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Biopiattaforma

BLOG: LA CHIMICA E LA SOCIETA' - 16 August, 2019 - 08:37

Mauro Icardi

Con il nome di “biopiattaforma” è stato dato il via ad un progetto che vede coinvolte le società CAP di Milano (Gestore del servizio idrico integrato nelle province di Milano, Monza-Brianza, Varese e Como) e la CORE Spa che gestiva l’inceneritore di Sesto San Giovanni. Quest’ultimo, giunto al termine del suo periodo operativo, verrà convertito in un impianto di trattamento dei fanghi di depurazione di tutti gli impianti gestiti dal gruppo CAP. Il quantitativo di fanghi trattati sarà di 65.000 tonnellate/anno di fanghi umidi pari a 14.100 tonnellate/anno di fanghi essiccati. Da essi si ricaveranno 11.120 MWh/anno di calore per il teleriscaldamento e fosforo come fertilizzante. Il 75 % dei fanghi verrà convertito in calore, e dal restante 25% sarà ricavato fosforo per il riutilizzo agricolo come fertilizzante. Verrà realizzato anche un impianto per il trattamento della frazione umida dei rifiuti urbani (FORSU) che potrà alimentare i digestori anaerobici che verranno realizzati nell’area dell’ex inceneritore.

Questa linea potrà trattare 30.000 tonnellate/anno di rifiuti umidi (FORSU) per la produzione di biometano. Nell’impianto sarà trattata la FORSU proveniente dai comuni di Sesto San Giovanni, Pioltello, Cormano, Segrate, Cologno Monzese, cioè i cinque comuni lombardi che sono soci di CORE. Il progetto prende spunto da quanto venne già indicato dall’European Enviroment Agency (Agenzia Europea per la protezione ambientale) nel 2011. I rifiuti biodegradabili conferiti in discarica producono metano quando il materiale organico si decompone anaerobicamente. Anche se questo gas serra viene captato e utilizzato per generare energia, gran parte di esso fuoriesce nell’atmosfera dove ha un potente effetto di forzatura climatica. La riduzione della quantità di rifiuti destinati alle discariche è quindi un obiettivo importante delle politiche dell’UE in materia di rifiuti. Tuttavia, il volume dei rifiuti continua ad aumentare in tutta l’UE. Il cittadino medio dell’UE ha prodotto in media 468 kg di rifiuti solidi urbani nel 1995, che sono saliti a 524 kg nel 2008. Tale cifra potrebbe salire a 558 kg pro capite entro il 2020, a meno che non vengano messe in atto politiche efficaci per ridurre la produzione di rifiuti.

L’intera operazione che è al momento giunta alla fase di inizio lavori, è stata condivisa con la cittadinanza dei comuni interessati, e comunque aperta alle considerazioni ed osservazioni tramite un’apposita piattaforma dove si sono potuti esprimere sia i singoli cittadini che le associazioni.

I fanghi con un tenore di secco pari al 22- 27% con un tenore massimo del 40% saranno stoccati in appositi silos. Successivamente avviati verso un pre-essicatore. Il principio di funzionamento è quello di fare aderire un sottile strato di fango disidratato a contatto con una parete metallica molto calda (es. riscaldata sull’altro lato da vapore oppure olio diatermico). In questo modo la parte di acqua ancora contenuta nei fanghi disidratati evapora molto rapidamente ed il tempo di contatto del fango con la parete calda determina la percentuale di acqua evaporata. Una parte del calore utilizzato per il pre-essiccamento dei fanghi potrà essere recuperato condensando i vapori generati dal processo di essiccamento dei fanghi stessi.

I vapori di processo derivanti dal pre-essiccamento del fango verranno avviati verso un trattamento di deodorizzazione, passando attraverso una torre di lavaggio, che ha il compito di abbattere tutte le sostanze incondensabili ancora presenti nei vapori stessi e responsabili dei cattivi odori. Solo dopo questa fase i vapori saranno scaricati in atmosfera. Il trattamento termico dei fanghi sarà effettuato con impianto a letto fluido. La parte superiore dell’impianto costituisce la camera di post- trattamento, nella quale, in condizioni altamente turbolente, ha luogo la completa ossidazione delle componenti organiche del fango da trattare. Una volta abbandonata la camera di post- trattamento, i fumi verranno raffreddati in una prima sezione di recupero energetico, destinata al preriscaldamento dell’aria di trattamento. Dopo questa prima sezione di recupero energetico il calore ancora contenuto nei fumi verrà recuperato in una seconda sezione di recupero termico, dove sarà utilizzato per produrre vapore. A valle di questa sezione sarà costruita la sezione di trattamento fumi, composta da varie fasi di trattamento. I fumi di combustione attraverseranno un ciclone, dove verrà realizzato il trattamento di depolverizzazione grossolana. Successivamente un reattore dove si realizzerà la desolforazione, e l’abbattimento dei microinquinanti attraverso il passaggio su carboni attivi. I passaggi successivi del trattamento dei fumi saranno il passaggio attraverso filtri a maniche, e l’abbattimento degli ossidi di azoto su un catalizzatore (Ossido di titanio o di vanadio).

Da questa linea di trattamento dei fanghi sarà ceduto calore al sistema di teleriscaldamento del comune di Sesto San Giovanni.

Per quanto riguarda il trattamento della FORSU si effettuerà un pretrattamento dei rifiuti, che consisterà nella rimozione di materiale estraneo ( es (plastiche, sabbie, vetri, ossa) e la massa sarà omogenizzata fino a produrre un materiale adatto all’alimentazione dei due digestori anaerobici. La cosiddetta “polpa”, cioè la frazione umida omogeneizzata verrà stoccata in serbatoi polmone, per alimentare in continuo i digestori. Questa continuità di alimentazione è uno dei fattori più importanti per la conduzione corretta del processo di digestione. Il biogas prodotto sarà purificato dalla CO2 e dell’H2S tramite adsorbimento fisico (setacci molecolari). In sostanza il biogas pressurizzato a 4-7 bar viene introdotto in una unità di adsorbimento dove il setaccio molecolare, generalmente costituito da carbonio o zeolite, adsorbe i gas di scarico. Avendo il biometano un grado di adsorbimento inferiore agli altri gas contenuti nel biogas, la maggior parte di quest’ultimo supera il setaccio molecolare e viene avviato allo stoccaggio. Una parte del biometano prodotto verrà immesso nella rete di distribuzione locale, mentre la rimanente parte verrà compressa ed utilizzata per il rifornimento degli automezzi di servizio. Importante ricordare che il biometano purificato dai composti odorigeni presenti normalmente in esso quali composti organici volatili, aldeidi e chetoni, dovrà essere nuovamente odorizzato, con tetraidrotiofene o miscele di mercaptani. Sembra un controsenso, ma è necessario visto che sarà immesso nelle reti di distribuzione, essendo il metano puro completamente inodore.

La strategia come si vede è quella di trasformare gli impianti di depurazione in strutture a maggior complessità tecnica, ma dalle quali si possano recuperare nutrienti e materia dai residui di valorizzazione dei fanghi e della frazione organica dei rifiuti. In questo modo si potranno recuperare prodotti quali fosforo principalmente ma anche bio-polimeri, cellulosa ed azoto. In modo da trasformare i depuratori urbani in impianti di recupero, con forti impatti positivi economici e sociali, oltre che ambientali.

Negli anni mi sono molto appassionato al tema. E vedo questo progetto in corso di realizzazione come un notevole passo in avanti verso la realizzazione di filiere di economia circolare. Altrimenti sarebbe un’intollerabile spreco di risorse che ancora si possono recuperare dagli impianti di trattamento acque.

Link di approfondimento

http://www.biopiattaformalab.it/progetto-di-simbiosi-industriale/#materiali

https://www.eea.europa.eu/highlights/big-potential-of-cutting-greenhouse?&utm_campaign=big-potential-of-cutting-greenhouse&utm_medium=email&utm_source=EEASubscriptions

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/05/19/un-tema-emergente-depuratori-come-bioraffinerie/

Fatty acid-drug conjugate kills cancer cells in mice

Chemical News - 15 August, 2019 - 22:47
The drug delivery system mimics dietary fatty acids and tricks tumor cells into taking up the conjugate

Kary Mullis dies at age 74

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Biochemist received Nobel Prize for invention of PCR and attracted controversy for positions on climate change and AIDS

Olaplex wins $91 million in suit against L'Oréal

Chemical News - 15 August, 2019 - 21:53
Jury award compensates the startup firm for losses over hair-protection knockoff

UK surprises with scientist immigration changes

Chemical News - 15 August, 2019 - 21:04
Prime minister proposes removing visa cap, loosening other requirements

Extreme weather will cause more air-quality related deaths in China

Chemical News - 15 August, 2019 - 21:01
Severe weather may worsen air quality for 85% of China's population

Chemists use atomic manipulation to nudge cyclo[18]carbon into being

Chemical News - 15 August, 2019 - 20:00
Probe microscopy helps researchers create and visualize a carbon allotrope that was first predicted in the 1980s

Domo to buy Solvay's European nylon assets

Chemical News - 15 August, 2019 - 17:00
Sale will clear the way for BASF's purchase of Solvay's global nylon business

Towards Long Wavelength Absorbing Photodynamic Therapy Photosensitizers via the Extension of a [Ru(bipy)<sub>3</sub>]<sup>2+</sup> Core

Articles from Wiley - 15 August, 2019 - 00:00

The preparation and characterization of new RuII-containing photosensitizers, that are based on a [Ru(bipy)3]2+ core (bipy: 2,2′-bipyridine) and that are extended with methyl groups or vinyl dimethylamino groups is described. Their in-depth photophysical properties as well as (photo-)cytotoxicity against cervical cancerous HeLa cells is reported.

[Full Papers]
Johannes Karges, Olivier Blacque, Philippe Goldner, Hui Chao, Gilles Gasser
doi.org/10.1002/ejic.201900569

A Highly Stable All-Inorganic CsPbBr<sub>3</sub> Perovskite Solar Cell

Articles from Wiley - 15 August, 2019 - 00:00

In recent years, the instability of hybrid organic-inorganic halide perovskite solar cells (PSCs) has been an important challenge. This work aims to address these issues by using all-inorganic CsPbBr3 perovskite as a light absorber material.

[Full Papers]
Masood Mehrabian, Sina Dalir, Ghodrat Mahmoudi, Barbara Miroslaw, Maria G. Babashkina, Anna V. Dektereva, Damir A. Safin
doi.org/10.1002/ejic.201900562

Incorporation of PdCl<sub>2</sub>P<sub>2</sub> Complexes in Ni-MOF for Catalyzing Heck Arylation of Functionalized Olefins

Articles from Wiley - 15 August, 2019 - 00:00

Ni-MOF {[Ni8(OH)4(OH2)2(L)6]n} was used as a support for two palladium complexes of PdCl2P2 type [P = tri(1-piperidinyl)phosphine and triphenylphosphine]. The new Pd@Ni-MOF composites catalyzed the Heck arylation of estragole by iodobenzene to the corresponding stilbene with high efficiency. In contrast, more bulky eugenol was not activated under these conditions.

[Full Papers]
Stanisława Tarnowicz-Ligus, Adam Augustyniak, Anna M. Trzeciak
doi.org/10.1002/ejic.201900618

Electrochemical Oxidative C(sp<sup>2</sup>)-H Bond Selenylation of Activated Arenes

Articles from Wiley - 15 August, 2019 - 00:00

Electrochemical C-H bond selenylation of (hetero)arenes: By using an electrochemical oxidative C(sp2)-H selenylation of activated arenes approach, the desired selenylated products were regioselectively obtained in good to excellent yields. The reaction is mediated by the iodine, obtained from the oxidation of KI at the anode.

[Communications]
Anne G. Meirinho, Vinícius F. Pereira, Guilherme M. Martins, Sumbal Saba, Jamal Rafique, Antonio L. Braga, Samuel R. Mendes
doi.org/10.1002/ejoc.201900992

A Novel Catalyst-Free Synthesis of 2,2-Diaryl Enamides from Stilbenes via a Nitrene Transfer Reaction

Articles from Wiley - 15 August, 2019 - 00:00

An unexpected nitrene transfer from iminoiodinane to stilbene in absence of catalyst has been described, directly giving a series of 2,2-diaryl enamides in 28-75 % yields. This reaction involved aziridination, ring-opening of aziridine, and aromatic rearrangement, in which iminoiodinane played a dual role.

[Communications]
Yuanyuan Zhang, Wenjing Ye, Hui Zhang, Xiao Xiao
doi.org/10.1002/ejoc.201900885

Transition-Metal-Free Dehydrogenative N-N Coupling of Secondary Amines with KI/KIO<sub>4</sub>

Articles from Wiley - 15 August, 2019 - 00:00

Iodine brother do it together: With KI/KIO4, a transition-metal-free dehydrogenative N-N coupling of secondary amines has been accomplished. A diverse range of diphenylamines, carbazoles, and N-alkylanilines readily undergo N-N homo-coupling effectively. Notably, the N-N cross-coupling of two different arylamines is also demonstrated, providing a straightforward approach to complex N-N structures.

[Communications]
Dehang Yin, Jian Jin
doi.org/10.1002/ejoc.201900763

Regioselective Synthesis of 1,4,5-Trisubstituted-1,2,3-Triazoles from Aryl Azides and Enaminones

Articles from Wiley - 15 August, 2019 - 00:00

Total regioselective synthesis of 1,4,5-trisubstituted-1,2,3-triazoles has been achieved from aryl azides and enaminones. The reaction consists of a cascade starting with a water-promoted 1,3-dipolar cycloaddition followed by a base-promoted retro-aza-Michael reaction. DFT calculations support the mechanism.

[Full Papers]
Antonio De Nino, Vincenzo Algieri, Matteo A. Talllarida, Paola Constanzo, Manuel Pedrón, Tomás Tejero, Pedro Merino, Loredana Maiuolo
doi.org/10.1002/ejoc.201900889

Streamlined Routes to Phenacyl Azides and 2,5-Diarylpyrazines Enabled by Deep Eutectic Solvents

Articles from Wiley - 15 August, 2019 - 00:00

A valuable approach for the preparation of phenacyl azides and 2,5-diarylpyrazines, under mild reaction conditions and in Deep Eutectic Solvents (DESs) as environmentally responsible reaction media, is illustrated. Telescoped, one-pot, two-steps processes have also been successfully accomplished.

[Full Papers]
Paola Vitale, Luciana Cicco, Francesco Messa, Filippo Maria Perna, Antonio Salomone, Vito Capriati
doi.org/10.1002/ejoc.201900722

Synthesis of Fluorine-Containing Molecular Entities Through Fluoride Ring Opening of Oxiranes and Aziridines

Articles from Wiley - 15 August, 2019 - 00:00

The current minireview highlights the most relevant methodologies for the synthesis of fluorinated scaffolds through transformations of three-membered heterocycles (oxiranes and aziridines) involving their opening with various nucleophilic fluorinating agents reported over recent years.

[Minireview]
Attila Márió Remete, Loránd Kiss
doi.org/10.1002/ejoc.201900981

Scuba-diving spiders inspire carbon dioxide conversion

Chemical News - 14 August, 2019 - 22:38
Gas-trapping coating on copper electrode boosts carbon dioxide reduction efficiency

Database of endocrine disruptors focuses on experimental evidence

Chemical News - 14 August, 2019 - 18:12
Analysis of substances suggests no correlation between chemical structure and biological effects

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