Riassunto analitico
L’elaborato di tesi si colloca nell’ambito degli aggregati leggeri noti in inglese come LWAs (Lightweight Aggregates) i quali, dopo una loro diffusione iniziale nel campo edilizio grazie alle relative performance d’isolamento termico\acustico, riempimenti e sottofondi stradali, maggior resistenza a cicli gelo/disgelo, trovano ora una nuova applicazione nel settore agricolo e del giardinaggio. Questi aggregati sono materiali che per forma e dimensione si possono comparare a quelli commerciali come i prodotti della LECA® (acronimo inglese di Light Expanded Clay Aggregates), ma con migliore funzionalità, essendo duplice lo scopo del lavoro, ovvero valorizzare residui e sottoprodotti del settore agro-alimentare e sfruttare le caratteristiche intrinseche di questi materiali. Nel presente studio di ricerca, si andranno a realizzare un aggregati leggeri con rifiuti e sottoprodotti derivanti dal comparto agro-alimentare quali fanghi provenienti dalla lavorazione della birra, cenere di farina di ossa, fondi di caffè e anche rottami di vetro usato per lo sviluppo di un vetro con caratteristiche di rilascio controllato di nutrienti (vetro fertilizzante), agendo nell'ambito di un’economia circolare che vede lo smaltimento in discarica come ultima tappa della vita del prodotto. In questa tesi si andranno a creare e studiare due tipi di aggregati leggeri: • Aggregati leggeri con funzione fertilizzante: realizzati con un’argilla rossa locale proveniente dalla cava di Samone (Zocca, Provincia di Modena) come matrice principale, fango derivante dalla lavorazione della birra come agente porizzante (dovuto al suo elevato contenuto in materia organica) e un vetro preparato in laboratorio a partire da rottami di vetro, cenere di farina di ossa animale e carbonato di potassio K2CO3. Il vetro è stato ottenuto mediante fusione a 1450°C, colato in acqua e macinato fino a granulometria <100 micrometri. • Aggregati leggeri con effetto drenante: realizzati con argilla rossa proveniente dalla cava di Samone di cui sopra come matrice principale e fondi di caffè come agente porizzante. Su questi LWAs sono stati effettuati studi chimici, fisici e di impatto ambientale. I test fisici comprendono assorbimento statico (24 ore), dinamico (bollitura per 6 ore), misura della densità apparente e reale e calcolo della porosità totale; mentre per i test chimici si valutato il valore di pH, conducibilità elettrica e, tramite test in acido citrico per 21 giorni e 30 minuti, il rilascio degli elementi nutrienti. Questi test sono di fondamentale importanza perché l’obbiettivo dello studio è verificare se gli aggregati realizzati possono essere utilizzati in ambito agricolo. Per indagare gli effetti dei materiali realizzati sui parametri chimico-fisici del terreno e, di conseguenza, sulla fisiologia vegetale, è stata realizzata una prova di crescita in vivo utilizzando semi di Ocimum basilicum (basilico), impiantati in substrati addizionati con diverse quantità di LWAs. Gli effetti dei materiali realizzati sulla crescita vegetale sono stati conseguiti analizzando la biomassa ottenuta da parte delle piante di O. basilicum sp. sulle diverse tipologie di substrati preparati. Con il software SimaPro 8.0.4 si è fatta un'analisi LCA sulla valutazione di impatto ambientale dell’aggregato leggero con vetro al 50% (V50) per la produzione di basilico. Si è scelto l’aggregato leggero V50 perché per normativa rientra negli aggregati leggeri a matrice vetrosa con funzione fertilizzante ed inoltre dato che non presente in banca dati il processo di crescita del basilico si è fatta l’ipotesi di utilizzare quello della lattuga. La valutazione di impatto ambientale ci permetterà di capire se l’aggregato realizzato in laboratorio potrà trovare un futuro su scala industriale.
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