Il brevetto

Il brevetto “Industrial process for the direct temperature induced transformation and recycling of asbestos containing wastes using a tunnel kiln” depositato il 25/02/2009 e concesso il 19/03/2015 prevede un processo industriale per il trattamento termico delle lastre di cemento-amianto, nonché altri RCA e amianto friabile con tutto l’imballaggio e un’etichettatura delle sostanze pericolose prevista dalla normativa vigente al fine di evitare una possibile contaminazione dei locali dell’impianto. Mediante un processo di trasformazione per collasso e ricristallizzazione della struttura cristallochimica si ottiene un materiale denominato “KRY-AS” che non presenta più cristalli di asbesto.

Principio di funzionamento

Il processo che è alla base del brevetto è un trattamento di tipo termico che comporta una conversione cristallochimica. Tale conversione cristallochimica si basa su tre principali trasformazioni indotte dalla temperatura: la disidratazione, la deidrossilazione e la ricristallizzazione. Questo processo comporta la trasformazione dell’amianto in fasi cristalline innocue, con completa distruzione delle fasi fibrose originali.

Con il primo step del processo si osserva una perdita di acqua assorbita, per quanto riguarda la deidrossilazione, invece, si ha una rimozione dei elementi strutturali del minerale, i gruppi OH. Solo nell’ultimo stadio, a seguito della deidrossilazione si ha una ricristallizzazione del materiale amorfo mediante i processi di nucleazione e crescita dei cristalli (Kusiorowski, et al.,2012)

Le sperimentazioni

Le sperimentazioni condotte a partire dal 2004 dal Prof. A.F. Gualtieri del Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Modena e Reggio Emilia sono risultate indispensabili al fine di evidenziare l’efficacia di inertizzazione della metodologia sviluppata.

In una prima fase del lavoro sono state condotte analisi a scala ridotta per valutare, testare e migliorare il processo al fine di eseguire la prova presso un impianto industriale.

Gli esperimenti che sono stati condotti in questi anni di sperimentazione hanno utilizzato come materiale RCA lastre di cemento-amianto rappresentativi delle diverse tipologie di lastre, provenienti da differenti siti di bonifica. In una prima fase è stata eseguita una caratterizzazione e classificazione dei possibili materiali mediante la tecnica di diffrattometri a raggi X e microscopia elettronica (SEM). Lo studio dei risultati ha permesso di evidenziare una sostanziale uguaglianza nelle diverse tipologie, le fasi tipiche sono cementi (portlandite ed ettringite) accompagnate da amianto di serpentino (crisotilo) ed inerti (calcite, muscovite).

I campioni raccolti sono stati analizzati mediante diffrazione di raggi X (XRD), microscopia ottica ed elettronica (SEM e TEM) al fine di verificare l’effettiva trasformazione dei minerali di partenza.

Dopo molteplici prove preliminari, è stato eseguito il primo esperimento a scala industriale (denominato prova 9) nel giugno 2006 che ha condotto ad una completa inertizzazione, utilizzando un pacco di lastre di cemento-amianto, in buono stato che possedeva 61 lastre (dimensioni del pacco: 122 * 57 cm, altezza = 62 cm).

Dall’esperimento eseguito è merso che:

  • non è presente amianto;
  • non contiene in concentrazione totale > 0,1% sostanze elencate nell’allegato 1 al DM 16/2/93 e successive modificazioni che siano classificate “cancerogene di categoria 1 o 2 e siano etichettate almeno come tossica T con la frase di rischio R45 “Può provocare il cancro” o con la frase di rischio R49 “Può provocare il cancro in seguito ad inalazione”, ovvero classificate dalla Commissione Consultiva Tossicologica Nazionale (CCTN) nella categoria 1 o nella categoria 2, ovvero classificate dall’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul cancro (IARC) nel gruppo 1 nel gruppo 2a;
  • non contiene fibre che, indipendentemente dal loro diametro, abbiano la tendenza a fratturarsi lungo linee parallele all’asse longitudinale” (SIA).

Fasi del processo di inertizzazione

Il processo di trattamento degli RCA può essere suddiviso in 4 fasi:

a) Ricevimento e preparazione del materiale per il carico

b) Trattamento termico di inertizzazione

c) Scarico del KRY-AS

d) Deposito e trasporto del KRY-AS

Sistemi di monitoraggio e controllo

l controllo viene eseguito manualmente da operatori tecnici che gestiscono e monitorano il processo dalla sala controllo e intervengono ove necessario.

L’impianto è composto da sistemi di sicurezza finalizzati ad evitare il verificarsi di malfunzionamenti, inefficienza del sistema di riscaldamento e di conseguenza la mancata attuazione del ciclo di cottura idoneo alla trasformazione termica dei pacchi e la generazione di impatti ambientali incontrollati.

Al fine di assicurare una massima efficienza del sistema di abbattimento si prevede un meccanismo che, nel caso di una mancanza di gas o una caduta di temperature per motivi legati all’impianto elettrico/elettronico, il pacco sosti all’interno del forno in attesa che vengano ripristinate le condizioni iniziali e si completi il ciclo impostato.

Per quanto riguarda il sistema di abbattimento sono previsti due sistemi di precauzione volti al controllo dell’abbattimento delle emissioni. Nel dettaglio si precede un sistema di back up caldo gestito tramite gruppo elettrogeno sui camini (doppi) del forno e del postcombustore; in caso di guasto di uno dei ventilatori correlati ai camino del forno o del postcombustore, è previsto un ventilatore di riserva; il ventilatore in oggetto viene avviato in automatico in funzione della depressione rilevata sui condotti di aspirazione da due trasduttori di pressione in parallelo e due pressostati.