ITTV20120029A1 - Metodo e impianto di trattamento dei rifiuti - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“METODO E IMPIANTO DI TRATTAMENTO DEI RIFIUTIâ€
La presente invenzione à ̈ relativa ad un metodo e un impianto di trattamento dei rifiuti.
In particolare, la presente il detto metodo e impianto sono relativi al trattamento di rifiuti per la realizzazione di rilevati stradali a cui la descrizione farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità .
Da tempo à ̈ noto il recupero e il trattamento di determinate tipologie di rifiuti per la realizzazione di rilevati stradali.
Tali tipologie di rifiuti sono regolamentate per legge e comprendono scorie di alcuni metalli non ferrosi provenienti dalla industria della metallurgia; scorie di acciaieria; determinata loppa d’altoforno; rifiuti costituiti da laterizi, intonaci e conglomerati di cemento armato e non, comprese le traverse e traversoni ferroviari e i pali in calcestruzzo armato provenienti da linee ferroviarie, telematiche ed elettriche e frammenti di rivestimenti stradali, purché privi di amianto; rifiuti di rocce da cave autorizzate; sfridi di laterizio cotto ed argilla espansa; conglomerato bituminoso, frammenti di piattelli per il tiro al volo; sabbie abrasive di scarto e granulati, rottami e scarti di mole abrasive; calci di defecazione; rifiuti costituiti da pietrisco di vagliatura del calcare; scarti da vagliatura latte di calce; terre e sabbie esauste di fonderia di seconda fusione dei metalli ferrosi; terre e rocce di scavo; fanghi di dragaggio; fanghi e polveri da segagione e lavorazione pietre, marmi e ardesie; marmoresine; ceneri dalla combustione di biomasse (paglia, vinacce) ed affini, legno, pannelli, fanghi di cartiere; gessi chimici da desolforazione di effluenti liquidi e gassosi; silicato bicalcico.
Generalmente, queste tipologie di rifiuti vengono sottoposte ad un trattamento con ossido di calcio con la duplice finalità di asciugare i materiali tramite reazione chimica esotermica e di abbattere la plasticità dei materiali argillosi.
Il trattamento con ossido di calcio sebbene riesca a garantire le finalità di cui sopra, tuttavia soffre dell’inconveniente di provocare un notevole innalzamento del pH e la conseguente impossibilità a rispettare il limite di 12,00 unità di pH stabilito dalla legge per il riutilizzo dei materiali. Va considerato, infatti, che l’innalzamento del pH provoca un più facile rilascio di inquinanti nell’ambiente, in particolare metalli pesanti quali Nichel, Cromo, Rame e Piombo, e vanifica l’effetto degli additivi utilizzati per evitarlo.
Inoltre, attualmente, le normative prevedono che i rifiuti con un pH minore di 2,0 e maggiori di 11,5 vengano sottoposte a costose analisi per la loro classificazione.
Altre tipologie di rifiuti possono presentare di per sé una basicità estremamente elevata senza, quindi, essere stati sottoposti al trattamento con ossido di calcio.
Esempi di tale tipologia di rifiuti sono ad esempio le ceneri da combustione CER100101, CER 100103, CER 100117 e CER190112) o materiali da demolizione (CER170904).
Anche questi rifiuti necessitano di un trattamento atto ad abbassarne il pH per soddisfare i limiti di legge.
Come può risultare ovvio ad un tecnico del ramo, la soluzione relativa all’aggiunta dei comuni acidi in commercio comporta necessariamente degli inconvenienti di carattere impiantistico, ambientale e di sicurezza.
Inoltre, l’utilizzo degli acidi più facilmente reperibili sul mercato, quindi, a costi più bassi, quali ad esempio l’acido cloridrico o l’acido solforico, soffrono l’inconveniente di innalzare il contenuto di anioni, quali ad esempio cloruri e solfati, che per legge devono rispettare dei limiti di concentrazione.
Un altro problema relativo a molte tipologie di rifiuti à ̈ legato al loro contenuto di metalli pesanti. I trattamenti fino ad ora utilizzati per l’abbattimento dei metalli pesanti nei rifiuti, oltre a risultare particolarmente costosi, si sono dimostrati essere poco efficaci.
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un metodo semplice ed economico in grado di abbassare il pH dei rifiuti e al tempo stesso di realizzare un abbattimento dei metalli pesanti.
Oggetto della presente invenzione à ̈ un metodo di trattamento dei rifiuti per la realizzazione di rilevati stradali le cui caratteristiche essenziali sono riportate nella rivendicazione 1, e le cui caratteristiche preferite e/o ausiliari sono riportate nelle rivendicazioni 2-9.
Un ulteriore oggetto della presente invenzione à ̈ un impianto di trattamento dei rifiuti per la realizzazione di rilevati stradali le cui caratteristiche essenziali sono riportate nella rivendicazione 10, e le cui caratteristiche preferite e/o ausiliari sono riportate nelle rivendicazioni 11-16.
Per una migliore comprensione dell’invenzione sono riportate di seguito delle forme di realizzazione a puro titolo illustrativo e non limitativo con l'ausilio della figura del disegno annesso, la quale à ̈ una rappresentazione schematica di una forma di realizzazione dell’impianto di trattamento oggetto della presente invenzione.
Gli impianti di cogenerazione che utilizzano la combustione delle biomasse producono necessariamente dei fumi a carattere acido. Infatti, tutti i gas di combustione hanno necessariamente un carattere acido:
1) NOx+ H2O > H2NOx(acido nitrico/nitroso)
2) SOx+ H2O > H2SOx(acido solforico/solforoso)
3) CO2+ H2O> H2CO3(acido carbonico)
L’acidità dei fumi di combustione ha portato la Richiedente a utilizzarli sul materiale di rifiuto utile per la realizzazione di rilevati stradali.
In figura à ̈ indicato nel suo complesso con 1 un impianto per il trattamento dei rifiuti oggetto della presente invenzione.
L’impianto 1 comprende un camino 2 attraversato dai fumi di combustione di un processo di cogenerazione con utilizzo di biomasse, una camera di trattamento 3, atta ad alloggiare i rifiuti destinati alla produzione di rilevati stradali e ad essere trattati con i fumi di combustione, e una linea di trasporto dei fumi 4 atta a prelevare i fumi dal camino 2 e ad immetterli nella camera di trattamento 3.
Il prelievo dei fumi dal camino 2 può avvenire con l’ausilio di un deflettore mobile alloggiato all’interno del camino 2 stesso ed atta a deviare il flusso dei fumi per immetterli nella linea di trasporto 4.
Nella camera di trattamento 3 i fumi di trattamento possono essere insufflati attraverso una pluralità di tubi forati o alternativamente attraverso una pluralità di ugelli. Ovviamente, le modalità di insufflaggio possono essere differenti da quelle descritte senza uscire dalla portata giù generica della presente invenzione.
Preferibilmente, la camera di trattamento 3 alloggia dei mezzi di rimescolamento (noti e non descritti in dettaglio) atti a mantenere in movimento i rifiuti e garantire un efficace contatto tra gli stessi e i fumi di trattamento.
I rifiuti alloggiati all’interno della camera di trattamento 3 provengono da un trattamento con dell’ossido di calcio. Generalmente l’ossido di calcio viene utilizzato in una quantità minore o uguale a 4% in peso.
A differenza di quanto sopra descritto, anziché i fumi di combustione à ̈ possibile utilizzare anche CO2e, come sopra riportato, la tipologia di rifiuti da trattare potrebbe presentare di per sé una elevata basicità senza essere stata precedentemente trattata con l’ossido di calcio.
Sulla linea di trasporto dei fumi 4 agiscono in serie un ventilatore 5, un condensatore 6 atto a deumidificare i fumi di combustione, un compressore 7 atto a ricevere i fumi provenienti dal condensatore 6 e un serbatoio 8 dei fumi caldi atto a ricevere i fumi provenienti dal compressore 7 per poi fornirli alla camera di trattamento 3.
Preferibilmente, il camino 2 Ã ̈ parte di un impianto di cogenerazione mediante la combustione di biomasse, ma potrebbe anche essere integrato in un impianto di tipologica diversa.
Generalmente, i fumi di trattamento vengono insufflati all’interno della camera di trattamento 8 ad una temperatura compresa tra 150 e 180°C.
Prove sperimentali hanno portato come risultato un abbassamento del valore del pH dei rifiuti di 1,5–3,0 unità dopo un trattamento con i fumi di circa tre ore.
In particolare, le prove sperimentali sono state realizzate su di un campione di cenere pesante (CER100101) con pH di 12,32 e un campione di sabbia riciclata trattata con ossido di calcio (circa 2%) con pH di 11,98.
I fumi utilizzati sono stati quelli provenienti da un impianto a biomasse il cui combustibile à ̈ formato da cippato proveniente da materiale vegetale prodotto da coltivazioni dedicate o da altro materiale vegetale prodotto da lavorazione meccanica di legno vergine.
È stato giudicato preferibile utilizzare per ogni kg di rifiuto da trattare una quantità di fumi di combustione compresa tra 3 e 6 litri ad una pressione pari a circa 1 atm. Ovviamente, la quantità dei fumi da utilizzare à ̈ strettamente dipendente dal carattere basico dei rifiuti da trattare.
Dopo il trattamento, i rifiuti sono stati analizzati secondo la norma UNI 10802:2004 (di carattere generale) e la norma specifica UNI EN 12457-2:2004. Tale analisi ha rilevato nel caso delle ceneri pesanti una diminuzione del pH da 12,32 a 11,11 ed una diminuzione della concentrazione dal 50 al 100% di Nichel, Rame, Cromo, Piombo e Bario, mentre nel caso della sabbia riciclata trattata con ossido di calcio una diminuzione del pH da 11,98 a 8,99 e una diminuzione della concentrazione di Nichel, Rame, Cromo e Piombo dall'80 al 100%.
L’utilizzo dei fumi di combustione sui rifiuti precedentemente trattati con ossido di calcio, oltre a garantire una diminuzione del valore di pH con i vantaggi sopra riportati, comporta anche una riduzione dell’umidità dei rifiuti stessi e un abbattimento dell’inquinamento da metalli nel relativo eluato. L’abbattimento dei metalli nell’eluato deriva dalla loro trasformazione in carbonati poco solubili in acqua dovuta alla elevata presenza di CO2nei fumi di combustione.
Va ricordato inoltre che la CO2 Ã ̈ un gas serra ampiamente discusso e, a tale riguardo, va evidenziato che l'assorbimento della CO2 (come sopra riportato) presente nei fumi, provoca una riduzione della CO2 emessa dal camino con conseguente beneficio per l'ambiente.
Claims (17)
- RIVENDICAZIONI 1. Metodo di trattamento dei rifiuti comprendente una fase di abbattimento del pH e dei metalli pesanti; detto metodo essendo caratterizzato dal fatto che detta fase di abbattimento del pH e dei metalli pesanti prevede l’insufflaggio su detti rifiuti di CO2.
- 2. Metodo di trattamento dei rifiuti secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta CO2Ã ̈ compresa nei fumi di un processo di combustione.
- 3. Metodo di trattamento dei rifiuti secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti fumi di combustione provengono da un impianto di cogenerazione con utilizzo di biomasse.
- 4. Metodo di trattamento secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che i detti fumi di combustione sono insufflati all’interno di una camera di trattamento in cui sono alloggiati i rifiuti.
- 5. Metodo di trattamento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i fumi insufflati hanno una temperatura compresa tra 150 e 180°C.
- 6. Metodo di trattamento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che per un kg di rifiuto da trattare viene usata una quantità di detti fumi di combustione compresa tra 3 e 6 litri ad una pressione pari a circa 1 atm.
- 7. Metodo di trattamento secondo una delle rivendicazioni da 2 a 6, caratterizzato dal fatto che i detti fumi di combustione prima di venire a contatto con i rifiuti subiscono una operazione di deumidificazione mediante l’azione di un condensatore.
- 8. Metodo di trattamento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i detti rifiuti prima di essere sottoposti alla fase di abbassamento del pH e dei metalli pesanti sono trattati con ossido di calcio.
- 9. Metodo di trattamento secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che i detti rifiuti sono destinati alla realizzazione di rilevati stradali.
- 10. Impianto (1) di trattamento dei rifiuti caratterizzato dal fatto di comprendere una camera di trattamento (3) di rifiuti e una linea di trasporto di CO2(4) atta a prelevare la CO2da una sorgente e di immetterla nella camera di trattamento (3).
- 11. Impianto (1) di trattamento dei rifiuti secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detta linea di trasporto di CO2Ã ̈ una linea di trasporto dei fumi di combustione.
- 12. Impianto (1) di trattamento dei rifiuti secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto di comprendere un camino (2) atto alla fuoriuscita di fumi di combustione e da cui si diparte detta linea di trasporto dei fumi (4).
- 13. Impianto (1) di trattamento dei rifiuti secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che la detta camera di trattamento (3) alloggia dei mezzi di rimescolamento atti a mantenere in movimento i rifiuti e a garantire un efficace contatto tra gli stessi e i fumi di combustione.
- 14. Impianto (1) di trattamento dei rifiuti secondo la rivendicazione 12 o 13, caratterizzato dal fatto che i fumi di combustione sono insufflati nella detta camera di trattamento (3) attraverso una pluralità di tubi forati o attraverso una pluralità di ugelli.
- 15. Impianto (1) di trattamento dei rifiuti secondo una delle rivendicazioni da 10 a 14, caratterizzato dal fatto che la detta linea di trasporto dei fumi (4) comprende in serie un ventilatore (5), un condensatore (6) atto a deumidificare i fumi di combustione, un compressore (7) atto a ricevere i fumi provenienti dal condensatore (6) e un serbatoio (8) dei fumi caldi atto a ricevere i fumi provenienti dal compressore (7) per poi fornirli alla camera di trattamento (3).
- 16. Impianto (1) di trattamento dei rifiuti secondo una delle rivendicazioni da 10 a 15, caratterizzato dal fatto che detto camino (2) appartiene ad un impianto di cogenerazione con utilizzo di biomasse.
- 17. Impianto (1) di trattamento dei rifiuti secondo una delle rivendicazioni da 10 a 16, caratterizzato dal fatto che detti rifiuti sono destinati alla preparazione di rilevati stradali.
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|---|---|---|---|---|
| JPS5458973A (en) * | 1977-10-18 | 1979-05-12 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Incineration of chromium-containing sludge |
| JPS5531439A (en) * | 1978-08-28 | 1980-03-05 | Nissan Chem Ind Ltd | Treatment of incinerated ash containing chromium |
| JPH11207288A (ja) * | 1998-01-22 | 1999-08-03 | Daido Steel Co Ltd | 廃棄物の溶融処理方法 |
| US20090221865A1 (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Renaud Regis P | Method and apparatus for injecting enriched steam |
-
2012
- 2012-02-27 IT IT000029A patent/ITTV20120029A1/it unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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