Alternative di recupero e principali problematiche tecnologiche

Prof. Sabrina Sorlini

Università degli Studi di Brescia

Seminari Tecnici del Sabato

Brescia, 14 Maggio 2016

Il recupero di rifiuti speciali nel settore delle costruzioni: aspetti normativi, tecnici e operativi

PRODUZIONE DI RIFIUTI SPECIALI

Produzione nazionale di rifiuti speciali, anni 2011 - 2013

Fonte: Rapporto Rifiuti Speciali, ISPRA 2015

PRODUZIONE DI RIFIUTI SPECIALI

Ripartizione percentuale della produzione totale dei rifiuti speciali per attività economica, anno 2013

Fonte: Rapporto Rifiuti Speciali, ISPRA 2015

PRODUZIONE DI RIFIUTI SPECIALI

Gestione dei rifiuti speciali (tonnellate), anno 2013

Fonte: Rapporto Rifiuti Speciali, ISPRA 2015

DM 5 febbraio 1998 «Procedure semplificate per il recupero dei RIFIUTI NON PERICOLOSI», aggiornato DM 186/2006

Definisce nell’Allegato 1 – Suballegato 1 le «norme tecniche generali per il recupero di materia dai rifiuti non pericolosi». Tra le categorie che interessano il recupero in edilizia vi sono, ad esempio: • Categoria 4. RIFIUTI CONTENENTI METALLI DERIVATI DALLA

FONDERIA, FUSIONE E RAFFINAZIONE DI METALLI

• Categoria 5. ALTRI RIFIUTI CONTENENTI METALLI

• Categoria 7. RIFIUTI CERAMICI E INERTI

• Categoria 12. FANGHI

• Categoria 13. RIFIUTI CONTENENTI PRINCIPALMENTE COSTITUENTI INORGANICI CHE POSSONO A LORO VOLTA CONTENERE METALLI O MATERIE ORGANICHE

RIFIUTI CONTENENTI METALLI DERIVATI DALLA FONDERIA, FUSIONE E RAFFINAZIONE DI METALLI (Categoria 4) e ALTRI RIFIUTI CONTENENTI METALLI

(Categoria 5)

cementifici

[R5]

produzione calcestruzzo

[R5]

produzione conglomerati

bituminosi [R5]

produzione conglomerati

cementizi [R5]

recupero nell’industria

ceramica e laterizi [R5]

recuperi ambientali

[R10]

realizzazione di rilevati etc.

[R5]

scorie provenienti dall'industria della metallurgia dei metalli non ferrosi, [4.1]

x x x x

scorie di acciaieria [4.4]

x x x x x x

polvere di allumina [4.7]

x

loppa d'altoforno non rispondente agli standard delle norme UNI ENV 197/1 [5,17]

x x x x x x

residui di minerali di ferro [5.18]

x x x x

Alcuni esempi

RIFIUTI CERAMICI E INERTI (categoria 7)

cementifici [R5]

produzione calcestruzzo

[R5]

produzione di conglomerati

bituminosi [R5]

produzione di conglomerati

cementizi [R5]

recupero nell’industria ceramica

e dei laterizi [R5]

recuperi ambientali

[R10]

realizzazione rilevati etc [R5]

Rifiuti di rocce da cave autorizzate

x x x x x

sfridi di laterizio cotto ed argilla espansa

x x x x

sabbie esauste x x x conglomerato bituminoso

pietrisco tolto d'opera

x x x x

scorie vetrose da gassificazione di carbone

x x x x x

materiali fini da filtri aspirazioni polveri di fonderia di ghisa e da rige-nerazione sabbia x x x x x

Alcuni esempi

FANGHI (categoria 12)

cementifici [R5]

produzione calcestruzzo

[R5]

produzione di conglomerati

bituminosi [R5]

produzione di conglomerati

cementizi [R5]

Produz. manufatti

per edilizia

[R5]

Industria laterizi [R5]

realizzazione rilevati etc [R5]

Recupero ambientale

[R10]

abbattimento polveri da lavorazione terre per fonderie di metalli ferrosi

x x x x

preparazione di acqua potabile o per uso industriale

x x

trattamento acque reflue industriali

x x

trattamento acque di processo e da abbattimento emissioni aeriformi da industria siderurgica e metalmeccanica

x x

Alcuni esempi

RIFIUTI CONTENENTI PRINCIPALMENTE COSTITUENTI INORGANICI CHE POSSONO A LORO VOLTA CONTENERE

METALLI O MATERIE ORGANICHE (Categoria 13)

cementifici [R5]

produzione calcestruzzo

[R5]

produzione di conglomerati

bituminosi [R5]

produzione di conglomerati

cementizi [R5]

recupero nell’industria ceramica

e dei laterizi [R5]

recuperi ambientali

[R10]

realizzazione di rilevati e

sottofondi stradali e

ferroviari e aeroportuali e

piazzali industriali [R5]

ceneri pesanti da incenerimento di rifiuti solidi urbani e assimilati e da CDR [13.3]

x

gessi chimici [13.6] x x x

Alcuni esempi

Rifiuti speciali: esperienze di recupero nel settore delle costruzioni

cementifici [R5]

produzione calcestruzzo [R5]

produzione di conglomerati bituminosi [R5]

produzione di conglomerati cementizi [R5]

recupero nell’industria ceramica e dei laterizi [R5]

recuperi ambientali [R10]

realizzazione di rilevati e sottofondi stradali e ferroviari e aeroportuali e piazzali industriali [R5]

PRODUZIONE DI CALCESTRUZZO

Componenti fondamentali del calcestruzzo:

• inerti scheletro lapideo del calcestruzzo;

• cemento legante

• acqua rende possibili le reazioni chimiche della presa del cemento e

conferisce la fluidità all’impasto necessaria a consentirne la lavorabilità.

• eventuali additivi migliorare le proprietà del calcestruzzo (acceleranti,

fluidificanti, ritardanti, aeranti …)

Cemento

Acqua Aggregato naturale

Aggregato riciclato

Superfluidificante

Dati

• Curva granulometrica, diametro massimo [mm] e massa volumica [kg/L] dell’aggregato

• Tipo e classe di resistenza del cemento

• Classe di consistenza dell’impasto (slump)

• Dosaggio del cemento [kg/m3]

Il proporzionamento del calcestruzzo, o mix-design, consiste nello stabilire le proporzioni dei diversi ingredienti del conglomerato.

Incognite

• Il dosaggio d’acqua [kg/m3] e relativo rapporto acqua/cemento

• Il dosaggio dei singoli aggregati [kg/m3]

Necessità di effettuare prove di caratterizzazione sia dell’aggregato che del calcestruzzo

RECUPERO NELLE COSTRUZIONI STRADALI

Possibili applicazioni nel settore stradale:

• BONIFICHE DEI PIANI DI POSA DEI RILEVATI

• BONIFICHE DI SOTTOFONDI DI STRADE IN TRINCEA

• CORPO DEI RILEVATI

• SOTTOFONDI DI STRADE IN RILEVATO

• STRATI DI FONDAZIONE DI SOVRASTRUTTURE STRADALI

• STRATI DI MISTO CEMENTATO DI SOVRASTRUTTURE

STRADALI

RECUPERO IN CONGLOMERATI BITUMINOSI

Le scorie d’acciaieria si originano dal processo di produzione dell’acciaio; sono composti inerti caratterizzati principalmente da ossidi di calcio, ferro, silicio, magnesio, manganese e alluminio.

Come i rifiuti da costruzione e demolizione, presentano una forte eterogeneità nella composizione chimica, in quanto fortemente dipendenti dal processo produttivo e dalle materie prime usate per la produzione dell’acciaio (tipicamente rottami ferrosi).

ESEMPIO 1: SCORIE D’ACCIAIERIA

Scoria nera da Forno ad Arco

Elettrico (scoria EAF)

Scoria d’altoforno granulata

Scoria d’altoforno cristallizzata

SCORIE D’ACCIAIERIA

Processi di produzione

dell’acciaio e relative scorie

RIFERIMENTO NORMATIVO

RIFIUTI CONTENENTI METALLI DERIVATI DALLA

FONDERIA, FUSIONE E RAFFINAZIONE DI METALLI

Tipologia: scorie di acciaierie, scorie provenienti dalla fusione in forni

elettrici, a combustibile o in convertitori a ossigeno di leghe di metalli

ferrosi e dai successivi trattamenti di affinazione delle stesse.

Provenienza: fonderie di seconda fusione di ghisa e di acciaio, produzione di

ferroleghe, industria siderurgica.

Attività di recupero:

a) cementifici;

b) produzione di conglomerati cementizi e bituminosi per l’edilizia e laterizi;

c) industria vetraria;

d) acciaierie e fonderie di prima e seconda fusione per il recupero di materiali

ferrosi e non ferrosi;

e) formazione di rilevati, sottofondi stradali e massicciate ferroviarie;

f) utilizzo per recuperi ambientali;

g) utilizzo per copertura di discariche per RSU.

PUNTO 4.4

I rifiuti da costruzione e demolizione si originano dalle operazioni di demolizione (parziale o totale) e dalla manutenzione di un manufatto edilizio o costruzione stradale. Questi rifiuti sono essenzialmente costituiti da:

• Calcestruzzo • Laterizi • Ceramiche (ci può essere la presenza di contaminanti leggeri

quali: carta, plastica, vetro, legno, cavi elettrici, materiali isolanti)

• Intonaci • Terre di scavo • Conglomerati bituminosi

La procedura di riciclaggio e recupero ha inizio dalla fase di demolizione

Non selettiva Selettiva

Da luogo ad un flusso indifferenziato di macerie costituito da frazioni

eterogenee che rendono complesse e costose le eventuali successive

operazioni di recupero

Consiste nello smontare strutturalmente in maniera ordinata e si basa su una

successione di demolizioni parziali, anche con fasi manuali, avendo cura di separare

tipologie omogenee di materiali

ESEMPIO 2: RIFIUTI DA C&D

Rifiuti non recuperabili

Demolizione e costruzione

Non selettiva

Selettiva

Rifiuti indifferenziati

Trattamento Riciclato di

bassa qualità

Rifiuti lapidei

Carta e cartone

Legno

Metalli

Vetro

Plastica

Componenti riutilizzabili

Riutilizzo

Smaltimento

Recupero di materia

Trattamento Riciclato di qualità

Mattoni, coppi, tegole, travi, serramenti, inferiate ecc.

RIFERIMENTO NORMATIVO

Recupero in procedura semplificata (DM 5/2/98 e DM 186/2006)

Allegato I – Suballegato I punto 7

RIFIUTI CERAMICI E INERTI

Tipologia: rifiuti costituiti da laterizi, intonaci e conglomerati di c.a. e non, …

Provenienza: attività di demolizione, frantumazione e costruzione; selezione

da RSU e/o RAU; …

Attività di recupero:

a) messa in riserva [R13] per la produzione di MPS per l’edilizia, mediante fasi

meccaniche e tecnologicamente interconnesse di macinazione, vagliatura

e selezione granulometrica e separazione della frazione metallica .. con

eluato del test di cessione conforme a quanto previsto nell’allegato 3;

b) utilizzo per recuperi ambientali previo trattamento (a)… recupero

subordinato all’esecuzione del test di cessione;

c) utilizzo per la realizzazione di rilevati e sottofondi stradali e ferroviari e

aeroportuali, previo trattamento (a)… recupero subordinato all’esecuzione

del test di cessione.

PUNTO 7.1