critici), al fine di escludere altre sorgenti di rumore diverse dall’acciaieria.
I periodi notturni (dalle 22 alle 6) oggetto di analisi (dal 7 gennaio al 13 marzo 2014) è stato caratterizzato per circa il 50% di notti con assenza di vento significativo (Calma di vento), il 25% con vento da est (postazione Sottovento) e il rimanente 25% con vento da ovest (postazione Sopra vento).
La stazione ha previsto la registrazione delle tracce audio degli eventi significativi (sopra soglia di 60 dBA) e relativa analisi in frequenza in bande di 1/3 di ottava.
I rumori improvvisi più rilevanti sono stati registrati solo in condizioni di sottovento o in “assenza” di vento, praticamente mai in condizioni di sopravento.
Il criterio per l’individuazione degli eventi singolari in assenza di traccia audio (ovvero eventi sotto soglia) ha riguardato le caratteristiche dello spettro di frequenza; si è infatti osservato che l’intervallo di frequenza di interesse è sempre tra 250 -2500 Hz:
• Nel suddetto intervallo la differenza tra il valore dello Short Leq1secmax dell’evento e il
valore dello Short Leq1sec di fondo (ovvero nei secondi precedenti il boato) è mediamente
circa pari a 10 dB, maggiormente marcato nella banda 1/3 di ottava di 1000 Hz con un valore medio pari a 15 dB circa. Per vento proveniente da Sud – Est (Condizione sottovento) le differenze in questione nelle bande di interesse incrementano di circa 2 dB. • La deviazione standard dei valori è mediamente di 3 dB fino ai 3000 Hz.
Queste caratteristiche hanno permesso di riconoscere anche eventi di bassa intensità sonora per tutti i periodi notturni (anche quelli caratterizzati da vento proveniente da occidente).
Basandosi sulle considerazioni appena fatte si è giunti così ad identificare gli eventi prodotti dalle operazioni del conveyor in tutti i periodi notturni, associando a ciascuno di essi i rispettivi SEL, i livelli sonori massimi (Lmax), e le condizioni metereologiche (direzione di provenienza del vento, velocità del vento, pioggia, umidità e temperatura).
Nella Tabella 3.2 sono riportate per ciascun periodo notturno:
• il numero di boati identificati (sia quelli tramite traccia audio sia quelli totali); • il livello sonoro massimo medio dei boati identificati;
• le condizioni meteorologiche medie.
Periodo
N°
boati
N°
Lmax Deviazione Direzione Velocità Pioggia Temper. UM
notturno
(traccia boati medio Standard
vento
vento
[mm]
[°C]
[%]
(22:00-6:00)
audio) totali [dBA]
Lmax
[dBA]
[m/s]
07/01/2014
0
94
50,5
2,74 O
0,4
0
6,9
94
08/01/2014
0
52
50,2
2,67 O
0,3
0
7,5
91
09/01/2014
1
77
50
3,51 S-O
0,4
0
7,4
88
10/01/2014
16
81
57,6
3,8 NE
0,6
0
7,9
96
11/01/2014
0
52
51,3
3,01 O
0,4
0
7,4
99
12/01/2014
15
104
57,7
2,44 E
1,2
0
5,5 100
13/01/2014
42
122
60
2,04 E
2,9
0,1
6,5 100
14/01/2014
0
68
49,8
2,75 O
1
0
3,9
90
16/01/2014
36
122
59,5
2,57 S-E
1,1
0
4,4 100
17/01/2014
0
120
50,6
3,01 O
0,8
0
3,5
94
18/01/2014
0
90
49,8
2,24 O
0,6
0,1
4,8
99
19/01/2014
0
59
50,2
3,58 O
1,3
0
5,8 100
20/01/2014
0
19
45,9
1,52 N-O
0,7
0
7,4
96
21/01/2014
0
52
52,3
1,8 S-O
0,2
0
5,7 100
22/01/2014
0
52
49,2
2,38 O
0,2
0
6,9
97
23/01/2014
18
52
59,6
3,37 S-E
0,5
0
6,5
98
24/01/2014
10
40
51,6
7,69 O
0,7
0
2,3
84
25/01/2014
41
137
59,6
3,07 S-E
0,5
0
0,3
90
26/01/2014
26
80
59,9
2,43 E
1,9
0
4,3
87
27/01/2014
7
35
58,9
2,5 S-E
0,8
0,1
3,9
92
28/01/2014
1
47
51,9
3,17 S-O
0,3
0
-0,9
97
29/01/2014
5
53
59,2
1,91 E
2,7
0
2,9
93
30/01/2014
0
60
51,1
3,04 O
1,6
0,2
0,8
98
31/01/2014
0
45
49,7
3,32 O
1,2
0,1
4,2
99
01/02/2014
0
23
53,2
3,01 N-O
0,5
0
4,9 100
02/02/2014
15
47
57,7
4,4 O
0,6
0,3
5,9
97
03/02/2014
29
51
61,3
3,44 S-E
1,6
0
6,3
99
04/02/2014
10
65
58,2
2,84 S-E
0,6
0
6,2 100
05/02/2014
1
27
56,6
3,41 E
1,5
0,2
7,3 100
06/02/2014
0
66
53,2
2,48 S-O
0,3
0
6,9 100
07/02/2014
0
30
49,2
2,32 O
1,7
0
6,2 100
08/02/2014
3
50
54,2
4,1 O
1,2
0,2
6,2
98
09/02/2014
18
39
60,2
2,97 E
2,5
0
7,2
96
10/02/2014
0
19
49
2,04 O
1,3
0
6,7
99
11/02/2014
10
25
58,2
6,86 O
0,8
0
6,7
98
12/02/2014
16
49
59,5
4,2 S-E
0,6
0
7,6
95
13/02/2014
0
3
50,2
2,27 O
2,6
0
6,5
95
14/02/2014
15
49
59
3,22 S-E
1,4
0
8,7
83
15/02/2014
0
64
50
2,32 O
0,4
0
9,2
77
16/02/2014
No Dati
/
85
/
/
/
17/02/2014
0
37
54,6
2,55 S
0,2
0
7,1
72
18/02/2014
0
17
48,9
2,89 O
0,4
0
7,3
71
19/02/2014
0
11
51,3
2,54 S-O
0,6
0
4,8
72
20/02/2014
0
44
54,6
2,83 O
0,3
0
4,8
73
21/02/2014
2
41
53,6
3,38 S-O
0,3
0
7,1
67
22/02/2014
32
75
60,4
3,11 E
1,2
0
5,8
67
23/02/2014
5
31
57,3
3,94 S-O
0,3
0
7,2
56
24/02/2014
0
12
56,9
1,52 S-O
0,2
0
9,2
37
25/02/2014
3
38
55,4
3,32 S
0,4
0
5,4
49
26/02/2014
2
25
53,6
4,47 O
1,1
0
6,1
53
27/02/2014
5
52
56,8
3,61 S
0,4
0
5,3
55
28/02/2014
No Dati
/
57
/
/
/
01/03/2014
0
11
57,3
3,04 E
2,3
0,1
6,7
/
02/03/2014
5
37
56,4
3,54 S-O
0,3
0
5,8
/
03/03/2014
No Dati
/
/
/
/
/
04/03/2014
6
26
57,9
3,88 S-O
0,4
0
6,4
/
05/03/2014
0
22
51,9
2,53 O
0,5
0
8,6
/
06/03/2014
2
26
55,3
2,82 S-O
0,3
0
6,2
/
07/03/2014
15
75
59
2,91 S
0,5
0
4,9
41
08/03/2014
13
51
57,9
3,9 S-O
0,2
0
7,3
38
09/03/2014
11
46
57,2
3,81 S-O
0,3
0
4,8
37
10/03/2014
No dati
/
26
/
/
/
11/03/2014
7
32
57
3,82 O
0,7
0
10,3
14
12/03/2014
0
18
51,8
1,23 S-O
0,1
0
6
18
Tabella 3.2 Numero di boati identificati (tramite traccia audio e totali), Livello sonoro massimo (Lmax) medio dei boati identificati, Deviazione standard degli Lmax, condizioni meteorologiche medie (per ciascuna notte del periodo considerato)
Utilizzando i dati di quest’ultima tabella sono stati valutati la media e deviazione standard degli Lmax medi notturni presso la stazione fissa del Cimitero in funzione della direzione del vento, come si può vedere nella seguente tabella (Tabella 3.3).
Condizione
Lmax medio (dBA)
Deviazione standard (dBA)
Sottovento
59,2
1,2
Sopravento
50
1,5
Calma di vento
53,8
2,9
Tabella 3.3 Media e deviazione standard degli Lmax medi notturni presso la stazione fissa del Cimitero in funzione della direzione del vento
L’analisi dei dati (mostrati nelle due tabelle precedenti) ha portato ai seguenti risultati:
1. vi è una differenza di circa 10 dBA, in termini di media, tra i livelli massimi sonori (Lmax) degli eventi in condizioni di sottovento rispetto a quelli misurati in condizioni di sopravento; le due distribuzioni hanno deviazione standard confrontabile;
2. in “assenza” di vento la lettura della situazione diviene più complessa, sebbene comporti prevalentemente condizioni favorevoli alla propagazione, con variabilità dei livelli sonori molto più ampia di quelle rilevate sottovento e sopravento;
3. In generale non si è individuata una possibile correlazione tra temperatura, umidità e livello sonoro degli eventi.
3.6 Ricerca eventi singolari (misure del 2017)
Note le caratteristiche tipiche di un boato (come descritto nel paragrafo precedente), si sono ricercati i nuovi eventi. A differenza dell’analisi condotta sui dati del 2014,per l’identificazione di un boato (prodotto dal caricamento del conveyor) misurato al cimitero di Spinadesco, si è utilizzato anche lo spettrogramma ottenuto nella centralina al confine del sito industriale, considerando ovviamente lo scarto temporale pari a circa 2 secondi dovuto alla differente distanza dei due microfoni dalla sorgente di rumore, ovvero alla distanza di oltre 600 m tra la stazione in Arvedi e quella del cimitero, con una velocità di propagazione del suono di circa 340 m/s.
Per l’analisi si è scelto di considerare solamente gli eventi singolari rilevati “contemporaneamente” nelle due centraline con caratteristiche degli spettrogrammi precedentemente descritte.
Il periodo preso in considerazione per queste analisi corrisponde ad un periodo invernale che comprende alcuni giorni del mese di ottobre 2017 e gli interi mesi di dicembre 2017 e gennaio 2018.
Sono stati analizzati solo i dati notturni, non essendo questi influenzati da sorgenti diverse dall’acciaieria, consentendo quindi una meno difficoltosa valutazione della potenza sonora emessa dal conveyor tramite la misura nelle due postazioni degli eventi singolari.
La ricerca dei boati è stata eseguita utilizzando il software commerciale Noise&Vibration Works (N&VW, www.nwwin.it). Tale programma offre la possibilità di gestire, elaborare e realizzare rapporti delle misure utilizzando i dati misurati dai fonometri.
Questo software è stato utilizzato per due scopi differenti:
1. Ottenere i file delle misure su cui effettuare l’analisi, a partire dai dati archiviati dal fonometro.
2. Ricercare rapidamente i boati, senza dover analizzare tutto lo spettrogramma secondo per secondo.
Nella prima fase, per ogni giorno, a partire dai dati archiviati scaricati direttamente dallo strumento, è stato creato un file contenente le misure del rumore dalle 22 del giorno considerato fino alle 6 del giorno successivo.
Per questa operazione è stato utilizzato lo strumento “Analizzatore LxT”, implementato in N&VW, in particolare si è usata la funzione: “Traduzione .sldm”(Vedi Figura 3.4), che permette di unire
