I materiali riciclati da C&D: La nuova norma UNI 11531-1; le procedure
di trattamento; le soluzioni sul mercato per il trattamento
Ing. Amedeo Spisso, Cave Service srl
Convegno sul tema:
La qualità degli aggregati riciclati: I controlli ambientali e I controlli
prestazionali
Ferrara, 18 Settembre 2014
LA NORMA UNI 11531-1 sulla COSTRUZIONE delle
STRADE
La UNI 11531-1 si concentra sui criteri per l’impiego dei materiali naturali,
artificiali e riciclati ed in particolare su terre e aggregati:
• Contiene istruzioni utili per l’applicazione delle norme sui materiali sciolti:
-UNI EN ISO 14688;
-UNI EN 13242;
-UNI EN 13285.
• Fornisce ragguagli su:
- classificazione delle terre;
- classificazione degli aggregati e loro miscele;
• Indica i valori di riferimento per caratteristiche tecniche in relazione alla
destinazione d’impiego.
Entriamo nel dettaglio della UNI 11531-1
Definizione di terra(EN 14688)
•Ogni roccia sciolta o frammentaria, incoerente per natura o che diviene tale in
seguito a più o meno prolungato contatto con acqua, ovvero insieme di granuli
minerali e/o organici separabili con debole azione meccanica ottenuti da scavi
o provenienti da cave, salvo l’eventuale passaggio su un vaglio sgrossatore;
•E’ altresì denominato terra il risultato della miscelazione di due terre o di una
terra e di un aggregato naturale;
•Sono escluse dalla definizione i depositi antropici e le miscele di terre con
aggregati di origine non naturale.
Le norme EN per MATERIALI SCIOLTI
UNI EN ISO 14688
Stabilisce i PRINCIPI GENERALI per
CLASSIFICAZIONE di:
-Terre naturali in sito;
-Terre movimentate e ridepositate dall’uomo;
indicando i CRITERI per raggrupparle in classe.
IDENTIFICAZIONE
e
UNI EN ISO 13242
•specifica le proprietà degli aggregati ottenuti mediante trattamento di materiali
naturali o artificiali o riciclati da utilizzare come materiali legati o non legati
con leganti idraulici per impiego in opere di ing. civile e costruzione di strade.
•fornisce criteri di classificazione degli aggregati secondo le caratteristiche
geometriche, fisiche, chimiche.
•Prescrive sistema di controllo di produzione per MARCATURA CE
UNI EN 13285
•specializza la 13242 per miscele non legate di aggregati naturali, artificiali,
riciclati destinati alle strade.
Entriamo nel dettaglio della UNI 11531-1- Prima parte riguardante
le terre (Ex EN ISO 14688)
Principi di classificazione delle terre secondo i principi della norma UNI EN ISO
14688
•Distribuzione granulometrica: Distribuzione dimensionale dei granuli espressa come
percentuale in massa del passante a un determinato numero di setacci;
•Indice di Plasticità: Differenza tra il valore del limite liquido e quello del limite
plastico di una terra fine ottenuti tramite prove di laboratorio:
limite liquido WL: Contenuto di acqua al quale una terra fine passa dallo stato liquido allo stato plastico;
limite plastico WP: Contenuto di acqua al quale una terra fine perde la consistenza dello stato plastico.
IP= WL-WP
Entriamo nel dettaglio della UNI 11531-1- Prima parte riguardante
le terre (Ex EN ISO 14688)
Principi di classificazione delle terre secondo i principi della norma UNI EN ISO 14688
•Indice di gruppo e cioè l’indice di qualità che distingue tra le terre di ciascun gruppo:
•Permeabilità;
•Azione del gelo sulle qualità portanti;
•Qualità portanti quale terreno di sottofondo in assenza di gelo.
Seconda parte della norma UNI 11531-1 riguardante gli aggregati
(Ex EN ISO 13242)
Aggregato
Materiale granulare da utilizzare nelle costruzioni. L’aggregato può essere
naturale, artificiale o riciclato.
Aggregato
naturale
Materiale di origine naturale che sia sottoposto solo a lavorazione meccanica.
Aggregato
artificiale
Aggregato minerale risultante da un processo industriale che implichi una
modificazione tecnica di un altro tipo
Aggregato
riciclato
Aggregato risultante dalla lavorazione di materiale inorganico utilizzato
precedentemente nelle costruzioni
Gli aggregati sono assortimenti granulari, ma se ne differenziano in quanto sono ottenuti
mediante un trattamento, più o meno complesso, di materiali naturali o industriali o riciclati.
•La norma EN ISO 13242 definisce i Principi generali di Classificazione degli aggregati;
•Nella norma UNI 11531-1 vengono anche specificati i requisiti specifici degli aggregati
naturali, artificiali e poi riciclati per ciascun impiego.
Gli Aggregati riciclati
• Modalità di classificazione degli
aggregati riciclati è identica agli altri
aggregati.
• Naturali, artificiali e riciclati sono tre
categorie elencate sempre insieme.
Per l’impiego degli aggregati riciclati
è previsto un prospetto diverso da
quello degli aggregati naturali e
artificiali perché i requisiti sono
focalizzati a tenere conto delle
specifiche caratteristiche di ciascuna
tipologia.
AGGREGATI RICICLATI
EQUIPARATI per ogni
destinazione di impiego agli
altri aggregati.
Ma è garantita a tutti gli
aggregati
pari
qualità
tecnica
risultando
indifferente usare i naturali
o riciclati.
COSA SONO I RIFIUTI INERTI?
Principali componenti dei rifiuti inerti:
- Conglomerati e misti bituminosi;
- Ceramica;
- Mattoni, tegole e blocchi;
- Vetro;
- Terreno;
- Amianto;
- Legname;
- Materiali compositi;
- Carta, cellulosa e polistirolo;
- Vernici;
- Metalli;
- Materiali per isolamento termico ed acustico.
- Plastica;
- Gesso;
PROCEDURA DI GESTIONE NELLA FASE DI
CONFERIMENTO AD IMPIANTO PER IL TRATTAMENTO:
PRODUZIONE del
RIFIUTO INERTE da
C&D
Il produttore/detentore assegna il
codice CER al rifiuto e ove previsto
produce le analisi chimiche di
caratterizzazione.
TRASPORTO
IMPIANTO DI TRATTAMENTO
•Per essere avviati al recupero, i rifiuti inerti non
possono essere impiegati tal quali, essi devono essere
sottoposti ad un trattamento dopo la verifica della
documentazione del trasportatore che porta il rifiuto
inerte.
•Colui che smaltisce/recupera il rifiuto è tenuto a
verificare la rispondenza del CER con quello
dichiarato e a controllare la relativa documentazione
analitica. In determinati casi potranno essere
effettuate analisi di controllo da parte del gestore
dell’impianto.
PROCESSO DI RICICLO INERTE da C&D
1
2
Pre-vagliatura
terreno
Controllo qualità
telecamere
Pesa
3
Stoccaggio temporaneo e
movimentazione del materiale con
pala meccanica
4
Macchine escavatrici dotate di
martello demolitore
5
Tramoggia ed alimentatore
PROCESSO DI RICICLO INERTE da C&D
Frantumazione
primaria
6
Deferrizzazione
primaria
7
8
9
Mulino ad urto
Frantoio a
mascelle
Vagliatura
primaria
Separazione
frazioni leggere
Cumulo di inerti
in box con setti
verticali
RISULTATO del PROCESSO DI RICICLO
INERTE da C&D
Dai rifiuti C&D tramite il processo di trattamento si ottengono quindi:
•Frazione leggera: carta, cartone, plastica, legno, gomma ecc..
•Frazione ferrosa;
•Frazione lapidea classificata in base alla granulometria e depositata a
cumulo:
LA SEPARAZIONE DEGLI INERTI DA C&D DALLE
FRAZIONI LEGGERE
PROBLEMA
PRINCIPALE:
RICICLAGGIO
INERTE da C&D
In Italia:
SEPARAZIONE INERTE da
FRAZIONI LEGGERE:
-Carta;
-Cartone;
-Gomma;
-Legno;
-Plastica;
-Vetro…
•Anni ‘90: primi tentativi non andati a buon fine(ASPIRAZIONE);
•Anni 2000: SOFFIAGGIO con inserimento altri processi.
In Europa:
5 tentativi tra il 2004 e oggi:
•Olanda;
•2 tentativi statunitensi;
•Australia;
•Germania.
Realizzata a mano in molti
cantieri:
-Utilizzo di manodopera;
-Basse efficienze di
separazione.
Aspirazione
Principio fisico di aspirazione delle frazioni leggere degli inerti allo scarico di un
vaglio vibrante.
Processo:
•Cappa aspirante che intercetta le frazioni leggere all’interno del rifiuto inerte;
•Le frazioni leggere aspirate, saranno intercettate da un nastro a rete lungo il percorso;
•Quando il nastro a rete esce dal campo di aspirazione, le frazioni leggere cadono in un
cassone di scarico.
Risultati dell’aspirazione…
Costo di gestione alto: Energia elettrica assorbita alta (Potenza installata
PROBLEMA ECONOMICO
37KW);
Necessità di un sistema di abbattimento polveri per la presenza di grande
PROBLEMA TECNICO
formazione di nuvole di polvere;
Non può trattare materiale che contiene inerti di granulometria bassa: 0-
PROBLEMA TECNICO
60mm;
Percentuali di separazione basse: molte frazioni leggere non vengono
prelevate in aspirazione perché si trovano incastrate sotto pietre pesanti
PROBLEMA TECNICO
rimanendo con l’inerte in uscita;
Rischio che le buste di plastica e altre frazioni leggere voluminose si
incastrino nella rete del nastro non venendo scaricate all’esterno;
PROBLEMA TECNICO
Aspirazione e Soffiaggio
Azioni pneumatiche:
ASPIRAZIONE
PROBLEMI
Per miglioramento
efficienza di
separazione,
inserimento di:
ALTRI PROCESSI
• Vibrazione;
• Rotazione Rullo;
• Piastra di separazione….
Si opta
per:
SOFFIAGGIO
Soffiaggio con Il Tornado di Cave Service srl
1. Distributore vibrante a pettine;
5. Smorzatore;
2. Ventilatore;
6. Telaio di supporto;
3. Diffusore;
7. Nastrino di trasporto inerte pulito
4. Rullo Drive;
Il Tornado
Distributore vibrante a pettine:
Il materiale proveniente da C&D può essere caricato nel Tornado e per precisione nel Distributore
vibrante a pettine:
Qui per mezzo di vibrazioni prodotte da motovibratori:
•da una parte il materiale avanza;
•dall’altra la speciale combinazione di frequenza e intensità delle vibrazioni stratifica il materiale facendo
galleggiare le frazioni leggere sull’inerte pesante.
Il Tornado
Distributore vibrante a pettine:
Lungo il Distributore Vibrante è presente una
lamiera forata che effettua la vagliatura del fine.
Al termine del Distributore Vibrante è presente un pettine in ferro che permette di allontanare e
svincolare (appunto ad effetto pettine) tra loro le particelle che saranno investite da un flusso
d’aria proveniente dal soffiatore.
Il Tornado
Ventilatore elettrico + Diffusore
•Un ventilatore produce un flusso d’aria che viene inserito in un cilindro forato il quale
pressurizza e accelera l’aria che fuoriesce;
•Attraverso i fori avviene il passaggio di una lama d’aria che asporta le frazioni leggere
dall’inerte che cade in basso in un’ apertura al di sotto della quale ci sarà un nastro dove viene
scaricato l’inerte pulito.
Il Tornado
Rullo Drive
Per facilitare l’indirizzamento delle frazioni
leggere in avanti viene utilizzato un Rullo
motorizzato avente dei denti sulla sua
superficie.
Per azionare il Rullo vi è un motore elettrico,
un riduttore e un variatore di giri che permette
di variare il numero di giri al minuto del Rullo
Drive.
•Se il materiale è di dimensione ridotta il rullo
deve essere più lento;
•Se le frazioni leggere sono di dimensioni più
grandi il rullo dovrà girare più velocemente.
I denti del rullo facilitano lo scorrimento in
avanti di materiale leggero ma molto
voluminoso come pezzi di legno e buste di
plastica.
Rullo Drive
Il Funzionamento del Tornado
Caratteristiche del Tornado
•Efficienza di separazione: 90%;
Inerte proveniente da C&D da
immettere nel Tornado
Inerte separato dalle frazioni leggere a valle del
Tornado
Risultati del Tornado
•Produzione sostenuta da 20 a 40 Ton/h per Tornado serie S2;
•Bassissima presenza di nuvole di polvere;
•Livello di ingombro basso 2300 x 1100mm per Tornado S2;
•Versione per gruppo mobile Mod. 4L che prevede 2 Tornado S2 accoppiati:
•Potenza installata 9 KW
Tornado S2
Soffiatore
Rullo Drive
•Prezzo di listino 16.000 €;
Potenza(KW)
5,5
1
2 Motovibratori
2 X 1,1
Potenza Totale
9
•Progettato per riciclo dell’inerte da C&D …. ma….
Caratteristiche del Tornado
…con degli specifici accorgimenti anche per il vetro:
•Cambio lamiera forata da foro tondo a asolato;
•Rullo non più dentato;
•Velocità di rotazione rullo minore.
Vetro separato
Rifiuti raccolti nelle campane di riciclaggio del
vetro
Frazioni leggere asportate
CARATTERISTICHE DI CONFRONTO MACCHINE DI
SEPARAZIONE INERTE-FRAZIONI LEGGERE
Si è verificato e studiato quali sono i criteri prestazionali dei dispositivi che permettono di effettuale la
separazione dell’inerte dalle frazioni leggere:
•
Percentuale di frazione leggera separata dall’inerte;
•
Costo di investimento macchina;
•
Costo di gestione macchina(potenze applicate, costi di manutenzione);
•
Produzione oraria;
•
Rapporto Energia impiegata/Tonnellate di materiale trattato;
•
Livello di ingombro macchina;
•
Tipologia di materiale che è possibile trattare;
•
Presenza o meno di nuvole di polveri durante il funzionamento;
•
Eventuali problemi tecnici di blocco macchina.
Confronto macchine
Aspetto critico fondamentale: Efficienza di separazione
Da prove effettuate:
•Tornado S2 migliore 85-90%;
•Tentativo australiano (CASO E) è il peggiore 70%
Confronto macchine
Aspetto critico:
Potenza installata(KW):
Da prove effettuate:
•Grazie al sincronismo dei meccanismi di vibrazione-rotazione rullo drive e soffiaggio il
Tornado risulta aver bisogno di una potenza minima;
•Il resto ha bisogno di potenze installate alte
Confronto macchine
Trattamento
Efficienza di
Produzione
con sabbia e
Separazione
oraria
fillers da
(media)
(Ton/h)
frazione
Livello
d’ingombro
Processo
Campi di
utilizzo
leggera
Tornado S2
90%
20-40
sì
Basso
Soffiaggio+
C&D e riciclaggio
Vibrazione
vetro
Rifiuti solidi urbani
CASO A
85%
95-100
no
Altissimo
Soffiaggio
(RSU) e Rifiuti
commerciali e
industriali (C&I).
CASO B
80%
25
sì
Alto
CASO D
80-85%
15
no
Medio-Alto
CASO C
70%
5-10
no
Basso
CASO E
85%
sì
Alto
Dato non
fornito
Soffiaggio+
Rifiuti solidi urbani
Vibrazione
(RSU) e C&D
Soffiaggio+
Riciclaggio vetro e
Vibrazione
C&D
Soffiaggio+
Vibrazione
Soffiaggio+V
ibrazione
C&D
C&D e altro
Confronto macchine
Aspetto critico:
Rapporto tra Potenza applicata(KW)/Produzione oraria di materiale trattato(Ton/h)
Confronto macchine
Aspetto critico :
Costo di investimento cliente
• Tornado e dispositivo australiano a basso impatto economico per cliente;
• CASO C e CASO D prezzo alto.
Conclusioni
Tutti i dispositivi stranieri analizzati presentano anche aspetti positivi ma ognuno di essi
presenta alcune caratteristiche non all’altezza:
•Bassa efficienza di separazione (CASO D-Australia);
•Costi di investimento alti (CASO A, B, C,E);
•Costi di gestione alti (CASO A, D);
•Ingombro macchina alto (CASO A, B);
•Presenza di nuvole di polvere(CASO B, E)
Il Tornado permette di concentrare in poco volume un prodotto efficiente (efficienza di
separazione 90%) che utilizza potenze basse e soprattutto con un costo di investimento
contenuto.
Vi ringrazio
per la cortese attenzione…