Inceneritore: differenze tra le versioni

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{{Nota disambigua|l'inceneritore dedicato anche alla produzione di energia|Termovalorizzatore}}[[File:Oberhausen - RHK + GMVA + Iris 01 ies.jpg|miniatura|L'inceneritore [[termovalorizzatore]] di [[Oberhausen]] in [[Germania]] dedicato alla produzione di [[energia elettrica]] e dotato di [[teleriscaldamento]]]]

L{{'}}'''inceneritore''' è un [[impianto industriale]] utilizzato per lo [[smaltimento dei rifiuti]] mediante un processo di [[combustione]] ad alta [[temperatura]], detto "incenerimento",<ref>{{Cita web|url=https://goldbook.iupac.org/terms/view/I02997|titolo=IUPAC - incinerator (I02997)|autore=The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)|sito=goldbook.iupac.org|accesso=2022-05-09}}</ref> da cui si ottiene un effluente gassoso contenente i prodotti della combustione (che in generale possono includere anche sostanze più o meno [[Tossico|tossiche]], come [[diossine]], [[Furano|furani]], [[particolato]], [[cenere]] e [[polvere]]<ref>{{Cita web|url=https://www.arpae.it/cms3/documenti/moniter/quaderni/03_emissioni.pdf|titolo=Le emissioni degli inceneritori di ultima generazione|accesso=27 settembre 2018|dataarchivio=7 luglio 2017|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170707032036/https://www.arpae.it/cms3/documenti/moniter/quaderni/03_emissioni.pdf|urlmorto=sì}}</ref>). Lo scopo dell'incenerimento è la riduzione del volume e della pericolosità dei rifiuti trattati.<ref name="bur1">{{Cita|Bureau at the Institute for Prospective Technological Studies|p. 1}}.</ref>

Il processo di incenerimento propriamente detto è un particolare processo di trattamento termico dei rifiuti svolto attraverso una combustione completa in presenza di ossigeno. Altri trattamenti termici dei rifiuti sono la [[pirolisi]], svolta in assenza di ossigeno, e la [[gassificazione]], che consiste invece in un'ossidazione parziale.<ref>{{Cita|Bureau at the Institute for Prospective Technological Studies|p. 20}}.</ref> In senso lato, si parla di "incenerimento" anche quando all'interno di tale processo sono presenti fasi di pirolisi e di gassificazione.<ref name=bur1/>

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Una camera di combustione a letto fluido permette di ridurre le emissioni di ossidi di [[zolfo]] (SO_x) mescolando [[calcare]] o [[dolomite]] in polvere all'inerte: in tal modo infatti lo zolfo non viene ossidato formando gas, bensì [[precipitazione (chimica)|precipita]] sotto forma di [[solfato]]. Tra l'altro, tale precipitato caldo permette di migliorare lo scambio termico per la produzione di vapore acqueo. Dato che il letto fluido consente anche di operare a temperature inferiori (intorno a 850-950&nbsp;°C nello spazio sopra il letto fluido<ref name=bur47/> e una temperatura più bassa, fino a 650&nbsp;°C, all'interno del letto fluido<ref name=bur47/>), operando a tali temperature è possibile ridurre le emissioni di ossidi di [[azoto]] (NO_x).<ref name="Bed">{{Cita web|url=http://www.fossil.energy.gov/education/energylessons/coal/coal_cct4.html|titolo=A "bed" for burning coal|autore=Fossil Energy Office of Communications|editore=US Department of Energy|data=12 febbraio 2013|lingua=en|accesso=4 luglio 2013}}</ref>

Uno studio comparativo ha confrontato le emissioni di polveri sottili, caratterizzandone dimensione, composizione e concentrazione, e di elementi traccia relativamente all'utilizzo di una camera a griglie e di una camera a letto fluido (FBC) a monte dei sistemi di filtraggio. È emerso che le emissioni di particelle con diametro inferiore a 1&nbsp;µm (PM₁) sono approssimativamente quattro volte maggiori nel caso delle griglie, con valori di 1-1,4&nbsp;g/Nm³ (grammi al [[Metro cubo|normalmetrocubo]])<ref name="mis">Grammi al normalmetrocubo: unità di misura in cui si considera la quantità di sostanza inquinate presente in un metro cubo di fumi; il volume di fumi è misurato in [[Condizioni standard|condizioni normali di pressione e temperatura]] (in quanto le due variabili termodinamiche influiscono su tale volume gassoso. A tal proposito vedi [[Equazione di stato dei gas perfetti]]).</ref> contro i 0,25-0,31&nbsp;g/Nm³ del letto fluido. È stata misurata anche la quantità totale media di ceneri prodotte, che è risultata essere di 4,6&nbsp;g/Nm³ nel caso del letto fluido e di 1,4&nbsp;g/Nm³ nel caso delle griglie.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=Terttaliisa Lind|coautori=Jouni Hokkinen e Jorma K. Jokiniemi|data=2007|titolo=Fine particle and trace element emissions from waste combustion — Comparison of fluidized bed and grate firing|rivista=Fuel Processing Technology|volume=7|numero=88|pp=737-746|id=DOI:10.1016/j.fuproc.2007.03.004}}</ref>

Il letto fluido ha il vantaggio di richiedere poca manutenzione e non necessita di parti in movimento. Possiede anche un rendimento leggermente superiore rispetto ai forni a griglia, ma richiede combustibile a granulometria piuttosto omogenea.

I tipi di letto fluido più sfruttati rientrano principalmente in due categorie: sistemi a pressione atmosferica (''Fluidized Bed Combustion'', FBC) e sistemi pressurizzati (''Pressurized Fluidized Bed Combustion'', PFBC). Questi ultimi sono in grado di generare un flusso gassoso ad alta pressione e temperatura in grado di alimentare una [[Turbina a gas (turbomacchina)|turbina a gas]] che può realizzare un ciclo combinato ad alta efficienza.<ref name="Bed" />