Waste Biorefining

Vi è l’esigenza internazionale di una innovazione radicale nel settore del trattamento dei rifiuti. In particolare, occorre chiudere il ciclo di trattamento in modo ambientalmente corretto garantendo la neutralità sotto il profilo delle emissioni di CO2. Nuovi concepts tecnologici possono consentire il raggiungimento degli obiettivi previsti. Occorre infatti valutare la possibilità di realizzare delle piattaforme integrate di bio-trattamento, realizzate con scale di impianto adeguate, con la possibilità di convertire il biogas a biometano, garantendo la neutralità complessiva della filiera sotto il profilo delle emissioni di CO2.

CRF è impegnata nello sviluppo di specifiche attività di ricerca che possano consentire il superamento dell’attuale stato dell’arte nel settore del waste processing, consentendone una riconversione in ottica circolare.

Linea di ricerca 1: sviluppo di un concept innovativo per il trattamento della frazione organica dei rifiuti che consenta la chiusura dei cicli di CO2

 L’attività di ricerca riguarda la sintesi di uno schema di processo di una piattaforma di bio-refining dei rifiuti che consenta la chiusura dei cicli ambientali. Tali obiettivi possono essere raggiunti grazie all’utilizzo di unità di trattamento già sperimentate (sistemi di upgrading del biogas a biometano, sistemi per il trattamento spinto dei reflui) e mediante sviluppo di nuovi sistemi di accumulo e conversione della CO2 in metano.

Linea di ricerca 2: trattamento di reflui organici recalcitranti con processi catalitici di wet oxidation

Studio delle potenziali applicazioni di processi WOX (wet oxidation) per il trattamento di frazioni organiche recalcitranti ai trattamenti biologici convenzionali e finalizzate a garantire il trattamento in-situ degli effluenti liquidi.

I processi di ossidazione catalitica ad umido consentono di ridurre le severe condizioni di processo (pressioni di 250 bar, temperature di 300 °C) necessarie con i processi tradizionali, con conseguente abbattimento dei costi.

L’ossidazione in presenza di catalizzatore consente di operare il processo a pressioni di circa 16 bar e 200°C. E’ possibile ridurre drasticamente i livelli di BOD/COD e abbattere differenti composti organici recalcitranti al trattamento con processi biologici e fisici tradizionali. Ottimi rendimenti sono ottenibili con inquinanti resistenti quali: fenoli, BTEX, erbicidi, PCB. La convenienza economica tende a crescere all’aumentare delle concentrazioni di inquinanti resistenti, diventando comparabile con quella di altre opzioni di trattamento.

A circular proposal for the European Commission:

The focus of circular economy is the passage from a linear economic model to a circular approach. This shift requires a much stronger commitment to sustainable management of waste and resources. Deposition of waste on soil still has a crucial role as a final sink for closing materials loop according to “Back to earth principle”. The regulations of landfilling at international level seems quite outdated, as is still promoting unsustainable approaches without any consistent control of long term environmental risks. The aim of the BioLand project is to seek new technological frontiers and explore innovative path that goes beyond landfill.

Environmental Modelling

Linea di ricerca: modelli predittivi per il monitoraggio ambientale

I PEMS (predictive emissions monitoring system) sono strumenti di monitoraggio delle emissioni basati su modelli di calcolo previsionali. I PEMS costituiscono la frontiera tecnologica per il monitoraggio ambientale in quanto consentono di superare le centraline di monitoraggio in continuo (CEMS) attualmente utilizzate e che pongono problemi di costi e di affidabilità di funzionamento. Un grande interesse per lo sviluppo dei PEMS è stato dimostrato dalla industria petrolifera e dai grandi impianti di processo.

I PEMS sono sistemi integrati HW e SW che, sulla base di misure real-time dei parametri di processo ed ambientali determinano i valori di emissione. L’applicazione di tali sistemi da parte delle più avanzate agenzie ambientali (U.S.E.P.A.) ha dimostrato che l’accuratezza di tali sistemi risulta comparabile con i CEMS.

I principali vantaggi dei PEMS sono ascrivibili alla possibilità di correlare lo stato del processo con i livelli di emissione al fine di anticipare le azioni correttive evitando sforamenti dei livelli di emissione accettabili.

Linea di ricerca: Analisi di rischio sanitario ed ambientale

Le tecniche di analisi del rischio sanitario costituiscono una frontiera tecnologica per la modellistica e l’ingegneria ambientale. Nuove conoscenze scientifiche, una maggiore sensibilità ambientale di cittadini ed istituzioni, i sempre maggiori vincoli posti dalla normativa ambientale,  impongono una specifica valutazione del rischio sanitario sia in fase di localizzazione di nuovi impianti industriali che in fase di verifica di impianti esistenti.

L’attività di ricerca sul rischio sanitario ed ambientale può consentire alle Istituzioni, alle agenzie ambientali e sanitarie di disporre di modelli predittivi e strumenti affidabili su cui basare i pareri autorizzativi, l’analisi di scenari, per rispondere alle istanze crescenti di tutela della salute della popolazione. Lo sviluppo della modellistica previsionale, unitamente al monitoraggio strumentale, può consentire di innalzare i livelli di protezione dell’ambiente e della salute, individuando il compromesso ottimale tra esigenze produttive e di mercato e istanze ambientali e sociali.

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