In questa fase si prenderà in esame la possibilità di effettuare un recupero di materia sui sottoprodotti generati dal precedente recupero energetico dei diversi fanghi prodotti dagli impianti di trattamento reflui del distretto conciario o da altre tipologie di rifiuti.
I sottoprodotti sono costituiti:
- dalle soluzioni di solfato o sospensioni di zolfo derivanti dalla desolforazione del biogas;
- dalle ceneri (residui non gassosi) provenienti dalle prove di piro-gassificazione;
- dal bio-digestato proveniente direttamente dalla fase di Ddgestione anaerobica.
E’evidente come il tema da affrontare sia alquanto eterogeneo in considerazione del fatto che:
1. nei primi due casi ci troviamo di fronte a prodotti “a fine ciclo” (quindi l’attività di ricerca ha lo scopo di individuare le modalità di trasformazione/trattamento capaci di impartire al materiale un valore commerciale o minimizzare i costi per lo smaltimento)
2. nel terzo caso il processo di recupero di materia si pone invece come alternativa al recupero di energia sul bio-digestato effettuato mediante piro-gassificazione.
Con riferimento all’ultimo sottoprodotto, ci troviamo di fronte ad una problematica che ha un valore strategico ben più importante nel contesto dell’intero progetto.
Un primo particolare che deve essere affrontato da quest’obiettivo, riguarda le matrici da investigare che avranno caratteristiche prevedibilmente diverse in funzione delle condizioni dei rifiuti trattati e/o delle condizioni di processo nelle fasi di recupero energetico da cui derivano.
Un aspetto fondamentale appare quindi quello di studiare queste variazioni qualitative e quantitative e correlarle sia alle condizioni dei processi d’origine, sia alle possibili conseguenze che queste variazioni possono avere sui successivi processi di recupero di materia.
Quest’analisi è di particolare importanza soprattutto per il bio-digestato, che avrà ragionevolmente caratteristiche quali-quantitative abbastanza diverse in funzione del grado di degradazione ottenuto con la digestione anaerobica.
Da quest’approfondita disamina potrebbe quindi anche risultare che alcuni materiali, in modo sistematico o come conseguenza di specifiche condizioni operative dei processi di recupero energetico, possono non avere caratteristiche idonee al recupero di materia.
La conoscenza di questi fattori limitanti, oltre a costituire elemento di feedback per l’obiettivo 2, al fine di consentire di indirizzare la gestione del recupero energetico su vie che producono scarti maggiormente compatibili con il successivo stadio di recupero di materia, potrà portare a prendere in esame la necessità/opportunità di eventuali pre-trattamenti dei materiali prima di avviarli alla sperimentazione sul recupero di materia stesso.
Per sviluppare in maniera adeguata quest’analisi critica sulle caratteristiche dei materiali in ingresso ai diversi processi di recupero di materia ipotizzati nel progetto:
- recupero di metalli
- stabilizzazione delle ceneri
- produzione di fertilizzanti
- produzione di filler per edilizia
- compostaggio
In questo senso sarà necessario approfondire quali sono i fattori che possono compromettere i diversi processi citati.
Prima della sperimentazione delle diverse soluzioni ipotizzate, su scala pilota, si rivelerà di particolare importanza effettuare una serie di prove a carattere esplorativo utilizzando matrici in grado di simulare i materiali che saranno generati nella realtà solo dallo sviluppo dell’attività sperimentale specifica sul recupero energetico.
Si prevede quindi di utilizzare:
in sostituzione delle sospensioni di zolfo (da desolforazione): sospensioni di zolfo preparate in laboratorio in sostituzione delle ceneri da piro-gassificazione: campioni di ceneri ottenute per trattamento in muffola a 450°C di campioni di fanghi, rifiuti organici o miscele degli stessi (determinazione delle “ceneri” secondo metodo analitico classico) in sostituzione del bio-digestato: campioni di fanghi tal quale o miscele con altri rifiuti organici finemente macinati ed eventualmente condizionati a diversi livelli di umidità residua.
Attraverso questa serie di prove sarà possibile, in modo preventivo e senza dover aspettare i campioni reali, avere delle importanti indicazioni sulle criticità dei materiali, sulle condizioni e la gestione dei processi, nonché sull’indirizzo dei test e dei protocolli sperimentali da adottare.
L’attività sperimentale sugli impianti pilota di recupero di materia, sarà progettata sulla scorta delle esperienze maturate dalle prove preliminari di laboratorio, attraverso tecniche di Disegno Sperimentale (DoE) allo scopo di effettuare prove con il massimo livello informativo. Il tipo d’attività svolta in questa fase riveste carattere molto innovativo come in parte già mostrato nel precedente obiettivo operativo.