Frammentazione per impatto di particelle di sorbente riattivato impiegato per la desolforazione in situ in combustori a letto fluidizzato

Gli impianti FBC producono, rispetto ai tradizionali impianti a polverino di carbone, quantità maggiori di residuo solido peraltro di peggiore qualità. Le maggiori quantità sono dovute alla necessità di alimentare portate sovrastechiometriche di sorbente per ottenere una desolforazione più spinta, a causa del meccanismo core-shell che riduce l'efficienza desolforante di ciascuna particella di calcare.

La peggiore qualità è invece ascrivibile all'elevato tenore di CaO inconvertito che si riflette negativamente sulle caratteristiche del residuo solido da smaltire creando dei problemi di stabilità in discarica. Il sorbente esausto infatti può interagire nel sito di discarica con l'umidità atmosferica sviluppando calore, provocando fenomeni espansivi e generando un percolato con pH elevato in grado di contaminare le falde acquifer. Inoltre le temperature relativamente basse usate nei combustori FBC impediscono la formazione di una fase vetrosa nelle ceneri durante il loro raffreddamento, riducendone l'attività pozzolanica.

Di converso residui provenienti dagli impianti PC sono spesso riutilizzati come sottoprodotti pozzolanici nell'industria del cemento e del calcestruzzo [Taylor, 1997]. Questi fattori incidono negativamente sullo smaltimento di tali rifiuti, rappresentando in tal modo uno degli aspetti più costosi della tecnologia FBC. Quando viene utilizzato un reattore a letto fluidizzato con sistema di desolforazione in situ, vengono prodotti 100 kg di residui per ogni tonnellata di carbone utilizzato (circa il 40% in più di un impianto PC).

Questo dato diventa significativo se si pensa che solo negli Stati Uniti più della metà dell'energia elettrica è generata dalla combustione del carbone con una produzione di 100 milioni di tonnellate di residui solidi l'anno [Kim et al., 2001] di cui solo una minima parte è riutilizzata. Per tale motivo assume una considerevole importanza l'individuazione di idonei campi di applicazione dei residui solidi FBC in modo da limitarne il conferimento in discarica.