Sostenibilità di processi di smaltimento di materiali contenenti ritardanti di fiamma bromurati

Unità Operativa di Bologna: 1. Obiettivi Gli obiettivi dell'attività proposta si possono articolare come segue: 1. Caratterizzazione ed analisi dei prodotti formati nella degradazione di materiali contenenti antifiamma bromurati 2. Sviluppo di metodi integrati per l’analisi di sostenibilità di processo 2. Descrizione delle attività di ricerca Attività 1 Caratterizzazione ed analisi dei prodotti formati nella degradazione di materiali contenenti antifiamma bromurati L’Unità Operativa (UO) effettuerà la caratterizzazione dei prodotti solidi e liquidi formati nel reattore a letto fisso utilizzato dall’UO di Genova durante le prove di pirolisi e pirolisi ossidativa di materiali contenenti antifiamma bromurati. Le frazioni liquide verranno caratterizzate sia mediante tecniche gas-cromatografiche accoppiate a spettrometria di massa (GC/MS) che mediante prove di cromatografia liquida ad alta pressione (HPLC). L’utilizzo di tecniche GC e HPLC verrà inoltre finalizzato alla determinazione quantitativa dei principali composti formati nella pirolisi. Verrà inoltre studiata la possibilità di applicare specifici metodi di arricchimento per la determinazione di composti di particolare pericolosità ambientale, quali composti aromatici mono e policiclici contenenti bromo. La determinazione di polibromodiossine e polibromofurani eventualmente presenti nei campioni verrà inoltre affrontata con tecniche convenzionali, attraverso la collaborazione con laboratori specializzati. I campioni solidi verranno analizzati per determinare la frazione di carbonio fisso. Nei casi di interesse, verrà inoltre determinata la quantità e composizione dei metalli presenti attraverso tecniche analitiche convenzionali. Le analisi verranno ripetute per campioni ottenuti utilizzando diverse temperature e tempi di permanenza. Le informazioni ottenute, integrate con quelle elaborate direttamente dall’UO di Genova e relative alla composizione dei composti gassosi formati, verranno utilizzate per ottenere dati sperimentali sulle rese nei principali composti in funzione delle condizioni operative. Il confronto dei risultati ottenuti con quelli relativi a materiali analoghi non bromurati permetterà una prima analisi dei meccanismi chimici elementari alla base dei processi di degradazione, nonché un’analisi approfondita del processo di degradazione al variare dei principali parametri operativi. L’UO provvederà inoltre, in base ai dati sperimentali, ad ottenere modelli cinetici apparenti per il processo di formazione dei principali prodotti di decomposizione nelle condizioni utilizzate per le prove sperimentali. L'attività verrà integrata con quella svolta dall'UO di Pisa, finalizzata ad ottenere modelli cinetici semplificati per la velocità di degradazione. I dati ottenuti saranno utilizzati in primo luogo per un confronto con quelli prodotti in altre apparecchiature utilizzate nell’ambito del programma di ricerca, in modo da riorientare il lavoro e da evidenziare analogie e differenze legate alle condizioni operative. I dati verranno inoltre resi disponibili per la validazione dei modelli cinetici dettagliati sviluppati nell’ambito del programma nazionale di ricerca. Attività 2 Sviluppo di metodi integrati per l’analisi di sostenibilità di processo Il punto di partenza dell’attività sarà una rassegna dei metodi proposti per il monitoraggio e la valutazione della sostenibilità di processo. Per i diversi metodi disponibili verranno esaminati i fattori rilevanti dal punto di vista dell’applicazione alla valutazione di sostenibilità di tecnologie di smaltimento. Sarà esaminato l’effettivo grado di dettaglio con cui è possibile tener conto del rischio ambientale e per la salute derivante dall’attività. Verrà inoltre approfondito il problema del “risk shift”, che è segnalato in letteratura come un’importante limitazione nell’applicazione dei metodi. In particolare, verrà presa in esame la possibilità che nelle valutazioni il rischio ambientale venga tra...