Produzione, caratterizzazione e applicazione di biochar da pirolisi di fanghi biologici: verso un approccio circolare “end-of-waste” di fanghi biologici mediante l’impiego di biochar come filtri per la rimozione di microinquinanti organici
Abstract
Progetti di ricerca in collaborazione fra Università/Enti di ricerca e altri soggetti pubblici o privati con l’obbiettivo di sostenere percorsi di alta formazione che integrino le conoscenze teoriche con le competenze realizzate in specifici contesti d’esperienza.
Project Name
FITOCHAR
Publication Year
2023
Coordinator
UNIFI
Announcement name
Progetti di Alta Formazione attraverso l’attivazione di Assegni di Ricerca (Bando assegni di ricerca anno 2023)
Expected Duration
24 Months
60,000 €
Total cost project
48,000 €
Contribution paid
1
Total fellowship
Announcement description
In questo progetto, che sarà svolto in collaborazione con Gestione Impianti Depurazione Acque S.p.A. (G.I.D.A., Prato), saranno prodotti e caratterizzati biochar derivanti da pirolisi di fanghi biologici (provenienti da impianti di depurazione (I.D.) gestiti da G.I.D.A.), una matrice di scarto notoriamente caratterizzata da elevata pericolosità ambientale. La produzione avverrà in un impianto di pirolisi in scala pilota, costruito nell’ambito di precedenti ricerche, nel quale la termoconversione del fango è eseguita in una camera di acciaio saturata con azoto prima della fase termica e in cui, durante tale fase, il feedstock è attraversato da una debole corrente del medesimo gas inerte. I gas di pirolisi condensabili alla temperatura di zero gradi sono raccolti grazie alla presenza di un refrigerante collegato a un termocriostato, allo scopo di verificare il potere calorico del bio-olio ottenuto durante il processo. Per le stesse ragioni, sarà anche campionata e caratterizzata la frazione non condensabile. I biochar saranno quindi attivati mediante trattamenti acidi e termici secondo protocolli che saranno sviluppati durante il progetto. La caratterizzazione dei biochar comprenderà i parametri previsti dalla norma europea EN 12915-1 del 2009, il rispetto della quale condurrebbe automaticamente all’ottenimento della condizione “end-of-waste” per il fango utilizzato come feedstock per la produzione del biochar. La norma prevede la misura della cessione in acqua di specifici elementi inorganici e idrocarburi policiclici aromatici, del contenuto di ceneri e dell’indice di iodio (parametro collegato all’area superficiale). I migliori materiali prodotti in relazione alla EN 12915-1 saranno inoltre caratterizzati per la loro capacità di adsorbimento di microinquinanti organici ad elevata pericolosità ambientale quali composti perfluorurati e farmaci. I biochar ritenuti migliori in base alla suddetta caratterizzazione saranno impiegati in sistemi di fitodepurazione, investigando quindi un sistema di trattamento decentralizzato “nature-based” nell’ambito del quale l’uso di un materiale prodotto a partire da fanghi rappresenta un elemento fondante dei principi del riciclo di biomasse e dell’economia circolare. L’uso di biochar, inoltre, può rappresentare un importante valore aggiunto rispetto alla capacità di trattamento di questi sistemi “nature-based”, che notoriamente soffrono di una scarsa efficienza di rimozione nei confronti di molte classi di microinquinanti organici.
