Bibliografia
B B B
Bibliografia ibliografia ibliografia ibliografia
[1] Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca, PRIN 2004: Progetto di unità di ricerca - Pisa - MODELLO B, prot. 2004092451_004, 2004
[2] Boerrigter H., Implementation of thermal processes for feedstock recycling of bromine and antimony, with energy recovery, from plastics waste of electrical and electronic equipment (WEEE). Phase 1: Literature survey/status update, evaluation, and ranking of combustion, gasification, and pyrolysis based technologies, ECN-C--00-114, Netherlands Energy Research Foundation (ECN), 2000
[3] Vehlow J., Bergfeldt B., Hunsinger H., Jay K., Mark F., Tange L., Drohmann D., and Fisch H., Recycling of Bromine from Plastics Containing Brominated Flame Retardants in State-of-the Art Combustion Facilities, Technical Paper from:
APME, Forschungszentrum Karlsruhe, EBFRIP, 2002, disponibile su http://www.bsef.com/docs/Tamara.pdf
[4] Boerrigter H., Implementation of thermal processes for feedstock recycling of bromine and antimony, with energy recovery, from plastics waste of electrical and electronic equipment (WEEE). Phase 2: Production of bromine salts in staged gasification to determine technical feasibility of bromine recovery, ECN-C--01- 110, Netherlands Energy Research Foundation (ECN), 2001
[5] Cini L., Valutazione di aspetti di sicurezza ed impatto ambientale nello smaltimento di resine bromurate, Tesi di Laurea, Ingegneria Chimica, Università di Pisa, 2001
Bibliografia
[6] Alaee M., Arias P., Sjodin A., Bergman, A., An overview of commercially used brominated flame retardants , their applications, their use patterns in different countries/regions and possible modes of release, Environment International, 29(6), pp.683-689, 2003
[7] de Wit C.A., An overview of brominated flame retardants in the environment, Chemosphere, 46(5), pp.583-624, 2002
[8] Birnbaum L.S., Staskal D.F, .Brominated Flame Retardants: cause for concern?, Environmental Health Perspectives, 112 (1), pp.9-17, 2005
[9] Harscher M.G., Brominated flame retardants, Flame Retardants--101: Basic Dynamics, Past Efforts Create Future Opportunities, [Spring Conference], Baltimore, Mar. 24-27, 1996
[10] An introduction to brominated flame retardants, Report from: Bromine Science and Environmental Forum (BSEF), 2000, disponibile su
a. http://www.ebfrip.org/download/weeeqa.pdf
[11] Directive 2002/96/EC of the European Parliament and of the Council of 27 January 2003 on waste electrical and electronic equipment (WEEE), 2003
[12] Tange L., Drohmann D., Environmental issues related to end-of-life options of plastics containing brominated flame retardants, Fire and Materials, 28(5), pp.403-410, 2004
[13] Directive 2002/95/EC of the European Parliament and of the Council of 27 January 2003 on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment, 2003
Bibliografia
[14] Vehlow J., Bergfeldt B., Hunsinger H., Jay K., Seifert H., Mark F.E., Tange L., Drohmann D., Energy and material recovery by co-combustion of WEEE and MSW, Report from: Forschungszentrum Karlsruhe, 2002, disponibile su http://www.ebfrip.org/download/r2002tamara2.pdf
[15] Vehlow J., Hunsinger H., Mark F.E., Effects of combusting plastics in WTE plants on dioxin formation and ash quality, 2nd WTERT Meeting, Columbia University, New York, November 13-14, 2003
[16] Borrigter H., Oudhuis A.B.J., Tange L., Bromine recovery from the plastics fraction of waste electric and electronic equipment (WEEE) with staged gasification, Report from: Netherlands Energy Research Foundation (ECN), 2001 disponibile su http://www.ebfrip.org/download/Paper%20R'02%20-
%20WEEE%20in%20Pyromaat.doc
[17] Mariani E., Fluoro-Cloro-Bromo-Iodio e derivati, Chimica applicata e industriale, Cap.X, pp.1025-1036, 1983
[18] http://www.indexmundi.com/en/commodities/minerals/bromine/
[19] Baldo G.L., Marino M., Rossi S., Analisi del ciclo di vita LCA. Materiali, prodotti, processi, Edizioni ambiente, Milano, 2005
[20] Boustead I., Hancock G.F., Handbook of Industrial Energy Analysis, Ellis Horwood, Chichester/John Wiley, New York, 1979
[21] Consoli, F., Allen D., Boustead I., Fava J., Franklin W., Jensen A.A., de Oude N., Parrish R., Perriman R., Postlethwaite D., Quay B., Seguin J., Vigon B., Guidelines for life-cycle assessment: a ‘Code of Practice. Edition 1, SETAC, Brussels/Pensacola, 1993
Bibliografia
[22] UNI EN ISO 14040:1998, Gestione ambientale - Valutazione del ciclo di vita - Principi e quadro di riferimento, 1998
[23] UNI EN ISO 14041:1999, Gestione ambientale - Valutazione del ciclo di vita - Definizione dell'obiettivo e del campo di applicazione e analisi dell'inventario, 1999
[24] UNI EN ISO 14042:2001, Gestione ambientale - Valutazione del ciclo di vita - Valutazione dell'impatto del ciclo di vita, 2001Directive 2002/95/EC of the European Parliament and of the Council of 27 January 2003 on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment, 2003
[25] UNI EN ISO 15053:2001, Gestione ambientale - Valutazione del ciclo di vita - Interpretazione del ciclo di vita, 2001
[26] Goedkoop M., Spriensma R., The Eco-indicator 99 – A damege oriented method for Life Cycle Impact Assessment: Methodology Report, PRé Consultants, Plotterweg (Olanda), 2001, disponibile su
http://www.pre.nl/download/EI99_methodology_v3.pdf
[27] Goedkoop M., Oele M., Effting S., SimaPro 7 Database Manual Methods library, PRé Consultants, Plotterweg (Olanda), 2004, disponibile su
http://www.pre.nl/download/manuals/DatabaseManualMethods.pdf
[28] www.pre.nl
[29] Goedkoop M., Oele M., De Schryver A., Introduction to LCA with SimaPro 7, PRé Consultants, Plotterweg (Olanda), 2006, disponibile su
http://www.pre.nl/download/manuals/SimaPro7IntroductionToLCA.pdf
Bibliografia
[30] Effting S., Wizard Manual Introduction into programming of Wizards in SimaPro 7, PRé Consultants, Plotterweg (Olanda), 2006, disponibile su
http://www.pre.nl/download/manuals/WizardManual.pdf
[31] Goedkoop M., Oele M., De Schryver A., SimaPro 7 Tutorial, PRé Consultants, Plotterweg (Olanda), 2006, disponibile su
http://www.pre.nl/download/manuals/SimaPro7Tutorial.pdf
[32] Consonni S., Giugliano M., Grosso M., Strategie per il recupero di energia da RSU, Quaderni di Ingegneria Ambientale - Inquinamento e Depurazione, 36, Dicembre 2002, CIPA Publisher, Milano, Italy. (2002)
[33] Tognotti L., Petarca L., Dispense del corso Ingegneria Chimica Ambientale e Impianti Chimici per la tutela dell’ambiente, Ingegneria Chimica, Università di Pisa, 2005
[34] Williams P.T., Waste Treatment and Disposal, John Wiley and Sons, New York, 1998
[35] Jinno D., Gupta A.K., Yoshikawa K., Thermal Decomposition Characteristics of Critical Components in Solid Wastes, Environmental Engineering Science, 21 (1), pp.65-72, 2005
[36] Frischknecht R., Jungbluth N., Althaus H. J., Doka G., Dones R., Hellweg S., Hischier R., Nemecek T., Rebitzer G., Spielmann M., Econinvent Data v 1.2: The Life Cycle Inventory Data Version 1.2 , Swiss Centre for Life Cycle Inventories, Dübendorf , 2005
Bibliografia
[37] Jolliet O., Margni M., Charles R., Humbert S., Payet J., Rebitzer G., Rosenbaum R., IMPACT 2002+: A New Life Cycle Impact Assessment Methodology, International Journal of LCA, 10 (6), pp.324-330, 2003
[38] http://gecos.epfl.ch/lcsystems/Fichiers_communs/Recherche/IMPACT2002+.html Vehlow J., Bergfeldt B., Hunsinger H., Jay K., Seifert H., Mark F.E., Tange L.,
Drohmann D., Energy and material
Indice delle tabelle
Indice delle tabelle Indice delle tabelle Indice delle tabelle Indice delle tabelle
Tabella 1.1: Confronto della produzione mondiale di ritardanti di fiamma clorurati e bromurati ____________________________________________________________ 4 Tabella 1.2: Polimeri comunemente usati nei vari tipi di EEE [3]. PE (polietilene); PP (polipropilene); PVC (polivinilcloruro); PS (polistirene); ABS (resina acrilonitrile butadiene stirene); PC (policarbonato); PA (poliammide); PET (polietilentereftalato).
____________________________________________________________________ 11 Tabella 1.3: Utilizzo di diversi FR nei EEE _________________________________ 14 Tabella 2.1: Analisi della frazione combustibile di WEEE _____________________ 23 Tabella 2.2: Analisi elementare di WEEE __________________________________ 23 Tabella 2.3: Concentrazione di cloro e bromo negli effluenti dal sistema di lavaggio (Tamara) ____________________________________________________________ 27 Tabella 2.4: Flussi materiali nel reattore di pirolisi __________________________ 31 Tabella 2.5: Analisi del gas di pirolisi, percentuali su base secca ed escluso il tar
(Pyromaat) __________________________________________________________ 31 Tabella 2.6: Analisi del gas di sintesi, percentuali su base secca (Pyromaat) ______ 32 Tabella 2.7: Analisi del char (Pyromaat) ___________________________________ 33 Tabella 2.8: Percentuale degli elementi recuperati nel char (Pyromaat) (valori sopra il 100% sono dovuti all’incertezza sul flusso del char e alla sua disomogeneità, gli
elementi indicati con – non sono analizzati nell’alimentazione) _________________ 34 Tabella 2.9: Composizione indicativa delle soluzioni concentrate dello scrubber
(Pyromaat) __________________________________________________________ 35 Tabella 2.10: Statistiche sulla produzione mondiale di bromo ___________________ 39 Tabella 2.11: Materie prime utilizzate per la produzione di bromo _______________ 40 Tabella 3.1: Norme ISO sulla metodologia LCA______________________________ 46 Tabella 3.2: Categorie di impatto di Eco-indicator 99 _________________________ 57 Tabella 3.3: Categorie di danno di Eco-indicator 99 __________________________ 60 Tabella 5.1: PCI delle materie prime ______________________________________ 85 Tabella 5.2: Quantità di rifiuti considerate nei bilanci_________________________ 86 Tabella 5.3: Composizione della frazione organica ___________________________ 86 Tabella 5.4: Composizione della miscela in ingresso __________________________ 87 Tabella 5.5: Ripartizione del bromo tra bottom ash, fly ash e fumi _______________ 87 Tabella 5.6: Efficienze di abbattimento di cloro e bromo nel sistema di lavaggio ____ 87
Indice delle tabelle
Tabella 5.7: Concentrazioni di cloro e bromo nelle soluzioni in uscita dagli scrubbers ____________________________________________________________________ 88 Tabella 5.8: Composizione elementare delle bottom ash _______________________ 88 Tabella 5.9: Produzione di ceneri _________________________________________ 89 Tabella 5.10: Altre efficienze_____________________________________________ 89 Tabella 5.11: Altri parametri_____________________________________________ 89 Tabella 5.12: Risultati dei bilanci sull’impianto Tamara _______________________ 92 Tabella 5.13: Parametri indicativi per un impianto su larga scala _______________ 94 Tabella 5.14: Composizione del char ______________________________________ 96 Tabella 5.15: Ripartizione di bromo e cloro tra il char e il gas di pirolisi _________ 96 Tabella 5.16: Concentrazione di bromo nella soluzione di lavaggio del gas di sintesi ed efficienza di abbattimento dello scrubber ___________________________________ 96 Tabella 5.17: Composizione del gas di sintesi _______________________________ 96 Tabella 5.18: Efficienze _________________________________________________ 97 Tabella 5.19: Altri paraemetri operativi ____________________________________ 97 Tabella 5.20: Risultati dei bilanci _________________________________________ 98 Tabella 5.21: Parametri relativi all’impianto, vedi Figura 2.7 __________________ 99 Tabella 5.22: Concentrazioni di bromo nelle salamoie ________________________ 99 Tabella 5.23: Risultati dei bilanci Figura 2.7 _______________________________ 100 Tabella 5.24: Temperature dei flussi, vedi Figura 2.8 ________________________ 100 Tabella 5.25: Parametri relativi all’impianto, vedi Figura 2.8 _________________ 101 Tabella 5.26: Risultati dei bilanci (Figura 2.8)______________________________ 101 Tabella 5.27: Parametri relativi all’impianto, vedi Figura 2.9 _________________ 102 Tabella 5.28: Risultati dei bilanci (Figura 2.9)______________________________ 102 Tabella 5.29: Risultati dei bilanci (Figura 2.7)______________________________ 103 Tabella 5.30: Risultati dei bilanci (Figura 2.7)______________________________ 103 Tabella 6.1: Fattori di normalizzazione e pesa del set Europe EL 99 H/A_________ 106 Tabella 6.2: Fattori di caratterizzazione per HCl e HBr ______________________ 107 Tabella 6.3: Fattori di danno IMPACT 2002+ ______________________________ 108 Tabella 6.4: Fattori di normalizzazione e pesa IMPACT 2002+ ________________ 109 Tabella 6.5: Analisi di inventario, emissioni principali in aria _________________ 120 Tabella 6.6: Analisi di inventario, materie prime principali____________________ 120
Indice delle tabelle
Tabella 6.7: Risultati della valutazione dell’impatto per i processi I e II, metodo
Ecoindicator 99, per categorie di impatto e di danno _________________________ 124 Tabella 6.8: Risultati della valutazione dell’impatto per i processi III e IV, metodo Ecoindicator 99, per categorie di impatto e di danno _________________________ 125 Tabella 6.9: Contributo dei processi, metodo Ecoindicator 99 _________________ 130 Tabella 6.10: Produzione di energia elettrica dei quattro processi ______________ 136 Tabella 6.11: Fattori di emissione di CO2 per alcuni combustibili_______________ 139
Indice delle figure
Indice delle figure Indice delle figure Indice delle figure Indice delle figure
Figura 1.1 Mercato mondiale dei ritardanti di fiamma (1998) ___________________ 5 Figura 1.2 Consumo di BFR nei vari settori (1999) ____________________________ 5 Figura 1.3: Struttura del TBBA ____________________________________________ 7 Figura 1.4: Struttura chimica della tetrabromodibenzodiossina (TBDD) e del
tetrabromodibenzofurano (TBDF)__________________________________________ 9 Figura 1.5: Consumo di plastica nel settore elettrico ed elettronico ______________ 10 Figura 1.6: Plastica nei rifiuti in Europa Occidentale nel 1999 (TOT: 19 milioni di tonnellate) ___________________________________________________________ 10 Figura 1.7: Smaltimento di plastiche da WEEE in Europa Occidentale (1999, TOT:
733000 t) ____________________________________________________________ 12 Figura 1.8: Consumo dei vari tipi di plastiche nei EEE (2000, Europa Occidentale) 13 Figura 1.9: Utilizzo dei ritardanti di fiamma (2000) __________________________ 13 Figura 1.10: Recupero del bromo da trattamenti termici di WEEE _______________ 18 Figura 2.1: Schema semplificato dell’impianto Tamara con i punti di prelievo dei fumi
____________________________________________________________________ 24 Figura 2.2: Partizione del bromo tra i fumi e le ceneri (Tamara) ________________ 25 Figura 2.3: Percentuale di bromo elementare in fase gas al variare della conc. totale di Br (Tamara) _________________________________________________________ 26 Figura 2.4: Ripartizione dello zolfo tra SO2 e SO3 al variare della conc. totale di Br (Tamara) ____________________________________________________________ 26 Figura 2.5: Schema dell’impianto di laboratorio Pyromaat ____________________ 29 Figura 2.6: Impianto di laboratorio Pyromaat _______________________________ 30 Figura 2.7: Produzione di bromo da salamoia di falda o residua da produzione di NaCl
____________________________________________________________________ 37 Figura 2.8: Produzione di bromo da salamoie residue dalla produzione di potassio _ 41 Figura 2.9: Produzione di bromo da acqua marina ___________________________ 42 Figura 3.1: Fasi della vita di un prodotto nella LCA __________________________ 49 Figura 3.2: Metodo Eco-indicator 99 ______________________________________ 55 Figura 4.1: Scelta dei databases su SimaPro 7.0 _____________________________ 72 Figura 4.2: Definizione di un processo in SimaPro 7.0 ________________________ 74 Figura 4.3: Categorie di processi in SimaPro 7.0 ____________________________ 75 Figura 4.4: Fasi del prodotto in SimaPro 7.0 ________________________________ 77
Indice delle figure
Figura 5.1: Flow-sheet dell’impianto Tamara _______________________________ 83 Figura 5.2: Schema di un reattore SCR ____________________________________ 85 Figura 5.3: Flow-sheet dell’impianto di pirolisi e gassificazione su scala industriale 94 Figura 5.4: Diagramma del flusso energetico indicativo per un impianto di pirolisi e gassificazione WEEE su scala industriale __________________________________ 95 Figura 6.1: Processo Co-combustione organico – WEEE mix 1 (Processo I) ______ 110 Figura 6.2: Processo Pirolisi e gassificazione, WEEE mix 1 (Processo II) ________ 112 Figura 6.3: Processo Co-combustione organico – TV backplates 1 (Processo III) __ 114 Figura 6.4: Processo Pirolisi e gassificazione, TV backplates 1 (Processo IV) _____ 116 Figura 6.5: Processo Recupero Br da Combustione WEEE(processo V) _________ 117 Figura 6.6: Processo Bromo, produzione da acqua di falda Arkansas (Processo VI) 118 Figura 6.7: Processo Bromo, produzione mista mondiale (Processo VII) _________ 119 Figura 6.8: Network Processo I, metodo Ecoindicator 99 _____________________ 121 Figura 6.9: Network Processo II, metodo Ecoindicator 99 ____________________ 122 Figura 6.10: Network Processo III, metodo Ecoindicator 99 ___________________ 122 Figura 6.11: Network Processo IV, metodo Ecoindicator 99 ___________________ 123 Figura 6.12: Pesatura, metodo Ecoindicator 99 _____________________________ 126 Figura 6.13: Punteggio singolo, metodo Ecoindicator 99 _____________________ 126 Figura 6.14: Diagramma triangolare processi I e II, metodo Ecoindicator 99 _____ 128 Figura 6.15: Diagramma triangolare processi III e IV, metodo Ecoindicator 99 ___ 129 Figura 6.16: Contributo dei processi, metodo Ecoindicator 99 _________________ 131 Figura 6.17: Analisi di incertezza, caratterizzazione, processi I e II, metodo
Ecoindicator 99 ______________________________________________________ 132 Figura 6.18: Analisi di incertezza, pesatura, processi I e II, metodo Ecoindicator 99 132 Figura 6.19: Analisi di incertezza, distribuzione del punteggio singolo, processi I e II, metodo Ecoindicator 99________________________________________________ 133 Figura 6.20: Analisi di incertezza, caratterizzazione, processi III e IV, metodo
Ecoindicator 99 ______________________________________________________ 133 Figura 6.21: Analisi di incertezza, pesatura, processi III e IV, metodo Ecoindicator 99
___________________________________________________________________ 134 Figura 6.22: Analisi di incertezza, distribuzione del punteggio singolo, processi III e IV, metodo Ecoindicator 99________________________________________________ 134 Figura 6.23: Flussi medi di energia per il processo di co-combustione più ciclo a
vapore _____________________________________________________________ 136
Indice delle figure
Figura 6.24: Flussi medi di energia per il processo di pirolisi e gassificazione più combustione in turbogas del gas di sintesi _________________________________ 137 Figura 6.25: Pesatura, metodo Impact 2002+ ______________________________ 140 Figura 6.26: Punteggio singolo, metodo Impact 2002+ _______________________ 141