La Nuovo sta portando avanti la ricerca sugli impianti di trattamento rifiuti liquidi principalmente su tre fronti:

1. Da un punto di vista essenzialmente tecnologico, continuando ad apportare miglioramenti alla sezione di trattamento chimico fisico e biologico,
2. Da un punto di vista gestionale, investendo sulla ricerca di sistemi di controllo intuitivi, semplici da gestire e completi,
3. Da un punto di vista energetico, studiando i modi per implementare impianti di produzione di energia rinnovabile.

L’innovazione principale in ambito tecnologico per gli impianti di trattamento dei rifiuti liquidi risiede nella sezione di trattamento chimico-fisica.

La difficoltà di gestione dei reattori di trattamento spesso è dovuta banalmente a un errore nel loro dimensionamento. La Nuovo, durante gli studi sulle macchine di trattamento, ha dimensionato i propri reattori in modo che la capacità volumetrica fosse sufficiente a trattare almeno un intero scarico effettuato con autobotti da 30 m³. Questo permette di minimizzare la quantità di refluo in stoccaggio e di ridurre lo spreco energetico dovuto ai travasi.

Le attività di ricerca e sviluppo su questa sezione si sono concentrate anche sulla versatilità che un reattore di trattamento per reflui industriali deve avere; dal momento che i reflui sono estremamente eterogenei e con proprietà anche fisiche molto diverse i reattori devono avere caratteristiche costruttive compatibili con gran parte di essi.

Inoltre, per entrambi i processi (chimico-fisico e biologico), la Nuovo sta conducendo attività di ricerca sulle macchine di ultrafiltrazione, nanofiltrazione e osmosi inversa, avvalendosi anche del suo impianto pilota di ultrafiltrazione.

L’obiettivo di tale ricerca è minimizzare gli scarichi in fognatura di acque reflue e favorire il recupero della risorsa idrica dal rifiuto.

Inoltre, stiamo concentrando i nostri studi su come rendere automatizzato l’intero processo di trattamento e come semplificare le attività dell’operatore anche attraverso l’integrazione di software gestionali all’interno del PLC di impianto. Nuovo sta elaborando le sue idee anche sui dispositivi di controllo e misura che permettono di aumentare il livello di automazione dei propri impianti.

Infine, dal momento che la Nuovo si occupa di progettazione integrale di impianti, ha rivolto l’attenzione anche al problema del loro sostentamento energetico. Infatti, anche se le apparecchiature e le tecnologie utilizzate sono di ultima generazione e quindi estremamente efficienti da un punto di vista elettrico, gli impianti di trattamento progettati a causa delle loro dimensioni sono caratterizzati da importanti consumi di energia elettrica. Tenendo conto di questo, la progettazione delle coperture è stata ideata in modo che potessero ospitare impianti fotovoltaici.

La progettazione di impianti di trattamento rifiuti industriali tocca tutti i settori produttivi, ognuno dei quali ha delle proprie esigenze; logistiche, di approvvigionamento e soprattutto di gestione del ciclo dei rifiuti e dei materiali di scarto che vengono generati nel ciclo produttivo.

Tra i settori dove si potrebbe maggiormente intervenire per migliorare, attraverso la ricerca e l’innovazione, il trattamento dei materiali di scarto e le acque di scarico, è quello farmaceutico, dove recenti studi sottolineano che i rifiuti, derivanti dalla produzione dei farmaci, spesso non vengono trattati nel modo appropriato.

Recenti studi hanno evidenziato come questo settore impatti significativamente sull’ambiente. Basti pensare che solo il dipartimento di bioscienze della University of Exeter ha utilizzato così tanta plastica in un anno che basterebbe per produrre 5,7 milioni di bottiglie da due litri di acqua.

Il tema rientra nei processi di economia circolare dell’Unione Europea e ovviamente tocca tutto il ciclo produttivo. Gli impatti ambientali sono diversi, comprendono il fabbisogno energetico, la temperatura dei frigoriferi, la distruzione dei materiali ospedalieri, le acque di scarico delle industrie, fino a tutta la fase di trasformazione.

La consapevolezza sul tema sta aumentando e probabilmente questo settore potrebbe goderne ampiamente dei vantaggi dell’economia circolare.

Cosa vuol dire progettare impianti di trattamento rifiuti?

Se ogni settore ha le proprie esigenze, è evidente che la progettazione degli impianti di trattamento dei rifiuti risulta essere ogni volta diversa, ed è necessaria una singola metodologia di analisi e di comprensione dei cicli e dei materiali da smaltire.

Nuovo per esempio ha sviluppato un proprio processo di lavoro, la M.A.P. , che consente di comprendere fin dal principio la sequenza degli interventi che trasformano l’idea in progetto fino alla realizzazione di un impianto performante.

Successivamente bisognerà passare per le varie fasi autorizzative, per la progettazione esecutiva e per la costruzione vera e propria dell’impianto.

Un impianto di trattamento rifiuti farmaceutici parte dall’importanza della corretta gestione del P.A.U.R  che sarà redatto con tutte le opportune verifiche e i dovuti controlli in modo da fornire un’articolata produzione di documentazione di progetto alle Autorità.

Tutto questo permetterà di evitare rallentamenti e passare in tempi ragionevoli alla fase di realizzazione dell’impianto per trattare i rifiuti industriali in modo che impattino il meno possibile con l’ambiente.

Nella sezione biologica, le tecnologie innovative implementate nei progetti della Nuovo sono diverse. Innanzitutto, abbiamo sostituito i vecchi sistemi di aerazione delle vasche biologiche costituiti da turbocompressori, con pompe e impianti per la dissoluzione dell’ossigeno. Questo sistema innovativo permetterà di aumentare l’efficienza depurativa degli impianti di nuova realizzazione rispetto agli impianti esistenti.

Nel fare questo, la Nuovo ha anche previsto l’installazione di sonde Redox e Ossigeno che permettono l’attivazione automatica del sistema di dissoluzione fino al raggiungimento dei valori di ossigeno desiderati.

Inoltre, nella sezione biologica l’azienda ha previsto sempre l’installazione di macchine di ultrafiltrazione a membrane ceramiche o polimeriche di tipo side-stream sostituendo le membrane di filtrazione piane a immersione utilizzate in passato per aumentare l’efficienza di separazione.

A queste soluzioni, nei suoi nuovi progetti Nuovo ha aggiunto sistemi di nanofiltrazione e finissaggio, e sistemi ad osmosi inversa. In questo modo rende possibile il recupero della risorsa idrica per scopi industriali interni ed esterni alle piattaforme.

Infine, per tutti gli impianti realizzati si è scelta la soluzione di introdurre impianti fotovoltaici di solito installati su coperture di nuova realizzazione progettate per l’area di trattamento chimico-fisico e disidratazione dell’impianto, per assicurare al cliente tutto l’efficientamento energetico possibile

Il trattamento dei rifiuti liquidi si occupa del trattamento delle acque industriali.

Il know-how ultratrentennale dei tecnici della Nuovo ha spinto l’azienda ad una ricerca e ad una innovazione costante nella progettazione di impianti per il trattamento dei rifiuti ed in particolare nella progettazione di Piattaforme Polifunzionali, permettendo di offrire ai nostri clienti soluzioni adeguate alle proprie esigenze.

L’esperienza maturata in questo specifico campo le ha permesso durante l’anno 2022 di sviluppare soluzioni impiantistiche innovative e uniche.

Il trattamento delle acque industriali è un processo fondamentale che ha come obiettivo principale la depurazione delle acque stesse. Le acque reflue vengono depurate all’interno di piattaforme di trattamento rifiuti liquidi attraverso dei processi chimici, fisici e biologici.

Gli impianti di trattamento rifiuti liquidi in attività oggi sono spesso impianti obsoleti, caratterizzati da processi di trattamento diventati estremamente complicati nel tentativo di adattare strutture esistenti a cambi di normativa, di standard di trattamento e di nuove tecnologie disponibili.

Per questo, la Nuovo continua ad investire nella ricerca e nello sviluppo di tecnologie impiantistiche complete ed efficienti, che possano semplificare la gestione del trattamento rifiuti liquidi, di per sé molto delicato, e realizzare un trattamento efficiente con l’intervento minimo dell’operatore.

L’impianto è suddivisibile in queste macro sezioni:

• Aree di scarico e pretrattamento iniziale. In queste aree i rifiuti in ingresso vengono grigliati mediante filtri con luce di filtrazione di 5 mm dotati di coclee compattatrici per la separazione di materiale solido (come stracci, carta, plastiche, …) che può essere presente nei rifiuti in ingresso. Il pretrattamento è indispensabile in quanto evita che i corpi grossolani (quali stracci, plastica, etc.) e le sabbie vadano a depositarsi all’interno dei serbatoi di stoccaggio causando nel tempo una riduzione dei volumi degli stessi, l’intasamento e il blocco delle pompe di trasferimento.
• Aree di stoccaggio per rifiuti in attesa di trattamento, rifiuti autoprodotti e materie prime in serbatoi,
• Impianto di trattamento chimico-fisico costituito da reattori con funzionamento a batch corredato da impianto di disidratazione per i fanghi ispessiti. La funzione di questo impianto è abbattere buona parte degli inquinanti inorganici portando i livelli di queste sostanze nel refluo entro i limiti di normativa mediante processi di precipitazione chimica, precipitazione dei metalli, precipitazione dei fosfati e ossidazione chimica. La Nuovo ha sviluppato e migliorato nel corso dell’anno 2022 il proprio modello di reattore chimico-fisico, introducendo dotazioni e affinamenti tecnologici che rendono gli impianti di trattamento chimico-fisico il fiore all’occhiello delle tecnologie ideate dall’azienda,
• Vasca di trattamento biologico, negli impianti di trattamento delle acque reflue industriali, è posizionata a valle dei trattamenti chimico-fisici ed ha il compito di abbattere principalmente gli inquinanti organici presenti nelle acque reflue e terminare il processo depurativo. Al trattamento biologico sono solitamente abbinati dispositivi di ultrafiltrazione e nanofiltrazione per separare le particelle solide presenti nei fanghi biologici e rendere il refluo idoneo allo scarico. Anche su questa fase di processo abbiamo studiato e implementato sistemi e impianti innovativi per aumentare l’efficienza depurativa delle vasche di trattamento e degli impianti di ultrafiltrazione, nanofiltrazione e osmosi inversa che permettono non solo di ridurre gli inquinanti e le portate di scarico, ma anche di recuperare a scopi industriali interni ed esterni alle piattaforme l’acqua depurata.

Lo sviluppo di entrambi i progetti si è focalizzato sulla carica innovativa che l’azienda può portare nel settore. Gli obiettivi perseguiti dalle ricerche industriali e dallo sviluppo progettuale ha portato i seguenti risultati:

1. Creare un sistema chimico-fisico e biologico efficiente e semplice da gestire,
2. Implementare nei progetti tecnologie per ridurre il flusso di acqua allo scarico e aumentare il recupero,
3. Favorire l’utilizzo di energia rinnovabile autoprodotta per il sostentamento energetico delle piattaforme.

Gassificatore per la conversione energetica di materiale organico, dotato di un sistema di movimentazione e miscelazione del materiale

Il gassificatore brevettato dalla Simonah S.r.l., alla progettazione del quale Nuovo S.r.l. ha contribuito negli anni scorsi è un reattore chimico che consente di “gassificare” il materiale introdotto nello stesso. La gassificazione può essere definita come la conversione termochimica di un combustibile solido o liquido in un gas, attuata mediante la presenza di un agente gassificante (aria/ossigeno e/o acqua/vapore) conducendo ad una sua parziale combustione. Il processo di degradazione termica avviene a temperature elevate; la miscela gassosa risultante costituisce il fluido che viene definito gas di sintesi (syngas). Quest’ultimo può essere bruciato direttamente o convertito in combustibile sintetico oppure utilizzato per produrre metanolo o idrogeno. La composizione ed il potere calorifico del syngas proveniente dalla gassificazione varia a seconda dell’agente gassificante impiegato, della tipologia di materiale in ingresso e del tipo di tecnologia di gassificazione utilizzata.

Attualmente la gassificazione può avvenire utilizzando metodi indiretti e diretti. La gassificazione indiretta usa un vettore termico (esempio: sabbia) per trasferire calore dal bruciatore alla camera di gassificazione. Nella gassificazione diretta, invece, il calore alla camera di reazione è fornito dalla combustione di una parte di materiale in ingresso. I gassificatori possono essere pressurizzati o operare a pressione atmosferica: nel funzionamento a pressione atmosferica la configurazione d’impianto, la gestione delle ceneri e dell’alimentazione, l’interfaccia con l’apparato di depurazione sono relativamente semplici; il funzionamento in pressione, seppure più complesso e più costoso, permette di ottenere un gas di sintesi più pregiato e di recuperare energia dall’eventuale espansione del gas stesso.

Tipi di gassificatori esistenti:

• Gassificatore a letto fisso controcorrente: prevede l’ingresso del materiale dall’alto e quello dell’agente gassificante dal basso.
• Gassificatore a letto fisso equicorrente: l’agente gassificante, aria e/o vapore, scende dall’alto del reattore insieme al materiale in ingresso.
• Gassificatore a letto fluido bollente e circolante: prevedono un intimo contatto tra la fase solida del materiale in ingresso e quella gassosa dell’agente ossidante. Il moto all’interno del reattore distribuisce i reagenti in tutto il volume eliminando i gradienti di temperatura.
• Gassificatore a letto trascinato: generalmente adatti per grandi potenze e sono ancora in via di sviluppo. In questi il materiale in ingresso viene ridotto in polvere, miscelato generalmente a vapore, viene risucchiato all’interno del reattore dall’agente ossidante in ingresso.
• Gassificatore a ciclone: sono sostanzialmente dei gassificatori a letto fluido in cui la disposizione particolare dei condotti di alimento dell’agente ossidante provoca una sorta di vortice all’interno della camera di reazione.

Un problema della gassificazione da non sottovalutare è dato dalla necessità di impiegare un materiale abbastanza omogeneo nel reattore, sia dal punto di vista della composizione che della pezzatura.

Lo scopo del nostro brevetto è di realizzare una tipologia di gassificatore tale da poter ovviare alle problematiche impiantistiche presentate dai cinque tipi di gassificatori illustrati in precedenza ed in particolare, innescare un processo di gassificazione tale da poter utilizzare diversi materiali come combustibile, ottimizzare il processo di gassificazione in maniera immediata e continua, eseguire la movimentazione del materiale.

A differenza degli altri tipi di gassificatore, l’invenzione in oggetto brucia il syngas prodotto direttamente nel reattore stesso, eliminando così i problemi legati alla sua depurazione.

Caratteristica altrettanto importante dell’invenzione risiede nella sua versatilità dimensionale; il gassificatore può essere scalato nelle dimensioni costruttive per la quasi totalità delle sue parti.

La Nuovo S.r.l. è un’azienda specializzata in consulenza, autorizzazioni, progettazione, supervisione alla realizzazione e formazione del personale di impianti di trattamento rifiuti liquidi e solidi, pericolosi e non.
La Nuovo da anni si applica in attività di ricerca e sviluppo su impianti di gassificazione, in particolare si è concentrata sullo sviluppo di una macchina da lei brevettata con Brevetto Industriale N° registrazione 0001425578, data di registrazione 03/11/2016, del tipo “Brevetto per Invenzione Industriale” dal titolo completo: “Gassificatore per la conversione energetica di materiale organico, dotato di un sistema di movimentazione e miscelazione del materiale”.

Gassificazione

Nello stato attuale, la gassificazione su scala industriale, intesa come conversione di un combustibile solido in un syngas utilizzabile a sua volta come combustile, è un processo applicato per produrre elettricità da combustibili fossili, come il carbone, o da biomasse legnose o rifiuti.
Di per sé, l’applicazione di processi di gassificazione all’interno di impianti di trattamento rifiuti, a livello teorico, non è una novità assoluta, sebbene ad oggi la realizzazione di impianti funzionanti e di grande taglia nel settore rifiuti per gli imprenditori rimanga ancora un “salto nel vuoto” a causa della mancanza di garanzie sul corretto funzionamento degli impianti a medio e lungo termine.
Pertanto, la difficoltà rimane trovare una chiave di progettazione che permetta di realizzare impianti di grande capacità, che producano energia in maniera continua con qualsiasi tipo di rifiuto compatibile, che abbatta la quantità di rifiuti autoprodotti e i costi di smaltimento conseguenti e che non abbia impatti significativi sull’ambiente.
Ed è esattamente sull’elaborazione di soluzioni progettuali valide ed originali che la Nuovo S.r.l. si sta concentrando, ottenendo ottimi risultati.