Modellazione matematica per studi di fattibilita’ economica su un impianto pilota di pirolisi dei fanghi

Il presente lavoro di tesi è incentrato sullo sviluppo di un modello matematico tale da garantire la quantificazione dell’energia ricavabile da un rifiuto tramite pirolisi, una volta caratterizzato il rifiuto solido (fango) in entrata. Inoltre, tale modello dovrà essere in grado di fornire una stima del quantitativo di energia termica richiesta dal sistema per fare avvenire il trattamento desiderato. Tali valutazioni vanno considerate nell’ottica di una valutazione preliminare sulla fattibilità e della convenienza economica dell’operazione stessa, pertanto un prerequisito aggiuntivo sarà relativo alla flessibilità e alla semplicità del modello stesso, al fine di renderlo applicabile alle più disparate tipologie di fanghi industriali. L’approccio su cui si è fondato il modello sviluppato e testato in questo lavoro di tesi, non poteva che fondarsi sui principi basilari dell’equazioni di bilancio di materia ed energia. La caratterizzazione dei fanghi in entrata ha come principale scopo la determinazione dell’umidità relativa; quantità sostanza organica alimentata e quantità sostanza inerte alimentata. La quantità di ogni elemento presente nel rifiuto è stata individuata mediante un’analisi elementare. Dall’analisi dei dati ricavati da diverse matrici alimentate, si è arrivati a concludere che la quantità materiale da portare eventualmente in discarica può essere tre volte più piccola di quella iniziale, con conseguente abbassamento dei costi di smaltimento. Tale riduzione volumetrica deve andare a pari passo con un bilancio energetico positivo. Per concludere si può dire che le variabili importanti da tenere in conto per un’analisi di fattibilità sono l’umidità relativa del rifiuto, il PCI in alimentazione, il PCI del char e il PCI del syngas. Si può arrivare a tali conclusioni mediante l'uso del modello matematico ricavato.