Benefici delle scorie di scarto per la correzione dell'acidità del suolo

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 16042 (2022) Citare questo articolo

1297 accessi

2 citazioni

Dettagli sulle metriche

La tendenza globale è quella di trovare nuovi materiali con maggiore rispetto dell'ambiente. Lo sviluppo sostenibile dell’AGENDA 2030 e la legislazione sulla gestione dei rifiuti sostengono lo smaltimento di una grande quantità di scorie nelle discariche causando conseguenze ambientali che hanno attirato l’attenzione sulla necessità di un suo riciclaggio più efficace. Le industrie pesanti operano nel territorio di Galati da oltre 30 anni e un'educazione ecologica è necessaria per una gestione efficiente delle scorie di scarto. Le risorse dei terreni agricoli sono un problema in tutto il mondo e attraverso questo studio investigativo abbiamo dimostrato che la miscela di scorie di altoforno e scorie di scarto scaricate in discarica può aiutare a risanare l’acidità del suolo e aumentare la resa del raccolto. Le proprietà chimiche, strutturali e morfologiche di tre diversi campioni di scorie analizzati vengono valutate per il riciclaggio in agricoltura. I risultati hanno indicato che la miscela ottenuta di scorie scaricate in discarica e di scorie metallurgiche granulate mostra il suo utilizzo nel salvare i terreni colpiti. Pertanto, mediante l'analisi elementare determinata mediante apparecchiature analitiche a fluorescenza a raggi X, è stato ottenuto il rapporto ponderale ottimale per la composizione della miscela terreno-scorie. La miscela ottenuta presenta un equilibrio tra pH del terreno = 5,2 corrispondente a un terreno mediamente acido e pH delle scorie = 12,5 che corrisponde a un carattere fortemente basico che è benefico nel processo di miglioramento dei terreni acidi per il miglioramento delle caratteristiche del suolo.

In passato, le industrie siderurgiche erano progettate per produrre acciaio di una qualità e quantità specifiche, senza alcun monitoraggio nella protezione ambientale, il che portava all'aumento di un volume maggiore di sottoprodotti (scorie). Lo smaltimento di grandi quantità di scorie nelle discariche ha causato conseguenze ambientali che hanno attirato l'attenzione sulla necessità di un loro riciclaggio più efficace1. Inoltre, i terreni pieni di scorie scaricate sono diventati un'importante fonte di inquinamento di fattori ambientali che influiscono negativamente sulla salute umana dal punto di vista dei problemi cardiovascolari e respiratori2,3,4.

Le varie scorie di scarto che emergono dagli impianti siderurgici sono le scorie di altoforno (BFS) e le scorie di conversione di Linz-Donawitz (LD). La composizione di queste scorie varia a seconda della fonte di generazione ma è costituita da ossidi come silice, allumina, ferro, calce e magnesia5. Per molti anni, a causa della rapida crescita dell'industrializzazione, la quantità di scorie metallurgiche depositate nei depositi di scorie, nei terreni agricoli occupati e nei fiumi interrati ha raggiunto livelli enormi6.

Negli ultimi dieci anni, l’aumento del numero di normative ambientali, corroborate dall’aumento dei costi e dalla diminuzione della capacità delle discariche, hanno costretto le industrie siderurgiche a ridurre al minimo lo smaltimento dei rifiuti e a trovare modi per il recupero delle risorse e il riutilizzo delle scorie di scarto. Al giorno d'oggi, le scorie provenienti dagli altiforni e dai processi di produzione dell'acciaio sono considerate prodotti commerciabili utilizzati nel cemento, nel materiale del fondo stradale, nel materiale di miglioramento del terreno, nel materiale di ingegneria civile, nei fertilizzanti e solo una piccola percentuale viene trattata come rifiuto nelle discariche. Durante la produzione dell'acciaio, viene generata una tonnellata di scorie per ogni tonnellata di acciaio inossidabile prodotta7. Un importante contributo al risparmio delle risorse naturali, alla riduzione delle emissioni di CO2 e alla riduzione del consumo energetico consiste nell'uso sostenibile delle scorie per formare una società fondata sulla pratica del riciclaggio. L’obiettivo principale del programma HORIZON 2020 dell’UE è recuperare e riciclare le risorse dai rifiuti metallurgici e sostenere un’economia ecologica rispettosa dell’ambiente8,9,10.

In particolare, il più grande stabilimento siderurgico integrato di Galati, situato nel sud-est della Romania, è leader nella produzione di prodotti metallurgici, con una capacità produttiva attuale di 3 milioni di tonnellate di acciaio all'anno e la capacità di aumentare tale produzione in futuro. . Con una storia che risale al 1968 l'Acciaieria di Galati, con una superficie di 1600 ettari, quando aveva una produzione per oltre 8 milioni di tonnellate di acciaio/anno e 12.000 dipendenti. La Discarica Scorie dell'Acciaieria di Galati ha una superficie di 110 ettari ed una capacità occupata di 70 milioni di tonnellate di scorie. La discarica è stata chiusa nel 2009, ma le scorie di scarto non sono state riciclate e attualmente hanno un'altezza di 60 m.