Caratterizzazione chimica e chimico-fisica dei singoli CER

A seguito della classificazione merceologica, al fine di comprendere quali fossero le qualità energetiche dei rifiuti in esame e la loro composizione chimica, sono state eseguite, per ognuna delle frazioni merceologiche combustibili rilevate per ogni singolo rifiuto, le seguenti analisi:

 residuo secco a 105°C  ceneri a 600°C

 ceneri a 900°C

 determinazione del PCI

Sulla base dei dati ottenuti per ogni singola frazione è stata successivamente “ricostruita” la composizione del rifiuto secondo la seguente formula:

Dove:

Yj = valore del parametro “ricostruito”

yi = valore del parametro analizzato per ogni singola frazione merceologica

%p/pi = percentuale in peso di ogni singola frazione presente nel rifiuto.

Al fine di poter effettuare un’analisi dettagliata dei risultati ottenuti, si riportano di seguito i dati relativi alla caratterizzazione delle singole frazioni merceologiche combustibili di ciascun campione.

Dall’analisi dei dati relativi alla caratterizzazione del campione “A” (Tabella 9), si può osservare quanto segue:

 la carta è la frazione che presenta un maggior contenuto di umidità, seguita dal sottovaglio e dal legno.

 la plastica è la frazione che presenta il più alto valore di PCI, seguita dai tessuti e dal legno.

 tra le diverse frazioni merceologiche è possibile osservare valori discordanti relativi al contenuto di ceneri a 600°C e 900°C (la percentuale relativa al primo parametro è inferiore rispetto al secondo). La spiegazione di ciò risiede nel fatto che le aliquote inviate all’analisi sono differenti e l’elevata eterogeneità dei campioni fa sì che si ottengano tali risultati.

Tabella 9: Risultati relativi alla caratterizzazione delle frazioni merceologiche del Campione A.

Le tre frazioni che incidono in maniera determinante sul campione “ricostruito” sono i tessuti, la plastica e il sottovaglio dato che costituiscono rispettivamente circa il 62%, 16% e il 16% p/p del campione. In particolare, l’analisi dei dati mostra che i valori relativi ai parametri chimico-fisici del campione ricostruito sono praticamente simili a quelli della singola frazione tessuti. Ciò è giustificato dal fatto che le altre due frazioni (plastica e sottovaglio) hanno parametri chimico-fisici che si controbilanciano l’un l’altro e pertanto il loro effetto diventa praticamente nullo considerata anche l’equivalenza della loro frazione merceologica. Invece, per quanto riguarda le frazioni carta e legno, dato che costituiscono complessivamente il 5% p/p del rifiuto, si può ritenere il loro contributo trascurabile.

Da quanto emerge dai dati relativi alla caratterizzazione del campione “B” (Tabella 10), si può osservare quanto segue:

 i tessuti è la frazione che presenta un maggior contenuto di umidità, seguita dalla carta.

 la plastica è la frazione che presenta il più alto valore di PCI.  il sottovaglio presenta il maggior contenuto di ceneri.

PLASTICA CARTA LEGNO TESSUTI SOTTO

VAGLIO TOTALE MERCEOLOGICA % p/p 15,6 3,7 1,5 62,3 16,4 - Umidità % p/p 4,50 44,4 26,4 12,1 31,0 15,3 Ceneri a 600°C % p/p 6,20 12,5 4,50 12,9 10,7 11,2 Ceneri a 900°C % p/p 8,10 6,00 1,40 9,10 18,0 10,1 PCI kcal/kg 8920 1600 3090 4590 2860 4350 Campione A UM FRAZIONI MERCEOLOGICHE

 anche in questo caso, l’eterogeneità dei campioni determina valori di ceneri a 900°C maggiori rispetto ai valori determinati a 600°C.

Tra le frazioni presenti nel campione quelle che incidono in modo significativo sul campione “ricostruito” sono i tessuti, la plastica e il sottovaglio in quanto costituiscono rispettivamente circa il 15%, 37% e il 20% p/p del campione.

In particolare, si può vedere come il basso valore del PCI che si registra sul campione ricostruito sia dovuto al basso valore apportato dal sottovaglio a causa dell’elevato contenuto di ceneri che esso presenta.

Tabella 11. Risultati relativi alla caratterizzazione delle frazioni merceologiche del campione B.

Quanto appena osservato può essere attribuito alla presenza nel campione in esame, come rilevabile dai dati della Tabella 10, di una significativa percentuale delle frazioni inerti (circa il 25% p/p); quindi è possibile che parte di questa frazione sia presente nel sottovaglio contribuendo di conseguenza all’ottenimento di un basso valore di PCI della su detta frazione.

Dall’analisi dei dati relativi al campione “C” (Tabella 11), si può osservare anche in questo caso come le frazioni che incidono in maniera significativa sul campione ricostruito siano sempre la plastica, i tessuti e il sottovaglio; infatti quest’ultime frazioni costituiscono circa il 90% p/p del rifiuto. Per quanto riguarda la qualità energetica del rifiuto, si può vedere come la frazione responsabile di un basso valore di PCI del campione “ricostruito” risulti essere sempre il sottovaglio. Esso infatti mostra, tra le frazioni di maggior rilievo, sia il più basso valore di PCI che il maggior contenuto di ceneri.

PLASTICA CARTA TESSUTI SOTTO

VAGLIO TOTALE MERCEOLOGICA % p/p 36,6 3,20 14,8 19,8 - Umidità % p/p 4,10 23,8 38,0 8,6 10,0 Ceneri a 600°C % p/p 18,6 14,1 5,30 77,4 36,7 Ceneri a 900°C % p/p 20,7 10,2 5,40 74,9 39,6 PCI kcal/kg 6670 2600 2970 640 2100 Campione B UM FRAZIONI MERCEOLOGICHE

Tabella 11. Risultati relativi alla caratterizzazione delle frazioni merceologiche del campione C

I risultati relativi alla caratterizzazione delle frazioni merceologiche contenute nel campione “D” è riportata in Tabella 12; da essi è possibile notare quanto segue:

 la carta è la frazione che presenta sempre il maggior contenuto di umidità seguita dal sottovaglio e dai tessuti il cui contributo però risulta essere quasi nullo data la trascurabile presenza di tale frazione all’interno del campione in esame

 la plastica è la frazione che presenta il valore di PCI più alto ma, a differenza dei campioni precedenti, è presente in minor percentuale in peso (circa 9%); infatti, viste le % p/p, il valore del PCI per il campione “ricostruito” è influenzato principalmente dal PCI del legno e dal PCI del sottovaglio

 il sottovaglio è la frazione che presenta il maggior contenuto di ceneri

Anche in questo caso, la causa della bassa qualità energetica del rifiuto, in termini del valore del PCI, è riscontrabile nella frazione sottovaglio. Infatti, nel campione in esame è presente una significativa presenza di materiali inerti (circa il 18% p/p) e, come già visto per il campione “B”, è possibile che questi siano presenti anche nella frazione sottovaglio determinandone così uno scarso contributo energetico.

Tabella 12. Risultati relativi alla caratterizzazione delle frazioni merceologiche del campione D. PLASTICA CARTA LEGNO TESSUTI SOTTO

VAGLIO TOTALE MERCEOLOGICA % p/p 30,2 8,80 1,20 30,3 27,0 Umidità % p/p 17,4 47,7 32,1 38,7 33,8 30,6 Ceneri a 600°C % p/p 8,90 13,3 12,0 7,20 25,4 13,0 Ceneri a 900°C % p/p 15,5 10,3 13,0 4,10 36,5 16,8 PCI kcal/kg 6140 1530 2280 2640 1450 3200 Campione C UM FRAZIONI MERCEOLOGICHE

PLASTICA CARTA LEGNO TESSUTI SOTTO

VAGLIO TOTALE MERCEOLOGICA % p/p 8,70 12,2 20,7 2,40 37,6 Umidità % p/p 0,60 41,7 19,4 25,4 26,3 19,7 Ceneri a 600°C % p/p 12,3 14,3 1,10 7,10 14,9 8,80 Ceneri a 900°C % p/p 15,8 9,46 2,79 3,24 29,03 14,1 PCI kcal/kg 6300 1640 3120 3000 790 1770 Campione D UM FRAZIONI MERCEOLOGICHE

In Tabella 13 si riportano i risultati relativi alla “ricostruzione” dei campioni A, B, C e D: in base a quanto emerge dalla Tabella, è possibile osservare una grande variabilità dei risultati ottenuti a dimostrazione della elevata eterogeneità riscontrata nei campioni in esame.

Tabella 13. Valori dei parametri relativi ai campioni A, B, C e D “ricostruiti”

Infatti, confrontando i risultati dei campioni “ricostruiti” riportati in Tabella 13, si può osservare come i risultati relativi al PCI siano influenzati dal contenuto di umidità e dal contenuto di ceneri.

Analizzando il campione “A” si può notare che esso presenta un valore di PCI maggiore rispetto a tutti gli altri campioni, con un contenuto di umidità del 15% circa e un contenuto di ceneri minore rispetto agli altri campioni.

Invece per quanto riguarda il campione “B”, sebbene esso presenti tra i campioni analizzati il più basso contenuto di umidità, si osserva un valore di PCI inferiore rispetto al campione “A”: ciò è infatti dovuto all’alto contenuto di ceneri presenti.

Nel campione “C”, nonostante il contenuto di ceneri sia di poco superiore a quello riscontrato nel campione “A”, è stato ottenuto un valore del PCI inferiore rispetto a quest’ultimo a causa della presenza di un elevato contenuto di umidità

Per quanto riguarda il campione “D”, sebbene mostri valori relativi al contenuto di umidità e di ceneri intermedi ai campioni “A” e “C”, si nota un valore più basso di PCI in contrasto a quanto evidenziato fino ad ora.

Quindi, a seguito di quanto osservato fino ad ora per i singoli CER, si può concludere quanto segue: PARAMETRI UM A B C D Umidità % p/p 15,3 10,0 30,6 19,7 Ceneri 600°C % p/p 11,2 36,7 13,0 8,80 Ceneri 900°C % p/p 10,1 39,6 16,8 14,1 PCI kcal/kg 4350 2100 2810 1470 CAMPIONI

 è presente un alto contenuto di umidità; come visto quest’aspetto incide sul PCI del rifiuto ed è quindi necessario abbassare, tramite un più efficiente processo di essiccamento, il contenuto di umidità presente nei rifiuti.

 è presente un alto contenuto di ceneri che, come nel caso del campione “B, raggiunge valori di circa il 40%. Il contenuto di frazioni inerti è sicuramente la causa principale di questi valori elevati di ceneri.

 anche nei campioni ricostruiti, l’eterogeneità dei campioni iniziali ha determinato casi in cui i valori del contenuto di ceneri a 900°C erano maggiori rispetto ai valori determinati a 600°C.