Co-combustione dei rifiuti nei cementifici e nelle centrali termiche: requisiti, emissioni e prassi

La co-combustione dei rifiuti consiste nel loro utilizzo come combustibile (principale o aggiuntivo) in un'installazione il cui compito principale è la produzione di energia termica, elettrica o di un prodotto, come il clinker cementizio. Nel diritto dell'UE si differenzia dall'incenerimento in quanto i rifiuti non sono il fine stesso, ma sostituiscono parte del combustibile fossile. I principali destinatari in Italia sono i cementifici; un ruolo minore è svolto dalle centrali di cogenerazione e dalle centrali termiche.

Inceneritore o co-inceneritore: dove passa il confine

La direttiva sulle emissioni industriali (IED) e la normativa nazionale (decreto legislativo del 14 dicembre 2012 sui rifiuti) distinguono due tipi di impianti. L'inceneritore di rifiuti serve principalmente alla trasformazione termica dei rifiuti, mentre il recupero energetico è accessorio. L'impianto di co-combustione è un'installazione il cui obiettivo primario è la produzione di energia o di prodotti materiali, e i rifiuti sono utilizzati come combustibile ordinario o aggiuntivo oppure sono termicamente trasformati per essere smaltiti. Questa differenza determina quali limiti di emissione, requisiti di monitoraggio e autorizzazioni si applichino. Se la co-combustione riguarda una parte così grande del combustibile che l'impianto funziona di fatto come un inceneritore, si applicano le regole più severe previste per gli inceneritori.

Perché il forno da cemento è così utile

Il cementificio presenta tre caratteristiche difficilmente replicabili in una normale caldaia:

• Temperatura molto elevata. Il materiale nel forno rotativo raggiunge circa 1450 °C, mentre la fiamma è ancora più calda; i gas di scarico permangono nella zona ad alta temperatura significativamente più a lungo del minimo richiesto per gli inceneritori (850 °C per 2 secondi).
• Ambiente alcalino. Il calcare e le materie prime cementizie legano una parte significativa di acido cloridrico e ossidi di zolfo.
• Assenza di residui di combustione separati. La parte minerale del combustibile (cenere) si incorpora nel clinker, quindi non si genera scoria separata. Questo comporta però un costo: i metalli presenti nei rifiuti rimangono nel prodotto, pertanto si controlla il loro contenuto nel combustibile.

Nelle centrali di cogenerazione e nelle caldaie a griglia, la co-combustione è più complessa. Il cloro nel combustibile favorisce la corrosione delle superfici di scambio termico, mentre la cenere dei rifiuti può peggiorare le proprietà della cenere derivante da carbone o biomassa. Pertanto, gli impianti energetici richiedono un combustibile di qualità più strettamente controllata o caldaie dedicate.

Cosa deve garantire un impianto di co-combustione

Un'installazione che co-combusta rifiuti necessita innanzitutto di autorizzazioni adeguate: un'autorizzazione al trattamento dei rifiuti e, per gli impianti soggetti alla direttiva IED, anche di un'autorizzazione integrata ambientale, nella quale si indicano i tipi e le quantità di rifiuti accettati. A ciò si aggiungono requisiti tecnici e organizzativi:

1. Procedura di accettazione dei rifiuti — valutazione preliminare del fornitore e del rifiuto, campionamento, controllo all'ingresso, possibilità di respingere una partita.
2. Dosaggio in un punto che garantisca la combustione — i rifiuti vengono introdotti in modo da attraversare la zona ad alta temperatura; durante l'avviamento e lo spegnimento, il dosaggio viene disattivato.
3. Misurazioni in continuo e periodiche — monitoraggio continuo di polveri, ossidi di azoto, ossidi di zolfo, acido cloridrico, carbonio organico e parametri di processo fondamentali; periodicamente metalli pesanti e diossine.
4. Gestione dei residui — se prodotti, sono rifiuti che richiedono una registrazione separata.

Limiti di emissione e regola della miscelazione

Gli standard di emissione per la co-combustione sono stabiliti nell'allegato VI della direttiva IED e, in Italia, sono stati recepiti con il decreto del Ministero dell'Ambiente sui limiti di emissione per alcune tipologie di impianti, fonti di combustione e dispositivi di incenerimento o co-combustione dei rifiuti. Il limite non è un valore unico: si calcola con la regola della miscelazione, ovvero una media ponderata in base ai volumi dei fumi provenienti dai rifiuti e dal combustibile principale. Indipendentemente da ciò, per diossine e furani vige un valore di 0,1 ng/Nm³ (in equivalente di tossicità), mentre per il mercurio nei forni da cemento il limite è di 0,05 mg/Nm³ — valori che non subiscono "diluizione" in base alla quota di rifiuti nel combustibile.

Per i cementifici, i requisiti tecnologici sono integrati dalle conclusioni sulle BAT per l'industria del cemento, della calce e della magnesite (decisione 2013/163/UE). Queste riguardano, tra l'altro, il controllo della qualità dei combustibili da rifiuti e la limitazione delle emissioni di mercurio.

Ruolo dei cementifici nel sistema italiano

Il settore cementiero dichiara che i combustibili alternativi forniscono alcune decine di punti percentuali (circa il 40%) dell'energia termica, e ogni anno nei cementifici arrivano circa 1,5–2 milioni di tonnellate di rifiuti, principalmente sotto forma di combustibile derivato da rifiuti urbani (RDF). Una parte minore è costituita, tra l'altro, da pneumatici usati e rifiuti industriali. Per i comuni e gli impianti di trattamento meccanico-biologico (TMB), il cementificio rappresenta un importante acquirente della frazione ad alto potere calorifico, ma anche un collo di bottiglia: quando i cementifici riducono gli acquisti (fermate per manutenzione, qualità delle partite), il combustibile da rifiuti si accumula rapidamente nei magazzini, il che comporta problemi di stoccaggio e rischi di incendio.

Dal punto di vista climatico, è rilevante che una parte del carbonio nei rifiuti (ad es. biomassa in carta, legno, rifiuti organici) sia di origine biogenica. Nella normativa italiana sulle fonti rinnovabili, la parte biodegradabile dei rifiuti può essere considerata biomassa, il che ha implicazioni per il conteggio dell'energia da fonti rinnovabili — ciò richiede tuttavia la determinazione della quota di frazione biodegradabile nel combustibile.

Errori tipici di fornitori e acquirenti

• Trattare l'RDF come un "combustibile ordinario" e trascurare la variabilità della composizione tra le partite.
• Mancanza di analisi del cloro e del mercurio nel combustibile in caso di cambio del fornitore di materia prima.
• Umidità eccessiva e frazioni troppo grandi, che rendono difficile il dosaggio.
• Incoerenza del codice del rifiuto nel contratto, nella scheda di trasporto e nell'autorizzazione dell'acquirente.
• Presupporre che un contratto con un cementificio "chiuda" la questione — senza una via di smaltimento alternativa durante le fermate del forno.

Cosa verificare prima di firmare un contratto

1. Verificare che il codice e il tipo di rifiuto siano elencati nelle autorizzazioni dell'acquirente.
2. Stabilire le specifiche qualitative: potere calorifico, contenuto di cloro, mercurio, zolfo, umidità, granulometria.
3. Pianificare il campionamento e il metodo di risoluzione delle controversie sulla qualità.
4. Concordare le regole per i periodi di fermo e le fluttuazioni stagionali della domanda.
5. Garantire una registrazione coerente nel sistema di tracciabilità dei rifiuti (RENTRI) da entrambe le parti della transazione.

Clima e diritti di emissione

I cementifici rientrano tra le installazioni soggette al sistema di scambio delle quote di emissione dell'UE (EU ETS), pertanto le emissioni di CO₂ derivanti da combustibili fossili hanno un costo. Il combustibile da rifiuti sostituisce parte del carbone o del coke di petrolio, ma contiene anche carbonio di origine fossile (plastiche), che viene conteggiato come qualsiasi emissione fossile. L'economia della co-combustione dipende quindi dal prezzo delle quote di emissione, dal prezzo di smaltimento dei rifiuti e dai costi di preparazione del combustibile. Per il produttore di combustibile da rifiuti, ciò significa che contano non solo il potere calorifico, ma anche la quota di frazione biogenica e la stabilità delle forniture.

Il testo ha carattere informativo e non costituisce consulenza legale; prima di prendere decisioni di investimento o formali, verifica il testo aggiornato delle normative e consulta un avvocato o l'autorità competente.