la raffinazione dei rifiuti

La raffinazione dei rifiuti: l’esempio del THOR, Senigallia, 6 febbraio 2010Paolo Plescia CNR ISMN

La Raffinazione dei rifiuti urbani

Come trasformare i rifiuti in una risorsa per le Comunità

CNR Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati Area della Ricerca Roma -1 Montelibretti

l’esempio THOR

La raffinazione dei rifiuti: l’esempio del THOR, Senigallia, 6 febbraio 2010

Definizione di rifiuto: qualsiasi sostanza od oggetto di cui il detentore si disfi o abbia l’intenzione o l’obbligo di disfarsi

(Direttiva Europea 2008/98/CE)

La definizione di rifiuto definisce i contorni di un mondo sommerso molto vasto, una sorta di area

grigia, sotterranea al mondo superiore industrializzato dove le cose consumate, che hanno portato

benessere e felicità ed hanno terminato la loro vita operativa iniziano un nuovo percorso, diverso e più tortuoso, che spesso porta ad un danneggiamento

dell’ambiente e ad una riduzione della qualità di vita.

La gestione delle enormi quantità di rifiuti oggi prodotte nel mondo industrializzato implica una serie di pressioni

sull’ambiente:•a carico delle acque, come conseguenza dei percolati di

discarica e degli sversamenti di rifiuti in prossimità di acque superficiali o in falda

•a carico dell’aria, inquinamenti clima-alteranti dai gas serra emessi dai processi degradativi dei rifiuti organici, emissioni da

incenerimento e dai mezzi di trasporto •a carico del suolo, scarichi accidentali e discariche

incontrollate con conseguente generazione di siti contaminati a scapito dell’ambiente e della collettività

In definitiva, dato che in natura nulla si crea e nulla si distrugge, ma tutto si trasforma la problematica dei rifiuti va affrontata ponendo al centro della pianificazione il recupero e il

riciclo delle materie, non la loro eliminazione (anche perché impossibile) o il loro occultamento in una discarica, perché

qualsiasi sistema di smaltimento che non prevede un recupero di materie prime o di prodotti genera esso stesso dei rifiuti,

moltiplicando così il fenomeno e rendendo ancora più complessa e ingovernabile la gestione


Una città di 30000 abitanti consuma 103 MWh elettrici a giorno (3.04KWh/ab giorno*30000) e nello stesso tempo produce circa 45 tonnellate di rifiuti, dei quali il 30 % è acqua, il 10 % è metallo e vetro e il 5 % non è buono da utilizzare come combustibile per la presenza di S, Cl ..… Ma il resto è C e H, che se utilizzati al 25 % di rendimento producono 35 MWh a giorno, cioè il 34 % dell’energia elettrica necessaria alla comunità …

La Città Ideale


La premessa è utile per chiarire cosa si intende per RAFFINAZIONE dei rifiuti.

Il rifiuto urbano è una miscela eterogenea di materiali organici ed inorganici, composto da carta, plastiche, materiali vegetali e di origine animale, residui metallici e vetrosi e sporadici frammenti di ceramici, inerti e legno.

Una corretta gestione di queste miscele deve prevedere:

- la separazione a monte delle materie prime ancora utilizzabili

- la trasformazione della frazione non recuperabile in impianti che forniscano alla Comunità energia elettrica, calore e materie prime ripulite.

Queste ultime possono, a loro volta, dare origine a filiere produttive che impiegano materiali di scarto.

La RAFFINAZIONE è quindi un’azione basata su moderne tecnologie che permette di ottenere materie prime di elevata qualità e di combustibili dalla frazione non altrimenti recuperabile dei rifiuti

La premessa è utile per chiarire cosa si intende per RAFFINAZIONE dei rifiuti.

Il rifiuto urbano è una miscela eterogenea di materiali organici ed inorganici, composto da carta, plastiche, materiali vegetali e di origine animale, residui metallici e vetrosi e sporadici frammenti di ceramici, inerti e legno.

Una corretta gestione di queste miscele deve prevedere:

- la separazione a monte delle materie prime ancora utilizzabili

- la trasformazione della frazione non recuperabile in impianti che forniscano alla Comunità energia elettrica, calore e materie prime ripulite.

Queste ultime possono, a loro volta, dare origine a filiere produttive che impiegano materiali di scarto.

La RAFFINAZIONE è quindi un’azione basata su moderne tecnologie che permette di ottenere materie prime di elevata qualità e di combustibili dalla frazione non altrimenti recuperabile dei rifiuti


Una montagna di RIFIUTI

Giornalmente, in Italia ognuno di noi produce 1.5 kg di

rifiuti, dei quali il 90 % è costituito da rifiuti “urbani”, cioè

materiali di scarto derivanti dalla cucina, dalla pulizia e

dalla gestione delle nostre abitazioni Dai dati dell’APAT

2008 si ricava che la produzione annuale 2007 di rifiuti

urbani si è attestata a 32.5 milioni di tonnellate. Di

questi, solo il 28 % è recuperato mediante la RD (9.1

Mton) mentre 23 Mton vengono smaltiti, ad un costo

medio di 90 €/ton.

La raffinazione dei rifiuti: l’esempio del THOR, Senigallia, 6 febbraio 2010La RD in Italia e gli obiettivi di Legge


Come vengono gestiti i rifiuti “indifferenziabili” in Italia

(APAT 2009)


LA FRAZIONE DEI “NON RICICLABILI..”

La Norma ci chiede di produrre CDR (combustibile da rifiuto) a partire dalla frazione non riciclabile, il “sovvallo” della differenziata (Dlgs 22/97 “Legge Ronchi” e s.m.i.). Attualmente la via presa da questi materiali, in Italia, è perlopiù verso la discarica ..


Selezione

RDRU

Trattamento/recupero

Valorizzazione/Commercializzazione

Valorizzazioneenergetica

Ripristini ambientaliFOS

CDR

Selezione

RDRSU

Trattamento/recupero

Valorizzazione/Commercializzazione

Valorizzazioneenergetica

Ripristini ambientaliFOS

CDR

Discarica

Incenerimento

La gestione RSU

Schema AMA, 2006

1. Come si tratta il rifiuto, oggi?


Condizioni Emissioni tonnellate di “CO2

equivalenti” per ton/RSU

Anaerobicheriducenti

1.37

Combustione biogas

0.45

Totale emissioni da biogas

1.82

Aerobicheossidanti

1.20

Combustione (inceneritore)

6.50 – 8.50

Prima di considerare le tecnologie a disposizione per la gestione dei rifiuti, si vuole portare l’attenzione del

Lettore sulla problematica delle emissioni di gas clima-alteranti: il settore rifiuti contribuisce, da solo, al 6 % delle emissioni serra. In particolare, il biogas emesso dalle discariche ha un effetto 25 volte più intenso della

CO2


Serbatoio biogas

Motore a combustione interna

CH4

COCO2

H2O

Energia elettrica

0.08/0.1 MWh/ton

Impianti di discarica con recupero di biogas

Rifiuti interrati

Condotte biogas

isolamento


Residui non differenziabili

FermentatoreSerbatoio biogas Motore a combustione

interna

CH4

COCO2

H2O

Energia elettrica

0.17 MWh/ton

Residui secchi – tecnosuolo per discariche o fertilizzanti se il rifiuto è totalmente organico

Impianti di biostabilizzazione e meccanico-biologici

Metalli ferrosi e non ferrosi


Elementi critici sulle discariche

Le discariche costituiscono dei bacini dove il rifiuto viene degradato dalle acque di percolazione e dall’attività batterica e produce effetti a breve, medio e lungo termine nefasti per l’area e la popolazione.

Effetti a breve termine: biogas e odori nauseabondi, percolato di discarica da smaltire (circa 20 – 30 €/ton), riduzione dell’uso dell’area per scopi agricoli, possibile immediato inquinamento di falde superficiali e sotterranee se il contenimento plastico/argilloso viene danneggiato da assestamenti interni

Effetti a medio termine: a pochi anni dall’apertura della discarica si verifica il cedimento delle strutture di contenimento, sia per fenomeni di corrosione elettrolitica/chimica, sia per fenomeni meccanici, con conseguente spandimento di percolato; le emissioni tendono a divenire sempre più importanti, con l’aumentare del tempo di maturazione del rifiuto

Effetti a lungo termine: indisponibilità dell’area, non sarà mai più possibile utilizzarne l’area per scopi agricoli o abitativi a meno di una BONIFICA a fine vita dell’impianto

Costo smaltimento

RSU in Discarica:

60 – 120 €/ton



CDR

Ceneri volanti

5 % in peso

dei rifiuti

Ceneri di fondo

25 % in peso dei rifiuti

.. Recupero in cementerie .. Energia elettrica

1MWh / ton

Inceneritori A GRIGLIA

Pellettizzatore

Forno a griglia



CDR Ceneri volanti

Ceneri vetrificate (20 % in peso)

.. Recupero in cementerie ..

Energia elettrica

(1.2 – 1.4 MWh/ton)

Torcia al plasma

Inceneritori AL PLASMA

Pellettizzatore


GLI INCENERITORI: REALMENTE SONO UNA SOLUZIONE ?

Nel 1896 entrò in funzione il primo inceneritore ad Amburgo e da allora nella maggior parte dei Paesi del Nord Europa si continua ad incenerire.

In Europa ci sono oltre duecento impianti di incenerimento, molti dei quali trasformati negli anni in impianti di termovalorizzazione.

In molti Paesi si guarda all’incenerimento come alla sola tecnologia proponibile e anche nel nostro Paese si parla di incenerimento come unica alternativa:

TALI AFFERMAZIONI SIANO DEL TUTTO SBAGLIATE, FUORVIANTI E PERICOLOSE

L’incenerimento praticato sui rifiuti non raffinati - in Europa non si parla di “termodistruzione” ma solo di INCENERIMENTO - è la forma meno razionale per trattare i rifiuti e si giustifica solo nelle seguenti condizioni:

- Volumi di rifiuti accumulati maggiori di 1 Mton / anno (Fonte Federambiente)

- Incentivi dello Stato per ridurre il costo di conferimento

Gli aspetti negativi dell’incenerimento sono l’occupazione permanente e definitiva di aree enormi, la produzione di 1 tonnellata di rifiuti, tra pericolosi e speciali, da smaltire, per ogni tre tonnellate di rifiuti urbani, la produzione di inquinanti gassosi e solidi

La dismissione di un inceneritore porta inevitabilmente ad una bonifica, spesso di dimensioni maggiori di quelle da attuare sulle discariche

GLI INCENERITORI: REALMENTE SONO UNA SOLUZIONE ?

Nel 1896 entrò in funzione il primo inceneritore ad Amburgo e da allora nella maggior parte dei Paesi del Nord Europa si continua ad incenerire.

In Europa ci sono oltre duecento impianti di incenerimento, molti dei quali trasformati negli anni in impianti di termovalorizzazione.

In molti Paesi si guarda all’incenerimento come alla sola tecnologia proponibile e anche nel nostro Paese si parla di incenerimento come unica alternativa:

TALI AFFERMAZIONI SIANO DEL TUTTO SBAGLIATE, FUORVIANTI E PERICOLOSE

L’incenerimento praticato sui rifiuti non raffinati - in Europa non si parla di “termodistruzione” ma solo di INCENERIMENTO - è la forma meno razionale per trattare i rifiuti e si giustifica solo nelle seguenti condizioni:

- Volumi di rifiuti accumulati maggiori di 1 Mton / anno (Fonte Federambiente)

- Incentivi dello Stato per ridurre il costo di conferimento

Gli aspetti negativi dell’incenerimento sono l’occupazione permanente e definitiva di aree enormi, la produzione di 1 tonnellata di rifiuti, tra pericolosi e speciali, da smaltire, per ogni tre tonnellate di rifiuti urbani, la produzione di inquinanti gassosi e solidi

La dismissione di un inceneritore porta inevitabilmente ad una bonifica, spesso di dimensioni maggiori di quelle da attuare sulle discariche

Da: Corso di aggiornamento Energia dai Rifiuti – Politecnico di Milano 2005


Evoluzione percentuale incenerimento su totale RU

Fonte APAT 2006


L’importanza delle dimensioni di un Termovalorizzatore

Fonte Prof. Consonni – Convegno AMSA 08

190

160

130

100

70

€/ton


Totale in inceneritori ( WTE) 3,951 Mt/a (RSU +CDR+Sovvalli ) 12,1 % della prod.RSU di cui 3,3 Mt/a da RSU+0,6Mt/a da CDR/Sovv. Potenza elettrica lorda 530 MWeInceneritori RSU funzionanti 50Totale rifiuti in inceneritori 4,5 Mt/a (inclusi i Rifiuti speciali) Produzione elettrica da rifiuti 2,90 TWh/aProduz.elettr.da rifiuti e biomasse 6,74 TWh/aPotenza elettr.da rifiuti e biomasse 1256 MWe = 6 % FER, 21332 MWe

= 1.8 % della prod.lorda Totale produzione elettrica da FER 52,27 TWh/aTotale produzione elettrica lorda 314 TWh/aTotali consumi elettrici lordi 359 TWh/aObiettivo FER-2010(2001/77/CE) 76 TWh/a

Incenerimento/Fonti Energetiche Rinnovabili (FER)


Brescia800.000 Ton/anno30 % ceneri32 % efficienza

Ep= energia elettrica (X 2.6) e/o termica (X 1.1) prod. Annualmente (GJ/a)

Ei =Energia annuale importata dall’impianto (GJ/a)

Ef = energia annuale introdotta in impianto come combustibile per produrre vapore (GJ/a)

Ew = contenuto energetico dei rifiuti in base al p.c.i. (GJ/a)

Si considera RECUPERO ENERGETICO con eff.energetica > 0.6 (impianti funzionanti prima del 31/12/2008 e > 0.65 per impianti autorizzati dopo il 1/01/2008

Fonti rinnovabili o Incenerimento ?

La Commissione Europea ha varato la NUOVA DIRETTIVA QUADRO SUI RIFIUTI

(31/2008/CE) che prevede se un impianto di incenerimento di rifiuti è da considerarsi un recupero energetico o uno smaltimento.

La classificazione si basa su una FORMULA DI EFFICIENZA (chiamata R1/D10) dove R1 sono le operazioni di recupero come combustibile e D10 è lo smaltimento tramite incenerimento:

Eff. Energ. = Ep – (Ei-Ef)

0.97 *(Ew+Ef)

Di fatto nessun impianto in Italia rispetta tali parametri


Energia elettrica dai rifiutiEnergia elettrica dai rifiuti

KWh/t RSU•Discarica controllata con rec.en. 60 ( 40% biogas – motori a ciclo otto )•Digestione anaerobica 170 (tecnol. a secco – motori a ciclo otto )•Termovalorizzatore

• Anni 75-85 350 ( ŋe=20%, pci=6,3 MJ/Kg)

• Anni 85-95 550 ( ŋe=23%, pci=8,5 MJ/Kg)

• Anni 95-05 700 ( ŋe=25%, pci=10 MJ/Kg)

•Termovalorizzatore ottimizzato• (2007) 834 (WFPP- AEB Amsterdam)

(WTE AZN Moerdijk – NL)

•Termovalorizzatore per CDR 1050* ( ŋe=25%, pci=15 MJ/Kg)

. Caldaia stessa capacità e rendimento, a carbone (ŋe=25%, pci=35 MJ/Kg)1533**

*per Ton. CDR** per ton carbone con p.c.i.: 35 MJ/kg•Con CDR Q micronizzato e raffinato 1375* (ŋe=25%, pci=22 MJ/Kg)


3. Una nuova ipotesi di

trattamento


L’ipotesi è basata sull’integrazione della

filiera esistente (incenerimento,

discarica e digestione anaerobica) con una

tecnologia che elimini o limiti al massimo le sostanze inquinanti (metalli, alogeni), gli

idrocarburi, i pesticidi e altre sostanze

pericolose, in modo da aumentare il

rendimento energetico e ridurre le condizioni

di rischio

Ciò si può fare a costo limitato adoperando una

tecnologia “povera”:

la meccanochimica


Meccanochimica significa stimolare reazioni chimiche mediante energia impressa meccanicamente, da un mulino. Le reazioni che vogliamo provocare vanno dalla semplice essiccazione alla frattura di legami molecolari e alla ossidazione ed eliminazione di sostanze tossiche

Mediante un mulino di tipo classico si riesce normalmente a ridurre la dimensione della polvere. Ma quando l’energia utilizzata supera quella necessaria alla sola comminuzione, avviene qualche altra cosa: si innescano una serie di reazioni che degradano i materiali

Mediante questa tecnica si possono “vetrificare” metalli e materiali solidi, ossidare e distruggere PCB e idrocarburi., liberare metalli ..

Meccanochimica significa stimolare reazioni chimiche mediante energia impressa meccanicamente, da un mulino. Le reazioni che vogliamo provocare vanno dalla semplice essiccazione alla frattura di legami molecolari e alla ossidazione ed eliminazione di sostanze tossiche

Mediante un mulino di tipo classico si riesce normalmente a ridurre la dimensione della polvere. Ma quando l’energia utilizzata supera quella necessaria alla sola comminuzione, avviene qualche altra cosa: si innescano una serie di reazioni che degradano i materiali

Mediante questa tecnica si possono “vetrificare” metalli e materiali solidi, ossidare e distruggere PCB e idrocarburi., liberare metalli ..

MULINO ad ATTRITO

Utilizza masse macinanti libere di muoversi, accellerate dal movimento delle giare di macinazione, che imprimono forze di attrito superiori alle 1000 atmosfere. Sono indicati per materiali secchi e ricchi di polimeri teneri

MULINI ad URTO e ATTRITOStesse masse macinanti, ma mosse in modo da creare una componente di urto accoppiata ad una componente ad attrito; indicati nella gestione di materiali umidi (fino al 70 %) e molto ricchi di inerti e polimeri misti


Liberare le particelle utili e separarle dal resto della miscela

Nei rifiuti solidi urbani troviamo materiale organico putrescibile, polimeri, legno, carta e accoppiati, metalli e inerti. Ciascuno di questi materiali hanno una loro densità, porosità, contenuto d’acqua e resistenza meccanica. Sfruttando differenze in parametri fisici si possono agevolmente separare le varie frazioni.

Organico combustibile: Per densità

Metalli: prop. magnetiche, correnti parassite, densità

Inerti: densità, colore, risposta IR


Frazione pesante: inerti e

sali

Frazione pesante: inerti e

sali

Frazione leggera:

combustibile o filler

Frazione leggera:

combustibile o filler

Separazione dei ferrosi e non ferrosi

Separazione dei ferrosi e non ferrosi FrantumazioneFrantumazione

Separazione acqua

Separazione acqua

FeFe Cu, Zn, Sn..Cu, Zn, Sn.. Vetro inerteVetro inerte

Separazione inerti e vetro

Separazione inerti e vetro

MicronizzazioneMicronizzazioneSeparazione polveriSeparazione polveri

acquaacqua

Schema del processo di RAFFINAZIONESchema del processo di RAFFINAZIONE


0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

% Moisture

30.0 60.0 120.0 240.0

Grinding Time (sec)

WM1 U =1

trattato

tal quale

L’eliminazione dell’acquaL’eliminazione dell’acqua


CDR classico

LHV = 10 -13 MJ/kg

BET = 0.04 – 0.1 mq/g

U % = 35 – 40 %


Rifiuto dopo raffinazione

LHV = 20 – 22 MJ/kg

BET = 47 mq/g

U % = 5 %


100 U / campo > 150 U / campo

0 U / campo 2 U / campo

Effetto di sterilizzazione


Product Heat of combustion on as isKcal / kg (MJ/Kg)

Heat of combustio

n on medium

sizeKcal / kg(MJ/kg)

Heat of combusti

on on micro size

Kcal / kg(MJ/kg)

%

Paper 2376(9.94)

3003(12.56)

5134(21.48)

216

Wood 3503(14.65)

4154(17.38)

4680(19.52)

133

MSW + 20 % water

2750(11.51)

- 5356(22.41)

194

MSW + 45 % water +

paper 5 %

2130(8.91)

- 5122(21.43)

240

Le dimensioni ridotte del

combustibile e le modificazioni

chimiche indotte dalla

micronizzazione aumentano il

LHV anche del 240 %

Il prodotto contiene

mediamente 0.3 – 0.4 % di cloro,

partendo da un tal quale contenente

il 10-15 % di plastiche clorurate

(5.5 – 7.5 % di cloro iniziale),

0.25 % di solfo e una sommatoria di metalli pesanti inferiore ai 1000

ppm

Parametro Unità di misura CDR normale

CDR - Q UNI 9903

CDR – Q THOR

Size mm < 0.1 mm90% < 100 m

Heating Value Kj/kg > 15.000 >20.000 22400

Moisture Tal quale < 25 % < 18 % 7 %

Cl % sulla materia secca < 0.9 % < 0.7 % < 0.4 %

S % sulla materia secca < 0.6 % < 0.3 % < 0.2 %

Ashes % sulla materia secca < 20 % < 15 % 3 – 11 %*

Cr mg/kg < 100 < 70 < 10

Cu mg/kg < 300 < 50 < 10

Mn mg/kg < 400 < 200 < 50

Ni mg/kg < 40 < 30 < 10

As mg/kg < 9 < 5 < l.l.d.

Cd mg/kg < 7 < 3 < l.l.d.

Hg mg/kg < 7 < 1 < l.l.d.

Pb mg/kg < 200 < 100 < 50


+ 1.18 m m

- 1.18 m m

HICO M 25

Feed 60 kg/h

Product 60 kg/h

Vibrating screen

Baghouse

Recirculating ratio 7:1

+ 1.18 m m

- 1.18 m m

HICO M 25

Feed 60 kg/h

Product 60 kg/h

Vibrating screen

Baghouse

Recirculating ratio 7:1

.. Il primo impianto utilizzato, Sidney (2002).. Il primo impianto utilizzato, Sidney (2002)


Nel 2003 iniziò la progettazione e realizzazione di un mulino ad attrito completamente nuovo. Tale sistema, chiamato THOR 1, dette una pessima prova di sé nei test di funzionamento e successivamente venne abbandonato per il costo di sviluppo eccessivo

Nel 2003 iniziò la progettazione e realizzazione di un mulino ad attrito completamente nuovo. Tale sistema, chiamato THOR 1, dette una pessima prova di sé nei test di funzionamento e successivamente venne abbandonato per il costo di sviluppo eccessivo


1

2

3

5

4

Nel 2005 la Società ASSING SpA, che aveva realizzato il brevetto del mulino, iniziò la progettazione e realizzazione del II prototipo, basato sullo schema di macinazione a planetario, più efficiente e meno costoso. E’ stato il primo mulino planetario di dimensioni industriali per produrre materiali nanostrutturati attraverso azioni meccanochimiche. Tale iniziativa, completamente italiana, ha permesso un notevole passo avanti ed è ora premiata dalla collaborazione con il Gruppo Buzzi UNICEM che ha la licenza di realizzare tali macchine per produrre CDR-Q per le cementerie


Polvere in uscitaPolvere in uscita

Rotazione

eccentrica

Alimentazione rifiuto


MCDR viene usato IN PARTE per ALIMENTARE I MOTORI DELLA NAVE… ..

RifiutiRifiuti

Trattamento dei rifiuti con piattaforme su nave Trattamento dei rifiuti con piattaforme su nave

.. E IN PARTE PER ALIMENTARECENTRALI TERMOELETTRICHEO CEMENTERIE

.. E IN PARTE PER ALIMENTARECENTRALI TERMOELETTRICHEO CEMENTERIE

MICRO-CDR (MCDR)MICRO-CDR (MCDR)


Il secondo sistema inventato dal CNR e reso industriale da una PMI nazionale è il REFOLO, un processo industriale per il recupero di rifiuti speciali, anche urbani, ad elevato contenuto di polimeri. Tale processo è stato impiegato con successo nel trattamento di BIOMASSE e CAR FLUFF.Cuore del processo REFOLO è il micronizzatore, un “pin mill”, cioè un mulino ad attrito dove le sfere di acciaio sono lanciate ad elevata velocità sul materiale, trasferendo così una grande quantità di energia. L’effetto è una forte riduzione della quantità di acqua (che viene espulsa sotto forma di vapore) e della granulometria. Nel mulino si ottengono anche reazioni di cracking molecolare e riduzione.

The REFOLO project


1= Feeder

2= shaft

3= hammers

4= launchers

5= powder exhaust

6= lifters

7= motor trasmission

8= electric motor

Lo schema illustra la struttura semplificata del TRITOR. I martelli che ruotano accellerano le sfere a 20 – 25 m/s. I granuli di rifiuto organico sono schiacciati e frammentati, fino ad ottenere delle polveri che vengono aspirate attraverso le pareti forate delle giare.

The REFOLO project


Immagini degli urti delle sfere all’interno delle giare di macinazione

(www.sensorproducts.com)

Velocità max sfere: 21 m/s

Pressioni normali: 210 Mpa

Pressioni tangenziali: 30 - 100 Mpa

The REFOLO project


Il primo impianto REFOLO presentato a ECOMONDO 2008

Si tratta di un pilota da 0.5 mc/ora, che servì a dimostrare la funzionalità di un sistema di questo genere


Esempi di raffinazione: Eliminazione del cloro “organico” dal rifiuto e riduzione del rischio potenziale di generazione di diossine dall’incenerimento

Esempi di raffinazione: Eliminazione del cloro “organico” dal rifiuto e riduzione del rischio potenziale di generazione di diossine dall’incenerimento

E’ dimostrato che i composti della famiglia delle diossine si formano durante la fase iniziale della combustione dei rifiuti, quando la combustione di plastiche alogenate (PVC) o organoclorurati genera HCl gassoso, in presenza di catalizzatori, quali il rame e il ferro

E’ dimostrato che i composti della famiglia delle diossine si formano durante la fase iniziale della combustione dei rifiuti, quando la combustione di plastiche alogenate (PVC) o organoclorurati genera HCl gassoso, in presenza di catalizzatori, quali il rame e il ferro

Il cloro è così disponibile a formare diossine e furani con le molecole organiche presenti nello stream dei gas di uscita. Il primato nella produzione di HCl e nella realizzazione della reazione di Deacon è posseduto dal cloro organico a scapito del cloro inorganico per una semplice considerazione di tipo chimico fisico: il cloro organico è legato a polimeri che a 300°C dereticolano e formano HCl, mentre alla stessa temperatura il cloruro di sodio o di calcio non produce alcuna emissione gassosa di HCl, a meno che non si trovi assorbito sulla superficie di argille o di altre forme silicatiche, in condizioni tali da rendere più facile la dissociazione del cloro dai sali

Il cloro è così disponibile a formare diossine e furani con le molecole organiche presenti nello stream dei gas di uscita. Il primato nella produzione di HCl e nella realizzazione della reazione di Deacon è posseduto dal cloro organico a scapito del cloro inorganico per una semplice considerazione di tipo chimico fisico: il cloro organico è legato a polimeri che a 300°C dereticolano e formano HCl, mentre alla stessa temperatura il cloruro di sodio o di calcio non produce alcuna emissione gassosa di HCl, a meno che non si trovi assorbito sulla superficie di argille o di altre forme silicatiche, in condizioni tali da rendere più facile la dissociazione del cloro dai sali

Cu + ½ O2 CuO CuO + 2 HCl Cu + H2O + Cl2 Cu + Cl2 CuCl2

Cu + ½ O2 CuO CuO + 2 HCl Cu + H2O + Cl2 Cu + Cl2 CuCl2


Sfruttando l’energia meccanica prodotta dalla macinazione per attrito si induce la dereticolazione dei polimeri e la precipitazione del cloro in forma di sali in presenza di idrossido di calcio (CaOH2) o di soda (NaOH). Il cloro che si forma per dereticolazione del PVC, evoluto sotto forma di acido cloridrico, viene catturato dall’idrossido alcalino e riprecipita sotto forma di sale di cloro. La reazione invocata per utilizzare l’idrossido di calcio come scavenger per il cloro è stata realizzata anche per lo solfo

Sfruttando l’energia meccanica prodotta dalla macinazione per attrito si induce la dereticolazione dei polimeri e la precipitazione del cloro in forma di sali in presenza di idrossido di calcio (CaOH2) o di soda (NaOH). Il cloro che si forma per dereticolazione del PVC, evoluto sotto forma di acido cloridrico, viene catturato dall’idrossido alcalino e riprecipita sotto forma di sale di cloro. La reazione invocata per utilizzare l’idrossido di calcio come scavenger per il cloro è stata realizzata anche per lo solfo


Analisi termica del PVC tal quale

CO2

HCl

0

200

400

600

800

T°C

200

400

600

800

T°C

Analisi termica del PVC trattato


Sali estratti dal rifiuto

(CaSO4 e CaCl2)


Users…Users…

In questo momento gli utilizzatori potenziali del combustibile da raffinazione sono le Cementerie e le centrali termoelettriche. Sia i primi che i secondi possono ricevere un combustibile molto simile al carbone che attualmente viene bruciato con evidenti risparmi, anche in termini di desolforazione


Per riassumere: perché RAFFINARE?• Per l’elevata efficienza, assenza di emissioni e di rischi

ambientali e per il più basso costo di smaltimento attualmente esistente (< 50 €/ton)

• Perche’ aumenta la percentuale di materiale realmente differenziato e riutilizzabile

• Perché il prodotto finale può essere una valida alternativa (rinnovabile) al carbone nelle centrali, oppure costituire un suolo tecnico da utilizzare nei ripristini ambientali, senza pericolose formazioni di gas e percolati


Grazie per la vostra attenzione !!

la raffinazione dei rifiuti

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