ITRE20120028A1 - Procedimento per l'inertizzazione di rifiuti liquidi - Google Patents

Description

“PROCEDIMENTO PER L’INERTIZZAZIONE DI RIFIUTI LIQUIDIâ€

CAMPO TECNICO

La presente invenzione riguarda un procedimento per l’inertizzazione di rifiuti.

Più in particolare, l’invenzione riguarda un procedimento per l’inertizzazione chimica di rifiuti liquidi tal quali contenenti ioni di metalli pesanti in soluzione, sali solubili e sostanza organica. TECNICA PREESISTENTE

Sono noti procedimenti di inertizzazione di rifiuti di vario genere ad esempio contenenti metalli pesanti che prevedono la miscelazione di tali rifiuti allo stato secco con composti che trattengono tali metalli pesanti al loro interno una volta che vengono consolidati. I processi di inertizzazione più importanti per i rifiuti in generale possono essere così suddivisi:

una prima tipologia di procedimenti, cosiddetti a freddo, in cui la stabilizzazione/solidificazione dei composti avviene a basse temperature mediante l’impiego di leganti idraulici a base di reagenti inorganici (es.: cemento, calce, argilla);

una seconda tipologia di procedimenti, cosiddetti a caldo, in cui la stabilizzazione dei rifiuti avviene mediante vetrificazione e vetroceramizzazione del composto destinato ad inglobare il rifiuto con trattamenti termici ad alta temperatura che portano, ad esempio, alla distruzione termica del rifiuto.

La presente invenzione si riferisce alla prima tipologia di procedimenti di inertizzazione, che tra gli altri vantaggi, rispetto alla seconda tipologia di procedimenti di inertizzazione, presenta un minor costo energetico e comporta minori emissioni gassose dannose. I composti a base di leganti idraulici di tipo noto, destinati all’inertizzazione a freddo dei rifiuti contenti ioni di metalli pesanti, quali cromo o altri metalli impiegati nell’industria e che rappresentano un problema di smaltimento da parte delle industrie stesse, comprendono una matrice cementizia, ad esempio cemento Portland, a cui vengono aggiunte piccole quantità di rifiuto opportunamente pretrattato, il quale legherà con la matrice cementizia che, una volta solidificata, tratterrà al suo interno gli ioni di metalli pesanti.

L’impiego di matrici a base cementizia, tuttavia, non à ̈ esente da inconvenienti.

In particolare, l’inertizzazione di rifiuti liquidi contenenti metalli pesanti, quali cromo o simili, in composti comprendente cemento Portland deve necessariamente prevedere alcune fasi preventive di pretrattamento del rifiuto che consistono essenzialmente in un processo di essicazione del rifiuto ed eventualmente di riduzione del cromo esavalente a cromo trivalente attraverso l’impiego di additivi chimici di solito molto costosi.

Inoltre, à ̈ necessario un controllo accurato del rifiuto liquido da trattare, in quanto esso à ̈ soggetto a restrizioni molto stringenti in relazione alla quantità di metallo pesante presente, di eventuali sali solubili disciolti nel rifiuto o di sostanza organica che eventualmente deve essere trattata ad hoc a seconda della tecnologia di inertizzazione.

Si à ̈, infatti, osservato che:

- l’essicazione del rifiuto liquido à ̈ indispensabile onde evitare problemi dovuti a fenomeni di ritardo della presa e dell’indurimento della matrice cementizia,

- l’introduzione di cromo, così come di ogni metallo pesante, in un cemento Portland ha un effetto deleterio sulle proprietà meccaniche e quindi sulla resistenza del cemento stesso, infatti, nella matrice cementizia, i sali solubili di cromo (quali i cloruri, solfati ed ossalati) sono inglobati per effetto di un’interazione di tipo fisico metallo/matrice, che sottrae capacità legante al cemento stesso, - il contenuto di cloruri e solfati e sostanze organiche deve necessariamente essere estremamente limitato anche secondo una normativa stringente in materia.

Alcuni inquinanti, infatti, influenzano la “presa†del cemento e possono richiedere pretrattamenti con cementi speciali o additivi costosi prima dell’inertizzazione vera e propria, inoltre, se il processo non ha corretti e opportuni dosaggi (che limitano la quantità di rifiuto o comunque di metalli pesanti e di sostanze collaterali come quelle sopra descritte), il materiale inerte ottenuto a seguito della solidificazione della matrice cementizia può essere attaccato dagli acidi e rilasciare gli inquinanti fissati perdendo l’efficacia di stoccaggio degli stessi.

Per tentare di superare questi inconvenienti sono state studiate matrici inertizzanti a base di alumino-silicati attivati da soluzioni alcaline, detti anche geopolimeri, le quali, solidificando, trattengono i rifiuti inquinanti al loro interno e risultano più stabili del cemento, incrementando quindi l’efficienza del processo di inertizzazione.

Tuttavia le formulazioni di geopolimeri di tipo noto impiegati come matrici inertizzanti di rifiuti tossici non risolvono appieno i problemi sopraenunciati che affliggono le matrici cementizie, in quanto comunque i rifiuti trattati con tali geopolimeri devono essere generalmente secchi e le quantità di cromo, o comunque di metalli pesanti, che possono essere inertizzate in un dato volume di materiale inertizzante, seppure maggiori rispetto a quelli inseribili in una matrice di cemento Portland, devono comunque essere particolarmente limitate onde evitare i problemi suddetti legati al decremento del potere di presa e stabilità del materiale inerte ottenuto.

Uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota, nell’ambito di una soluzione semplice, razionale e dal costo contenuto.

In pratica, uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di ovviare ai vari inconvenienti riscontrati nella tecnica nota, sia nei procedimenti di inertizzazione a caldo che a freddo per ottenere l’inertizzazione stabile di metalli pesanti e altri inquinanti presenti nel rifiuto tal quale, in modo pratico ed agevole, con una matrice inertizzante facilmente reperibile sul mercato e di basso costo e realizzando, al contempo, un procedimento di inertizzazione ad impatto ambientale particolarmente limitato.

Tali scopi sono raggiunti dalle caratteristiche dell’invenzione riportate nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell’invenzione.

<ESPOSIZIONE DELL>’<INVENZIONE>

L’invenzione, particolarmente, rende disponibile un procedimento per l’inertizzazione di rifiuti liquidi, ad esempio presi tal quali, ovvero non pretrattati e derivanti direttamente dal procedimento produttivo che li ha prodotti come materiale di scarto.

In particolare, i rifiuti contenenti metalli pesanti, sali solubili e sostanza organica disciolti e dispersi in veicoli liquidi, ad esempio acqua, derivano generalmente da scarti industriali provenienti dall’industria ceramica, conciaria, metallurgica, galvanica, chimica o simili, vengono conferiti in discarica classificati come tossici e devono essere quindi inertizzati per un loro stoccaggio permanente. Il procedimento di inertizzazione, secondo l’invenzione, comprende le fasi di:

- selezionare un rifiuto liquido contenente ioni di metalli pesanti in soluzione, sali solubili in soluzione e sostanza organica dispersa nel liquido, ad esempio disponendolo all’interno di un contenitore;

- aggiungere a detto rifiuto liquido una quantità dosata di una polvere alluminosilicatica atta a geopolimerizzare; mescolare fino all’ottenimento di un impasto omogeneo; e

- essiccare l’impasto ottenuto.

Grazie a tale soluzione, si à ̈ riscontrato che tutte le sostanze da inertizzare del rifiuto, compresi gli ioni di metalli pesanti, gli anioni dei sali solubili e la sostanza organica presente nel rifiuto tal quale, viene inertizzata all’interno della struttura solidificata e reticolata del geopolimero, ottenuto dopo la solidificazione dell’impasto contenente la polvere alluminosilicatica, senza che nessuna di queste sostanze venga rilasciata in concentrazione superiore ai limiti di legge indicati nella norma UNI EN 12457-2 successivamente dal prodotto semilavorato che si ottiene.

Inoltre, vantaggiosamente, il procedimento utilizza il liquido, generalmente acqua, presente nel rifiuto come un veicolo per la realizzazione dell’impasto, nonché per ottenere l’omogenea miscelazione dei componenti l’impasto.

Solo qualora fosse necessario, in quanto il rifiuto liquido presenta una quantità d’acqua non sufficiente a svolgere le suddette funzioni, à ̈ possibile aggiungere all’impasto una modesta quantità di ulteriore acqua.

L’acqua nel procedimento risulta fondamentale in quanto influenza positivamente (nelle giuste quantità che meglio appariranno nel seguito) le proprietà meccaniche e chimiche dell’impasto e la struttura dello stesso.

Grazie a questa soluzione à ̈ possibile ridurre i costi di trattamento del rifiuto liquido nonché i costi e gli sprechi legati all’acqua utile alla reticolazione del geopolimero.

Inoltre, a seguito della miscelazione dell’impasto ottenuto dall’aggiunta della polvere alluminosilicatica al rifiuto liquido à ̈ possibile prevedere una fase di colaggio dell’impasto ottenuto in uno stampo, ad esempio uno stampo presentante qualsivoglia forma e dimensione, in modo che la fase di essiccazione dell’impasto ottenuto sia realizzata in detto stampo e il semilavorato solido ottenuto dall’essiccamento dell’impasto presenti la forma impartita dallo stampo stesso.

Una volta colato l’impasto nello stampo, prima che esso sia essiccato completamente, à ̈ possibile eseguire una fase di agitazione dello stesso in modo da favorire la fuoriuscita di aria dall’impasto.

Vantaggiosamente, la fase di essicazione avviene ad una temperatura compresa tra 25 e 120°C, quindi sostanzialmente a freddo, a temperatura e pressione ambiente o all’interno di una stufa di essiccamento ad atmosfera controllata.

In pratica, durante l’essiccamento del geopolimero il consolidamento dell’impasto avviene grazie alla condensazione delle catene inorganiche dei minerali presenti nella polvere alluminosilicatica atta a geopolimerizzare, processo che à ̈ comunemente noto con il nome di “geopolimerizzazione†.

Inoltre, la fase di essiccamento à ̈ realizzata in un tempo compreso tra 1 e 7 giorni, a seconda delle condizioni di temperatura e umidità dell’ambiente di essiccazione e delle dimensioni (del volume e della forma) del semilavorato solido che si intende realizzare

In particolare, il rifiuto liquido comprende una percentuale in peso riferito al totale del rifiuto liquido compresa tra 50 e 70% di acqua.

I sali solubili e gli ioni di metalli pesanti risultano disciolti nell’acqua e la sostanza organica à ̈ dispersa in essa, dando origine ad un rifiuto liquido variamente composto e difficile da smaltire con le tecniche note di inertizzazione senza che si rendano necessari trattamenti preventivi, quali ad esempio essiccazione, calcinazione, etc, per rimuovere/ossidare la sostanza organica e la riduzione degli ioni di metalli pesanti producendo, inoltre, altri rifiuti da dover comunque smaltire.

I metalli pesanti presenti nel rifiuto liquido, particolarmente, comprendono cromo, ad esempio sotto forma di solfati di cromo, cloruri di cromo, ossalati, carbossilati, acetati o simili di cromo o di altri metalli pesanti.

Ad esempio, la polvere alluminosilicatica atta a geopolimerizzare utilizzata à ̈ un caolino o à ̈ di origine caolinitica, non si escludono tuttavia differenti ed opportune tipologie di polveri alluminosilicatiche presentanti le stese caratteristiche chimiche come meglio apparirà nel seguito.

Vantaggiosamente, la percentuale del rifiuto liquido a cui à ̈ aggiunta la polvere alluminosilicatica à ̈ compresa tra 0% e 10% in peso riferito al peso totale della quantità totale di polvere alluminosilicatica.

Tale quantità assicura, una volta aggiunta la polvere alluminosilicatica al rifiuto liquido tal quale, la formazione di un impasto ancora lavorabile fin tanto che si trova allo stato pastoso e una quantità sufficiente di geopolimero atto a realizzare, una volta solidificato, una struttura reticolata stabile meccanicamente e chimicamente, atta ad inertizzare le sostanze (sali solubili, metalli pesanti e sostanza organica) presenti nel rifiuto liquido.

Particolarmente, la polvere alluminosilicatica utilizzata nel procedimento à ̈ scelta in modo che essa sia sostanzialmente priva di calcio (ad esempio, da un’analisi chimica della polvere alluminosilicatica utilizzata si riscontra una percentuale di calcio (ossido di calcio) non superiore a 5% in peso riferito al peso totale della quantità di polvere alluminosilicatica.

Si à ̈, infatti, riscontrato che la presenza di calcio nei geopolimeri, quando utilizzati come matrici di inertizzazione di rifiuti contenenti ioni di metalli pesanti (così come si à ̈ studiato accadere nelle matrici a base cementizia), comporta una diminuzione della presa dei geopolimeri e difficoltà nel processo di indurimento dello stesso, provocando tutti gli inconvenienti che si riscontrano nelle matrici inertizzanti a base di cemento (come nel cemento Portland). In particolare, se il geopolimero comprende una quantità di calcio consistente (e non trascurabile) si vengono a formare nell’impasto composti idrati a base di calcio che comportano un abbassamento della resistenza al fuoco del semilavorato che si ottiene dopo l’essiccamento dell’impasto, un decremento della resistenza chimica e meccanica del semilavorato stesso, con conseguenze negative in termine di affidabilità dell’inertizzazione delle sostanze (metalli pesanti, sostanza organica e sali solubili) trattate.

Inoltre, un altro vantaggio legato alla assenza (al limite la riduzione al minimo) del calcio nella polvere alluminosilicatica atta a geopolimerizzare à ̈ legato alla reattività dello ione calcio con gli anioni dei sali solubili presenti nel rifiuto liquido; infatti, così come accade nel cemento Portland, la presenza nell’impasto di anioni di tali sali solubili - quali i cloruri, solfati e simili - e di ioni di calcio disponibili comporta la formazione di sali di calcio che sottraggono forza di legame al geopolimero (o al cemento), tanto che il contenuto in sali solubili nei rifiuti trattabili con le tecniche tradizionali di inertizzazione à ̈ fortemente limitato dalle stringenti normative vigenti in materia, che si prefiggono lo scopo di limitare i rischi di rilascio delle sostanze inertizzate o di decadimento della stabilità strutturale del semilavorato inglobante il rifiuto. In un geopolimero sostanzialmente privo di calcio, invece, i solfati, i cloruri e/o gli ossalati, più in generale i sali solubili non diventano parte della struttura reticolata del geopolimero, ma vengono inglobati mediante interazioni di tipo chimico e/o fisico e trattenuti all’interno della struttura tridimensionale dello stesso una volta che questo viene solidificato, permettendo quindi di trattare, mediante il procedimento di inertizzazione secondo l’invenzione, rifiuti contenenti una maggiore percentuale di sali solubili e metalli pesanti di quelli attualmente trattabili con le tecniche tradizionali di inertizzazione a parità di quantità o volume della matrice inertizzante (geopolimero/cemento) utilizzata.

Si à ̈ osservato che il procedimento di inertizzazione sopra descritto à ̈ particolarmente efficace se nella formulazione del rifiuto liquido à ̈ presente una percentuale di sostanza organica compresa tra 3 e 10% in peso riferito al peso totale del rifiuto liquido.

Inoltre, nella formulazione del rifiuto liquido à ̈ presente una percentuale compresa tra 5 e 40%, in peso riferito al totale del rifiuto liquido, di ioni di metalli pesanti ad esempio di cromo.

Nella fattispecie la polvere alluminosilicatica comprende:

SiO2in quantità compresa tra 40-60%;

Al2O3in quantità compresa tra 20-40%;.

M2O in quantità compresa tra 2-10%, in cui M à ̈ uno ione di un metallo alcalino.

Inoltre, la polvere alluminosilicatica può comprendere un metacaolino di composizione: SiO2in quantità compresa tra 40-60%; Al2O3in quantità compresa tra 20-40%; M2O in quantità compresa tra 2-10%, in cui M à ̈ uno ione di un metallo alcalino.

Tali percentuali sono espresse in peso rispetto al totale della polvere alluminosilicatica.

Vantaggiosamente, il procedimento di inertizzazione comprende l’ulteriore fase di aggiungere alla polvere alluminosilicatica almeno un composto attivante contenente ioni di metalli alcalini, atto a produrre un’attivazione basica della polvere alluminosilicatica mediante l’apporto di alcali quali litio, sodio e potassio idrati e loro miscele, che promuovano la geopolimerizzazione della polvere stessa.

In pratica, à ̈ possibile aggiungere tale composto attivante a secco alla polvere alluminosilicatica preventivamente alla fase di aggiungere la stessa al rifiuto liquido, in alternativa à ̈ possibile aggiungere il composto attivante all’impasto pastoso, ovvero, una volta che il geopolimero à ̈ stato aggiunto al rifiuto liquido o ancora à ̈ possibile aggiungere il composto attivante direttamente al rifiuto liquido prima che ad esso sia aggiunta la polvere alluminosilicatica. In ogni caso la fase di mescolazione, che generalmente à ̈ ottenuta mediante un agitatore meccanico, ad esempio a vomeri, pale o biglie, come una betoniera o simile, che definisce anche il contenitore in cui viene inizialmente disposto il rifiuto liquido, à ̈ utile ad omogenizzare il composto attivante e il geopolimero che verrà ottenuto, oltre che omogenizzare il rifiuto liquido con i suddetti componenti dell’impasto.

Vantaggiosamente, il composto attivante comprende:

silicato di metallo alcalino SiO2in quantità compresa tra 25-30%; MOH 15-20%, in cui M à ̈ uno ione di un metallo alcalino; soluzione di idrossido alcalino di concentrazione molare 6-10 M, oppure in pellets, in quantità sostanzialmente compresa tra 10-20% in peso rispetto al peso totale di polvere alluminosilicatica.

Inoltre, ove ve ne fosse necessità, il procedimento di inertizzazione potrebbe prevedere la fase di macinazione la polvere alluminosilicatica (a cui à ̈ stato eventualmente aggiunto il composto attivante), in modo che la granulometria della polvere secca sia non superiore ad 1 mm.

Particolarmente, il composto attivante comprende idrossidi e/o silicati di ioni alcalini, vantaggiosamente sodio o eventualmente potassio e/o litio (seppure questi ultimi risultino meno convenienti dal punto di vista economico).

L’aggiunta di silicati di sodio e/o potassio inoltre incrementa l’azione legante del geopolimero e abbrevia i tempi di indurimento, aumentando al contempo la resistenza meccanica e chimica del semilavorato solido ottenuto dopo l’essiccazione dell’impasto.

Vantaggiosamente, la composizione della polvere alluminosilicaticao della miscela della stessa con il composto attivante à ̈ formulata in modo che il rapporto molare tra la quantità di silicio (ossido di silicio, SiO2) e la quantità di alluminio (ossido di alluminio, Al2O3) à ̈ sostanzialmente compreso tra 1,0 e 2,5 e il rapporto molare tra la quantità di ioni di metalli alcalini, ad esempio potassio (K) e sodio (Na) e la quantità di alluminio à ̈ sostanzialmente compreso tra 0,5 e 1,5.

Entro tali intervalli quantitativi di rapporti molari si à ̈ osservato un comportamento particolarmente vantaggioso del geopolimero e/o del geopolimero “attivato†in termini di realizzazione di una struttura reticolata tridimensionale particolarmente stabile, atta ad inglobare le sostanze presenti nel rifiuto, siano esse sali solubili, ioni di metalli pesanti o sostanza organica, diminuendone sensibilmente - se non addirittura eliminandone totalmente - il rilascio anche a distanza di anni.

In pratica, si à ̈ osservato che il rilascio di detti composti inglobati in detto geopolimero à ̈ sostanzialmente compresa tra 0.02 -0.2% in peso riferito al totale del semilavorato.

Le prove sono state condotte in acqua secondo la normativa UNI EN 12457-2, dilazionate nel tempo e, a distanza di un anno, si à ̈ osservata addirittura una diminuzione del rilascio di tali sostanze, ad esempio di un ordine di grandezza.

Inoltre, a seguito dell’essiccazione dell’impasto, il semilavorato solido che si ottiene à ̈ sostanzialmente privo di composti idrati nella struttura reticolata formata dalla solidificazione del geopolimero, fatto questo che comporta un volume e un peso contenuto del semilavorato solido, ad esempio, si riscontra una diminuzione della densità del semilavorato solido ottenuto sostanzialmente compresa tra 20-40% rispetto al semilavorato che si ottiene dalla solidificazione di una matrice inertizzante a base cementizia.

Ad esempio, la percentuale di acqua libera (H2O) o di legame, ad esempio sottoforma di idrossidi (–OH), che rimane presente nella struttura reticolata formata dalla solidificazione del geopolimero à ̈ decisamente inferiore rispetto a quella presente nelle matrici inertizzanti a base cementizia e diminuisce all’aumentare del tempo di stagionatura, aumentando la resistenza al fuoco del semilavorato solido.

In pratica, l’acqua dell’impasto funge esclusivamente da veicolo utile al colaggio dello stesso, ma non rimane legata nella struttura del geopolimero una volta reticolato.

Vantaggiosamente, quindi il semilavorato solido ottenuto potrà essere stoccato – se non diversamente utilizzato come arredo urbano, elemento strutturale, riempitivo o altro utilizzo idoneo – in uno spazio decisamente contenuto rispetto ai semilavorati di tipo noto, ad esempio con un risparmio di spazio in discarica.

ESEMPI

Di seguito, solo a titolo esemplificativo, vengono forniti due esempi operativi di inertizzazione di un rifiuto liquido presentante la seguente formulazione.

Parametro % umidità 67

LOI (perdita al fuoco, determinata a 950°C) 73 (sul secco) Cr 24.81

Fe 0.52

Ca 0.51

Na 0.11

Ni 0.09

Cl 0.08

Al 0.07

Si 0.05

Si dispone, innanzitutto, una certa quantità di rifiuto liquido selezionato, che generalmente si trova in taniche, in un contenitore (ovvero il tamburo di una betoniera o simile) e vi si aggiunge gradualmente uno degli impasti inertizzanti secchi come sotto riportati nelle proporzioni sopra indicate (ovviamente l’aggiunta degli ingredienti nel mescolatore potrà avvenire nell’ordine più opportuno, ad esempio aggiungendo le polveri secche al rifiuto liquido o viceversa aggiungendo il rifiuto liquido alla polvere secca predisposta nel miscelatore).

Ad esempio, per un chilogrammo di polvere secca (geopolimero eventualmente attivato mediante il composto attivante) si dispone nel miscelatore al massimo 100 grammi di rifiuto liquido come sopra formulato.

Esempio 1

Un primo esempio di matrice inertizzante viene così formulata:

51 grammi di polvere alluminosilicatica per ogni 1.53 g di rifiuto liquido (pari al 3% in peso); 7g di NaOH (14% in peso rispetto alla quantità totale di polvere alluminosilicatica) e 34 ml di silicato alcalino.

Esempio 2

Un secondo esempio di matrice inertizzante viene così formulata:

51 grammi di polvere alluminosilicatica per ogni 5.1 g di rifiuto liquido (pari al 10% in peso);

7g di NaOH (14% in peso rispetto alla polvere alluminosilicatica) e 34 ml di silicato alcalino.

Una volta aggiunto l’impasto inertizzante secco secondo la formulazione dell’Esempio 1 o dell’Esempio 2, si procede con l’azionare la betoniera per mescolare gli ingredienti, ad esempio per circa 30 minuti (per ogni kg di impasto), colare l’impasto pastoso e omogeneo ottenuto in uno stampo (ad esempio di materiale ceramico, legno, realizzato in plastica o altro materiale idoneo), eventualmente agitare lo stampo per far fuoriuscire l’aria dall’impasto e lasciare maturare lo stesso per 7 giorni a temperatura ambiente (o 1 giorno in una stufa di essicamento ad temperatura di 120°C ed atmosfera controllata) per l’essicazione dell’impasto.

Un volta ottenuto un semilavorato solido geopolimerizzato à ̈ possibile estrarre quest’ultimo dallo stampo e, fatte le debite analisi di rilascio, resistenza meccanica e resistenza chimica, à ̈ possibile conferire quest’ultimo in discarica.

Vantaggiosamente, questo semilavorato solido non sarà più un rifiuto classificato come pericoloso o tossico, in quanto le sostanze tossiche o pericolose in esso contenute risultano stabilmente inertizzate all’interno della struttura reticolata del geopolimero solidificato e il loro rilascio à ̈ sostanzialmente impedito da quest’ultima.

Si à ̈, quindi, riscontrato che l’inertizzazione di un rifiuto liquido, come sopra descritto, mediante un procedimento di inertizzazione secondo l’invenzione, permette di ridurre il consumo energetico rispetto ai procedimenti di inertizzazione di tipo noto, permette di eliminare ogni fase di pre-trattamento del rifiuto liquido (ad esempio, essicazione, riduzione del cromo esavalente, ossidazione e/o calcinazione della sostanza organica) necessari, invece, nei procedimenti di inertizzazione di tipo noto, permette di eliminare sostanzialmente del tutto le emissioni gassose di sostanze pericolose, tossiche o problematiche.

Inoltre, come polvere alluminosilicatica, se opportunamente formulata, potrà essere utilizzato nel procedimento di inertizzazione materiale di scarto derivante da rifiuti o scarti di produzione.

L’invenzione così concepita à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo.

Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, le quantità in gioco, le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall’ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims (21)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per l’inertizzazione di rifiuti liquidi che comprende le fasi di: - selezionare un rifiuto liquido contenente ioni di metalli pesanti in soluzione, sali solubili e sostanza organica; - aggiungere a detto rifiuto liquido una quantità di polvere alluminosilicatica atta a geopolimerizzare; - mescolare fino all’ottenimento di un impasto omogeneo; e - essiccare l’impasto ottenuto.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detta polvere alluminosilicatica à ̈ sostanzialmente privo di calcio.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta polvere alluminosilicatica comprende una percentuale di calcio non superiore a 5 % (% in peso riferito al peso totale della quantità di polvere alluminosilicatica).
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detto rifiuto liquido comprende una percentuale di sostanza organica compresa tra 3 e 10% (% in peso riferito al peso totale del rifiuto liquido).
5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere l’ulteriore fase di aggiungere a detta polvere alluminosilicatica almeno un composto attivante contenente ioni di metalli alcalini.
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, in cui detto composto attivante comprende idrossidi e/o silicati di sodio.
7. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 5, in cui l’impasto ottenuto presenta un rapporto molare tra la quantità di silicio e la quantità di alluminio sostanzialmente compreso tra 1,0 e 2,5 e un tra la quantità di ioni di metalli alcalini e la quantità di alluminio sostanzialmente compreso tra 0,5 e 1,5.
8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui la percentuale di detto rifiuto liquido à ̈ compresa tra 0 e 10% (% in peso riferito al peso totale della quantità di polvere alluminosilicatica).
9. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detto rifiuto liquido comprende una percentuale compresa tra 50 e 70% di acqua (% in peso riferito al totale del rifiuto liquido).
10. 10. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detto rifiuto liquido comprende una percentuale compresa tra 5 e 40% di ioni di metalli pesanti (% in peso riferito al totale del rifiuto liquido).
11. 11. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 8 in cui detto metallo pesante comprende cromo.
12. 12. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detto rifiuto liquido comprende almeno uno tra i seguenti sali solubili, di cui cloruri, solfati, ossalati, carbossilati, acetati e simili.
13. 13. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detta polvere alluminosilicatica comprende - SiO2in quantità compresa tra 40-60%; - Al2O3in quantità compresa tra 20-40%; - M2O in quantità compresa tra 2-10%, in cui M à ̈ uno ione di un metallo alcalino (% in peso riferite al totale della quantità di polvere alluminosilicatica).
14. 14. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui la fase di essicazione avviene ad una temperatura compresa tra 25 e 120°C.
15. 15. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui la fase di essicazione à ̈ realizzata in un tempo compreso tra 1 e 7 giorni.
16. 16. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui la fase di miscelazione à ̈ realizzata mediante un agitatore meccanico.
17. 17. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal comprendere, dopo la fase di miscelazione, la fase di colare l’impasto mescolato in uno stampo, detta fase di essiccare l’impasto ottenuto essendo realizzata in detto stampo.
18. 18. Semilavorato solido comprendente: - almeno un geopolimero a base di allumino-silicati solidificato e - ioni di metalli pesanti, composti stabili di anioni di sali solubili e sostanza organica, inglobati nella struttura reticolata di detto geopolimero solidificato.
19. 19. Semilavorato secondo la rivendicazione 15, in cui il geopolimero à ̈ sostanzialmente privo di calcio.
20. 20. Semilavorato secondo la rivendicazione 15, in cui il rilascio di detti composti inglobati in detto geopolimero à ̈ sostanzialmente compreso tra 0.02-0.2% (percentuale in peso riferito al totale del semilavorato).
21. 21. Semilavorato secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto di essere privo di composti idrati nella struttura reticolata formata dalla solidificazione del geopolimero.