Scopriamo il calorimetro, per valutare le caratteristiche chimico-fisiche dei rifiuti

La crescente produzione di rifiuti solidi urbani (il cui acronimo è RSU) che derivano da tutte le attività domestiche e commerciali, ha posto notevoli problemi alle moderne società industrializzate, indirizzando la ricerca e sviluppo verso nuove soluzioni per uno smaltimento che implichi il minor impatto ambientale possibile.

Scopriamo in questo approfondimento quali sono i migliori strumenti in grado di valutare le caratteristiche chimico/fisiche principali dei rifiuti solidi urbani, riuscendone ad ottimizzare l’utilizzo e garantendo così un’ambiente più green.

I rifiuti solidi urbani costituiscono infatti delle matrici molto eterogenee e la strategia per il loro smaltimento prevede, dopo il recupero di materiali per il riciclo, anche il recupero energetico dalla frazione residua, ovvero la frazione rimanente dopo la raccolta differenziata.

Le recenti normative europee sono finalizzate a promuovere l’impiego e lo sviluppo dei Combustibili Solidi Secondari (CSS) ricavati dai rifiuti, ampliando le possibilità di utilizzo di questi ultimi come combustibile alternativo per il recupero di energia in impianti di incenerimento e co-incenerimento.

Per questo motivo può risultare davvero utile valutare le caratteristiche qualitative dei rifiuti attraverso una caratterizzazione chimico-fisica, in modo da consentire di diversificare la tecnologia di smaltimento, oltre che la scelta e la progettazione dei sistemi di gestione ed il relativo trattamento.

Per un laboratorio che si occupa di analisi ambientale è di fondamentale importanza avere a disposizione una serie di strumenti analitici che consentano la determinazione del potere calorifico superiore (PCS) ed inferiore (PCI) in fase di analisi della composizione elementare e con preparazione del campione, in piena conformità alle norme italiane UNI, le europee CEN/TS e la normativa tecnica americana ASTM.

Trattamento e analisi campione

Il primo passo del trattamento consiste, appunto, nella preparazione del campione: quest’ultimo dovrà essere necessariamente omogeneo e fine, così da essere facile da pesare ed analizzare.

Poi arriva il processo di macinazione per taglio ed impatto, il più indicato per il trattamento di materiali eterogenei, duri e resistenti e per quello di materiali fibrosi ed elastici, sino al raggiungimento di una finezza predefinita. Si garantisce così il rispetto della termo-sensibilità dei materiali.

Le principali analisi sui materiali destinati alla combustione sono dedicate a:

• misura dell’energia sprigionata attraverso il potere calorifico superiore e inferiore
• misura degli eventuali inquinanti presenti (ad esempio contenuto di alogeni, azoto o zolfo)

Per questo l’accoppiata calorimetro-analizzatore elementare è di largo interesse per l’analisi ambientale.

La quantificazione di idrogeno, insieme all’analisi eseguita con il calorimetro, permette di calcolare il potere calorifico inferiore, ovvero l’energia reale ricavabile dal processo.

Ultimo aggiornamento il 18 Giugno 2024 da Rossella Vignoli