ITVE20110041A1 - Procedimento di trattamento di ceneri pesanti o scorie in genere.- - Google Patents
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Description
D E S C R I Z I O N E
" Procedimento di trattamento di ceneri pesanti o scorie in genere " La presente invenzione concerne un procedimento di trattamento di ceneri pesanti o scorie in genere.
E’ noto che le ceneri pesanti o scorie che vengono separate dal fondo della camera di combustione degli impianti di incenerimento rappresentano il 20-25% in peso dei rifiuti solidi urbani inceneriti.
Dette scorie hanno un grande potenziale di recupero dovuto alla presenza di materiale ferroso (6-10%), di metalli non ferrosi (in particolare alluminio 1-2%) e di silico-alluminati di calcio, magnesio e ferro.
La matrice à ̈ molto simile a quella delle rocce eruttive come i basalti o i graniti ma con concentrazioni superiori di metalli.
In esse si evidenzia una fase scoriacea poco densa ed una vetrosa. Attualmente il trattamento delle scorie prevede una carbonatazione naturale per esposizione all’aria in cumuli di opportuna geometria per un periodo di almeno sei mesi fino all’ottenimento di un pH compreso tra 9 e 10.
La CO2che à ̈ presente nell’aria naturalmente, reagisce con gli ossidi ed idrossidi presenti nella scorie dando origine a carbonati ed acqua.
Attualmente la scoria fresca, pur avendo un grande potenziale di recupero, presenta una serie di criticità che ne impediscono il recupero nonché lo smaltimento a costi contenuti.
In particolare le scorie:
- presentano un valore di pH tra 11.5 e 13 e per tale caratteristica vengono classificate come rifiuto pericoloso in quanto corrosivo ed irritante,
- presentano concentrazione di zinco dell’ordine di 2.500-4.000 mg/kg e quindi vengano considerate come rifiuto pericoloso in quanto lo zinco, presente come ossido di zinco, à ̈ una sostanza eco tossica se presente in concentrazioni superiori a 2.500 mg/kg,
- presentano sali solubili (cloruri, solfati) che ne impediscono la destinazione al recupero,
- hanno una cessione di metalli pesanti ed anioni superiori ai limiti fissati dalle normative UE per lo smaltimento in discariche di rifiuti non pericolosi.
Scopo dell’invenzione à ̈ di realizzare il trattamento delle scorie in modo da ottenere una carbonatazione pressoché completa delle scorie in tempi ridotti.
Altro scopo dell’invenzione à ̈ di riutilizzare la quasi totalità delle scorie. Tale scopo à ̈ raggiunto secondo l’invenzione con un procedimento di trattamento di ceneri pesanti o scorie in genere caratterizzato dal fatto che si mescolano, all'interno di un corpo rotante, le ceneri pesanti e/o scorie ed una quantità di acqua in un rapporto ponderale compreso tra 0.8 e 3 facendo passare contemporaneamente all'interno del corpo rotante un flusso di CO2gassosa in concentrazione tra il 90 ed il 100% volumetrico per un periodo non superiore a 2 ore e che al termine della fase di miscelazione il materiale viene fatto passare attraverso un vaglio dal quale si separano scorie grossolane ed una miscela di acqua e fango, le scorie grossolane essendo sottoposte ad un trattamento di deferrizzazione per essere poi inviate in un deposito temporaneo, la miscela di acqua e fango essendo sottoposta ad un trattamento di filtrazione.
La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in una sua preferita forma di pratica realizzazione riportata a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alla allegata descrizione di procedimento secondo l’invenzione.
Il procedimento secondo l’invenzione prevede di introdurre all’interno di un tamburo rotante in continuo le scorie e una quantità di acqua in un rapporto ponderale compreso fra 0.8 e 3, preferibilmente 1, e di far passare all’interno del tamburo un flusso di CO2gassosa in concentrazione tra il 90 e il 100% volumetrico proveniente dai fumi uscenti al camino dell’inceneritore.
A seguito della rotazione del tamburo la CO2, che si solubilizza in acqua, raggiunge facilmente tutte le sostanze basiche con le quali reagisce anche aiutata e velocizzata dall’azione di macinazione e mescolamento attuata dalla componente inerte vetrosa presente nella scoria la quale componente, a seguito del continuo rivoltamento dovuto alla rotazione del tamburo, disgrega tutta la frazione delle scorie (˂ 5mm) riducendola ad una granulometria sempre più fine (˂ 0,5mm).
Questa disgregazione spinta assieme alla presenza di acqua ed al continuo mescolamento dovuto alla rotazione del tamburo, fanno sì che dopo un periodo di miscelazione di circa 1-2 ore si ottenga la carbonatazione delle scorie.
Al termine di questo periodo il materiale, sotto forma di acqua e scorie di differente granulometria, viene fatto passare attraverso un vaglio meccanico con dimensioni delle maglie di circa 5 mm per ottenere una separazione di scorie grossolane (˃ 5 mm) da acqua e fango (˂ 5 mm).
La frazione di scorie grossolane, dopo essere stata sottoposta ad un trattamento di deferrizzazione viene inviata ad un deposito temporaneo. La frazione fine (˂ 0,5 mm) miscelata con acqua si presenta come un fango facilmente sedimentabile e separabile dall’acqua e quindi la separazione fra le due fasi può essere ottenuta con una sedimentazione statica ma preferibilmente con una filtrazione meccanica (preferibilmente un filtropressa, un nastropressa od una centrifuga).
L’acqua in uscita dal filtropressa deve essere trattata con classici processi chimico-fisici e la presenza di Antimonio in essa consiglia di introdurre una fase di trattamento con additivazione di FeSO4e/o FeCL3a pH circa 6 a cui far seguire una chiariflocculazione a pH circa 8,5 seguita da filtrazioni a sabbia, carbone attivo e resine a scambio ionico.
La parte solida, cioà ̈ il fango, una volta essiccato si presenta come una polvere molto fine uniforme ed à ̈ caratterizzato da valori di cessione inferiori ai limiti di tollerabilità fissati dalla Comunità Europea per gli scarichi di rifiuti non pericolosi.
Da quanto detto risulta chiaramente che il procedimento secondo l'invenzione consente di eliminare gli inconvenienti sopra citati in quanto abbassa il pH, trasforma gli ossidi in carbonati e riduce sensibilmente il contenuto di sali dei prodotti ottenuti e riduce drasticamente il livello di cessione.
I prodotti ottenuti dal trattamento sono:
- 10% di materiale ferroso e non ferroso (alluminio) riutilizzabile. Il materiale si presenta lavato, esente da contaminazioni, diversamente da quello separato sulle scorie non trattate, sempre normalmente sporco e poco commerciabile,
- 40% di materiale vetroso inerte (˃ 5mm), riutilizzabile come inerte costituito da frazioni di vetro di bottiglie e contenitori e vetro da scorie (fusione totale o parziale di silicati), materiali, ceramiche, inerti Il materiale si presenta lavato ed esente da contaminazioni.
- 50% di sabbia fine (˂ 5 mm) con pH compreso fra 6,5 e 11,5 riutilizzabile nell’industria del cemento.
Il materiale ha un basso contenuto di sali ed un modesto contenuto di acqua. La cessione rispetta ai limiti fissati dall’UE per lo smaltimento di discariche per i rifiuti non pericolosi.
La presente invenzione à ̈ stata illustrata e descritta in sua preferita forma di pratica realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad essa in pratica apportarsi senza peraltro uscire dall'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale.
Claims (5)
- R I V E N D I C A Z I O N I 1. Procedimento di trattamento di ceneri pesanti o scorie in genere caratterizzato dal fatto che si mescolano, all'interno di un corpo rotante, le ceneri pesanti e/o scorie ed una quantità di acqua in un rapporto ponderale compreso tra 0.8 e 3 facendo passare contemporaneamente all'interno del corpo rotante un flusso di CO2gassosa in concentrazione tra il 90 ed il 100% volumetrico per un periodo non superiore a 2 ore e che al termine della fase di miscelazione il materiale viene fatto passare attraverso un vaglio dal quale si separano scorie grossolane ed una miscela di acqua e fango, le scorie grossolane essendo sottoposte ad un trattamento di deferrizzazione per essere poi inviate in un deposito temporaneo, la miscela di acqua e fango essendo sottoposta ad un trattamento di filtrazione.
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che si mescolano le scorie con acqua in un rapporto ponderale preferibilmente uguale a 1.
- 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato da fatto che si impiega una flusso di CO2gassosa in concentrazione del 95% volumetrico.
- 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che si effettua la miscelazione per un periodo di un'ora.
- 5. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che si impiega come CO2gassosa quella in uscita dai camini dell’inceneritore.
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