THOR (Total HOuse waste Recycling)

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Il THOR (Total HOuse waste Recycling), acronimo che tradotto dall'inglese significa "riciclo totale del rifiuto domestico", è una tecnologia sviluppata dal CNR, insieme alla società ASSING SpA di Roma, per il trattamento meccanico dei rifiuti solidi urbani e la produzione di CDR in polvere. Il sistema THOR mira alla separazione e valorizzazione di materie prime e di combustibile pulito dai rifiuti, in particolare dai rifiuti urbani.

Il sistema è basato su di un trattamento di tipo meccanico del tutto simile a quello che viene effettuato in un impianto tradizionale di produzione CDR a valle del quale viene inserito un reattore meccano-chimico, un particolare tipo di mulino, che opera la raffinazione della frazione inferiore a 20 mm, per ottenere un CDR di qualità a granulometria molto fine.

Meccanismo[modifica | modifica wikitesto]

I rifiuti da trattare, dopo una prima rimozione grossolana dei metalli ferrosi, vengono frantumati e vagliati per ottenere due frazioni. La frazione più grossolana (> 20 mm) può essere ulteriormente trattata ai fini del recupero dei metalli e la separazione degli inerti dalle plastiche pesanti. La frazione più fine (< 20 mm) viene alimentata al reattore meccano-chimico, che costituisce l'elemento principale e peculiare della tecnologia.

Inizialmente (2003) esso era costituito da un mulino del tipo ad attrito, successivamente sostituito (2005) con uno di tipo planetario, più efficiente e meno costoso. Quest'ultimo è costituito da cilindri di acciaio rotanti ed ermeticamente chiusi detti camere di macinazione o “giare”, all'interno delle quali sono presenti dei corpi macinanti di forma sferica che occupano circa la metà del volume libero. Il prototipo realizzato, costituito da 4 camere da 65 litri ciascuna, è in grado di trattare fino a 4 t/h, con una potenza elettrica installata di 200 kW.

La micronizzazione viene ottenuta con tempi di residenza dell'ordine di pochi secondi durante i quali vengono raggiunte, secondo quanto dichiarato, pressioni superiori a 1.000 bar. All'interno del mulino può essere aggiunto dell'ossido di calcio per neutralizzare il cloro liberato dalle reazioni di declorurazione dei composti clorurati e ridurne il contenuto. Il prodotto finale presenta una granulometria dell'ordine degli 80-100 micron. Pertanto il sistema richiede nel complesso un controllo spinto delle polveri, basato su diversi sistemi di trattamento di effluenti gassosi.

Processo[modifica | modifica wikitesto]

L'impianto THOR è costituito da vari apparati, che hanno lo scopo di separare i materiali metallici, gli inerti e il vetro, i rifiuti contenenti cloro (plastiche PVC) e la successiva macinazione della frazione combustibile per la produzione di CDR.

Secondo quanto dichiarato dal CNR le fasi di lavorazione a cui è sottoposto il rifiuto sono nell'ordine:

  1. frantumazione e vagliatura
  2. separazioni magnetiche dei metalli ferrosi
  3. separazioni dei metalli non ferrosi mediante correnti parassite
  4. separazione degli inerti attraverso una divisione balistica
  5. eventuale separazione e arricchimento di una frazione “compounds” fatta da gomme, PVC e altre plastiche pesanti
  6. macinazione della frazione combustibile dei rifiuti in un mulino micronizzatore, per raggiungere dimensioni submillimetriche
  7. raffinazione del combustibile mediante ciclonatura

Il risultato di tale trattamento è la produzione di un combustibile "micronizzato" (cioè micro-triturato) dal potere calorifico paragonabile a quello del carbone. Durante la fase di micronizzazione, l'acqua contenuta nel rifiuto evapora; anche gran parte del cloro (responsabile della formazione di diossine ) viene estratto sotto forma di sali, NaCl o CaCl2, che vengono sottratti al combustibile mediante ciclonatura[1] Tale combustibile è prodotto in forma di polverino, ma può essere pellettizzato e utilizzato nei forni industriali. Il principio della ultramacinazione è di pubblico dominio, ed è stato ripreso da numerose altre tecnologie di macinazione, oggi presenti sul mercato.

Il THOR nella gestione dei rifiuti[modifica | modifica wikitesto]

Il sistema Thor tratta i rifiuti tal quali o il sovvallo proveniente dalla raccolta differenziata, ciò che andrebbe in discarica o in incenerimento. La tecnologia è stata testata per un anno in Sicilia presso Capo d’Orlando (ME). Tra il 2008 e il 2010 è stato attivo un impianto sperimentale gestito da Buzzi Unicem insieme alla Assing Spa nell'area situata presso Sommariva del Bosco (CN) per produrre CDR-Q per cementeria.

Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]

Il primo impianto prototipale, basato su un mulino ad attrito, denominato THOR-I è stato testato nel 2003 presso il centro di ricerca CNR di Montelibretti (RM). Nel 2007 è stato realizzato un secondo prototipo impiegante un mulino planetario, denominato THOR II. Su tale impianto sono state condotte una serie di prove sperimentali nel corso del 2008 presso il sito di Capo d'Orlando (ME) della società Arcobaleno Srl. Lo stesso impianto fu smontato e spostato presso il sito della Buzzi Unicem di Sommariva del Bosco (CN). Nel sito si realizzò una sperimentazione condotta in collaborazione con il gruppo Buzzi UNICEM SpA, potenzialmente interessato allo sfruttamento del CDR nei cementifici di propria gestione. Il THOR è stato installato su una linea da 4 t/h a valle della tritovagliatura primaria.

La tecnologia THOR è stata messa a punto dall'Istituto di Studi sui Materiali Nanostrutturali (ISMN) del CNR, in collaborazione con la società di ingegneria Assing SpA. L'idea originaria prende spunto dalle tecniche di raffinazione sviluppate dall'industria mineraria, in questo caso finalizzate al recupero delle frazioni valorizzabili e alla contestuale separazione di eventuali composti contaminanti. Si tratta in pratica di un sistema per la produzione di un CDR (Combustibile da rifiuti) di buona qualità a partire da RUR (Rifiuti Urbani Residui) e/o da alcune tipologie di rifiuti speciali (scarti di lavorazione dell'industria del legno, imballaggi di plastica ecc.), nella prima parte del tutto simile a quelli di tipo tradizionale, nel quale viene inserito uno stadio finale di “micronizzazione” del materiale, che realizza l'innesco di reazioni di tipo meccano-chimico.

Il prodotto finale è un materiale pulverulento con elevato potere calorifico, bassa umidità e ridotto contenuto di sostanze contaminanti. In funzione dei rifiuti trattati in ingresso, il prodotto può anche arrivare a soddisfare i requisiti di un CSS (Combustibile Solido Secondario) in quanto povero di metalli pesanti e di cloro e ricco di frazione combustibile.

I prodotti di ultramacinazione ottenuti da RSU (rifiuti solidi urbani) tramite impianti di trattamento meccanochimico del tipo "REFOLO" sono stati testati, negli anni successivi, dall'Università di Roma, dip.to di Ingegneria Aerospaziale, ed hanno dimostrato di poter essere sottoposti a gassificazione con un basso tenore di residui catramosi e di idrocarburi policiclici, che sono tipici di altri combustibili da rifiuto. Dopo due anni di sperimentazioni la tecnologia THOR è stata dismessa per mancanza di sovvenzioni.

La tecnologia di trattamento di rifiuti tramite "ultramacinazione" non è però scomparsa ed oggi è ripresa in numerose altre applicazioni industriali.

Considerazioni ENEA[modifica | modifica wikitesto]

Circa la sua effettiva applicabilità sul piano industriale occorre quanto meno attendere i risultati delle esperienze che sono state condotte e si stanno conducendo a livello di impianto pilota, dapprima a Capo d'Orlando (ME) e successivamente a Sommariva del Bosco (CN). La tecnica della meccano-chimica è impiegata industrialmente soprattutto nel settore della produzione di leghe metalliche pregiate. La sua applicabilità al trattamento dei rifiuti non appare scontata poiché, al di là di problematiche tecniche non escludibili aprioristicamente, sono ancora da valutare gli aspetti relativi alla fattibilità economica ed ambientale di questo tipo di trattamento. Non essendo stato possibile disporre di ulteriore documentazione tecnica, si può solo affermare che la tecnologia in questione risulta caratterizzata da consumi energetici piuttosto elevati in grado di inficiarne la sua fattibilità tecnico-economica. Tali consumi sono legati alla fase di pretrattamento (concettualmente del tutto simile ad un impianto di produzione di CDR), all'ultramacinazione (per la quale viene dichiarata una richiesta di circa 50 kWh/t), alla fase finale di pellettizzazione (a nostro parere imprescindibile in quanto la granulometria ultrafine del materiale ottenuto lascia presupporre difficoltà di manipolazione e trasporto, tenuto conto anche dei rischi legati alla sua infiammabilità), nonché al trattamento dei sovvalli. Riguardo a quest'ultimo aspetto occorre ricordare infatti che l'ultramulino richiede una preventiva selezione spinta, potendo accettare in ingresso una pezzatura di circa 20 mm.

Un ulteriore aspetto da valutare riguarda infine l'adozione di adeguati sistemi di contenimento delle emissioni di polveri ultrafini che potrebbero originarsi proprio da perdite accidentali di prodotto. Studio ENEA/Federambiente

Progetti futuri[modifica | modifica wikitesto]

Il 1º aprile 2011 si è svolto presso la sala consigliare del comune di Pieve Emanuele un convegno[2] in cui si è discusso dello sviluppo del progetto THOR nell'ambito del piano energetico comunale.[3][4] Se realizzato, si tratterebbe della prima applicazione a livello commerciale del sistema THOR.[5][6]

Interesse dei media[modifica | modifica wikitesto]

Servizi sul sistema THOR sono stati realizzati dal Sole 24 ORE,[7][8] dal TG LA7[9][10] e dal TG3.[11][12]

Note[modifica | modifica wikitesto]

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]