Il ciclo produttivo di una cementeria è basato sull’utilizzo di materie prime provenienti da attività estrattive (miniere e cave).
Le principali materie prime impiegate presso le unità produttive di Colacem sono costituite da marna, calcare, argilla, gesso e pozzolana.
Al fine di contenere i consumi delle materie prime naturali, in linea con quanto previsto dalle migliori tecniche disponibili (BAT) di settore, vengono impiegati (recupero di materia), in sostituzione dei suddetti materiali, rifiuti non pericolosi derivanti da altre attività.
Inoltre, sempre in conformità a quanto contemplato dalle BAT di settore, tutte le polveri captate dai sistemi di abbattimento, essendo costituite da materie prime e prodotto, vengono reimmesse automaticamente, negli impianti del ciclo dove costituiscono materiali idonei alla produzione.
Nel processo produttivo di una cementeria l’energia termica viene impiegata quasi esclusivamente nella linea di cottura del clinker.
Le linee di cottura del clinker degli stabilimenti Colacem adottano le più moderne tecnologie attualmente a disposizione essendo state realizzate con l’impiego delle BAT di settore, infatti esse:
- sono costituite da forni rotanti a via secca con preriscaldatori multistadio e precalcinatori;
- sono dotate di moderni raffreddatori del clinker che consentono di massimizzare il recupero del calore contenuto nell’aria in uscita dai raffreddatori stessi;
- recuperano il calore degli effluenti gassosi in uscita dalle torri di preriscaldo.
Inoltre, sempre in conformità a quanto disposto dalle BAT di settore, all’utilizzo dei combustibili convenzionali (coke da petrolio, carbone fossile, olio combustibile e gas metano), si affianca l’impiego (recupero energetico) del Combustibile Derivato da Rifiuti (CDR).
In una cementeria l’energia elettrica viene utilizzata, oltre che nella linea di cottura del clinker, anche negli impianti di frantumazione, di macinazione, di essiccazione, di insilaggio, di insaccamento, di palettizzazione, ecc.
Presso le unità produttive Colacem i provvedimenti per razionalizzare e contenere i consumi di energia elettrica vengono presi in considerazione sin dalle fasi di progettazione degli impianti; la tipologia d’intervento dipende da quella dell’impianto da realizzare o sul quale comunque si sta intervenendo.
Quanto sopra viene realizzato, come indicato dalle BAT di settore, anche tramite:
- l’adozione di sistemi automatici di gestione dell’energia;
- l’uso di apparecchiature di macinazione e di apparecchiature elettriche ad elevato rendimento energetico.
Nei cementifici l’acqua viene impiegata per usi industriali (processo e raffreddamento), per i servizi generali (innaffiamento strade e piazzali, irrigazione aree a verde ecc.) e per usi domestici (servizi igienici, mensa, ecc.)
Nelle unità produttive Colacem, in linea con quanto disposto dalle BAT di settore, tutti i sistemi delle acque di raffreddamento sono a ciclo chiuso con il conseguente loro completo riutilizzo per scopi industriali.
L’acqua necessaria per gli usi industriali viene prelevata da corpi idrici sotterranei e corpi idrici superficiali; le fonti di approvvigionamento dell’acqua per i servizi generali sono costituite da corpi idrici sotterranei, mentre l’acqua per usi domestici viene prelevata dagli acquedotti.
Per le emissioni in atmosfera di anidride carbonica (CO2) esiste una specifica direttiva europea (emission trading) che ha recepito quanto stabilito dal protocollo di Kyoto.
In base alla suddetta normativa lo stato italiano ha redatto un piano di allocazione nazionale che ha assegnato ai singoli impianti industriali, ricadenti nella suddetta direttiva, dei diritti ad emettere quote di CO2 (una quota = 1 tonnellata di CO2).
Se un impianto emette una quantità di CO2 superiore alle quote assegnate, per non incorrere nelle sanzioni previste, può acquistare le quote necessarie da una borsa internazionale appositamente istituita; nel caso in cui un impianto emette una quantità di CO2 inferiore alle quote assegnate può vendere le quote in eccesso.
Le emissioni in atmosfera di CO2 provenienti dalle linee di cottura del clinker derivano:
- per circa il 60% dal processo (dalla decarbonatazione che è una fase del processo di produzione del clinker durante la quale avviene la decomposizione del carbonato di calcio in ossido di calcio e anidride carbonica);
- per circa il 40% dalla combustione.
La quantità annua di CO2 emessa in atmosfera viene ricavata sulla base dei risultati di un monitoraggio eseguito in conformità alle prescrizioni imposte dalle specifiche linee guida europee.
Tutti i punti di emissione in atmosfera presenti negli stabilimenti Colacem sono provvisti di impianti di abbattimento delle polveri i quali, come indicato dalle BAT, sono costituiti da filtri a tessuto del tipo a maniche, da filtri elettrostatici e da filtri ibridi in cui il filtro elettrostatico è abbinato in serie ad un filtro a maniche.
I suddetti sistemi di abbattimento, che sono stati progettati tenendo conto di tutti i fattori influenti sulla loro efficienza operativa (parametri chimici, fisici, termodinamici, ecc.), hanno rendimenti elevatissimi in quanto costituiscono quanto di meglio la tecnologia attuale mette a disposizione; questo consente di rispettare ampiamente i valori limite previsti dalle specifiche autorizzazioni rilasciate dagli enti competenti.
Su tutte le emissioni in atmosfera degli stabilimenti Colacem vengono eseguite accurate campagne di misurazione secondo le periodicità stabilite dalle specifiche autorizzazioni rilasciate dagli enti competenti.
In una cementeria l’impianto più significativo in relazione alle emissioni in atmosfera è costituito dalla linea di cottura del clinker in cui, oltre al sistema di abbattimento delle polveri, vengono adottate:
- le misure primarie generali per il contenimento degli ossidi di azoto (NOx) e degli ossidi di zolfo (SO2) previste dalle BAT di settore consistenti in:
- ottimizzazione del controllo del processo (sistemi di controllo automatici computerizzati),
- uso di moderni sistemi gravimetrici per l’alimentazione del combustibile solido,
- attenta scelta ed adeguato controllo delle sostanze (materie prime e combustibili) che vengono immesse nel forno;
- sistemi di contenimento delle emissioni in atmosfera di ossidi di azoto (NOx) che, come previsto dalle BAT di settore, utilizzano la tecnica della riduzione selettiva non catalitica (SNCR) e quella della combustione a stadi.
Per il contenimento delle emissioni di ossidi di zolfo (SO2) derivanti dalle linee di cottura del clinker a via secca (del tipo di quelle presenti presso le cementerie Colacem) non è necessario applicare nessuna tecnica di abbattimento specifica in quanto i gas di combustione vengono a contatto con la materia prima (farina) la quale, essendo altamente basica per la presenza di ossidi alcalini (Na2O e K2O) e di ossido di calcio (CaO), blocca qualsiasi elemento acido come l’SO2 dando luogo a solfati di sodio (Na2SO4), solfati di potassio (K2SO4) e solfati di calcio (CaSO4).
In questo modo lo zolfo viene fissato quasi integralmente nel clinker da cemento ed è presente nelle emissioni in atmosfera solo in quantità insignificanti.
La maggior parte delle linea di cottura del clinker delle cementerie Colacem sono provviste di Sistemi di Monitoraggio in Continuo delle Emissioni in atmosfera (SMCE); è previsto, in tempi brevi, il completamento delle installazioni degli SMCE su tutti gli stabilimenti a ciclo completo.
Il ciclo di produzione del cemento non genera scarichi idrici industriali in quanto:
- l’acqua necessaria al processo viene perduta sotto forma di vapore acqueo uscente dalle ciminiere delle linee di cottura del clinker;
- il sistema delle acque di raffreddamento, nel rispetto di quanto disposto dalle BAT di settore, è a ciclo chiuso con il conseguente completo riutilizzo delle acque stesse per scopi industriali.
Il ciclo produttivo per la fabbricazione del cemento non dà luogo, né a rifiuti solidi, né a rifiuti liquidi.
Ogni sostanza introdotta nella linea di cottura (materie prime e combustibili) viene inglobata nel clinker diventando parte integrante della sua struttura mineralogica.
Dalla linea di cottura esce pertanto solo clinker dalla cui macinazione con altri costituenti (gesso, calcare, pozzolana, ecc.) si ricava il cemento.
Quelle modeste quantità di rifiuti prodotti dagli stabilimenti Colacem derivano dalle attività di servizio (manutenzioni, pulizie, magazzino, officine, uffici, ecc..) al ciclo produttivo.