Il problema della produzione dei rifiuti e del loro smaltimento è cruciale, in particolar modo per la salvaguardia dell’ambiente. Purtroppo, in passato, i costi e i benefici relativi alla riduzione di volume, nocività e tossicità non erano sufficientemente adeguati, per cui è stato necessario studiare soluzioni maggiormente performanti per il conseguimento del risultato e per i benefici che ne derivano per il paesaggio, per l’ambiente e per la salute dell’uomo.
Oggi è possibile, tramite l’inertizzazione o fissazione chimica, ottenere dei risultati che riguardano l’insolubilizzazione dei metalli tossici, che possono essere presenti e che rappresentano un pericolo per il suolo, per le acque freatiche o di superficie che si trovano nei pressi della discarica.
Quando il materiale si trova sotto forma di fango è necessario un trattamento chimico, oltre all’inertizzazione, che consenta il consolidamento del fango.
Quali sono i tipi di rifiuti e come vengono trattati
Come ben sappiamo, ci sono diverse tipologie di rifiuto: organico, inorganico o misto. Quando prevale la natura organica, i rifiuti possono essere bruciati per ricavarne energia. Le ceneri vengono trattate come rifiuti solidi inorganici.
I rifiuti inorganici spesso contengono metalli tossici allo stato di sali solubili, che penetrano nel sottosuolo inquinando le falde d’acqua.
Rifiuti solidi: quali sono e quali danni possono arrecare all’ambiente.
I rifiuti solidi possono essere costituiti da materiale completamente inerte dal punto di vista tossicologico.
Quando questo succede, i rifiuti possono essere avviati alla discarica senza problemi, oppure essere utilizzati come materiali per il riempimento in pozzi, cave o anche miniere. Tuttavia, quando la composizione dei rifiuti ingloba anche dei metalli tossici in forma solubile, allora devono essere inertizzati prima di essere avviati alla discarica.
Fanghi: quali sono le loro caratteristiche
Per il loro carattere plastico, i fanghi non sono idonei per sopportare carichi. Il loro utilizzo, pertanto, non può essere configurato come materiale di riempimento. Nella loro composizione sono presenti metalli tossici allo stato di sali disciolti o solubili, per cui è necessario un un trattamento chimico che oltre a inertizzarli li consolida, così da poterli avviarli alla discarica.
Soluzioni acquose: cosa fare quando contengono sostanze tossiche
Le soluzioni acquose possono contenere una molteplicità di ioni tossici che possono essere presenti a base o a bassissime concentrazioni. Il modo più semplice ed economico è rappresentato dall’insolubilizzare gli ioni utilizzando dei reagenti. Attraverso questi ultimi, i metalli sedimentano velocemente e si concentrano nella fase solida di volume molto piccolo rispetto al volume del liquido iniziale.
Il sedimento, una volta separato dalla fase liquida, ha le caratteristiche di un fango inertizzato; quindi, a questo punto può essere smaltito. La soluzione acquosa, una volta depurata, potrebbe essere immessa in un corso d’acqua o smaltita nell’ambiente.
Come vengono classificati i rifiuti
Oltre alle caratteristiche fisiche e allo stato in cui il rifiuto si trova, dobbiamo distinguere i rifiuti contenenti i metalli, che possono essere classificati in base alla loro provenienza, come per esempio il settore metallurgico, il settore conciario, il settore elettrochimico o quelli provenienti da centrali elettriche e inceneritori, oppure prodotti nel settore ceramico.
Inertizzazione dei rifiuti: come avviene
L’insolubilizzazione per i sali dei metalli tossici veniva effettuata con latte di calce. Tuttavia, questo metodo non evita l’inquinamento, ma lo rallenta. In base a quanto detto finora, è chiaro che era necessario trovare un rimedio più efficace e irreversibile.
Il principio secondo il quale i reagenti funzionano è quello di ridurre i metalli tossici nello stato in cui la natura li conserva.
L’applicazione dei silicati come inertizzanti di rifiuti tossici
I silicati sono utilizzati per l’inertizzazione dei rifiuti per i seguenti motivi
- tendenza a polimerizzare;
- potere neutralizzante e tampone;
- insolubilità dei sali di metalli non alcalini;
- potere adsorbente;
- capacità scambio-ionica e chelazione.
Gli unici silicati solubili sono quelli dei metalli alcalini e quelli delle basi ammoniche, mentre tutti gli altri sono insolubili. I silicati insolubili, in soluzione acquosa, hanno un comportamento analogo. Tuttavia, tra i prodotti più utilizzati c’è il silicato di sodio, perché si contraddistingue per l’efficacia e l’economicità del processo, e può essere utilizzato per tutte le applicazioni industriali.
Come viene utilizzato il silicato di sodio per l’inertizzazione dei rifiuti
Nel dettaglio, il rifiuto viene miscelato con una soluzione di sodio silicato. Nel caso in cui il rifiuto si trovi allo stato solido, allora viene prima spezzato e sminuzzato; quindi, si aggiunge un induritore del silicato.
In base alle caratteristiche fisiche del rifiuto e alla quantità, si miscela in proporzione il silicato. Bisogna tener presente che all’interno del rifiuto ci sono già delle sostanze indurenti: per questo ogni dosaggio deve essere personalizzato.
Generalmente si scelgono induritori ad azione lenta, perché è possibile controllare la reazione. Le reazioni chimico-fisiche causano l’inertizzazione e il consolidamento di un rifiuto, azioni che sono spesso simultanee e molto complesse.
L’uso del silicato di sodio presenta tre fasi:
Nella prima fase c’è l’interazione fra silicato e le sostanze presenti nel rifiuto. In questo caso avvengono la neutralizzazione degli acidi e l’aumento del grado di polimerizzazione degli anioni silicato, la formazione della silice colloidale, gelificazione della massa, cattura della massa liquida entro la struttura del gel e l’insolubulizzazione di tutti i metalli polivalenti. La consistenza della massa gelatinosa è tale da non poter sopportare i carichi
Nella seconda fase il sodio silicato interagisce con i cationi polivalenti, che vengono rilasciati dall’agente induritore. Il materiale solido finale è inerte e può a questo punto essere movimentato e utilizzato per il riempimento di cave e pozzi.
Nella terza fase l’induritore si trasforma mediante l’idrolisi ed idratazione. Si ritiene che avvengano delle reazioni tra l’agente indurente, il silicato di sodio e i componenti del rifiuto. Questa fase ha luogo quando il rifiuto è stato messo a dimora nella discarica.
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