La termovalorizzazione è un processo nel quale i rifiuti solidi urbani non più reciclabili, vengono impiegati come combustibile per la produzione di calore da impiegare per riscaldamento o per la produzione di energia elettrica.
I rifiuti cominciano il loro trattamento con la diminuzione dell’eventuale umidità presente. All’interno del forno, la combustione degli RSU avviene ad una temperatura che raggiunge normalmente i 1000°C negli impianti moderni.
La normativa italiana prevede che la temperatura minima di combustione, per un tenore di cloro inferiore al 2%, debba essere non inferiore ai 950°C. Per un tenore in cloro >2% la temperatura minima deve essere di 1200°C. Il processo avviene in tre fasi: essiccamento del prodotto e pre-combustione; combustione delle sostanze volatili; combustione dei residui solidi e loro trasformazione in scorie. Il rifiuto permane nel forno per un intervallo di tempo che va dai 30 ai 60 minuti, in modo da permettere la combustione e la gassificazione dell’eventuale parte organica presente (e che non dovrebbe esserci, se la raccolta differenziata è fatta correttamente). Negli impianti più moderni la griglia è concepita modularmente ed ogni modulo è dotato di un sistema indipendente che provvede al movimento del combustibile (i rifiuti) ed al fabbisogno di aria comburente. L’aria viene insufflata sopra la griglia per garantire un eccesso d’aria necessario e parte sotto la griglia per permettere il completamento della combustione. Il sistema è realizzato per evitare la formazione di dannosi incombusti.
Nella parte terminale della griglia si ha il completamento della combustione delle scorie. Le ceneri pesanti vengono raccolte per caduta all’interno di una guardia idraulica che raffredda i residui e impedisce l’ingresso di aria incontrollata. Parte di queste ceneri di griglia sono le porzioni di scorie che passano attraverso la grata, anch’esse raffreddate e raccolte. Le scorie raffreddate sono trasportate nella zona di stoccaggio, previo un trattamento di deferrizzazione della parte più grossolana presente per mezzo di un elettrocalamita.
La combustione attuata con queste caratteristiche, consente già di per se la distruzione delle sostanze tossiche sprigionatesi durante il processo, con una efficienza che, come prescritto per legge, è pari o superiore al 99,9%.
I fumi prodotti dal processo di combustione vengono trasferiti in una camera di post-combustione che ha lo scopo fondamentale di completare i processi di combustione, condizione indispensabile per garantire l’assenza di composti organici nei fumi in uscita dall’impianto.
La normativa stabilisce i parametri limite, per rifiuti con tenore di cloro <2%, relativamente all’ossigeno libero (almeno il 6% in volume), alla temperatura dei fumi (non inferiore a 950°C) e alla velocità dei fumi (non inferiore ai 10 m/sec) e al tempo medio di permanenza dei fumi nella camera (almeno 2 secondi). I livelli di questi parametri devono inoltre essere rilevati e registrati continuamente, mediante appositi sitemi di monitoraggio. I fumi all’uscita dal forno, ricchi di inquinanti e particolato, vengono introdotti nel circuito di diversi sistemi di filtraggio per l’abbattimento in successione, che consentono l’abbattimento in successione continua, delle diverse tipologie di inquinanti.
I fumi, attraversata la camera di post- combustione, vengono introdotti nella caldaia dove cedono il proprio calore, che viene convertito in energia termica. Viene quindi generato del vapore che può essere impiegato per usi civili (ad esempio per il teleriscaldamento) o industriale, oppure può essere impiegato per azionare un gruppo turbina-alternatore, per la produzione di energia elettrica sia per l’auto consumo quanto per essere immessa nella rete elettrica nazionale. Le polveri durante il passaggio in caldaia precipitano nei coni di accumulo sottostanti e vengono raccolte e stoccate in appositi silos.
Il camino d’emissione deve garantire che il flusso dei fumi residui sia rapidamente disperso in atmosfera. La velocità con la quale i fumi si disperdono in atmosfera dipende dall’altezza del camino. I fumi si innalzano dal punto di immissione grazie alla quantità di moto posseduta allo sbocco e all’effetto galleggiamento determinato dalla differente temperatura con l’aria circostante. Generalmente si ritiene che un’altezza di 60 metri sia sufficiente. I fumi così depurati vengono dispersi senza generare fenomeni di condensa grazie all’installazione di un aerocondensatore.
