Impatto sulla qualità dell'aria di un termovalorizzatore di rifiuti. Confronto tra stime modellistiche e misure sperimentali

Atmospheric pollution is a major issue. Pollutants such as heavy metals (arsenic, cadmium, nickel and lead), polycyclic aromatic hydrocarbons, mercury and polychlorinated dibenzo-dioxins/furans are toxic even at low concentrations and subject to limited monitoring in ambient air, since only a target value is set for most of this pollutants, while others aren’t legislated. The impact of a single source on air quality in an area of complex emissions, such as an urban/industrial zone, is difficult to evaluate, even through the use of air quality models. In this study we evaluate the impact on air quality of a municipal waste-to-energy (WTE) plant in Schio (VI), comparing the concentration values simulated by the CALPUFF model with the resulting data from air quality monitoring campaigns carried out in September 2018 and February/March 2019. The hourly emission data measured at the plant chimneys and the meteorological data, also with hourly resolution were provided as an input to the model. Two formats of meteorological date are used: point data at the chimney and distributed on a 20x20 km grid (1km horizontal resolution). The different meteorological inputs generate a different output result. The model's output consists of weekly concentration maps of pollutants, on the meteorological data domain (resolution 100m) for the two weeks of the campaigns and hourly, daily and weekly concentrations estimated by the model at the monitoring sites. The simulations shows that, for the majority of the analyzed pollutants, the weekly WTE plant estimated concentrations are three to four orders of magnitude lower than the value measured for the two monitoring sites close to the plant and five for the farthest site. For pollutants for which hourly concentration data are available, it can be stated that the plant concentrations do not influence the time series of recorded values. The model results due to the different types of meteorological data in input show differences in patterns and values of concentrations, especially in the winter campaign (February / March). Finally, it is important to note that the monitoring sites are not located in the direction of maximum impact. In the future we recommend to carry out the measurement campaigns in the area with the highest estimated concentration by CLAPUFF, if possible from the practical point of view.

Il controllo dell’inquinamento ambientale è una problematica di grande importanza. Inquinanti come metalli pesanti (arsenico, cadmio, nichel e piombo), idrocarburi policiclici aromatici, mercurio e diossine e furani policlorurati sono tossici anche a bassa concentrazione e soggetti a monitoraggi delle concentrazioni in aria ambiente limitati, visto che per alcuni di questi inquinanti è fissato in normativa solamente un valore obiettivo, mentre altri non sono inclusi. L’impatto di una singola sorgente sulla qualità dell’aria in un ambito di emissioni complesso come quello urbano/industriale è difficile da valutare, anche tramite l’utilizzo di strumenti modellistici. In questo studio si è provato a fornire una stima dell’impatto di un impianto di termovalorizzazione dei rifiuti solidi municipali situato nella città di Schio (VI) sulla qualità dell’aria, confrontando i valori di concentrazione al suolo simulati dal modello CALPUFF con dati risultanti da campagne di monitoraggio della qualità dell’aria svolte in settembre 2018 e febbraio/marzo 2019. In input al modello sono stati forniti i dati emissivi misurati ai camini dell’impianto con passo orario e i dati meteorologici, anch’essi con risoluzione oraria, in due formati: dati puntuali al camino e dati distribuiti su una griglia di calcolo di 20x20 km (passo 1km). Il diverso formato dei dati meteorologici comporta un risultato in output differente. L’output del modello consiste in mappe di concentrazione settimanale degli inquinanti, sul dominio di calcolo dei dati meteorologici (risoluzione 100m) per le due settimane delle campagne e concentrazioni orarie, giornaliere e settimanali stimate dal modello per i siti dove sono state svolte le misure. Dalle simulazioni si è trovato che le concentrazioni settimanali dovute all’impianto, per la maggioranza degli inquinanti, sono di tre/quattro ordini di grandezza inferiori al valore misurato nei siti di monitoraggio più prossimi all’impianto e di cinque per il sito più lontano. Per gli inquinanti per cui sono disponibili valori orari di concentrazione misuratasi può affermare che i valori stimati dal modello non influenzano la serie temporale dei valori registrati. I risultati dovuti ai diversi tipi di dati meteorologici in input al modello presentano differenze nei pattern e nei valori di concentrazioni al suolo, soprattutto nella campagna invernale (febbraio/marzo). Infine è importare come i siti di monitoraggio non siano situati nella direzione di massima ricaduta. In futuro si consiglia di svolgere le campagne di misura nell’area a concentrazione più elevata stimata da CLAPUFF se possibile dal punto di vista pratico.