Riassunto analitico
L’industria ceramica presente sul territorio produce una grande quantità di rifiuti, di cui una parte deriva dalla fase di depurazione dei fumi. La calce esausta contiene una gran quantità di metalli pesanti e altre sostanze altamente inquinanti che la rendono un rifiuto pericoloso, non smaltibile nelle discariche tradizionali. Vi è un interesse crescente riguardo la scoperta di nuovi metodi di gestione dei rifiuti per il futuro, in particolare che rispondano a requisiti di economicità, efficacia e semplicità di gestione. Questo lavoro di tesi, basato sull’inertizzazione di calce esausta tramite processi di attivazione chimica alcalina, può rappresentare appunto uno di questi trattamenti grazie alla capacità delle matrici geopolimeriche di fissare gli elementi pericolosi. I geopolimeri possono essere formati a temperatura ambiente e possiedono eccellenti proprietà chimico-fisiche, che li rendono materiali adatti ad immobilizzare per lungo tempo elementi pericolosi. L’efficacia di immobilizzazione dipende dalle condizioni di reazione e dalle caratteristiche del materiale di partenza, come ad esempio il rapporto Si/Al e specialmente la reattività delle fasi cristalline. Il metacaolino è la fonte di allumino-silicati e rappresenta dunque il legante fondamentale usato nella preparazione del geopolimero. La formulazione dei campioni prevede di mescolare il metacaolino con la calce esausta in diverse percentuali e attivare la miscela con idrossido di sodio e silicati di sodio. I campioni geopolimerici così realizzati sono lasciati stagionare 7, 28 e 90 giorni prima di essere caratterizzati a livello strutturale attraverso una serie di tecniche descritte nel corso della trattazione. L’obiettivo principale è quello di valutare la lisciviazione degli elementi inizialmente presenti nella calce e inglobati dalla matrice geopolimerica. Il test di cessione viene condotto secondo lo standard europeo EN 12457. Inoltre, in funzione dei limiti di limiti di concentrazione nell'eluato per l'accettabilità in discariche per rifiuti non pericolosi imposti dal D.M. 27 settembre 2010, viene valutata la possibilità di declassare il rifiuto da pericoloso a non pericoloso.
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Abstract
The ceramic industry placed on the territory produces several tons of waste every year. Some of theme derive from the step of fumes purification. Exhausted lime contains a large amount of heavy metals and other highly polluting substances that make it a hazardous waste, not disposable in traditional landfills.
There is a growing interest in the discovery of new methods of waste management for the future, especially for those with requirements of economic efficiency and easiness of management.
This work, based on the inertisation of exhausted lime through alkaline chemical activation processes, can represent one of these treatments thanks to the ability of geopolymeric matrices to fix dangerous elements.
Geopolymers can be formed at room temperature and have remarkable chemical-physical properties, which make them suitable for immobilizing dangerous elements for a long time.
The effectiveness of immobilization depends on reaction conditions and ON the characteristics of starting material, such as the Si/Al ratio and especially the reactivity of crystalline phases.
Metacaolin is the source of alumino-silicates and, therefore, it represents the fundamental binder used in the preparation of the geopolymer.
The formulation of the samples involves mixing the metacaolin with the exhausted lime in different percentages and activating the mixture with sodium hydroxide and sodium silicates.
The geopolymeric samples are hardened for 7, 28 and 90 days before being structurally characterised by a series of techniques described in the course of the discussion.
The main purpose is to evaluate the leaching of the elements initially found in the lime and incorporated by the geopolymeric matrix.
The leaching test is conducted according to the European standard EN 12457.
Furthermore, by taking into account the DM 27 september 2010, which imposes an acceptability limit for non hazardous waste landfills, the concentration limit in the eluate will be considered to asses the opportunity for downgrading from hazardous to non hazarodus waste.
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