La produzione di cemento Portland comporta la calcinazione e sinterizzazione generalmente in forni cilindrici rotanti di diverse sostanze depositate in parchi minerali. Tale processo genera gas di scarico che trasportano particelle di polvere e composti inorganici volatilizzati. Le particelle vengono trattenute da filtri a maniche o da precipitatori elettrostatici, producendo un materiale in forma polverulenta chiamato Particolato da Forni del Cemento (PFC). Si stima che circa 30 milioni di tonnellate all’anno di PFC vengono prodotti in tutto il mondo; la comune pratica di gestione del PFC consiste nel miscelarlo con i composti depositati nei parchi minerali ed immetterlo a monte del forno del cemento, riducendo così l’utilizzo di materie prime.

L’obiettivo principale della tecnologia integrata pre-trattamento/digestione anaerobica/riuso dei residui di processo oggetto della presente proposta è di accoppiare i vantaggi dei bassi costi dei trattamenti biologici con il riutilizzo di materie secondarie al fine di migliorarne la qualità e di utilizzarne tutte le risorse energetiche disponibili secondo principi di sviluppo sostenibile. Il progetto permetterà, grazie a strategici accordi intercorsi, di sperimentare in scala pilota un impianto di DA concesso in comodato d’uso all’Unità di Ricerca (attraverso un accordo scientifico con l’ENEA) direttamente in campo, grazie alla disponibilità dell’azienda co-finanziatrice, che metterà a disposizione una particolare area dedicata all’interno di un impianto di compostaggio.

La cenere volante di inceneritore di rifiuti urbani ha recentemente attirato l’attenzione di diversi ricercatori a causa del suo arricchimento in metalli pesanti a basso punto di fusione e microinquinanti organici, che hanno elevata tossicità ed un potenziale impatto negativo sull’ambiente. Per tali ragioni, le ceneri leggere di inceneritore devono essere smaltite e sono ricercati nuovi trattamenti intermedi prima dello smaltimento finale. Fino ad oggi, sono state sviluppate diverse tecnologie negli ultimi 20 anni per rimuovere o immobilizzare i metalli pesanti dalle ceneri di inceneritore. D’altra parte, i contaminanti organici sono molto difficili da rimuovere in modo economico ed efficiente. Poiché il carbone incombusto nelle ceneri ha un’are superficiale più alta, comparata alle particelle minerali, ed agisce come substrato catalitico per la sintesi de-novo di diossine, si suppone che la maggior parte di contaminanti organici come le diossine ed i clorobenzeni sono adsorbiti principalmente sulle particelle di carbone; di conseguenza, rimuovendo il carbone incombusto sarebbe possibile rimuovere i contaminanti organici. Inoltre, è molto probabile che anche il mercurio, rimosso dai gas di scarico e adsorbito su polvere di carboni attivi, può essere trovato nella frazione organica delle ceneri.

Sia l’innovazione tecnologica che l’espansione del mercato continuano ad accelerare la sostituzione apparecchiature elettriche ed elettroniche (AEE), portando ad un significativo incremento dei rifiuti (RAEE) derivanti dallo smaltimento di tali componenti. Al fine di utilizzare rifiuti plastici contenuti nei RAEE in applicazioni ad alto valore, è necessario per l’industria degli utilizzatori che i materiali riciclati devono possedere le stesse caratteristiche, in termini di dimensione, forma e purezza dei materiali vergini. Il rifiuto solido deve essere gradualmente ridotto in dimensione finchè non raggiunge la dimensione delle originali materie prime vergini (polimeri plastici), che hanno dimensione di grano tra 50 e 800 microns. Successivamente il materiale macinato deve essere purificato per poter consentire di recuperare selettivamente diversi tipi di plastiche. Tra i principi alla base della separazione fisica, l’effetto tribo-elettrico consente di separare materiali le cui conduttività sono molto simili, come nel caso delle plastiche. La tecnologia tribo-elettrostatica lavora sul principio che differenti materiali si trasferiranno una carica elettrica quando vengono strofinati l’uno contro l’altro: la conseguente densità di carica superficiale può essere utilizzata per separare questi materiali diversi in un campo elettrico. Questa proposta in tre fasi vuole meglio chiarire le modalità con cui le plastiche sono distribuite nei RAEE ed investigare l’efficacia/economicità della separazione tribo-elettrostatica per recuperare selettivamente polimeri plastcici da scarti elettronici che hanno precedentemente subito un trattamento di fine macinazione per incrementare il grado di liberazione.