• Le modifiche apportate all’impianto, in risoluzione ai problemi presentatisi nella precedente sperimentazione, hanno consentito una migliore gestione del processo e un più accurato monitoraggio dei parametri operativi.

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Conclusioni

L’attività sperimentale svolta ha permesso di verificare l’impiego del processo di gassificazione ai fini del trattamento termochimico dei fanghi da depurazione civile, da soli o in miscela con biomassa legnosa.

Dallo studio svolto impiegando l’impianto pilota a disposizione possono essere tratte le seguenti conclusioni.

• Le modifiche apportate all’impianto, in risoluzione ai problemi presentatisi nella precedente sperimentazione, hanno consentito una migliore gestione del processo e un più accurato monitoraggio dei parametri operativi.

• Le prove sperimentali con pellet di legno hanno evidenziato come l’impianto, con la configurazione attuale, sia in grado di produrre un syngas con caratteristiche paragonabili a quelle reperibili in letteratura. Anche da un punto di vista della gestione dell’impianto, la sperimentazione ha fornito risultati soddisfacenti.

• La campagna sperimentale ha permesso di verificare la fattibilità tecnica della co-gassificazione di fanghi da depurazione con biomassa legnosa. In particolare, nell’ottica di minimizzare problemi operativi quali la fusione delle ceneri, la formazione di clinker e la conseguente difficoltà di smaltimento del residuo solido, e aumentare le prestazione del processo, il tenore di fango dovrebbe essere, con l’attuale configurazione dell’impianto, del 30% in peso (comunque non superiore al 50%)

• Le condizioni operative ottimali, per tutte le alimentazioni processate, sono state ottenute per un rapporto di equivalenza pari a 0,25..

• Esercendo l’impianto con un rapporto di equivalenza di 0,25, e con un tenore di fango in alimentazione del 30% sono state ottenute le seguenti prestazioni:

- Potere calorifico inferiore del gas = 5,4 MJ/Nm

- Resa specifica in gas prodotto = 1,32 Nm

/kg - Conversione di carbonio = 85%

- Efficienza di gassificazione = 53%

Conclusioni

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• L’analisi delle ceneri ha confermato come esse contengano la quasi totalità dei metalli pesanti originariamente presenti nella biomassa di partenza, ad eccezione di quelli volatili come Cd e Hg. Il test di lisciviazione eseguito sul residuo solido ottenuto dalla gassificazione di un’alimentazione costituita da soli fanghi ha evidenziato che i rilasci di metalli pesanti risultano tutti al di sotto dei limiti per rifiuti non pericolosi. Tale test rappresenta un criterio necessario, anche se non ancora sufficiente, per l’ammissione in discariche di rifiuti non pericolosi.

• Dall’analisi del tar prodotto risulta un aumento della frazione di componenti volatili altobollenti (Teb>450°C), passando dalla gassificazione del pellet di legno a quella del fango. Questo dato costituisce una buona base di partenza per una futura caratterizzazione del tar e fornisce informazioni utili per migliorare la struttura e la gestione dell’impianto.

• L’indagine eseguita per individuare il contenuto di micro e macro inquinanti presenti nel syngas ottenuto dalla gassificazione di soli fanghi ha evidenziato basse concentrazioni di diossine/furani (0.043 ng I-TEQ/Nm

) i IPA (0.5 µg/Nm

), ben al di sotto dei valori limiti per le emissioni di gas esausti. Le concentrazioni medie di polveri, HCl, HF, NH

risultano molto basse, dato che molti di questi composti vengono trattenuti dal sistema di lavaggio. Il contenuto medio di H

S è invece risultato elevato, 1390 mg/Nm

, dato l’alto contenuto di zolfo nella matrice di partenza.

Per quanto riguarda la fase di modellazione di processo, il modello implementato ha permesso di ottenere risultati paragonabili con quelli misurati sperimentalmente. Un buon accordo è stato ottenuto per quanto riguarda la dinamica dei profili termici nel tempo e la composizione dl gas prodotto, operando con un rapporto di equivalenza di 0,25. Un’analisi parametrica è stata condotta per quanto riguarda il rapporto di equivalenza; il miglior fittaggio dei datti sperimentali si è ottenuto per un valore di 0,25.

Nonostante il modello abbia fornito importanti informazioni per la comprensione del

processo di gassificazione dei fanghi in reattori updraft, il suo utilizzo rappresenta uno

strumento ad elevate potenzialità per uno studio ancora più dettagliato della dinamica

del sistema; future applicazioni potranno portare ad investigare l’effetto della

dimensione delle particelle, il tipo di agente gassificante e la conformazione stessa

dell’impianto, simulando il comportamento di un reattore downdraft, configurazione

che non è stato possibile analizzare dal punto di vista sperimentale.