Incenerimento di rifiuti: abbattimento dei gas acidi ad alta temperatura

Negli ultimi anni, molti impianti di incenerimento in Italia hanno osservato un incremento della concentrazione di gas acidi nei fumi grezzi in uscita dalla caldaia. Ciò è probabilmente dovuto al progressivo diminuire della quantità di rifiuti urbani trattati, sostituiti parzialmente da rifiuti speciali. Questi ultimi sono caratterizzati da una composizione chimica più variabile, con possibile incremento del carico al forno dei composti alogenati (cloro e fluoro) e dello zolfo.

Lo studio, finanziato da Unicalce, ha testato l’utilizzo di un nuovo sorbente dolomitico da iniettarsi direttamente in caldaia ad alta temperatura. Tale sorbente ha il compito di effettuare un primo abbattimento dei gas acidi direttamente in caldaia, riducendo così il carico di inquinanti che arriva al successivo stadio di neutralizzazione a bassa temperatura condotto in linea fumi mediante l’addizione di calce o bicarbonato di sodio. I test sono stati effettuati in quattro impianti di incenerimento situati in nord Italia, in condizioni di operatività standard. Per iniezioni del sorbente pari a circa 6 kg per tonnellata di rifiuto, è stato osservato un abbattimento della concentrazione di gas acidi a valle della caldaia pari al 7-37% (media 23%) per l’HCl, al 34-95% (media 71%) per l’SO2 e al 39-80% (media 63%) per l’HF. Ciò ha permesso di ridurre il dosaggio di bicarbonato di sodio in linea fumi di circa il 30%. E’ stata inoltre osservata una migliore pulizia della caldaia, suggerendo che il sorbente sia in grado di ridurre i fenomeni di sporcamento e incrementare, così, il recupero energetico.

Le prestazioni ambientali del sorbente sono state, inoltre, valutate mediante la metodologia dell’Analisi del Ciclo di Vita, comparando il tradizionale operato degli impianti di incenerimento, che prevede la rimozione dei gas acidi mediante l’utilizzo di bicarbonato di sodio a bassa temperatura, con il nuovo scenario in cui il bicarbonato di sodio è ancora utilizzato ma in quantità minori grazie all’iniezione del nuovo sorbente dolomitico in caldaia. L’analisi ha incluso la produzione dei due reagenti, il trattamento dei residui solidi prodotti dalla neutralizzazione dei gas acidi e l’emissione aggiuntiva di CO2 al camino dovuta all’attivazione del bicarbonato. I risultati, riportati in figura 1, non mostrano particolari differenze tra i due scenari analizzati in termini di impatti ambientali. Se, invece, si include nell’analisi il ruolo che il nuovo sorbente dolomitico può avere nell’incrementare il recupero energetico, a seguito della migliore pulizia della caldaia, gli impatti dello scenario innovativo diminuiscono sensibilmente rispetto allo scenario di operatività tradizionale.Figura 1: variazione percentuale tra lo scenario base e quello in cui si utilizza il sorbente dolomitico ad alta temperatura (valori positivi indicano che gli impatti dello scenario in cui si usa il sorbente dolomitico ad alta temperatura sono maggiori di quello dello scenario base; vice versa per valori negativi).

Per maggiori dettagli, si rimanda alle seguenti pubblicazioni:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956053X14005030

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956053X14005054

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