incenerimento
Processo di combustione completa di una sostanza combustibile.
In chimica industriale, l’i. è l’operazione, molto usata nel ricupero di sostanze di un certo valore, mediante la quale da un miscuglio di sostanze organiche e inorganiche si separano queste ultime, facendo avvenire la combustione completa della parte organica. Si concentrano prima queste soluzioni per eliminare la maggior parte dell’acqua, poi le soluzioni concentrate vengono fatte bruciare: il residuo contiene i componenti inorganici sotto forma di carbonati, solfati ecc. Talvolta lo scopo dell’i. è soltanto quello di distruggere le sostanze organiche contenute nei prodotti di scarico di determinate industrie (per es., le soluzioni di scarico provenienti da cartiere, da stabilimenti farmaceutici ecc.).
L’i. costituisce anche un metodo di smaltimento di rifiuti solidi urbani, di fanghi derivanti da trattamenti depurativi delle acque di rifiuto, di scarichi solidi o semisolidi di origine industriale, di materiale infetto proveniente da ospedali. Tale i. consiste in un processo di combustione controllata che trasforma la parte combustibile dei rifiuti in una fase gassosa contenente i prodotti della combustione (anidride carbonica, vapor d’acqua e altri gas) e in un residuo solido. Il pregio principale di questo processo è quello di ridurre di circa il 90% il volume originale del rifiuto e di renderlo più gestibile, ai fini dello smaltimento, con la riduzione di peso di circa il 70%. Le parti costitutive dell’impianto inceneritore sono: a) i dispositivi di alimentazione del materiale da incenerire (raccolta; deposito; eventuali pretrattamenti: cernita, triturazione, essiccazione ecc.; trasporto fino ai forni), dell’aria comburente e dell’eventuale combustibile suppletivo (nel caso in cui un’umidità troppo elevata e un potere calorifico troppo basso del materiale da incenerire non consentano l’autosufficienza termica del processo); b) il forno (a griglia mobile o a letto fluido, nel caso di trattamento di rifiuti solidi urbani; a piani del tipo Herreshoff o a letto fluido, nel caso di incenerimento di fanghi); c) le camere dette di post-combustione dove avviene un trattamento ad alte temperature (eventualmente con apporto di combustibile esterno) dei gas uscenti dal forno; d) il dispositivo di raffreddamento e scarico delle ceneri; e) gli apparecchi di scambio termico in cui il calore sensibile dei gas prodotti è utilizzato per preriscaldare l’aria comburente e, più raramente, per la produzione di vapore. Al fine di evitare l’inquinamento atmosferico dovuto ai macro- e ai micro-inquinanti contenuti nelle emissioni gassose, queste vengono sottoposte a un trattamento depurativo che elimina le particelle sospese (tramite cicloni o, preferibilmente, elettrofiltri) e rimuove le sostanze gassose inquinanti (se presenti in concentrazioni superiori a quelle ammissibili). Una completa rimozione dei micro-inquinanti organici avviene, in ogni caso, nelle camere di post-combustione quando in esse si adottino le corrette condizioni di funzionamento (tenore di ossigeno libero, velocità media dei gas, tempo di contatto, temperatura); in particolare la temperatura deve essere maggiore di 950 °C quando si trattano i rifiuti solidi urbani e maggiore di 1200 °C nel caso di rifiuti con un contenuto in cloro superiore al 2%.
Gli inceneritori di liquidi provenienti da lavorazioni industriali (solventi clorurati, lubrificanti esausti, oli di taglio, acque fenoliche, acque cianidriche ecc.) sono spesso costruiti ad hoc per assicurare che la combustione sia la più rapida e completa possibile. In tali impianti il liquido viene in genere atomizzato, cioè suddiviso in minutissime goccioline, e messo in contatto con una corrente di gas caldi ottenuta miscelando i prodotti di combustione di nafta o di metano con aria. Per aumentare la turbolenza e anche per raffreddare la parete refrattaria della camera di combustione l’aria viene talvolta immessa attraverso una corona di ugelli disposti lungo la parete e opportunamente orientati. Gli effluenti gassosi provenienti da tali inceneritori sono sottoposti a un trattamento depurativo che elimina le polveri trascinate e le eventuali impurezze gassose nocive per l’ambiente (per es., l’HCl e l’eventuale Cl2 che vengono rimossi tramite assorbimento).