Il problema delle emissioni maleodoranti da impianti industriali
Introduzione Origine degli odori ed effetti sulla salute Tipo di attività Possibili sostanze maleodoranti emesse Si riconoscono comunque come causa di odori molesti prodotti organici quali mercaptani, scatoli, indoli, acidi organici, aldeidi, chetoni, che provengono in genere dalla decomposizione anaerobica di composti ad elevato peso molecolare, quali le proteine. Tra i composti inorganici, quelli maggiormente responsabili di odori molesti sono l’idrogeno solforato e l’ammoniaca. Definizione e grandezze caratteristiche La normativa di riferimento Nome Odore Le indicazioni della normativa nazionale contenute nel D.Lgs 152/99, per lo scarico in acque superficiali o in rete fognaria e nel D.M. 5/2/98, in materia di recupero di rifiuti non pericolosi, sono di tipo generale e prevedono che vengano adottate le misure necessarie per la minimizzazione delle emissioni maleodoranti, che non devono essere comunque causa di molestia. La misura degli odori Tecnologie per il controllo degli odori La combustione termica può essere impiegata per sostanze inquinanti che possono bruciare in aria o in ossigeno (idrocarburi in genere). Nel caso il flusso di sostanze ossidabili risulti limitato, è necessario ricorrere all’impiego di combustibili ausiliari. Conclusioni
Il problema delle maleodoranze emesse da alcune attività produttive, un tempo considerato un aspetto secondario rispetto ad altri impatti, non viene più sottovalutato in quanto esso è sempre più spesso causa di malcontento e di lamentele da parte delle comunità circostanti le sorgenti di cattivo odore.
Questo fenomeno non è unicamente dovuto a una più elevata qualità della vita dei cittadini e al fatto che la popolazione è maggiormente sensibile ai problemi che deteriorano l’ambiente, ma molto spesso deriva da reali peggioramenti della situazione creati dallo sviluppo economico e industriale.
Fattore aggravante risulta la localizzazione delle fonti, sempre più vicine alle abitazioni o ad attività industriali e commerciali. Non è infrequente il caso di impianti costruiti originariamente su terreni agricoli a qualche chilometro di distanza dalla città ed oggi completamente circondati da quartieri residenziali.
I fenomeni possono accentuarsi in determinate stagioni dell’anno (tipicamente la più critica è quella calda) ed in corrispondenza del verificarsi di particolari condizioni meteorologiche favorevoli allo sviluppo di queste sostanze ed alla loro diffusione nell’ambiente.
Le sostanze che sono all’origine della diffusione degli odori nelle aree circostanti ad un sito produttivo possono essere costituite da prodotti gassosi di natura inorganica o da composti organici particolarmente volatili.
Depuratori
idrogeno solforato, ammoniaca, metilmercaptano, metano, ecc
Compostaggi
etanolo, limonene, cadaverina, putrescina, ammoniaca, idrogeno solforato, metilmercaptano, ecc
Industrie alimentari
alcoli, aldeidi, chetoni, acidi organici, esteri
Essiccamento letame
ammoniaca, idrogeno solforato, mercaptani, ecc
Altre
toluene, terpene, benzene, etilacetato, butilacetato, butanolo, dimetilsolfuro, paraffine
Le realtà produttive coinvolte appartengono ai più svariati settori industriali quali l’alimentare, il chimico in genere, l’industria del trattamento rifiuti e delle acque, le raffinerie, gli allevamenti, le concerie, ecc.
Nella tabella a fianco si riporta un elenco delle sostanze maleodoranti potenzialmente emesse da alcune di queste realtà.
Per quanto riguarda gli effetti sulla salute l’esposizione agli odori può comportare una modifica dell’equilibrio psicofisico di una persona e influire negativamente sui suoi comportamenti. Sono stati riscontrati effetti nocivi come disturbi gastrici, mal di testa, disturbo del sonno, perdita dell’appetito, ecc.
A concentrazioni più elevate queste sostanze sono spesso anche tossiche.
Possiamo definire l’odore come qualunque emanazione che giunga nella zona olfattoria della mucosa nasale in concentrazione sufficiente elevata per poterla stimolare.
Un odore si caratterizza per i seguenti aspetti: soglia di percettibilità, intensità, diffusibilità, natura chimica e tono edonico. Per motivi di sintesi definiremo solo alcuni di questi.
La soglia di percettibilità è definita su base statistica come la concentrazione minima percepibile dal 50% del gruppo di persone preposte all’analisi olfattiva. Ad essa è associato un livello di concentrazione che varia enormemente da una sostanza all’altra e da un soggetto all’altro.
Sulla percezione di un odore influisce inoltre l’esposizione prolungata, in cui possono subentrare fenomeni di fatica, adattamento ed assuefazione.
Generalmente la soglia di percezione delle sostanze maleodoranti da parte dell’apparato olfattivo umano è molto bassa, ben al di sotto dei limiti di rilevabilità analitica.
Il tono edonico rappresenta la sensazione di gradevolezza/sgradevolezza dell’odore.
Come anticipato, sono diverse le famiglie di sostanze organiche e un certo numero di inorganiche che, quando sono presenti nell’ambiente, hanno un più o meno marcato effetto maleodorante. Nella tabella che segue si riportano le caratteristiche di alcune di queste che possono essere presenti nell’ambiente e provocare molestia olfattiva.
Allo stato attuale la normativa italiana non prevede limiti alle emissioni di sostanze maleodoranti intese come miscela in grado di provocare molestia olfattiva, né metodologie per valutare la rilevanza o meno del livello di molestia.
Composti dello zolfo
solfuro di idrogeno
uova marce
ossisolfuro di carbonio
cavoli marci
dimetilsolfuro
ammoniaca, idrogeno solforato, mercaptani, ecc
Ammoniaca e composti azotati
ammoniaca
pungente, acuto
trimetilammina
pesce, pungente
trimetilindolo (scatolo)
feci, cioccolato
Acidi grassi volatili
metanoico (formico)
pungente
etanoico (acetico)a
aceto
propanoico (propionico)
rancido
butanoico (butirrico)
rancido, pungente
3-metilbutanoico (isovalerico)
formaggio rancido
A livello regionale l’argomento è stato affrontato concretamente dalle Regioni Lombardia e Campania per quanto riguarda limiti alle emissioni di odore derivanti dalla conduzione degli impianti di produzione compost e CDR (combustibile derivato dai rifiuti).
Una tale carenza a livello normativo nasce dal fatto che la misura e quantificazione dell’odore (cioè sostanzialmente la quantificazione di una sensazione) è un problema di non semplice soluzione.
In particolare per gli impianti di trattamento dei rifiuti, ma anche per altre realtà produttive, l’odore è spesso provocato da una complessa miscela di sostanze molte delle quali si presentano a concentrazioni minime, la cui soglia di percettibilità può essere inferiore ai limiti di rilevabilità analitica.
Inoltre, data la presenza di diverse sostanze, l’effetto in termini di odore è influenzato da fenomeni quali sinergismo, cumulabilità, mascheramento, ecc.
In termini di tutela del cittadino, nei confronti di chi determina una molestia olfattiva, ci si può comunque appellare all’art. 674 del codice penale ed all’art.13, c.5, del D.P.R. 203/88 che disciplina le norme in materia di qualità dell’aria e di inquinamento prodotto dagli impianti industriali.
I mezzi a disposizione per la quantificazione degli odori fanno riferimento a metodiche di tipo analitico e sensoriali.
Le prime (gascromatografia e spettrometria di massa) trovano applicazione soprattutto per quei settori industriali in cui le possibili emissioni maleodoranti sono provocate da pochi e specifici composti presenti ad elevate concentrazioni. Diversamente risultano poco efficaci in presenza di sostanze a bassa soglia olfattiva (mercapatani e solfuri). Il vantaggio di un tale metodo sta soprattutto nell’oggettività dell’analisi e nella sua ripetibilità.
Le misure di tipo sensoriale valutano invece l’effetto della miscela odorosa utilizzando il naso umano come sensore.
In particolare il campione di aria maleodorante, sottoposto a diluizioni successive con aria deodorizzata, viene fatto “annusare” ad un gruppo di valutatori. La soglia di percezione corrisponde alla concentrazione per cui il gruppo di valutatori fornisce una risposta positiva nel 50% dei casi. Il numero di diluizioni necessarie per giungere alla soglia di percezione rappresenta la concentrazione di odore espressa in termini di UO/m3 (unità odorimetriche per metro cubo).
Questo metodo è stato normalizzato nella EN 13725 “Air quality - Determination of odour concentration by dynamic olfactometry” .
Esiste un’altra metodologia di quantificazione degli odori cosiddetta senso-strumentale. In questo caso vengono utilizzati “nasi elettronici” che svolgono per via strumentale le funzioni dell’olfatto umano. La tecnologia si basa sull’uso di matrici di sensori sensibili di diversa natura in grado, una volta sollecitati, di restituire una “impronta” della miscela che caratterizza un certo odore.
Le applicazioni ambientali di questa tecnologia nata in campo alimentare come controllo di prodotto e degli aromi, sono ancora limitate e in fase di messa a punto. L’enorme interesse suscitato da tale tecnologia sta evidentemente nella possibilità di creare delle stazioni di monitoraggio che in tempo reale possano segnalare l’insorgenza dell’emissione maleodorante e consentire quindi di intervenire per fronteggiarne possibili effetti negativi sull’ambiente.
La restituzione dell’impronta olfattiva di una miscela potrà risolvere il problema dell’individuazione della sorgente emissiva senza ulteriori dubbi; problema frequente e non di poco conto.
Sono diverse le tecnologie per il trattamento di reflui gassosi, utilizzabili con successo in diverse condizioni:
La combustione catalitica viene applicata a tutte le sostanze combustibili; operando a temperature inferiori alla combustione termica limitando così la formazione di NOx termici (originati dalla reazione dell’azoto contenuto nell’aria comburente), favorita alle più alte temperature di esercizio. Anche i tempi di reazione ed i consumi di combustibile ausiliario generalmente richiesti sono inferiori a quelli previsti per la combustione termica.
Nei processi di assorbimento la corrente gassosa entra in intimo contatto con il solvente in una colonna riempita con elementi di disegno e materiale diverso. In un secondo stadio si ha la separazione del solvente e la sua rigenerazione. Il sistema è applicabile sia ai composti solforati che azotati.
Processi di adsorbimento su solidi prevedono l’utilizzo di carboni attivi o materiali inorganici ad elevata superficie specifica. Anche in questo caso il sistema si presta alla separazione di composti solforati e azotati.
Infine, i biofiltri sono letti di materiale organico naturale contenente microrganismi che si generano naturalmente o possono venire inoculati e operano come convertitori biologici rispetto alle sostanze organiche e non, contenute nell’aria che li attraversa. L’impianto, pur occupando superfici che possono essere relativamente grandi, ha costi di investimento e di manutenzione minimi. La conversione di molte sostanze organiche è pressoché totale con la produzione di CO2 e metano. Si ottiene inoltre la mineralizzazione di zolfo, azoto e alogeni, specie se in concentrazioni non molto elevate. Tale tecnologia ha un vasto campo di applicazione in grado di poter intervenire efficacemente sulla maggior parte delle sostanze individuate in precedenza.
A livello territoriale, per fronteggiare l’immissione nell’ambiente di sostanze maleodoranti è necessario intervenire presso quelle attività potenzialmente a rischio mediante la caratterizzazione quali quantitativa delle emissioni e l’inserimento di adeguati e ben dimensionati sistemi di abbattimento. Non meno importante risulta il controllo della funzionalità ed efficienza dei presidi nel tempo.
A tal fine occorre verificare l’applicazione dei programmi di manutenzione previsti dalle case costruttrici e mantenere sotto controllo i parametri di processo.
L’efficiente conduzione e manutenzione dei presidi ambientali in dotazione agli impianti risulta fondamentale nel limitare l’impatto sull’ambiente circostante.