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La stazione sperimentale di trattamento rifiuti e reflui del Centro Ricerche Trisaiae le attività in corso

La stazione sperimentale di trattamento rifiuti e reflui del Centro Ricerche Trisaiae le attività in corso

RELATOREIng. Giacinto CORNACCHIAUTS-PROT

RELATOREIng. Giacinto CORNACCHIAUTS-PROT

La stazione sperimentale di trattamento rifiuti e reflui


Gli obiettiviGli obiettivi

• Sviluppo e verifica sperimentale di impianti su scala significativa

per interventi in pieno campo in contesti di emergenza

ambientale e per la bonifica di siti inquinati

• Sviluppo e verifica sperimentale di impianti su scala significativa

per interventi in pieno campo in contesti di emergenza

ambientale e per la bonifica di siti inquinati

• Sviluppo ed ottimizzazione di processi e tecnologie di

trattamento rifiuti e reflui per il recupero di materiali ed energia

• Sviluppo ed ottimizzazione di processi e tecnologie di

trattamento rifiuti e reflui per il recupero di materiali ed energia



La strutturaLa struttura

Impianti pilota Impianti su scala significativa

Laboratori di caratterizzazione e sviluppo processi

Laboratori di caratterizzazione e sviluppo processi

Impianti pilota Impianti su scala significativa



I laboratoriI laboratori

Sviluppo processi Caratterizzazione rifiuti contenenti

amianto

Caratterizzazione chimico-fisica e microbiologica

Caratterizzazione rifiuti contenenti

amianto

Caratterizzazione chimico-fisica e microbiologica

Sviluppo processi

I laboratoriLaboratorio di caratterizzazione chimico-analitica, fisica e microbiologica

Il laboratorio è attrezzato per la determinazione:

Chimico-analitica e microbiologica dei rifiuti da trattare e dei prodotti di reazione. Delle caratteristiche fisiche e termiche dei materiali da sottoporre ai trattamenti e dei prodotti di reazione;

Il laboratorio è dotato di:Analizzatore elementare, gascromatografi, cromatografo ionico, spettrofotometri...DTA e TGA interfacciato ad uno spettrometro infrarosso a trasformata di Fourier e gas-massa.

I laboratoriLaboratorio di caratterizzazione rifiuti contenenti amianto

Il laboratorio è attrezzato per:L’analisi quali-quantitativa di amianto come fibre aerodisperse e in campioni di massa La messa a punto di processi di stabilizzazione in matrice cementizia di rifiuti contenenti amianto.

Il laboratorio è dotato di:2 microscopi ottici in contrasto di fase1 stereomicroscopio per le analisi qualitative1 sistema di acquisizione e catalogazione di immagini1 spettrometro FT-IR

I laboratoriLaboratorio di sviluppo processi

Nel laboratorio si individuano i parametri ottimali delle ricette di trattamento da riprodurre su scala significativa.

Il laboratorio è attrezzato per lo sviluppo e la verifica di processi di trattamento rifiuti e reflui su piccola scala.

Sono presenti tutta una serie di apparecchiature ed impianti in scala banco per lo sviluppo di processi chimico, fisico e termici.



Gli Impianti PilotaGli Impianti Pilota

Impianti di vetro:Cristallizzazione

DistillazioneAdsorbimento/scambio ionico

Decomposizione ossidativa

Irraggiamento a microonde

Decomposizione ossidativa

Irraggiamento a microonde

Impianti di vetro:Cristallizzazione

DistillazioneAdsorbimento/scambio ionico



Gli Impianti PilotaGli Impianti Pilota

Digestione anaerobica

Pirolisi a tamburo rotante

Pirolisi a letto fissoDigestione anaerobica

Pirolisi a tamburo rotante

Pirolisi a letto fisso

Gli impianti pilotaImpianto di decomposizione ossidativa

Consente il trattamento di reflui con contenuto organico di diversa tipologia mediante un processo di decomposizione ossidativa con ozono.

La reazione può essere catalizzata da raggi ultravioletti, ioni metallici.

La tecnologia è economicamente conveniente per trattamenti di finitura e per trattamenti di reflui a basso contenuto organico.

Gli impianti pilotaImpianto di cristallizzazione

È in grado di separare un soluto da un solvente che lo scioglie mediante evaporazione o congelamento.

Ha un reattore di cristallizzazione in acciaio smaltato da 300 litri ed è riscaldato tramite energia elettrica e olio diatermico con una potenza di 150 KW.

Gli impianti pilotaImpianto di distillazione

L’impianto, in vetro, può operare sia lo strippaggio di componenti volatili da una soluzione acquosa che la distillazione di una fase liquida contenente miscele di composti organici.

Gli impianti pilotaImpianto di adsorbimento/scambio ionico

L’impianto, in vetro, è dotato di due colonne di 200 mm di diametro e 1000 mm di altezza che possono essere utilizzate per l’adsorbimentosu carboni attivi o per lo scambio ionico su resine artificiali o zeoliti.

È attrezzato anche per la rigenerazione delle resine.

Gli impianti pilotaImpianto di ultrafiltrazione a membrana a fibra cava

È un prototipo per testare processi di depurazione di scarichi civili e/o industriali basati sull’accoppiamento di processi biologici a biomassasospesa ed ultrafiltrazione su membrana.

Il fluido purificato viene aspirato dall’interno delle membrane.

La membrana è sommersa ed è pulita da un flusso di bolle d’aria insufflata alla sua base.

Gli impianti pilotaImpianto di digestione anaerobica

È attrezzato per il trattamento di residui organici semisolidi con un reattore di tipo plug-flow, inclinato e riscaldato di 1,3 mc, in grado di trattare residui con un elevato contenuto in solidi.

Permette lo sviluppo di processi per il recupero di energia sotto forma di biogas.

Gli impianti pilotaImpianto di pirolisi a tamburo rotante

È attrezzato per il trattamento di rifiuti e residui attraverso una tecnologia a tamburo rotante e a riscaldamento indiretto.

Opera a temperatura di 500-700°C e in assenza di ossigeno e consente il recupero di olî, gas combustibili e carboni.

È utilizzato anche per i trattamenti termici di terreni inquinati da sostanze organiche e per processi ad alta temperatura quali gassificazione ed attivazione di carboni.

Gli impianti pilotaImpianto di pirolisi a letto fisso

Realizzato per lo sviluppo del processo di recupero di fibre di carbonio da materiali compositi.Ha un reattore di pirolisi a letto fisso di 5 mc riscaldato con GPL insieme ai gas di pirolisi prodotti.L’impianto è in grado di raggiungere i 700° C, e in assenza di ossigeno, consente il recupero di olî e carboni.I gas di combustione sono opportunamente trattati in una colonna di lavaggio.

Gli impianti pilotaImpianto di irraggiamento a microonde

L’impianto genera microonde a 2450 MHz che provocano il riscaldamento dei materiali dielettrici irraggiati.

La tecnologia permette di essere adoperata per interventi in situ.

È utilizzabile per l’inertizzazione di amianto e la bonifica di terreni contaminati.



Gli impianti su scala significativaGli impianti su scala significativa

DEDALOImpianto mobile per il

trattamento di percolato di discarica

ICAMImpianto mobile per il trattamento di amianto mediante stabilizzazione in

matrice cementizia

DEDALOImpianto mobile per il

trattamento di percolato di discarica

ICAMImpianto mobile per il trattamento di amianto mediante stabilizzazione in

matrice cementizia




IRISImpianto mobile per la sterilizzazione di rifiuti ospedalieri e reflui infetti mediante

irraggiamento elettronico

IRISImpianto mobile per la sterilizzazione di rifiuti ospedalieri e reflui infetti mediante

irraggiamento elettronico

FOCUSImpianto mobile per il

termotrattamento di rifiuti e bonifica di siti inquinati

FOCUSImpianto mobile per il

termotrattamento di rifiuti e bonifica di siti inquinati




GOCCIAImpianto di trattamento terziario di acque reflue civili

installato presso il depuratore del Comune di Rocca Imperiale (CS)

GOCCIAImpianto di trattamento terziario di acque reflue civili

installato presso il depuratore del Comune di Rocca Imperiale (CS)

Gli impiantiImpianto mobile FOCUS per il termotrattamento rifiuti e bonifica siti inquinati

Ha una potenzialità di trattamento di 7,7 MWt (pari a 3 ton/h di RSU).

Utilizza una tecnologia di termotrattamento a tamburo rotante.

È realizzato su 9 trailer sui quali sono ubicate le varie sezioni di impianto.

È in grado di effettuare il trattamento di terreni contaminati, rifiuti solidi urbani, speciali pericolosi e no.

Gli impiantiImpianto mobile DEDALO per il trattamento di percolati di discarica

Opera un processo di termo-evaporazione accoppiato ad una separazione a membrana e ad un trattamento chimico-fisico per la finitura del refluo in uscita (ossidazione chimica, adsorbimentosu attivo e separazione a membrana).

Garantisce la rimozione di tutti i composti organici residui volatili.

Ha una potenzialità di trattamento di 70-80 mc al giorno

Gli impiantiImpianto mobile ICAM per la stabilizzazione di amianto in matrice cementizia

Ha una potenzialità di trattamento di 10 mc/giorno.

Opera una triturazione fine dell’amianto e una miscelazione con cemento, acqua e additivi per realizzare un manufatto in cemento.

È realizzato in 5 container ove sono ubicate tutte le apparecchiature di processo.

Gli impiantiImpianto mobile IRIS per la sterilizzazione mediante irraggiamento elettronico di rifiuti e reflui infetti

Sottopone il materiale da trattare a irraggiamento con fascio di elettroni da 5 MeV, prodotti da una macchina acceleratrice.

Attraverso tale tecnologia si intende qualificare il processo di sterilizzazione e decomposizione di diverse matrici di rifiuti, valutando i parametri tecnico-economici.

Gli impianti Impianto GOCCIA per il trattamento terziario di acque reflue civili

Opera un trattamento terziario sul refluo in uscita dall’impianto di depurazione di Rocca Imperiale (CS).

Utilizza una tecnologia di separazione per ultrafiltrazione con membrane immerse a fibra cava.

Ha una potenzialità di trattamento di 40 mc/ora.

È in corso un processo di qualificazione della tecnologia per un uso agricolo dell’acqua depurata.



Le competenze tecnico-scientificheLe competenze tecnico-scientifiche

• Caratterizzazione

• Sviluppo processi

• Sviluppo tecnologie

• Gestione impianti sperimentali complessi

• Caratterizzazione

• Sviluppo processi

• Sviluppo tecnologie

• Gestione impianti sperimentali complessi



Le figure professionaliLe figure professionali

Di cui:

• 10 assunti a t.i. nel periodo 1998-2000• 5 assunti a t.d. nel 2000

Di cui:

• 10 assunti a t.i. nel periodo 1998-2000• 5 assunti a t.d. nel 2000

6

7

1

1

3

2

IngegneriChimiciFisiciAltri laureatiPeriti meccaniciPeriti chimici



Lo sviluppo processi e tecnologieLo sviluppo processi e tecnologie• Pirolisi di pneumatici usurati• Pirolisi di residui plastici derivanti da rottamazione di autoveicoli

(car-fluff)• Digestione anaerobica di scarti mercatali in condizioni mesofile e termofile,

fanghi di depurazione e di alghe• Recupero di fibre da materiali compositi• Produzione di carboni di qualità da pneumatici usurati ed attivazione degli

stessi• Qualificazione di carboni attivi da pirolisi di pneumatici usurati per

l’estrazione di fenoli• Estrazione dello zinco da fly-ash di combustione• Distillazione di xilene da soluzioni di quenching di gas di pirolisi• Decomposizione ossidativa di reflui

• Pirolisi di pneumatici usurati• Pirolisi di residui plastici derivanti da rottamazione di autoveicoli

(car-fluff)• Digestione anaerobica di scarti mercatali in condizioni mesofile e termofile,

fanghi di depurazione e di alghe• Recupero di fibre da materiali compositi• Produzione di carboni di qualità da pneumatici usurati ed attivazione degli

stessi• Qualificazione di carboni attivi da pirolisi di pneumatici usurati per

l’estrazione di fenoli• Estrazione dello zinco da fly-ash di combustione• Distillazione di xilene da soluzioni di quenching di gas di pirolisi• Decomposizione ossidativa di reflui



La qualificazione degli impiantiLa qualificazione degli impianti

• Esercizio sperimentale impianto di trattamento percolato di discarica

• Esercizio sperimentale impianto di termotrattamento di rifiuti da RSU

• Esercizio sperimentale per la stabilizzazione di amianto in matrice cementizia con succedaneo

• Esercizio di una tecnologia di separazione a membrana a fibra cava per il riutilizzo a scopi irrigui di acqua proveniente da impianti di depurazione

• Esercizio sperimentale impianto di trattamento percolato di discarica

• Esercizio sperimentale impianto di termotrattamento di rifiuti da RSU

• Esercizio sperimentale per la stabilizzazione di amianto in matrice cementizia con succedaneo

• Esercizio di una tecnologia di separazione a membrana a fibra cava per il riutilizzo a scopi irrigui di acqua proveniente da impianti di depurazione



I risultatiI risultati

• 14 Pubblicazioni su riviste scientifiche e interventi in convegni

internazionali


nazionali

• 3 Brevetti di cui uno con estensione all’Europa

• 10 Tesi di laurea

• 10 Borse di studio


internazionali


nazionali

• 3 Brevetti di cui uno con estensione all’Europa

• 10 Tesi di laurea

• 10 Borse di studio



I progetti realizzatiI progetti realizzatiFonti di finanziamento attivati da ENEA per la realizzazione della stazione sperimentale:

• Intesa di programma ENEA-MIUR• TRITON• TRESU• TRAMO• INERVET• DEPURCOST

• POR Regione Basilicata• CFRP

Fonti di finanziamento attivati da ENEA per la realizzazione della stazione sperimentale:

• Intesa di programma ENEA-MIUR• TRITON• TRESU• TRAMO• INERVET• DEPURCOST

• POR Regione Basilicata• CFRP

La stazione sperimentale ditrattamento rifiuti e reflui

Le attività in corso

Progetto VALORE

Progetto PON-PIROLISI


Progetto VALORERimodulazione Intesa ENEA-MIUR

Applicazione di tecnologie innovative per il trattamento e la VALOrizzazione REsiduie reflui civili e industriali

Durata: 36 mesi

Importo economico: 1,8 Milioni di €


Progetto VALORE

Linee di attività principali

Sperimentazione di processi per reflui

Decomposizione ossidativa di reflui e acque

Sviluppo processi di detossificazione e recupero metalli da ceneri di termodistruzione

Sviluppo processo di gassificazione CDR con vapor d’acqua


Progetto VALORE

Linee di attività principali

Declorurazione del PVC

Sviluppo processo di inertizzazione di fanghi in un prodotto riutilizzabile per l’edilizia

Recupero fibre da materiali compositi e sviluppo tecnologia di riciclo

Utilizzo degli impianti mobili con individuazione di partner


Progetto VALORE

Partner Industriali

Aziende CDI, LIM, Epoxital-Resine

Comune di Rocca Imperiale (CS)

Alenia, Marangoni, SICAV

Corebs


Progetto PON-PIROLISIPON “Ricerca, Sviluppo e Alta Formazione 2000-2006”

Messa a punto di un processo combinato e realizzazione di un impianto pilota per la produzione di carboni attivi e gas di sintesi da materiali di rifiuto mediante pirolisi e steam reforming

Durata: 36 mesi

Importo economico: 1,8 Milioni di € per la ricerca e 0,25 Milioni di € per la formazione



Materiali da trattare

Gomma

Scarti dell’agro-industria

Legno di scarto



Obiettivi PrincipaliCaratterizzazione materiali in ingresso

Caratterizzazione termica e definizione dei parametri di processo

Costruzione di un impianto su scala banco per individuare le condizioni operative e scegliere il catalizzatore della reazione

Progettazione e realizzazione dell’impianto pilota, prove funzionali e verifica del processo

Qualificazione dei carboni attivi prodotti compresa la fase di rigenerazione



Partner Industriali

SICAV - Industria Italiana Carboni Attivi Vegetali -

Gissi (CH)

Università di Messina - Facoltà di Ingegneria

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