Ingegneria delle emissioni: il primo passo per una scelta consapevole
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Revamping del sistema di abbattimento DMF in impianto per spalmati in poliuretano: dal semplice trattamento emissioni all’ottimizzazione di recupero solvente e captazione
“Nel settore degli spalmati in poliuretano, la gestione della DMF non riguarda solo l’abbattimento delle emissioni, ma anche l’equilibrio tra sicurezza, continuità produttiva e recupero di solvente. In questo progetto abbiamo affrontato un caso complesso, dove il problema non era sostituire una macchina, ma rimettere in coerenza l’intero sistema di aspirazione e abbattimento.”
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Il contesto iniziale
L’azienda, con sede in Abruzzo, opera nella produzione di spalmati in poliuretano destinati a diversi settori applicativi, tra cui automotive e calzaturiero. Lo stabilimento è articolato in due aree produttive e convoglia verso l’emissione E11 i flussi provenienti dalle linee più rilevanti sotto il profilo della presenza di DMF. L’impianto esistente non aveva solo una funzione ambientale, ma anche produttiva: il solvente assorbito veniva infatti concentrato e inviato a recupero, per poi essere riutilizzato nel ciclo.
Il sistema di riferimento era costituito da tre scrubber in serie, associati a una logica di ricircolo e recupero. Il punto di partenza, quindi, non era un impianto assente o inadeguato in senso assoluto, ma un sistema complesso che richiedeva una rilettura tecnica globale per migliorarne prestazioni, stabilità e coerenza operativa.
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Il problema da risolvere
La criticità principale non riguardava soltanto l’efficienza di abbattimento della DMF, ma la tenuta complessiva del sistema dal punto di vista aeraulico, impiantistico e gestionale.
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L’emissione E11, con una portata complessiva dell’ordine di 70.000 Nmc/h, riceveva sia emissioni di processo provenienti da forni di coagulazione e spalmatrici, sia emissioni collaterali destinate a proteggere l’ambiente di lavoro.
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Dalle analisi e dai sopralluoghi sono emersi punti di attenzione legati a cappe collaterali, tubazioni, pressione positiva in alcune sezioni, incertezza su alcune portate reali e necessità di verificare le prestazioni dei ventilatori.
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In questa configurazione, eventuali squilibri di captazione, errato bilanciamento dei flussi o ventilatori non coerenti con le reali perdite di carico si riflettevano direttamente sia sull’efficienza del trattamento sia sulla qualità dell’aspirazione nei reparti.
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Il problema, quindi, era costruire un revamping fondato sui dati reali e non su ipotesi standard.
L’approccio adottato
L’intervento è stato sviluppato in più fasi, partendo da un sopralluogo tecnico strutturato e proseguendo con una lettura integrata di impianto, processo ed emissioni.
In una prima fase è stato analizzato lo stato emissivo e produttivo dello stabilimento, distinguendo chiaramente le emissioni di processo da quelle collaterali e ricostruendo il ruolo delle linee convogliate verso E11.
Successivamente è stata impostata un’attività di simulazione tecnica finalizzata a comprendere non solo la rimozione teorica della DMF, ma anche il comportamento idraulico e aeraulico delle torri esistenti in ottica revamping.
Il lavoro è stato quindi orientato a verificare geometrie reali, configurazione delle colonne, portate d’aria, portate liquide, perdite di carico e prestazioni dei ventilatori.
Parallelamente, l’analisi ha incluso la captazione locale sulle linee e la logica di gestione dell’aria nei reparti, perché l’efficacia del trattamento finale dipendeva anche dalla qualità della raccolta a monte.
L’approccio è stato quindi globale: non un singolo componente, ma l’intero sistema.
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La soluzione tecnica
La soluzione tecnica non è stata impostata come una semplice sostituzione delle torri, ma come un revamping ragionato del sistema di aspirazione e abbattimento DMF, basato sulla verifica delle condizioni reali di funzionamento. Il cuore dell’intervento è stato la rilettura dell’assetto E11, costituito da tre scrubber in serie con recupero solvente, per individuare gli scenari di ottimizzazione più efficaci.
In particolare, l’attenzione si è concentrata su quattro assi principali:
efficientamento delle tubazioni e del circuito aeraulico
miglioramento della capacità di captazione delle cappe collaterali al processo
rimodulazione dei torrini/ventilatori in logica più coerente con le esigenze reali
revisione delle modalità gestionali del sistema
Le simulazioni e i confronti tecnici hanno evidenziato che il risultato atteso dipendeva in modo determinante dal corretto bilanciamento tra portate d’aria, idraulica delle colonne e ventilazione disponibile. In pratica, la prestazione dell’impianto non era legata a un solo scrubber, ma alla coerenza dell’intera architettura: captazione, trasporto, trattamento e recupero. Questo ha permesso di orientare il progetto verso una soluzione tecnicamente più robusta, con maggiore stabilità operativa e migliori condizioni per l’ottimizzazione del recupero DMF.
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I risultati ottenuti
L’attività ha consentito di trasformare un quadro impiantistico complesso in una base tecnica molto più leggibile, utile per definire il revamping con criteri ingegneristici e non per tentativi. In particolare, sono stati chiariti i principali colli di bottiglia del sistema: captazione non uniforme, necessità di rivedere alcune portate reali, ruolo dei ventilatori e impatto del bilanciamento aeraulico sull’efficacia complessiva del trattamento. Il progetto ha quindi prodotto un risultato concreto: non solo una diagnosi, ma una direzione tecnica chiara per migliorare affidabilità, efficienza e recupero solvente.
Tutte queste operazioni hanno permesso di:
migliorare del 50% l’aspirazione ai punti critici delle emissioni sulle linee senza mettere in crisi o modificare l’impianto di abbattimento finale
ridurre i consumi elettrici riducendo il valore dei ricambi d’aria che estraevano dai torrini
scendere ai valori richiesti dall’azienda per andare oltre i limiti di esposizione salvaguardando ancora di più la salute degli operatori
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FAQ
Che cos’è la DMF?
La DMF (N,N-dimetilformammide) è un solvente organico polare molto utilizzato in ambito industriale, in particolare nei processi di produzione di poliuretani, resine, rivestimenti, film e spalmati tecnici. È apprezzata per la sua elevata capacità solvente e per la compatibilità con numerosi polimeri, ma presenta anche aspetti critici importanti sotto il profilo ambientale e della sicurezza. In fase produttiva può evaporare e trasferirsi sia nelle emissioni convogliate sia nell’ambiente di lavoro, rendendo necessario un controllo attento della captazione e del trattamento. Nei contesti industriali la DMF non è quindi solo un inquinante da abbattere, ma una sostanza da gestire in modo integrato, considerando esposizione dei lavoratori, emissioni atmosferiche e, dove possibile, recupero del solvente.
Cos’è la spalmatura e la coagulazione?
La spalmatura è un processo industriale con cui una formulazione liquida o semiliquida, spesso a base polimerica e solvente, viene distribuita in modo controllato su un supporto, per esempio tessuto, carta o altro materiale tecnico, al fine di conferirgli proprietà funzionali o estetiche specifiche. Nel caso dei poliuretani, la miscela può contenere solventi come la DMF. La coagulazione è la fase successiva in cui il materiale spalmato subisce una trasformazione che porta alla formazione della struttura finale del rivestimento. Questo passaggio può comportare la separazione del solvente e la stabilizzazione della matrice polimerica. Durante queste fasi si generano emissioni che devono essere correttamente captate e trattate, perché il comportamento della linea produttiva influenza direttamente quantità, concentrazione e variabilità degli inquinanti emessi.
Cosa sono i limiti di esposizione in ambiente di lavoro?
I limiti di esposizione in ambiente di lavoro sono valori di riferimento utilizzati per valutare se la concentrazione di una determinata sostanza nell’aria respirata dai lavoratori sia compatibile con condizioni di sicurezza accettabili. Non riguardano direttamente il camino o l’emissione in atmosfera, ma l’aria presente negli ambienti occupati dal personale. Sono quindi fondamentali in tutti i processi dove vengono impiegati solventi o sostanze volatili, come nel caso della DMF. Il loro rispetto dipende non solo dalla presenza di un impianto di abbattimento a valle, ma soprattutto dall’efficacia della captazione alla fonte, dal corretto bilanciamento dell’aspirazione e dalla gestione dei flussi d’aria nel reparto. In pratica, un impianto può essere formalmente efficiente al camino ma non sufficiente a garantire condizioni ottimali per l’ambiente di lavoro se la raccolta a monte non è adeguata.
Come si abbatte la DMF?
La DMF si abbatte attraverso sistemi progettati in funzione delle sue caratteristiche chimico-fisiche, delle concentrazioni presenti e dell’obiettivo impiantistico complessivo. In molti casi industriali, soprattutto quando oltre all’abbattimento si vuole ottenere anche un recupero di solvente, si utilizzano sistemi di assorbimento ad umido basati su scrubber in serie, nei quali la DMF viene trasferita dalla fase gassosa a una fase liquida. Il solvente assorbito può poi essere concentrato e avviato a recupero. Tuttavia, l’efficacia reale non dipende solo dalle torri di lavaggio: è essenziale che a monte vi sia una captazione efficace, un corretto bilanciamento aeraulico, ventilatori adeguati e una gestione coerente delle portate. In altri scenari possono essere valutate soluzioni differenti, ma nei processi con DMF la progettazione deve quasi sempre integrare abbattimento, sicurezza occupazionale e, quando economicamente conveniente, recupero del solvente.
