Stabilizzazione Solidificazione

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La stabilizzazione/solidificazione dei rifiuti consiste nell’inglobamento di sostanze inquinanti in una matrice inerte, tramite un processo chimico e/o fisico; l’obiettivo è diminuire il potenziale inquinante e la pericolosità dei rifiuti.

STABILIZZAZIONE/SOLIDIFICAZIONE CON REAGENTI INORGANICI

I reagenti possono essere:

Cemento/silicati: il processo si basa sul fenomeno di idratazione del cemento. L’inquinante è immobilizzato nella rete di gel e quindi nella matrice cementizia. I cemento/silicati possono essere a base neutra o acida, in base al pH dei rifiuti: le differenze principali riguardano i parametri di dosaggio dei reagenti e i processi chimico-fisici che si instaurano.

Calce:la matrice cementizia è costituita da calce e materiali pozzolanici (naturali, come i tufi, o artificiali, ad esempio argille cotte, scorie, ceneri) che manifestano una grande affinità per lo scambio ionico.

Argilla: i minerali argillosi (vermiculite, bentonite..) hanno spiccata attitudine allo scambio di cationi ed elevata superficie specifica, atti alla cattura e al fissaggio gli ioni inquinanti del rifiuto.de

Sostanze termoplastiche(in grado cioè di rammollire o indurire al variare della temperatura): sono materiali organici polimerici in grado difissare meccanicamente gli inquinanti.

Vantaggi:

• disponibilità ed economicità del cemento e di altri additivi

• tecnologia di riferimento ampiamente consolidata

• facile reperibilità delle apparecchiature necessarie

• ampia variabilità chimica dei rifiuti trattabili

• controllo delle proprietà del prodotto finale (resistenza, permeabilità e altre proprietà fisiche) attraverso il dosaggio dei reagenti

• possibilità di recupero di alcuni materiali inertizzati.

Svantaggi:

• se il processo non ha corretti dosaggi, il materiale inerte ottenuto può essere attaccato dagli acidi e rilasciare gliinquinanti fissati
• alcuni inquinanti influenzano la “presa” del cemento e possono richiedere pretrattamenti con cementi speciali o additivi costosi
• aumento della massa finale del rifiuto da smaltire.

Per ottenere prodotti inertizzati con caratteristiche meccaniche e chimiche ottimali si agisce, sui seguenti parametri:

Nella fase di miscelazione: concentrazione dei reagenti, consistenza dell’impasto (in particolare tramite regolazione del contenuto d’acqua), tempi di mescolamento.

Nelle fasi di reazione e maturazione: pH, tempi di presa, contenuto d’aria, temperatura e umidità.

Si devono evitare in particolare, durante il processo: l’essudazione (acqua in eccesso che riaffiora in superficie), la stratificazione del rifiuto nell’impasto (per differenza di peso specifico), l’espansione e il ritiro (possono provocare fessurazione del prodotto finale).

Gli inquinanti possono influire negativamente nella formazione di matrice, rallentando o inibendo i normali processi di idratazione. È necessario caratterizzare adeguatamente i rifiuti prima dell’inertizzazione, per individuare in particolare elementi e le sostanze inquinanti critici, quali ad esempio i sali di metalli pesanti, i metalli solubili a pH elevati, il mercurio e il cromo esavalente, gli inquinanti organici, alcune specie anioniche. Una volta individuati, si possono aggiungere opportuni additivi in grado di immobilizzare tali sostanze.

STABILIZZAZIONE/SOLIDIFICAZIONE CON REAGENTI ORGANICI

Reagenti possono essere:

Sostanze termoplastiche (in grado cioè di rammollire o indurire al variare della temperatura): sono materiali organici polimerici in grado di fissare meccanicamente gli inquinanti.Il trattamento consiste nella miscelazione a temperature superiori a100°C del rifiuto, precedentemente essiccato. La miscela viene poi lasciata raffreddare e solidificare.

Polimeri organici: in presenza di un catalizzatore, il reagente polimerizza, incapsulando meccanicamente il rifiuto nella struttura polimerica; non c’è reazione chimica, ma il rifiuto resta intrappolato in unna massa spugnosa.

Composti macroincapsulanti: le particelle inquinanti vengono prima agglomerate da resine termoindurenti,quindi si esegue una incapsulazione in resine termoplastiche, formando una struttura finale composta, avente resine organiche di diversa natura.

I processi a base di reagenti organici fissano i contaminanti attraverso un meccanismo fisico. Sono potenzialmente efficaci in particolare per rifiuti e terreni contaminati, ma le applicazioni in scala reale sono limitate per i costi elevati. Si tratta di processi sviluppati, in origine, per lo smaltimento in sicurezza di rifiuti a bassa radioattività.

APPLICAZIONI

I processi di stabilizzazione/solidificazione si applicano in particolare ai rifiuti specialicontenenti inquinanti, prevalentemente inorganici. Tali rifiuti provengono, nella maggioranza dei casi, dai seguenti settori:

• Lavorazione dei metalli:fanghi originati da operazioni dineutralizzazione di bagni acidi, trattamento di bagni alcalini o bagni difosfatazione, chiarificazione di acque di lavaggio, abbattimenti in cabinadi verniciatura.
• Trattamento superficialedei metalli:fanghi da trattamento di acque di lavaggio da cromatura, nichelatura, ramatura.
• Trattamenti chimici: residui solidi da bagni di nitrurazione e cementazione
• Industrie metallurgiche: scorie di fusione, polveri daabbattimento fumi
• Centrali termoelelettriche e impianti di termoutilizzazione rifiuti: ceneri di combustione; scorie da trattamento fumi
• Industria ceramica: fanghi da sedimentazione e dachiarificazione acque; polveri da abbattimento fumi
• Industrie fotografiche: bagni di sviluppo e stampa
• Industrie tessili e tintorie: residui da sedimentazioneprimaria, fanghi da impianti di depurazione
• Produzione di acetilene: fanghi di idrossido di calce
• Industria estrattiva: scorie e fanghi di flottazione
• Bonifica di terreni
• Dragaggio di fanghi