Ti trovi nella sezione
perchè inertizzare
Metodi di ...
trattamento
AMIANTO
Anche se la normativa europea consente il riciclaggio degli rifiuti contenenti amianto dopo l’inertizzazione, lo smaltimento in discarica è considerata, ad oggi, l’unica attività praticata in Italia, anche se non rappresenta una soluzione definitiva al problema.
Un sito contaminato da Amianto può essere bonificato attraverso una strategia suddivisa in tre fasi:
01
Rimozione
Il sistema ad oggi più utilizzato è la rimozione di materiali di amianto.
02
Incapsulamento
Consiste nel ricoprire il materiale contenente amianto con prodotti penetranti e annegati al fine di garantire un filma protettivo tra l’ambiente e la fibra di amianto.
03
Confinamento
Consiste nel realizzare una struttura che separi il materiale contenente amianto dall’ambiente; Il rilascio delle fibre avviene all’interno della sezione confinata.
I trattamenti eseguiti sui MCA (Materiali Contenenti Amianto) dopo la fase di rimozione si possono suddividere in due categorie in base all’effetto sul materiale:
Inertizzazione
cioè trattamenti che coinvolgono in maniera totale la trasformazione chimica delle fibre di Amianto.
Questi trattamenti mirano a modificare completamente la struttura cristallochimica dell’amianto minandone così la pericolosità e vengono ritenuti interessanti dal punto di vista ambientale. I prodotti ottenuti possono infatti essere considerati come una nuova materia prima e sono quindi destinati al riciclo, purché rispettino severi requisiti.
Stabilizzazione
ovvero trattamenti volti a ridurre il rilascio di fibre, senza influenzare la modifica della struttura cristallina.
Le parziali modifiche del materiale fanno sì che i suoi componenti pericolosi siano ancora presenti e che possano essere dispersi nell’ambiente a breve, medio o lungo termine. Pertanto, l’uso finale per questo tipo di rifiuti rimane ancora il conferimento in discarica.
Questa nostra indagine prenderà in considerazione solo i metodi la cui efficienza è dichiarata superiore al 99,9% della distruzione delle fibre.
Tutti i processi considerati possono essere classificati nelle seguenti tre macrocategorie: trattamenti termici, chimici e meccanochimici.
Trattamenti Termici
I trattamenti termici utilizzano il calore per trasformare l’amianto in un materiale inerte, agendo su un intervallo di temperatura in cui le fibre non sono più stabili.
Consistono nella modifica della struttura cristallo-chimica dei silicati amiloidi che avviene spontaneamente ad alte temperature. Materiali così ottenuti sono privi di tossicità e pericoli iniziali. Questa categoria è molto articolata ed è anche quella dove di più si concentrano importanti esperienze industriali.
Vantaggi/Svantaggi
I principali vantaggi connessi al trattamento termico sono:
- l’incorporazione di grandi quantità di ioni di metalli pesanti che si legano chimicamente all’interno di una rete amorfa inorganica;
- il prodotto di processo finale è inerte nei confronti della maggior parte degli agenti chimici o biologici che possono essere smaltiti in discarica;
- flessibilità nel trattamento di rifiuti di varia natura;
- tecnologia consolidata;
- si ottiene una quantità ridotta di rifiuti.
Le criticità comuni a tutti i trattamenti termici sono l’elevata energia richiesta.
Tipologie
Tra i processi ne elenchiamo alcuni:
La Vetrificazione è il trattamento termico più semplice. Nei processi di vetrificazione i materiali in amianto vengono riscaldati a temperature generalmente superiori a 1000°C per ottenere una massa fusa di silicati che si raffredda dando origine ad una massa vetrosa scarsamente lisciviabile noto come Cofalite, essenzialmente un basalto, utilizzato come materiale inerte per opere pubbliche, come per il riempimento di massicciate stradali e ferroviarie.
La Ricristallizzazione controllata con un primo step di nucleazione a una temperatura compresa tra 700 e 900°C, un secondo con un’omogeneizzazione del fuso alla temperatura tra 1350 e 1550°C. e una fase finale di cristallizzazione durante la quale la componente cristallina della vetroceramica si forma a temperature comprese tra 750 e 950°C. Alcuni invertono i procedimenti nella sequenza: fusione – omogenizzazione – ricristallizzazione, altri combinano l’utilizzo di materiali inorganici come l’argilla. Segue comunque un lento raffreddamento.
Il Trattamento al plasma ad aria a microonde atmosferica è una scarica elettrica e usa il microonde come energia. Le onde elettromagnetiche presentano una lunghezza d’onda tra la luce infrarossa e le onde radio con alta frequenza, nello specifico un fascio polarizzato di elettroonde magnetiche con una frequenza che varia da 2,45 GHz e 915MHz.
il Trattamento con Ossiidrogeno è una strategia alternativa per raggiungere temperature elevate e consiste nell’uso di una miscela di gas stechiometrica di 1:2 ossigeno e idrogeno prodotti dall’elettrolisi dell’acqua. La reazione tra i due componenti si innesca spontaneamente a 570°C e rilascia un’energia di 241,8 kJ per mole di idrogeno. Con questa tecnologia è possibile raggiungere la temperatura locale di 2800°C. Lo svantaggio è la bassa efficienza energetica del processo, in cui l’elettricità viene consumata per l’elettrolisi dell’acqua per produrre la miscela gassosa.
Trattamenti Chimici
I trattamenti chimici utilizzano reazioni chimiche per convertire l’amianto in composti innocui.
Consistono nel trattamento dei composti con additivi chimici che vengono aggiunti per abbassare la temperatura di fusione o aumentare la decomposizione mineralogica.
Vantaggi/Svantaggi
- Il principale vantaggio è il ridotto costo energetico in quanto la decomposizione avviene anche a temperatura ambiente-
Tuttavia i principali inconvenienti sono il lungo tempo occorrente al trattamento, la necessità di trattamento dei liquidi di scarto che ne vengono prodotti, ai costi associati con il consumo di reagenti e il successivo smaltimento delle acque reflue.
Tra gli elementi l’uso di acido fluoridrico per formare fluoruro di silicio, oppure l’acido solforico riscaldato a 100°C, soluzioni acquose di acido fluorosolfonico. Altre tecniche vengono proposte con acido ossalico migliorate con cavitazione acustica a 19,2 kHz e 150W. L’uso di acido fosforico ha il vantaggio della produzione di fosfati di calcio e magnesio che possono essere utilizzati come fertilizzanti o fosfati da foraggio.
Nei Trattamenti con soluzioni basiche forti, i composti di silicato a pH elevato, possono essere degradati mediante mezzi dell’idrolisi del legame Si–O, guidato dall’anione OH−. In condizioni alcaline, l’amianto viene convertito in idrossido di magnesio e silicato di sodio.
Nei Trattamenti con soluzioni acide forti analogamente alle soluzioni basiche, le soluzioni possono idrolizzare il legame Si-O, creando frazioni silanoliche libere (R3Si–OH). Il processo senza sprechi si basa sulla digestione, in due stadi, di minerali fibrosi con un elevato soluzione concentrata di acido fosforico.
Nei Trattamenti con fluoride l’acido fluoridrico reagisce spontaneamente con forme erali di derivati della silice come il vetro, per formare fluoruro di silicio gassoso.
Un trattamento chimico che elimina il problema dei reagenti corrosivi/pericolosi è il Trattamento idrotermale detto anche con acqua supercritica. Questo approccio permette di operare a pH neutro. Le principali problematiche sono legate a pressioni particolarmente elevate, filtrazione dell’acqua e la necessità, in alcune specifiche applicazioni, di aggiungere il 6% di idrogeno perossido. Alcuni hanno studiato la necessità di aggiungere un ulteriore agente idrolitico, utilizzando la potenziale acidità del siero di latte.
I silicati come l’amianto possono essere degradati per reazione con un agente riducente adatto, da cui prende origine il Trattamento con agenti riducenti, come un metallo nella suo stato elementare. Questi processi sono legate all’insorgere reazioni di ossidoriduzione. Il processo è anche chiamato di auto-propagazione in alta sintesi della temperatura. E’ stato dimostrato, ad esempio, che l’amianto si degrada con una miscela di ossido ferrico e magnesio elementare oppure con una reazione allumino-termica, o altro agente riducente dei metalli. La reazione, innescata da un impulso elettrico, quindi da una fonte a bassa energia per un istante e puntuale, procede attraverso il volume di reagenti su un fronte di combustione senza aggiunta di energia aggiuntiva e quindi il processo stesso diventa autoportante.
Trattamenti Meccanochimici
Nei trattamenti meccanochimici le fibre vengono degradate mediante fresatura meccanica.
I trattamenti meccanochimici si basano su azioni meccaniche la cui energia viene trasmessa ai MCA (Materiali Contenenti Amianto) dalle macchine di frantumazione attraverso la distruzione dei reticoli cristallini e dei legami molecolari presenti nell’amianto. Sono stati proposti con successo e utilizzati su scala reale e di laboratorio la Fresatura ad alta energia o processi di Ultrafresatura.
Sollecitazioni meccaniche ultraveloci, imposte da compressione e sfregamento, portano a una rapida distorsione del reticolo fibroso, l’espulsione di acqua molecole di OH e CO2 e la formazione di un isotropo e materiale amorfo.
I trattamenti purtroppo, sono altamente energivori.
