La ricerca applicata nel campo della valorizzazione dei rifiuti ed i sistemi di gestione integrata, alla
luce degli obiettivi strategici europei
A cura di: Università di Bologna – CIRI Energia e Ambiente, Div. Chimica dell’Ambiente e dei Beni
Culturali – SCI, ENEA, CTS Ecomondo
Title:
Which thermochemical conversion process for agricultural waste?
Physical and chemical analyses to guide the choice
Authors & affiliations:
BEELab, Bio Energy Efficiency Laboratory, Department of Engineering
“Enzo Ferrari”, University of Modena and Reggio Emilia
Abstract:
There are two possible ways to convert biomasses into energy or in a
suitable fuel for power generation: thermal conversion or biochemical
conversion. The first group includes direct combustion, pyrolysis and
gasification where the heat is the key factor. Depending on the desired
effect on biomass the thermochemical process are dived in: pyrolysis that
transforms biomass into char, gaseous and liquid compounds, the process
can be obtained directly with under-stoichiometric combustion of
biomass or indirectly if the heat is supplied externally instead of being
generated from partial combustion of the fuel. The process temperatures
are commonly set between 400 and 800 °C. At increased temperature
and/or oxidant content, there is gasification: a thermal process that occurs
at peak temperatures between 800-1000 °C. The gas produced through
gasification can be used as engine fuel, for synthesis of more complex
fuels or burned in order to produce high temperature heat. Finally,
combustion has as main product heat. In this process the biomass is
completely oxidized. Biomass combustion is commonly used for heating,
i.e. in stoves, boilers and district heating plants; but it can also be used
for power generation in external combustion engines. The physical and
chemical properties of the biomasses can narrow the range of possible
solutions in terms of process, temperature and reactor choice. In fact, this
work presents four different case study: digestate pellets from anaerobic
digestion, corn cobs, feedstocks from river maintenance and seed cake
form vegetable oil production. For all the cases analyzed the chemical
characterization of the feedstocks is presented and discussed as well as
the physical survey. Outputs of these analyses are: chemical composition,
moisture content, ash content, ash softening point, particle size. These
outputs, together with logistic considerations about availability and preconditioning of the biomasses allow to properly define the optimal
process for each biomass.
1
Title:
Trattamento dei rifiuti organici per ottenere biomassa ed acqua
per uso agricolo e zootecnico.
Authors & affiliations:
Vito Cutraro [email protected], Noto(Sr) Italia
Pasqualina Cinnirella [email protected], Noto(Sr) Italia
Abstract:
Il riciclo delle biomasse ed acqua per l’agricoltura e per uso zootecnico
sono gli argomenti scientifici più antichi per la storia della nostra civiltà.
In questi ultimi anni la ricerca scientifica sta valutando la possibilità di
estrarre biomassa ed acqua dai rifiuti organici da utilizzare nel settore
agricolo e zootecnico. La gestione della frazione umida dei rifiuti
organici si basa sulla possibilità di trattare cibo di scarto proveniente
dalla raccolta differenziata “porta a porta” e rifiuti alimentari, al fine di
produrre una biomassa denominata B.O.E.D. “Biomassa Organica
Energetica Disponibile” da essere utilizzata nella produzione di mangimi,
in caldaie, nella produzione di biogas ed idrogeno, concime e fertilizzante
organico, compost di pregiata qualità ed in particolare acqua di
essiccazione da utilizzare nel settore agricolo e zootecnico.
2
Title:
Dallo scarto al prodotto.
Cicli produttivi, ecologia industriale e impatti sul territorio.
La valorizzazione degli scarti della filiera produttiva della pietra
naturale.
Authors & affiliations:
MARCO MIGLIORE – Phd, Department of Architecture, Building
Environment and Construction Engineering (ABC), Politecnico di
Milano
MONICA LAVAGNA - Assistant Professor, Department of Architecture,
Building Environment and Construction Engineering (ABC), Politecnico
di Milano
CINZIA TALAMO - Associate Professor, Department of Architecture,
Building Environment and Construction Engineering (ABC), Politecnico
di Milano
Abstract:
L’Unione Europea, attraverso le sue politiche e piani di azione
(Sustainable Production and Consumption, Waste Framework Directive
2008/98/EC, Roadmap to a Resource Efficient Europe (COM(2011)
571), Environmental Technologies Action Plan (ETAP), Ecoinnovation
Action Plan (EcoAP), Europe 2020, Europe 2050), si è posta come scopo
la promozione dell’innovazione industriale dei prodotti e dei processi, in
modo da poter ridurre gli impatti ambientali ad essi associati.
Un argomento chiave per la riduzione degli impatti ambientali è il
riciclo degli scarti (rifiuti pre-consumo) che derivano dai processi
produttivi, come materia prima seconda per la stessa filiera o per altri
settori produttivi.
Il progetto di ricerca riguarda le tematiche legate alle problematiche
ambientali connesse alla filiera produttiva della pietra naturale,
concentrando l’attenzione sulla significativa produzione di scarti preconsumo (si stima che, la produzione di 1 t di blocchi genera 1 t di scarti,
tipicamente destinati ad essere smaltiti nelle discariche locali) e sulle
possibilità di poter ridurre questo quantitativo di scarto intervenendo sia
sul processo (migliorandolo e/o riducendo il quantitativo di scarto
prodotto) sia sullo scarto (recuperandolo come materia prima seconda per
la stessa o per altre filiere produttive).
L’aspetto innovativo che emerge in questo lavoro di ricerca è stato
quello di aver messo a punto e di aver utilizzato un metodo
interdisciplinare che consente di governare l’intera filiera produttiva,
facendo tesoro dei contributi dell’Ecologia Industriale, dell’uso del
metodo di valutazione ambientale LCA e della mappature GIS.
L’approccio sistemico utilizzato ha permesso di costruire scenari
strategici che se applicati alla scala locale possono produrre riscontrabili
benefici anche alla scala globale (ad esempio riduzione del GWP).
3
Title:
Metodi e soluzioni innovative di pianificazione strategica e operativa
dei servizi di raccolta e smaltimento dei rifiuti urbani e industriali
Authors & affiliations:
Matteo Pozzi, Optit srl
Daniele Vigo, Optit srl e Alma Mater Uniersità di Bologna
Abstract:
La gestione dei servizi di raccolta dei rifiuti pone sfide logistiche di
grande complessità, dovute ai seguenti fattori: grande volume di dati da
gestire (migliaia di punti con frequenze di raccolta diversificate), estrema
rilevanza di fattori territoriali, variazioni nella produzione di rifiuti urbani
e industriali, obblighi normativi, vincoli e opportunità connessi alle
infrastrutture impiantistiche della filiera di trattamento e smaltimento.
La ricerca operativa è uno degli strumenti scientifici che mette a
disposizione strumenti per la gestione di questa complessità, ma la sua
efficacia è strettamente correlata alla capacità di modellare i temi
specifici della filiera, rispondendo a precise esigenze di business in
termini di pianificazione strategica e operativa dei servizi ambientali.
Optit srl, spinoff accreditato dell’Alma Mater Università di Bologna,
sviluppa sistemi innovativi a supporto delle decisioni basati sullo stato
dell’arte dell’Operations Research al fine di ottimizzare il ritorno
economico e l’efficacia operativa dei servizi, guadagnandosi svariati
riconoscimenti a livello nazionale e internazionale nel settore di
riferimento, oltre che una clientela in continua espansione.
Nel corso della sessione saranno presentate due soluzioni, in esercizio da
alcuni anni da parte di primari operatori nel settore dei rifiuti:
- OptiRoute, applicativo a supporto della pianificazione ottimizzata
dei servizi di raccolta rifiuti (logistica primaria);
- OptiWasteFlow, soluzione per la pianificazione di lungo, medio e
corto periodo della logistica secondaria dei rifiuti, lungo tutta la
filiera del trattamento, fino alla valorizzazione delle materie
prime seconde o l’eventuale smaltimento dei materiali residui.
4
Title:
ANALYSIS OF ECONOMIC MARKET AND ENERGY
POTENTIAL INDICATORS OF BIOMASS IN SICILY
Authors & affiliations:
Matarazzo Agata - La Pira Federico
Department of Economics and Business, University of Catania
Corso Italia, 55 – 95129 Catania (Italy)
Abstract:
The word biomass means organic matter, mainly vegetable, land or sea
matter, both wild and grown by man, produced by using the process of
chlorophyll photosynthesis with the contribution of energy from solar
radiation, water and nutrient substances.
The aim of this paper is to understand, by using the statistics worked out
for the purpose, the performance and potential of the market of biomass
in all the Italian regions, in particular in the region of Sicily, where there
are areas which are particularly suitable for the exploitation of biomass
but which are still not entirely exploited .
By processing the data, it is possible to give a detailed description of the
Sicilian energy scene in order to investigate energy production from
renewable sources more deeply both in terms of number of plants as well
as in terms of installed power. In particular emphasis is given to the
present diffusion of biomass in the region, identifying the criticalities
which exist, the evolutionary dynamics and future potential that the
island can offer in this innovative energy sector in terms of employment,
environmental impact and development of the market.
It is possible to be inspired to understanding the potential of biomass still
only implied in the region of Sicily where there are still considerable
quantities of biomass inadequately exploited, which vice-versa would
allow significant savings in terms of supplies from fossil fuels,
improvement in income for farms which manage to diversify their own
production activity by investing in the sector of bio-energy. The analysis
carried out can be useful as support in starting up a strategy of
development for the production of biomass in different Italian areas, in
order to contribute to a sustainable and balanced development of the
territory with a revitalizing of some agricultural sectors and the creation
of agro-energy districts.
5
Title:
WEEENMODELS – WASTE ELECTRIC AND ELECTRONIC
EQUIPMENT – NEW MODEL FOR LOGISTIC SOLUTIONS
Authors & affiliations:
M. CASTAGNA*, I. MARZOLI *, B. VALCALDA**
*Amiu Genova SpA – via Gabriele D’Annunzio 27 16121 Genova
** T-Bridge SpA Management Consulting – via Garibaldi 7/10 16124
Genova
Abstract:
WEEENMODELS is a Eu (LIFE+) funded project promoted by an
Italian and German public /private partnership focused on a new
management model of waste electrical and electronic equipment to
optimize collection and reach European targets (2012/19/UE Directive)
and at the same time raise awareness on the importance, economic
interest and potential environmental impact of WEEE. Main objective of
the project is the small WEEE - like smartphones, laptops, tablets etc. usually thrown in the waste bin.
All local stakeholders (citizens, dealers, carriers, collection centers) have
been involved in the design of new logistic processes, in order to achieve
high collection rates and more effective services.
An awareness campaign provides citizens with information on what
WEEE is and how to collect it mixing existing services and new
collection facilities. While dealers and carriers can take advantage of a
dedicated electronic platform to optimize collection.
The project is presently tested in a pilot area in Genoa and will be
extended to the whole city in 2016.
After the incorporation of the 2012/19/UE Directive within the Italian
legislation (49/2014 Lgs.D.), during the conference “Circular Economy:
saving resources, creating jobs in Liguria” – held in April 2014 in Genoa
- WEEE National Consortium and the Environmental Ministry created a
link with WEEENMODELS which resulted in an agreement between
Genoa Municipality and the Environmental Ministry to contribute to the
actuation decrees.
Through the project administrative simplifications will be introduced for
dealers, carriers and other stakeholders subscribing to the new software
platform. The platform guarantees all necessary traceability system so
that all transport paper forms and some of the paper records are overcome
in case of the agreement subscription.
WEEENMODELS proves that a European project thought to optimize a
waste collection stream may become a national case study on legislative
simplification.
Moreover, the implementation of new services and new logistic strategies
will guarantee a flywheel effect for circular economy.
6
Title:
Wa.Re.Lab. – Laboratori per la riduzione dei rifiuti. Analisi sulla
produzione e riutilizzo dei rifiuti speciali nell’area industriale di Tito
– Pignola (Potenza)
Authors & affiliations:
Walter Giudice, Salvatore Dimatteo, Pietro Garzone
ENEA – Laboratorio tecnologie e impianti di trattamento rifiuti e reflui,
C.R. Trisaia – Rotondella (MT)
Abstract:
La Circular Economy rappresenta il più recente tentativo di
riorganizzazione dell’attività economica di un territorio. In tale logica, il
progetto Wa.Re.Lab., attraverso l’adozione di adeguate misure
direttamente connesse con la produzione e la gestione degli scarti di
processo, intende favorire la sostenibilità ambientale dei contesti
produttivi dislocati in aree marginali del sistema produttivo nazionale.
L’obiettivo del progetto è la creazione, a livello territoriale, di un
mercato “intelligente” degli scarti capace di mettere in relazione
domanda ed offerta, minimizzando il ricorso allo smaltimento e
favorendo le pratiche di riciclo/recupero riducendo, altresì, i costi di
trasporto.
Il progetto ha concentrato la propria attenzione sull’area ASI di TitoPignola (PZ).
Nella prima fase progettuale le imprese dell’area sono state invitate,
dopo alcuni seminari informativi, a rispondere ad un questionario con lo
scopo valutare le capacità produttive e di assorbimento degli scarti a
livello comprensoriale. I dati ottenuto dai questionari hanno permesso di
effettuare un’analisi critica circa le capacità produttive/di assorbimento
valutando anche le possibilità di uso come sottoprodotti ovvero, previo
trattamento di recupero, come materie prime seconde.
L’analisi ha messo in evidenza che, nel contesto di riferimento, anche per
l’assenza di norme attuative, vi è una scarsa propensione da parte delle
imprese all’uso del concetto di sottoprodotto. Gli scarti sono risultati
essere gestiti in massima parte come rifiuti per essere avviati ad attività di
recupero o smaltimento.
La valutazione dei dati ha consentito di raggruppare gli scarti per frazioni
merceologiche omogenee, di cui sono stati valutati i destini attuali
(recupero/smaltimento) e le possibilità di riciclo/recupero future. Le
imprese del contesto produttivo ASI di Tito-Pignola saranno, quindi,
chiamate all’opportunità di cerare un mercato degli scarti, ottimizzando
e massimizzando le possibilità di riciclo/recupero nei cicli produttivi
dell’area secondo la nuova nozione giuridica europea di “End of Waste”.
7
Title:
Development of chemical methods for treatment and recovery of
waste glasses
Authors & affiliations:
Luisa Barbieri1, Elena Bursi1, Maria Rita Cramarossa2, Laura Ferroni4,
Luca Forti2, Isabella Lancellotti1, Chiara Ponzoni1, Ivano Vassura3,4
1
Dipartimento di Ingegneria “Enzo Ferrari”, Università di Modena
2
Dipartimento di Scienze della Vita, Università di Modena
3
Dipartimento di Chimica Industriale “Toso Montanari”, Università di
Bologna
4
Centro Interdipartimentale di Ricerca Industriale CIRI Energia e
Ambiente, Università di Bologna
Abstract:
This work focuses on treatment of different waste lead glasses for their
valorization as support in the immobilization of lipase, because soda-lime
glasses are used in enzymatic catalysis. In particular, CRT glass
(PbO=12-25% wt) from WEEE chain and glass from urban collection
(PbO≈5% wt) were considered to study the influence of Pb on lipase.
An extraction process of surface Pb was tested. The process is based on
phosphonate or carboxylate chelating agents, amino trimetilen
phosphonic acid (ATMP) and nitrilotriacetic acid (NTA). The operating
conditions are: T=80°C, t=1h, pH 10, solid/liquid weight ratio=1/10,
reagent concentration=0.1 M. Leaching tests at controlled pH performed
on treated glass demonstrated that NTA is able to reduce lead leachable
for 66-80% at acid pH. On the other hand, ATMP was proved to be
ineffective in lead removal from CRT glass.
In this context, two particle sizes of CRT and urban glasses as-received
and treated with NTA, 180-300 µm and 300-500 µm, together with a
commercial reference glass, were used as physical supports for the
adsorption of Rhizopus oryzae lipase, in order to investigate their
immobilization capability after specific washing/activation treatments to
make functional their surface. The biocatalytic activity of the
immobilized enzyme on the glasses was tested through the hydrolysis
reaction of para-nitrophenyl acetate in para-nitrophenol, quantifying the
conversion percentage after 60 min of reaction by means of UV analyses
at 410 nm.
From the first results, lipase immobilization on waste glasses appears to
be encouraging. In particular, lipase immobilized on glass from urban
collection (low Pb content) showed an activity comparable to that of
reference glass, while high concentrations of lead (CRT glass) tend to
decrease the efficiency. For CRT glass NTA treatment influences more
positively the lipase biocatalytic activity.
8
Title:
Effetto della cavitazione idrodinamica su sottoprodotti
agroindustriali
utilizzabili in digestione anaerobica
Authors & affiliations:
Mirco Garuti, Claudio Fabbri, Sergio Piccinini
Centro Ricerche Produzioni Animali – CRPA Lab, Sezione Ambiente ed
Energia
Reggio Emilia
Abstract:
La digestione anaerobica è un processo biologico attraverso cui è
possibile produrre energia rinnovabile dalla conversione in biogas di
substrati organici molto diversificati (effluenti zootecnici, biomasse
vegetali, sottoprodotti agro-industriali, FORSU). Per migliorare la
flessibilità impiantistica e per allargare le possibilità di
approvvigionamento di substrati utilizzabili è possibile avvalersi di
diverse tecniche di pretrattamento delle matrici. Questi pretrattamenti
possono essere meccanici, chimici, termici o biologici e hanno, in ultima
analisi, l’obiettivo di aumentare la quantità di biogas prodotto,
incrementare la cinetica di conversione della materia organica o
entrambe. La cavitazione idrodinamica controllata è un tipo di
pretrattamento che genera diversi tipi di sollecitazioni sulla materia
organica ed è ottenuta dalla variazione di velocità di un liquido che
subisce un passaggio forzato attraverso i fori presenti in un rotore in
movimento. L’effetto disgregativo vero è proprio è dovuto a incrementi
localizzati di temperatura e pressione originati dal collasso delle
microbolle di cavitazione.Nel presente lavoro vengono illustrati gli effetti
della cavitazione idrodinamica su scarti della produzione di olio di oliva
e su scarti della lavorazione dell’uva. I sottoprodotti della filiera
olivoleica hanno una resa in metano mediamente di circa
280 m3/CH4tSV e si stima che in Italia gli scarti di produzione
ammontino annualmente a circa 1.392 kt (dati 2011); la percentuale di
fibra nelle sanse di oliva determina un notevole limite e la possibilità di
poterle pretrattare potrebbe aumentarne in modo significativo il loro
utilizzo per la produzione di biogas. Analogamente, anche la
degradabilità delle vinacce di lavorazione dell’uva può essere
particolarmente influenzata dalla tipologia della stessa e dall’eventuale
trattamento di distillazione a cui possono essere sottoposte: la cavitazione
può essere un trattamento utile alla valorizzazione delle 1.202 kt di scarti
prodotti annualmente in Italia (dati 2011) che possono potenzialmente
generare biometano se avviati a digestione anaerobica (mediamente il
potenziale metanigeno medio per sottoprodotti derivanti dalla
lavorazione dell’uva è quantificabile in circa 355 m3CH4/tSV).
Le biomasse sono state trattate utilizzando un reattore di cavitazione
pilota; la resa in metano delle miscele trattate e non trattate è stata
misurata in laboratorio attraverso test BMP (Biochemical Methane
Potential) e la riduzione dei solidi è stata valutata mediante granulometria
ad umido.
9
Title:
Stato dell’arte nell’ambito dei processi industriali di trattamento e
valorizzazione di pneumatici fuori uso per recupero di materia o energia
a livello internazionale
Authors & affiliations:
Farnoosh Farmand Ashtiani; CINIGeo, Roma
Laura Cutaia, ENEA, Roma
Floriana La Marca, Università La Sapienza, Roma
Abstract:
In questo articolo si presenta il lavoro di analisi e rassegna svolto per
individuare sia gli impianti presenti a livello internazionale che operano
nel settore del trattamento e della valorizzazione degli Pneumatici a Fine
Uso (PFU), sia le tecnologie per la valorizzazione energetica o per il
recupero di materiali ad alto valore aggiunto da PFU.
Come risultato di una ricerca bibliografica, condotta su riviste
scientifiche internazionali del settore, è stato predisposto un database con
i dati internazionali relativi ai principali impianti individuati, anche di
tipo sperimentale, e le tecnologie attualmente implementate.
Le tecnologie di trattamento individuate sono state classificate in due
categorie principali, in funzione della finalità di recupero di materia
oppure di energia da PFU.
A livello internazionale risulta più frequente la macinazione a
temperatura ambiente rispetto a quella criogenico e Water-jet, mentre la
gassificazione e la combustione in impianti di potenza risultano più
sviluppate rispetto alla pirolisi. Rispetto al totale dei PFU avviati a
recupero, il recupero di energia risulta pari al 52% (in USA pari al 58%),
mentre quello di materia risulta pari al 48% (42% in USA).
Dalla presente indagine sono stati identificati 24 impianti internazionali,
in particolare due impianti pilota di water-jet tra 6 impianti con
trattamento di recupero di materia da PFU. Mentre da 18 impianti di
recupero energetico che sono stati individuati, 12 sono con la tecnologia
di gassificazione e 6 di pirolisi.
Infine con un incremento dell’utilizzo dei materiali recuperati da PFU,
nel settore dell’eco-design, risultano numerosi casi studio, reperibili in
letteratura, finalizzati alla individuazione di nuovi prodotti ricavabili da
PFU.
10
Title:
Il piano di comunicazione nel processo di raccolta differenziata del
Comune di Cassino
Authors & affiliations:
Mangiagli Sebastiano1
1
Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale –
Dipartimento di Economia e Giurisprudenza, Via S. Angelo – Località
Folcara snc, Cassino (FR) 03043, Italia
Mangiagli Luca2
2
Università degli Studi di Catania – Dipartimento di Economia e
Impresa, Corso Italia 55, Catania (CT) 95129, Italia
Abstract:
Per il successo di un programma di raccolta differenziata, è necessario
che si verifichi una completa adesione dei cittadini e, in generale, di tutte
le utenze di produttori di rifiuti alle quali il programma si rivolge; questo
perché la raccolta differenziata è un classico caso di servizio alla cui
realizzazione concorrono in maniera determinante coloro ai quali esso
viene rivolto.
Tale riflessione rappresenta l’assunto base del presente studio.
In esso viene proposta una matrice finalizzata alla definizione e
successiva realizzazione di un piano di raccolta differenziata locale, col
supporto delle scelte operate nell’anno 2013 dal Comune di Cassino in
termini di target di comunicazione all’interno del proprio piano.
Methodology/approach – La metodologia di ricerca seguita è quella della
case study analysis, di tipo qualitativo e in un’ottica single case.
Findings – Il paper presenta alcune evidenze teoriche attraverso lo studio
di un piano di comunicazione nel processo di raccolta differenziata
adottato in ambito comunale.
Originality/value and limitations – Il paper mira ad indagare il piano di
comunicazione nel processo di raccolta differenziata adottato dal
Comune di Cassino, al fine di proporre una matrice che consente di
effettuare delle considerazioni di carattere economico. Ciononostante, la
ricerca necessita di essere ulteriormente estesa attraverso la selezione di
più casi di studio validi, allo stesso modo, nello scenario nazionale ed
internazionale.
Keywords – piano di comunicazione, raccolta differenziata, target,
matrice.
11
Title:
Le motivazioni sottostanti il comportamento dei cittadini nei processi
di raccolta differenziata
Authors & affiliations:
Mangiagli Sebastiano1
1
Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale –
Dipartimento di Economia e Giurisprudenza, Via S. Angelo – Località
Folcara snc, Cassino (FR) 03043, Italia
Mangiagli Luca2
2
Università degli Studi di Catania – Dipartimento di Economia e
Impresa, Corso Italia 55, Catania (CT) 95129, Italia
Abstract:
Secondo parte della letteratura in tema di consumer behavior, il
comportamento del consumatore va interpretato secondo un’ottica
cognitivista, rappresentando il risultato di un’interazione tra variabili di
natura psicologica, fattori esterni e fattori sociali. Scopo del presente
lavoro consiste nell’applicazione della logica cognitivista all’analisi del
comportamento dei cittadini nei processi di raccolta differenziata, nei cui
confronti l’attenzione pubblica è cresciuta soprattutto negli ultimi anni.
Più specificamente, lo studio si prefigge di indagare le principali
motivazioni che inducono i cittadini di San Michele di Ganzaria (CT) ad
effettuare la raccolta differenziata, in considerazione del raggiungimento
da parte del Comune dell’obiettivo del 65% di raccolta differenziata dei
rifiuti urbani fissato dal D.Lgs. 152/06 a partire dal 2012.
Methodology/approach – La metodologia di ricerca seguita è quella della
case study analysis, di tipo qualitativo e in un’ottica single case,
prendendo in esame il comportamento dei cittadini del Comune di San
Michele di Ganzaria nei processi di raccolta differenziata.
Findings – Il paper presenta alcune evidenze teoriche attraverso lo studio
del consumer behavior fondato sull’ottica cognitivista.
Originality/value and limitations – Il paper mira ad indagare se i cittadini
partecipano ai programmi comunali di raccolta differenziata in quanto
spinti soltanto dalla volontà di migliorare l’ambiente circostante, oppure
anche da altre motivazioni (ad esempio meno multe, meno tasse, minori
costi dei beni acquistati). Tuttavia, la ricerca necessita di essere
ulteriormente estesa attraverso la selezione di più casi di studio validi,
allo stesso modo, nello scenario nazionale ed internazionale.
Keywords – raccolta differenziata, consumer behavior, motivazioni,
ambiente.
12
Title:
L’evoluzione degli strumenti di comunicazione nei processi di
raccolta differenziata: le App
Authors & affiliations:
Mangiagli Sebastiano1
1
Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale –
Dipartimento di Economia e Giurisprudenza, Via S. Angelo – Località
Folcara snc, Cassino (FR) 03043, Italia
Carbè Alessia2
2
Istituto Comprensivo 2 Pontecorvo – Via Aldo Moro snc, Pontecorvo
(FR) 03037, Italia
Abstract:
Fra i più innovativi strumenti di comunicazione impiegati nei processi di
raccolta differenziata rientrano le App, applicazioni per dispositivi
elettronici mobili, come smartphone e tablet, utilizzate in aggiunta alle
dotazioni di software di base di questi dispositivi. Esse offrono ai
cittadini la possibilità di segnalare alle Amministrazioni locali la
presenza di rifiuti abbandonati abusivamente, nonché di disporre di
informazioni aggiornate riguardanti, tra l’altro, il calendario della
raccolta differenziata, le modalità di smaltimento dei rifiuti e i contatti
relativi al Comune.
Scopo del presente lavoro consiste nell’esposizione di alcune best
practices rilevate nel contesto italiano delle App impiegate quali
strumenti di comunicazione nei processi di raccolta differenziata.
Methodology/approach – La metodologia di ricerca seguita è quella della
case study analysis, di tipo qualitativo e in un’ottica multiple case.
Findings – Il paper presenta alcune evidenze teoriche attraverso lo studio
del contesto italiano delle App impiegate quali strumenti di
comunicazione nei processi di raccolta differenziata.
Originality/value and limitations – Il paper mira ad individuare casi di
eccellenza nel contesto italiano delle App impiegate quali strumenti di
comunicazione nei processi di raccolta differenziata, al fine di avanzare
ipotesi di sviluppo in tale settore. Ciononostante, la ricerca necessita di
essere ulteriormente estesa attraverso la selezione di più casi di studio
validi, allo stesso modo, nello scenario nazionale ed internazionale.
Keywords – comunicazione, raccolta differenziata, best practices, App.
13
Title:
REWASTEE - EUROPEAN PROJECT – ECO INNOVATION
Manufacturing Eco-Innovative Construction Products from Steel
Manufacturing Waste
Authors & affiliations:
T.B. Messervey, F. Noris and G. Donida – R2M Solution Srl (Pavia, ITA)
Biotza Gutierrez Arechederra – Eurecat – (Barcelona, SP)
Germain, Adell and Benjamin Laclau – NOBATEK (Angelet, FR)
Abstract:
The REWASTEE project is industrially validating and deploying into the
markets a patent protected manufacturing process for the valorisation of
steelmaking wastes into multifunctional building products that provide
acoustic insulation and enhanced thermal inertia. Specifically,
REWASTEE offers an alternative to the classic landfill disposal for the
inertization, stabilization and valorization of Electric Arc Furnace Dust
(EAFD), a hazardous waste according to the European Waste Catalogue
(EWC). The REWASTEE approach will reduce economic costs
associated with steel waste, environmental impact of its entry into
landfills, and provide added value as a product for sustainable
construction which demonstrates a better use of resources and raw
materials.
Expected and/or achieved results:
- Scale up to manufacture production the industrial process and introduce
the innovative building material into the markets; current capacities allow
the production of up to 120.000 m2/month of REWASTEE material
- Fostering of value adding process to enhance recycling and circular
economy
- Reduction of environmental impact of the steel sector due to avoided
waste into the landfills (7000 ton of CO2/y).
- Reduce the economic cost for steelmaking sector associated to waste
management up to 4-5M€.
- Reduction of risks associated with the handling and landfilling of
EAFD, especially for population living nearby landfills.
Technical specifications and full scale production costs are similar to
those of expected competitors.
This presentation will briefly cover project objectives and results to date.
It will then focus on the application areas (acoustic insulation and
thermal buffering in multilayer wall partitions). Participants will have the
opportunity to see first prototypes which will also be on display in the
exposition area (Pav. D-1, 027). In addition, the presentation will present
replication opportunities in Italy and how joint ventures between steel
companies, regions who host them, material manufacturers and building
stakeholders can add value to the sustainable building process.
14
Title:
Valorisation of tyre waste pyrolysis residue in light-weight materials
Authors & affiliations:
Fernanda Andreola, Luisa Barbieri, Isabella Lancellotti
Department of Engineering “Enzo Ferrari”, University of Modena and
Reggio Emilia, via P. Vivarelli 10, 41125 Modena, Italy
Abstract:
In Europe the amount of tyre waste is estimated in three million tonnes
per year representing a significant proportion of the total solid waste
stream. The management of tyre waste in the UE has been regulated
under the End of Life Vehicle Directive which stipulates their separate
collection from vehicle dismantlers and encourages the recycling of tyres.
Nowadays, there is growing interest in pyrolysis as a technology to treat
tyres to produce valuable oil, char and gas products.
This study evaluates the feasibility to use the char derived from a pilot
plant tyre pyrolysis as forming pore agent in order to obtain weight-light
ceramic materials.
The char used is composed prevalently of carbon (87%) and it is fine
D50=16 µm and D90=60 µm.
The study was developed preparing mixtures containing between 10-50
wt% of waste pyrolysis char and 50-90 wt% of glass scrap. Three kind of
waste glass were chosen : a) end of life fluorescent lamp (EOL_FL); b) a
commercial glassy sand (GS); c) glass waste coming from packaging
glass treatment (PG). The glass were milled and sieved below 125 µm
before use. Different mixtures were prepared between the pyrolysis
residue and the glasses. Cylindrical samples (D=40 mm) were realized by
uniaxial pressing (30 MPa) and dried in oven (110°C), then subjected to
heat treatments using an electrical furnace. The firing conditions to
obtain good porous materials was optimized, using cycles with and
without a step for degassing (500°C, 60 min) of the organic char and
different maximum temperatures in the range 700-950°C for 30, 45 and
60 minutes of soaking times.
The results show that it is possible to obtain light-weight ceramic
materials (porosity 60-65%) and density (0.8-0.9 g/cm3) using energy
saving thermal treatments (∼900°C) encouraging their use in thermally
and acoustically insulating materials.
15
Title:
VALUTAZIONE DEL CICLO VITA (LCA) DELLA
GASSIFICAZIONE DI CIPPATO DA BIOMASSA LEGNOSA
VERGINE
Authors & affiliations:
Esmeralda Neri1 [email protected], Fabrizio Passarini1,2, Daniele
Cespi1, Ivano Vassura1,2, Massimiliano Livi3
1
Dipartimento di Chimica Industriale, Università di Bologna
2
Centro Interdipartimentale di Ricerca Industriale “Energia e Ambiente”
– Università di Bologna
3
GMP Bioenergy srl
Abstract:
In questo studio è stata applicata la metodologia di analisi del ciclo di
vita (LCA) all’impianto di gassificazione di cippato di legna di proprietà
di GMP Bioenergy.
Per la modellazione degli scenari è stato utilizzato il Software SimaPro 8
(versione 8.0.4.30) e la banca dati Ecoinvent 3.1.
È stata scelta come unità funzionale la produzione di 1MWh di energia
elettrica: tutti i dati sono stati calcolati rispetto a questa unità funzionale.
L’analisi di inventario è stata quindi effettuata tramite la raccolta di dati
forniti direttamente dall’azienda (comprese le emissioni in aria e in acqua
derivanti dal processo), di dati trovati in letteratura e nel database di
riferimento.
Sono stati creati quattro scenari di riferimento, sulla base delle tipologie
di recupero di energia e/o materia:
- scenario A. Gassificazione di cippato di legna vergine con produzione
di energia elettrica;
- scenario B. Gassificazione di cippato di legna vergine con produzione
di energia elettrica e recupero di energia termica;
- scenario C. Gassificazione di cippato di legna vergine con produzione
di energia elettrica e recupero di materia (pellet e char);
- scenario D. Gassificazione di cippato di legna vergine con produzione
di energia elettrica, recupero di energia termica e recupero di materia
(pellet e char).
Dall’analisi dei risultati è emerso come lo scenario B mostri impatti
minori rispetto allo Scenario A grazie al recupero di energia termica a
valle della fase di gassificazione, in aggiunta alla produzione di energia
elettrica, sotto forma di vapore o di acqua riscaldata,
Il maggior guadagno dal punto di vista ambientale si ha però per gli
Scenari C e D, dovuto al recupero di materia: pellet (dallo scarto del
sopravaglio del cippato in ingresso) e del char (in uscita dalla
gassificazione) aventi valore commerciale, ottenendo così un ulteriore
sistema di valorizzazione, riducendo ulteriormente l’impatto complessivo
del processo.
16
Title:
ENVIRONMENTAL FOOTPRINT IN THE PRODUCTION OF
RECYCLED WOOL
Authors & affiliations:
Authors: Silvia Bamonti, Leonardo Riccadonna, Rosangela Spinelli,
Alessandra Bonoli
Abstract:
This article analyzes the processes of a textile company that trades wool
and filati (90% wool, 10% polyester) made from recycled materials for
the production of weaving, knitting, upholstery, etc. It was used a LCA
approach applied as provided by the methodology PEF (Product
Environmental Fottprint) with which it was assessed the environmental
footprint of the processes. It was used the software SimaPro 7.3 and
Ecoinvent database. The impact categories are those proposed by the
ILCD2001 method. It was also calculated the impact category
"Cumulative Energy Demand" (CED) using Frischnecht and Jungbluth
metodology.
The aim of the study is to provide the environmental performance of the
wool and yarns from recycled fabrics and identify areas for the life cycle.
Then, it was made the comparison between virgin materials and recycled
materials production. Both have the same performance characteristics.
The system boundaries were defined considering all the procurement
activities of the raw material, resource consumption and emissions, by
excluding from the study the parts of the use of the product and the end
of life scenario. This approach is not in contrast with what is reported in
reference guidelines, which require that the boundaries of the system
must including upstream activities (eg. the raw materials and energy
production) and production activities (eg. wool production). The products
analyzed are intermediate materials of the textile sector. For storage
processes, dyeing, ragging and preparation of wool were used direct data
and refer to the year of the study.
The functional units chosen to evaluate processes are 1 kg of the recycled
wool and 1 kg of filato.
The supply of raw material is carried out by suppliers who recover rags
and cloths used, which are then divided according to color and sent to the
external work for the realization of the recycled wool.
17
Title:
The LCA approach as a tool for the management of an industrial
warehouse
Authors & affiliations:
Authors: Silvia Bamonti, Andrea Chianca, Paolo Neri, Alessandra
Bonoli, Luca Guardigli
Abstract:
The main objective of this research is to analyze the performance of an
industrial building in a 50 years timeline. The research has followed the
idea to show when an industrial building became expensive in term of
consumption and consequently in term of global footprint.
The analysis was performed in Italy in a case study in the EmiliaRomagna region. In particular, the construction analyzed is in Modena, a
city where the economic growth of the Fifties was strongly based on the
industrial production derived from craftsman cooperatives. The new
activities were installed in conjunction with the residences of the
workers. During the period of the post-war, reconstruction were
concentrated in this area - called Craftsman Village - small mechanical
factories, lumber mills, ceramic factories etc.
Nowadays, after 50 years, this economic model has seen a crisis phase,
due to economic globalization and to new business re-allocation in bigger
industrial areas. In the meantime, the Craftsman Village embedded in the
city, has become mostly obsolete. The public administration has recently
proposed some strategies for the rehabilitation of the area and approved
some guidelines with the aim of creating a new pole for highly
specialized crafts.
In this context, our goal is to define the footprint generated by building
rehabilitation that needs a process of re-generation. The analysis of the
ecological footprint was based on Life Cycle Assessment methodology
and has been assisted by SimaPro 7.3.3. software.
We proposed three scenarios: Conservation, Rehabilitation, Demolition
and New Construction. Preliminary evaluation scored the management of
the energy consumption became prohibitive in a term of 10/15 years. The
final result shows and recommends the Rehabilitation Scenarios for
short-term period (10/15 years) and “Demolition and New Construction
Scenario” for the mediumlong-term period (25/50 years).
18
Title:
Fibers innovative burning and reuse by Self-propagating High
temperature Synthesis (SHS)
Authors & affiliations:
L. Gaggeroa, V. Carattoa,b, C. Belfortinib, L. Musib, M. Ferrettib,
M. Longagnac, F. Becchid
a) Dipartimento di Scienze della Terra, dell’Ambiente e della Vita,
Università degli Studi di Genova, Corso Europa 26, 16132, Genova ,
Italia
b) Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Università degli Studi
di Genova, Via Dodecaneso 31, 16146, Genova , Italia.
c) Vico srl,Corso Stalingrado 50, 17100, Cairo Montenotte, Italia
d) Telerobot labs srl, via Buccari 9 16153, Genova , Italia.
Abstract:
Following the dismissal of asbestos in industrial and civil uses, increasing
amounts of fiber-bearing wastes represent a priority alert. This type of
waste will further increase as the European Parliament, in March 2013,
approved a resolution (2012/2065INI)) adopting a common strategy for
the total elimination of the asbestos still remaining in European buildings,
machinery, tubing, trains and ships by 2028. The project LIFE12 ENV IT
000295 FIBERS “Fibers innovative burning and reuse by Selfpropagating High temperature Synthesis (SHS)” aims at developing an
innovative technique for the treatment of asbestos containing waste by
implementation of prototype plants. The University of Genoa has
developed an apparatus and a technique for triggering the breakdown
reaction of chrysotile by means of an alumino-thermic reaction in a
process of combustion synthesis well known as Self-propagating High
temperature Synthesis or SHS [L. Gaggero, M. Ferretti, C. Belfortini, E.
Isola, Italian patent, 2010]. Different types of asbestos-containing refuse
have been treated: fiber cement, linoleum, friable asbestos derived from
various insulations. We optimized the parameters to achieve complete
conversion of the asbestos to mineral grains in all the cases. The
efficiency of the SHS reaction in the discontinuous and continuous
configurations was highlighted by the characterization of the postcombustion material under SEM-EDS and XRPD that verified the
absence of fibers within the limits established by the regulations. The
SHS process in comparison with conventional thermal treatments, due to
fast reaction time, low activation energy, particularly advantages the
asbestos inertization that positively reflect into time and costs of the
process. Finally, the product of this transformation is liable to be re-used,
e.g. as abrasive, or refractory material; this represents the end of waste
status and a second life as secondary raw material. This work was carried
out in the frame of LIFE12 ENV/IT/000295 FIBERS co-funded by the
European Commission.
19
Title:
SOLID LIQUID EXTRACTION OF RARE EARTHS FROM
AQUEOUS SOLUTIONS: A REVIEW
Authors & affiliations:
E.M. IANNICELLI ZUBIANI, C. CRISTIANI, G. DOTELLI, P. GALLO
STAMPINO
Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “G. Natta”,
Politecnico di Milano, piazza Leonardo da Vinci 32, 20133 Milano, Italy
Abstract:
Rare Earths (REs) demand is constantly increasing in the global market,
since new technological applications exploit these materials for their
unique properties. Since natural resources are located just in focused
areas, lots of worldwide countries are arranging solutions to recover REs
from end-of-life products.
Currently each EU citizen produces about 17 kg of Waste Electrical and
Electronic Equipment (WEEE) per year. These wastes are rich in
precious and strategic metals and, in many cases, are characterized by
higher REs contents than those of natural minerals. Accordingly,
recycling can be considered a valuable opportunity: this perspective is
known as "urban mining”.
From a technological point of view, recycling of WEEE and recovering
of metals can be divided into three major steps: disassembly, upgrading
and refining. Regarding the refining, different methods have been
proposed. Among the others, hydrometallurgical method has been
reported to be one of the most interesting being: generally applicable to
very different compositions and allowing the same processing steps as
those for extraction from primary ores. On the other hand, some
disadvantages of this process are: the need of many process steps, the
consumption of large amounts of chemicals and the generation of waste
water. Some of the disadvantages are related to the step of metal ions
removal from aqueous solution. REs separation has always represented
indeed a critical challenge in traditional chemical processing because of
the similar chemical and physical properties of these elements.
Solvent extraction is usually the most used process to separate individual
REs but solid-liquid extraction (SLE) presented as an alternative. This
paper reviews the different SLE extraction systems proposed for REs
separation with particular focus on the different kinds of solid sorbents
used (resins, nanotubes, clays and modified clays, membranes, silica and
ion-imprinted polymers) evaluating advantages and critical issues of the
different systems.
20
Title:
Carbon Fibers from pyrolysis of waste composites: a “green” source
of short fibers for non-structural applications
Authors & affiliations:
Chiara Leonardia,b, Laura Mazzocchettib, Emanuele D’Angeloa, Loris
Giorginia,b
a
Dipartimento di Chimica Industriale “Toso Montanari”, University of
Bologna, Viale Risorgimento 4, 40136 Bologna, Italy
b
Interdepartmental Center for Industrial Research on Advanced
Applications in Mechanical Engineering and Materials Technology,
CIRI-MAM, University of Bologna, Viale Risorgimento 2, 40136
Bologna, Italy
Abstract:
In recent decades, carbon-fiber reinforced polymers (CFRPs) have found
use in sectors such as aerospace, defence, wind turbines, automotive,
sport and leisure. As an outstanding example, owing to their impressive
mechanical properties associated with light weight, CFRPs are
increasingly used to replace the metal parts in vehicles and further
increase in their application is expected in the next years. However, the
EU Directive 200/53/EC requires a 95% recovery and 85% recycling rate
of total End-of-Life Vehicle weight by 2015 and this prescription can
limits the use of non-metal components if not complying with the
Directive.
Thermoset CFRPs, which dominate the market, cannot be recycled by
remelting and remoulding, hence research efforts are focusing on
recovery techniques for these components. The present work fits in this
context and aims at evaluating the effect of a stepwise process able to
recycle the composite’s carbon-fibers fraction and close their Life Cycle
in a Cradle-to-Cradle approach.
In this study scraps from composites manufacturing processes were
pyrolyzed in an innovative pyrolysis pilot plant and the products were
fully characterized. The solid residue (carbon fibers covered by a
carbonaceous layer) was subjected to a further oxidative step at different
temperature and process time conditions to provide fibers clean from any
organic residue. The effects of the process on the recovered fibers, as
well as on virgin fibers, were evaluated by SEM and Raman. The
reinforcement behavior of virgin and recovered chopped fibers, with or
without the oxidation treatment, was tested in the production of new
Chopped-CFRPs. Their performances are compared with a commercial
chopped fiber prepreg based composite. By the oxidation treatment it is
possible to obtain clean fibers that can be used to provide composites
with performances comparable to those obtained with the virgin ones.
21
Title:
Production of bioplastic from waste oils by recombinant Escherichia
coli
Authors & affiliations:
Cinzia Pezzella* , Marco Vastano , Angela Casillo , Maria Michela
Corsaro , and Giovanni Sannia
Dipartimento di Scienze Chimiche, Complesso Universitario Monte S.
Angelo, via Cintia 4, 80126 Napoli
*Corresponding author. tel. +39 081674475; fax +39081674313; email: [email protected]
Abstract:
Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are polyesters, synthesized and stored as
intracellular granules by numerous prokaryotes, which have attracted
industrial attention as environmentally friendly and biodegradable
alternatives to petroleum-based plastics. Two main groups of polymers
can be classified depending on the number of carbons in the monomer:
short-chain length PHAs (scl-PHAs) having 3 to 5 carbon atoms and
medium-chain length PHAs (mcl-PHAs) having 6 to 14 carbon atoms.
Differences in repeating unit composition influence the physical
properties of PHAs.
Medium-chain-length Polyhydroxyalkanoates (mcl-PHAs) are attractive
“green” alternatives to several petroleum-based plastics, finding
application in specific fields however, their sustainable exploitation is
still hampered by the high production costs[1]. In this work, an
Escherichia coli recombinant system has been designed to allow
accumulation of mcl-type polymers through conversion of waste
materials, such as spent cooking oils. This approach would satisfy a
twofold purpose: controlling pollution and waste oil disposal
management problems, and allowing the valorisation of a waste material
through its conversion into high-added value products. The system has
been engineered with a newly isolated PHAs biosynthetic operon from
Bacillus cereus 6E/2 and tested for PHAs production on different carbon
sources. Results have highlighted the peculiar specificity of the designed
E. coli system to drive the incorporation of 3-hydroxyhexanoate
monomers (up to 99%) in produced PHAs, whatever is the related Csource fed to the growth medium: simple fatty acids with different
length, vegetable oils or complex waste oils [2]. The work also provides
first clues about the role played by B. cereus PHA biosynthetic proteins
in PHA production process, laying the foundations for the development
of ad hoc designed cell factories for the synthesis of polymers with
defined composition.
References
[1]Wang,Q.,Tappel,R.C.,Zhu,C.,Nomura,C.T.; Appl.Environ.Microbiol.
78, 2012, 519-527.
[2]Vastano, M.,Casillo,A,Corsaro,M,Sannia,G,Pezzella,C.; Eng. Life Sci.
2015, DOI: 10.1002/elsc.201500022.
22
Title:
CRESIM – an industrial process for the use of recycled Carbon
Fibres
Authors & affiliations:
Maurizio Corti (Cannon Afros S.p.A.)
Abstract:
The Cannon Group is leading a EU-co-financed project finalised to the
development and demonstration of innovative processes for fine-tuning,
prototyping and launching on the market the re-use of recycled Carbon
fibre, coming from scraps that are a classified waste which would
otherwise have an high negative impact on the environment. Moreover,
the process entails important improvements in the production of Carbon
fibre composites as well as in terms of environmental and economic
impact. Cannon Afros , the Group’s unit entitled to run the largest part of
the project, is currently cooperating with the interested parties (Carbon
Fibre producers and transformers, parts manufacturers, end users of
Carbon-reinforced composites, recycling companies) for the joint
development of new composite parts and industrial applications as well
as innovative processing methods for the recycled Carbon Fibre (R-CF).
23
Title:
Analisi del Ciclo di Vita della produzione di un biocombustibile dai
Rifiuti Solidi Urbani
Authors & affiliations:
Ripa M.a, Fiorentino G. a, Cigolotti V.b, Ulgiati S.a, c
a
Department of Science and Technology, Parthenope University of
Naples, Italy
b
ENEA, Italian National Agency for New Technologies, Energy and the
Environment, Centre of Research of Portici, Naples, Italc
c
School of Environment, Beijing Normal University, China
Abstract:
La gestione dei rifiuti urbani (RU) è attualmente uno dei problemi più
controversi affrontati in molti paesi europei: le preoccupazioni circa i
potenziali effetti degli RU sulla salute umana e l’attuazione delle direttive
europee hanno modificato radicalmente il modo in cui i rifiuti dovrebbero
essere gestiti. Una gestione sostenibile degli RU deve consentire un
significativo miglioramento nell’efficienza di uso delle risorse, attraverso
il recupero di energia e materiali dai rifiuti, altrimenti smaltiti in
discarica. Notevoli sforzi sono necessari per elaborare strategie di
gestione alternative che fondano insieme lo sviluppo di nuove tecnologie
e un approccio totalmente nuovo al concetto di rifiuti. Uno degli attuali
obiettivi nel trattamento degli RU è il recupero di energia, in quanto è
noto che i rifiuti contengono un notevole potenziale energetico e sono,
quindi, in grado di generare energia potenzialmente rinnovabile. Il
presente studio presenta una tecnologia sviluppata recentemente
nell’ambito di un Progetto LIFE+, chiamato MARSS (Material Advanced
Recovery Sustainable Systems), finanziato dalla Comunità Europea nel
2012. L'impianto oggetto di studio ha lo scopo di concentrare la parte
biogenica degli RU nella frazione <40 mm, attraverso una serie di fasi di
selezione e recupero per rimuovere i contaminanti e recuperare i metalli
ed ottenere un biocombustibile adatto alle centrali a biomasse per la
produzione urbana di calore e di elettricità (CHP). L’analisi del ciclo di
vita di questo innovativo impianto pilota che si trova a Mertersdorf
(Germania), è stata effettuata tramite il software SimaPro 8.0.5,
utilizzando il metodo Recipe Midpoint (H). Questo studio ha lo scopo di
sottolineare i vantaggi ambientali della sostituzione dei combustibili
fossili con biocombustibili derivati da RU per la produzione locale di
energia, e le eventuali potenzialità di miglioramento. I nostri risultati
forniscono una valutazione quantitativa della tecnologia MARSS,
dimostrando che il corretto funzionamento dell'impianto può portare ad
una sostanziale riduzione degli impatti ed al risparmio di risorse e di
energia, offrendo una soluzione tecnica per un trattamento sostenibile dei
rifiuti.
24
Title:
La depolimerizzazione: una risorsa per il riciclo dei materiali plastici
Authors & affiliations:
Patrizia Pagone1, Massimo Guido1, Ersilia D’Ambrosio1, Rosario
Marra2
1
Eco-logica s.r.l., Corso Alcide De Gasperi n. 258, Bari, [email protected]
2
EcoFuel Apulia, Via Livatino n. 54, Bari
Abstract:
Nel 2013 sono stati prodotti in Italia circa 29.594.665,00 tonnellate di
rifiuti urbani. Di questi il 42% è stato avviato a raccolta differenziata.
Le frazioni merceologiche differenziate sono mediamente costituite per
l’8% circa da plastica, di cui il 25% è avviato a riciclo, il 27% al recupero
energetico, il 48% viene invece conferita in discarica.
La riduzione del quantitativo dei rifiuti conferiti i discarica, unitamente
all’attuazione di un sistema integrato e moderno di gestione di rifiuti
urbani e assimilati, costituisce uno degli aspetti chiave del decreto
“Sblocca Italia”, che riprende quanto indicato nel VII Programma
d’Azione UE.
Il processo di depolimerizzazione, esemplificativa di un “riciclo del terzo
tipo”, trasforma, mediante degradazione termica, alcune tipologie di
plastiche nei loro costituenti primordiali, ossia prodotti petroliferi quali
gasolio e cherosene. Tale processo, che avviene ad elevate temperature, è
noto sin dalla metà del XX secolo; tuttavia solo nell’ultimo decennio
sono state sviluppate tecnologie capaci di operare a scala industriale.
Obiettivo dell’articolo è presentare una impianto innovativo in grado di
riciclare una quota parte di materie plastiche generalmente conferite in
discarica. L’impianto EcoFuel Apulia utilizza quale materiale in ingresso
un “misto di polioelefine” (MPO), ossia una miscela costituita da una
frazione polimerica a base di poliolefine (polietilene e polipropilene) in
percentuale maggiore o uguale all’85% e da una frazione costituita da
altre materie plastiche quali polistirene (10% ca.), polibutene,
polivinilcloruro, poliammide etc. (5% ca.). Tale miscela alimenta linee di
depolimerizzazione Syntrol®, ognuna costituita da reattori operanti a
temperature crescenti ed inferiori ai 400 °C. La presenza di scrubber
alcalini e scrubber ad olio garantisce l’assenza di diossine e furani nei
fumi in uscita. Utilizzando 100 kg di MPO, l’impianto consente di
ottenere 54 kg di gasolio e 18 kg di cherosene.
25
Title:
Rapeseed cake: an agro-waste for cheap/low cost industrial enzymes
production
Authors & affiliations:
Lucia Guarino1, Vincenzo Letter2a and Givanni Sannia1,2
1
Department of Chemical Sciences University of Naples FEDERICO II
Via Cintia, 4 -80126 Napoli ITALY
2
Biopox srl via Salita Arenella, 9 Napoli www.biopox.com
Abstract:
RapeSeed Cake (RSC) is a waste product coming from rapeseed oil
extraction process. This by-product is a rich source of nitrogen, carbon,
and minerals and it is also abundant and cheap. Thanks to these features,
RSC has a striking potential for the eco-friendly production of high
value products in biotechnological processes.
In this study the possibility of using a low-cost media based on the water
soluble fraction of RSC for laccase production by the fungus Pleurotus
ostreatus has been evaluated and compared with a synthetic complex
media. RSC based media lead to extracellular laccase production
comparable to that obtained in the presence of synthetic media. Moreover
the use of a raw material highly reduce the production costs. To further
reduce cost and improve the activity the amount of RSC, copper
sulphate concentration, effect of an additional nitrogen source, aromatic
compound and lignosulphonate were evaluated. The optimized media
lead to a laccase production level of more than 100 U/mL at a cost of
about 8*10-7 €/U. The obtained results demonstrate the effective recycle
of a waste to produce an industrially relevant enzyme.
26
Title:
A CLASSIFICATION OF BUSINESS MODELS ORIENTED
TO THE INDUSTRIAL SYMBIOSIS APPROACH
Authors & affiliations:
Vito Albino, Luca Fraccascia
DMMM, Politecnico di Bari
[email protected]
Abstract:
Industrial symbiosis (IS) is a collaborative approach concerning physical
exchange of materials, energy, and services among different firms:
accordingly, wastes produced by a given firm are exploited as inputs by
other firms (Chertow, 2000). This approach is able to generate consistent
environmental benefits, since it allows to reduce the amount of wastes
disposed of in the landfill and the amount of primary inputs used by
industry (Mirata, 2004). It has been proved the economic logic is the
basis of symbiotic exchanges: the first requirement for the establishment
of a symbiotic relation is its economic sustainability for all the firms
involved (Lyons, 2007; Albino et al., 2015). Through IS, firms are
interested to achieve competitive advantage, coming from lower
production costs and revenue increase. However, the implementation of
IS approach by firms should be accompanied by the innovation of their
own business models, in order to align them to enhance the value
proposition provided by IS (OECD, 2012).In this paper, from the analysis
of real cases of IS, we develop a classification of business models
oriented to the IS approach. The classification is based on the different
ways in which IS is able to generate economic benefits for the firm which
implements it. Seven different business models oriented to IS have been
identified.The proposed classification could be useful at the company
level, in order to promote the implementation of the IS approach, then
contributing to generate environmental benefits for the collectivity as a
whole. It provides a guide for existing firms about how to integrate the IS
approach within their actual business models, reducing risks of
implementation through providing examples from practice. Furthermore,
our classification could be used to favor new business initiatives or new
firms which business model is completely based on the IS approach.
References
Albino, V., Fraccascia, L., Giannoccaro, I. (2015). Exploring the efficacy
of contracts in self-organized industrial symbiosis: an agent-based
simulation study. Journal of Cleaner Production, in press,
doi:10.1016/j.jclepro.2015.06.070.
Chertow, M.R. (2000). Industrial Symbiosis: Literature and Taxonomy,
Annual Review of Energy and Environment, 25, 313-337.
Lyons, D. (2007). A Spatial Analysis of Loop Closing Among Recycling,
Remanufacturing, and Waste Treatment Firms in Texas, Journal of
Industrial Ecology, 11, 43-54.
Mirata, M. (2004). Experiences from early stages of a national industrial
symbiosis programme in the UK: determinants and coordination
challenges, Journal of Cleaner Production, 12, 967-983.
OECD (2012). The future of eco-innovation: the Role of Business
Models in Green Transformation, Copenhagen: OECD.
27
Title:
ANALISI LCA DEL RECUPERO DI ZIRCONIA DA UN
PROCESSO DI TERMOSPRUZZATURA
Authors & affiliations:
Federica Braglia,1 Silvia Barbi, 2 Paolo Neri, 1 Cristina Siligardi, 2
Anna Maria Ferrari1
1 Dipartimento di Scienze e Metodi dell’Ingegneria, Università di
Modena e Reggio Emilia
2 Dipartimento di Ingegneria “Enzo Ferrari”, Università di Modena e
Reggio Emilia
Abstract:
La termospruzzatura è una tecnologia di rivestimento molto versatile, al
momento utilizzata per depositare spessi strati di metalli e materiali
ceramici per diverse applicazioni nell’industria meccanica, aeronautica
ed energetica, nonché nell’industria biomedica (protesi metalliche
odontoiatriche e ortopediche). All’interno del mercato della
termospruzzatura un ruolo molto importante è giocato dal campo dei
motori e turbine degli aerei, dove la produzione di Thermal Barrier
Coatings (TBC) protegge i componenti in superlega di Ni e Co delle
turbine a gas con un sistema di doppio strato solitamente composto da
una lega di NiCoCrAlY resistente all’ ossidazione e un rivestimento
ceramico fatto di zirconia che funge da protezione termica. Tra le
problematiche ambientali associate a questo processo vi è quello delle
polveri sovraspruzzate fino a oggi inviate in discarica come rifiuti
speciali con conseguenti impatti ambientali e costi elevati. Durante
l’operazione di spruzzatura, infatti, un’ingente percentuale di polveri non
si deposita sul substrato. Per la natura imprevedibile dell’iniezione di
particelle e del trattamento all’interno del flusso di gas, alcune particelle
potrebbero raggiungere il substrato senza un’adeguata velocità o
temperatura facendo si che non si depositino sul substrato. L’obiettivo
del presente studio è la valutazione della sostenibilità ambientale,
mediante metodologia LCA, di un processo di recupero di zirconia da
termospruzzatura effettuato da un’azienda che produce rivestimenti
protettivi per componenti utilizzati in turbine a gas industriali e motori
aereonautici. In particolare viene valutato il danno ambientale dovuto al
reimpiego di tali materiali secondari in materiali ceramici per uso
abitativo e industriale.
28
Title:
The dark side of the grilled tenderloin (fillet), i.e. the management of
sewage and manure of breeding farms: how to turn a problem into
an opportunity
Authors & affiliations:
Giovanni Dotelli1, Vito D’Incognito1, and Sergio Caimi3
1
Politecnico di Milano, Dip. Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica
“G.Natta”, p.zza L. da Vinci 32, 20133 Milano
2
Take Care International, via Vallazze 95, 20131 Milano
3
Dentro il sole SpA, via Parini 96, 20064 Gorgonzola (MI)
Abstract:
The Italian energy policy is in line with the EU policy on biomass energy
in formulating ambitious targets for the share of the total energy supply
that should come from biomass in a close future.
Considering the recently growing concerns that bio-energy does not
automatically perform better than fossil energy, especially when biomass
is cultivated for the scope as it is the case of crops, the new paradigm for
the EU community and European Countries shall be to sustain only
biomass energy conforming to sustainability criteria. The applicable
sustainability criteria have been formulated by the Cramer Project Group,
now widely known as Cramer Criteria (2007). One of them is the
performance of chains of bio-energy with regard to greenhouse gas
emissions, compared to the fossil alternative; as it is well known all such
matter is under the Renewable Energy Directive (RED, 2009) and gives
rise to a GHG saving index.
Looking also at the European and International available LCA studies, it
is now more evident that in many cases bio-electricity and bio-heat
chains have a much better performance than their fossil alternative
especially when any kinds of waste and agricultural residues are used.
With this framework of reference the paper will present an LCA analysis
of a project of biogas production based on the usage of sludge from
intensive breeding of cows and pigs. The biogas is produced with an
anaerobic digestor accompanied by a nitro-denitro process aimed to
reduce the nitrate content in the digestate, potentially valuable as
fertilizers. Moreover, a cogenerator will produce electricity and thermal
energy for all the heating requirements of breeding farm including the
possibility to wash the floors of the stalls with hot water.
This approach is also an excellent example of how a vision of industrial
ecology applied properly can afford to get benefits by minimizing the
impact on the environment and saving fossil fuel. The case will be
examineted with the LCA methodology.
29
Title:
Adsorbimento di metalli pesanti su biochar: studio dell’influenza del
pH.
Authors & affiliations:
Chiara Di Felice, Roberta Pastorino, Laura Ferroni, Ivano Vassura.
Università di Bologna.
Abstract:
La conversione di biomateriali in combustibili, gassosi o liquidi,
mediante processi pirolitici, comporta la formazione di un residuo solido
carbonioso, il biochar. Pur costituendo uno scarto industriale, vi è un
notevole interesse da parte della comunità scientifica per questa tipologia
di materiali per le peculiari caratteristiche chimico fisiche che li rendono
dei potenziali ammendanti nei suoli e una potenziale alternativa ai
carboni attivi per la rimozione di inquinanti. In questo lavoro è stata
studiata l’influenza del pH sull’adsorbimento di Cd2+ e Pb2+ da parte di
biochar in alcuni dei possibili scenari di utilizzo. Lo studio è stato
condotto su un campione certificato di biochar ottenuto da paglia di
Miscanto pirolizzato a 700°C, di cui è stata determinata l’area
superficiale, il pHpzc, le isoterme e le cinetiche di adsorbimento.
Successivamente, mediante la tecnica del disegno sperimentale è stata
studiata la variabilità della capacità di adsorbimento in funzione di due
paramentri: il pH e la concentrazione iniziale dell’ inquinante in
soluzione. Il modello scelto è stato il Central Composite Design, il range
di pH investigato è compreso tra 5 e 8,3 e la concentrazione di metallo
compresa tra 1 e 30 mg/L. Il modello utilizzato ha consentito di
realizzare un metodo di studio in grado di descrivere il sistema studiato e
individuare le condizioni ottimali di adsorbimento.
30
Title:
HERGO AMBIENTE
Authors & affiliations:
TIZIANO MAZZONI Direttore Servizi Ambientali di HERA S.P.A.
Abstract:
Il gruppo Hera ha messo in atto un sistema integrato per la gestione dei
Servizi Ambientali introducendo un nuovo modo di pensare e gestire i
servizi consentendone la tracciabilità in tutte le fasi.
Il progetto a carattere fortemente innovativo “HERGO Ambiente” (Hera
gestione operativa) prevede l’ interconnessione di sistemi informativi,
dispositivi di campo e sistemi di localizzazione e cartografici in cui i
processi e i sistemi sono stati concepiti in modo da ottenere
l’acquisizione dei dati dei servizi svolti in campo.
Il “Sistema informativo centrale” gestisce in maniera integrata tutti i
processi di Igiene Ambientale: progettazione, pianificazione,
programmazione operativa, gestione delle segnalazioni, esecuzione sul
campo, consuntivazione, reportistica e riprogettazione.
Le varie fasi vengono tracciate a Sistema e le attività pianificate vengono
inviate a dispositivi di campo affinché vengano visualizzate dagli
operatori. In fase di esecuzione del servizio i dati letti sul campo vengono
tracciati con l’ausilio di computer di bordo e lettori di tag RFID.
I dati raccolti da questi dispositivi dedicati vengono registrati dal
“Sistema di acquisizione dati da campo” che, insieme al “Sistema
cartografico”, invia al “Sistema informativo centrale” tutte le
informazioni raccolte durante l’esecuzione del servizio e la loro
georeferenziazione.
Tali attività sono così coordinate in un’ottica di implementazione
dell’efficienza continua dei servizi offerti, grazie soprattutto alla
riduzione dei tempi di restituzione del dato e degli errori di imputazione
manuale.
La possibilità di tracciare, registrare, georeferenziare e collegare tra loro
le informazioni acquisite in campo porta a notevoli vantaggi che si
esprimono in termini logistici (pianificazione dei servizi di raccolta
vicina alla situazione), economici (ottimizzazione delle risorse in termini
di asset e ore/uomo) ed ambientali (decoro urbano, riduzione dei
consumi, emissioni in atmosfera).
Per capillarità ed estensione delle attività coperte, HERGO è un elemento
di eccellenza nel segno dell’innovazione e della trasparenza.
31
Title:
The role of waste management and prevention in the transition
towards sustainable campus.
Authors & affiliations:
Cappellaro, F., Bonoli,A., Prandstraller, D.
Abstract:
Improving the awareness of the responsibility of our actions is the basis
of achieving the ambitious aim of waste prevention established by the
Waste Hierarchy of the European Waste Framework Directive. Waste
prevention is connected both to improve manufacturing technologies and
educate people towards greener products preference and waste
responsibility. Due to its educational and institutional role university has
a predominant position to address the challenge of waste prevention and
management. University also provides a context to rethink not only our
technological system through the adoption of ecoinnovation, but also to
reconsider the entire system of our values through the education of the
society in many aspects of sustainability.
This paper presents several cases of sustainable universities which have
faced the issue of waste management and prevention with different
approaches. Firstly, the case of University of Bologna shows a waste
management system acting simultaneously at institutional, educational
and organizational level. Practical projects concern the improvement of
the separate waste collection system, the management of the Informatics
Electric and Electronic Equipment Waste (IWEEE) and an experimental
compost plant. Secondly, the case of Utrecht University (UU) is based on
the model promoted by the Green Office Utrecht (GOU). GOU is a
platform where students and employees of UU can develop ideas on and
projects with the goal of making the university more sustainable. GOU
has developed specific projects such as a communication campaign to
reduce plastic waste and the reorganization of separate waste collection.
As a result the paper demonstrates that several actions can be proposed at
university level and implemented through campus experiences in order to
incorporate waste management best practices into the day-to-day
activities.
32
Title:
Emissioni di gas serra derivanti dalla gestione dei rifiuti presso il
Politecnico di Milano
Authors & affiliations:
Piva Intrieri Mattia
Perotto Eleonora
Grosso Mario
Abstract:
Come è noto, la gestione e il trattamento dei rifiuti costituiscono una
fonte di emissioni di gas serra in atmosfera.
A livello universitario non risultano ad oggi disponibili, nemmeno a
livello di Atenei appartenenti alla rete ISCN (Intenational Sustainability
Campus Network), linee guida standardizzate inerenti le modalità di
contenimento delle emissioni di gas serra provenienti dalla gestione dei
rifiuti. In particolare, le emissioni sono trattate con un livello di dettaglio
non sufficiente a descrivere in maniera specifica la componente dovuta
allo smaltimento della singola categoria di rifiuto (assimilabili, RAEE,
rifiuti di laboratorio, …). È nata così la volontà di approfondire questo
argomento nell’ambito di una tesi di laurea svolta presso il Politecnico di
Milano, finalizzata a produrre delle linee guida che consentano di ridurre
le emissioni di gas serra e i individuare una metodologia di trattamento
statistico dei dati di produzione dei rifiuti. In particolare, si è deciso di
investigare principalmente tre componenti del ciclo di vita di un rifiuto:
la raccolta, il trasporto verso il luogo di trattamento e le emissioni dovute
agli impianti di trattamento (recupero o smaltimento).
L’ambito applicativo dello studio, attualmente in corso, è il Politecnico di
Milano, struttura produttrice di molteplici tipologie di rifiuti, vista la
presenza di numerosi e diversi laboratori. In particolare, cercando di
ricostruire il ciclo dei rifiuti dell’Ateneo milanese, dalla raccolta al
trattamento finale, passando per la caratterizzazione degli impianti di
destinazione finale e dei mezzi di trasporto utilizzati, sono stati ricavati
idonei indicatori che, moltiplicati per le specifiche quantità di rifiuti
prodotte, hanno permesso di ottenere le conseguenti emissioni di CO2
equivalente.
I risultati ottenuti permetteranno di valutare scenari di miglioramento in
termini di gestione dei rifiuti, anche prendendo in considerazione la
possibilità di una collaborazione tra enti universitari prospicienti ai fini
della riduzione degli impatti legati, ad esempio, alla fase di trasporto.
33
Title:
La raccolta differenziata nella città di Milano: analisi per singole
utenze attaverso analisi merceologiche puntuali
Authors & affiliations:
Michele Giavini, Giorgio Ghiringhelli - ARS ambiente Srl
Danilo Vismara, Chiara Boccinger- AMSA Spa
Christian Garaffa, Novamont Spa
Abstract:
Nel 2013 Milano ha completato l’estensione della raccolta della frazione
organica a tutte le utenze domestiche del territorio. Da quel momento
oltre 1,3 milioni di abitanti separano regolarmente anche lo scarto di
cucina. Questo risultato ha consegnato a Milano il primato mondiale di
metropoli con il maggior numero di abitanti serviti dalla raccolta
dell'umido, superando anche San Francisco che conta circa 830mila
abitanti, e prima grande città italiana a superare la soglia del 50% di
raccolta differenziata.
Questi risultati, se pur eccellenti, indicano che il sistema ha ancora è
possibilità di miglioramenti consistenti e proprio per questo che è nato
Milano Recycle City, comitato di cui fanno parte, Amsa, Comieco,
Novamont e il CIC - Consorzio Italiano Compostatori. Milano Recycle
City ha avviato una campagna di analisi mercelogiche mirate alla
valutazione della raccolta differenziata di 17 singoli edifici selezionati
secondo fattori al contorno come presenza di uffici, stranieri etc. Durante
un’intera settimana una squadra di valutatori ha quindi pesato e
analizzato i rifiuti esposti da queste utenze nell’orario di esposizione,
verificando quindi “in diretta” le caratteristiche dei rifiuti dei milanesi.
Le utenze sono state scelte per rappresentare le diverse tipologie abitative
e produttive presenti nella città: utenze residenziali centrali, utenze
residenziali di periferia, mercati, utenze miste (uffici e residenti), etc.
L’obiettivo è stato quello di determinare la percentuale di raccolta
differenziata dei singoli edifici oltre a una valutazione specifica su alcuni
grandi produttori (utenze non domestiche, mercati).
34
Title:
Analysis of the recyclability of paper based packaging products at
European level.
Authors & affiliations:
Daniele Bussini, Graziano Elegir
Innovhub-SSI, Paper Division. Milano.
Abstract:
In the present work are reported the main results obtained in the Central
Europe project called EcoPaperLoop, ended last December 2014.
EcoPaperLoop aimed at a more efficient transnational approach to paper
based packaging recycling, by developing assessment methods,
increasing awareness in stakeholders and value chain; beside it
contributed to the promotion of better recyclable products design and a
web based tool for a screening assessment of the main environmental
impacts of recycling, as a consequence of product composition and
design.
In the packaging sector there is a trend to increase the complexity of the
products to preserve food safety and give more functionalities to the
packaging itself. Often these innovations contribute to create constrains
in the paper recycling process. One way to overcome the issue is to
develop proper eco-recycling oriented product design, making the whole
paper value chain aware of its relevance to maintain a sustainable paper
recycling loop. The recyclability of packaging products at the end of their
life should be addressed as part of the life cycle, according the principles
of circular economy and environmental sustainability.
Four new tools were developed and implemented:
- New laboratory method for testing paper packaging recyclability.
The method and proper equipment was implemented in four laboratories
located in Italy, Germany, Slovenia and Hungary.
- A score card proposal assessment for the European Recovered
Paper Council. An assessment method based on a score card system was
developed, based on a laboratory assessment campaign conducted on
over 160 packaging products collected in the CE region.
- Electronic database containing the results of 160 paper based
packaging products recyclability and relevant information on their
product design.
- An eco-recycling web based calculator. This tool represents an easy to
use instrument to calculate the effect of product design on most relevant
selected environmental parameters of the recycling stock preparation.
35
Title:
Industrial symbiosis and regulatory issues: a comparison between
the Italian and the British case
Authors & affiliations:
Mencherini Ugo1,2, Iacondini Antonella3, Passarini Fabrizio3,4,
Vassura Ivano3,4, D. Rachel Lombardi5, Adrian Murphy5
1
Aster S. Cons. P. A., Italy
University of Bologna, Department of Industrial Engineering, Italy
3
University of Bologna, Interdepartmental Centre for Industrial
Research Energy and Environment, Italy
4
University of Bologna, Department of Industrial Chemistry “Toso
Montanari”, Italy
5 International Synergies Ltd, United Kingdom
Abstract:
Sustainability in waste management and resource efficiency are two main
goals defined by the European Commission, strongly underlined in many
documents and especially in the flagship initiative "A Stronger European
Industry for Growth and Economic Recovery".
Industrial Symbiosis demonstrated to be a good tool to reach the EC
objectives and Italy has to work develop it, following some best practices
from the other countries, particularly in terms of regulatory
simplification.
The aim of this work is to compare the Italian regulatory framework with
the English one, in order to identify potential “best practices” to be taken
into account and in order to study a possible Italian route towards
simplification.
Public administrations, private enterprises and industrial research are the
actors to be involved in this evolution. Starting from good policies, the
Government could start a positive pathway able to change the behavior of
Public Administrations, industrial and academic researchers, giving them
the instruments to activate effective public–private partnership (PPP).
2
36
Title:
VALORIZZAZIONE AGRONOMICA DI FANGHI URBANI DI
DEPURAZIONE
Authors & affiliations:
Sciubba L.1, Cavani L.12, Piccari Ricci P23, Marzadori C.1, Ciavatta C.1
1
DipSA, Dipartimento di Scienze Agrarie
2
HERAmbiente spa
Abstract:
Il trattamento delle acque reflue civili in impianti di depurazione porta
alla produzione di fanghi con un elevato contenuto in sostanza organica
(60÷70% della sostanza secca negli impianti di digestione aerobica e
40÷50% in quelli anaerobici) e di elementi nutritivi per le piante,
principalmente fosforo (3% sul secco) e azoto (1,5% sul secco) [1].
Tuttavia, i fanghi possono contenere anche composti potenzialmente
pericolosi quali contaminanti organici, metalli pesanti e patogeni [1]. La
produzione annua di fanghi nell‘Unione Europea (a 15) è arrivata a circa
9 milioni nel 2006 [2]. L’impiego in agricoltura dei fanghi è la pratica più
diffusa di utilizzo, per il basso costo economico e la possibilità di
incrementare o preservare il contenuto in sostanza organica del suolo e di
apportare elementi nutritivi per le piante. Tuttavia, una maggiore
valorizzazione dei fanghi prevede il loro trattamento attraverso uno più
processi di trasformazione (essiccazione, digestione aerobica e/o
anaerobica, stabilizzazione chimica, compostaggio) in grado di
aumentarne la qualità ai fini di un utilizzo agronomico più razionale e
maggiormente compatibile con un’agricoltura sostenibile. Il prodotto di
questo processo di trasformazione non è più un fango, ma un “biosolido”,
cioè il prodotto di un processo di trasformazione di una biomassa
organica che possiede tutti i requisiti per essere utilizzato positivamente
in agricoltura come ammendante [3].
In questo lavoro sono riportati alcuni risultati sulla caratterizzazione e
utilizzo di biosolidi prodotti a partire da fanghi prodotti in impianti di
trattamento aerobico e anaerobico di acque reflue civili situati nella
provincia di Ravenna (Gruppo HERA ). I biosolidi sono stati trattati in un
impianto di compostaggio in grado di trasformare/stabilizzare i fanghi
con l’aggiunta di lolla di riso come materiale inerte per favorire i processi
di trasformazione in miscele in cui il rapporto fango:lolla era dell’ordine
di 72:28 (peso:peso).
37
Title:
Progetto Green: Simbiosi 2014
II Fase
Authors & affiliations:
Laura Cutaia (1), Claudia Scagliarino (2), Ugo Mencherini (3),
Antonella Iacondini (4)
(1) ENEA Unità Tecnica Tecnologie Ambientali, (2) Collaboratrice
ASTER, (3) ASTER, (4) Univ. Bologna CIRI Energia e Ambiente
Abstract:
Il Progetto Green: Simbiosi Industriale si è svolto in due fasi: I, 05.2013
– 03.2014; II, 10. 2014 – 10.2015.Durante la prima fase è stata realizzata
la prima esperienza pilota di simbiosi industriale in Emilia-Romagna, che
ha coinvolto 13 aziende del settore agroindustriale, 7 laboratori della
Rete Alta Tecnologia, oltre a Unioncamere e Aster (promotori) ed ENEA
(coord. tecnico-scientifico). La prima fase ha generato 90 possibili
sinergie tra le 10 aziende che hanno condiviso i loro input-output.Durante
la seconda fase, promossa da ASTER e realizzata con il coordinamento
tecnico-scientifico di ENEA, sono state selezionate alcune delle sinergie
più interessanti della prima fase, al fine di passare dallo stadio di idea alla
realizzazione effettiva della sinergia. In particolare sono stati selezionati
3 percorsi di simbiosi industriale, in cui gli output considerati sono scarti
dell’industria agro-alimentare da destinare a 3 tipi di valorizzazione
differenti (produzione di biopolimeri, sostanze nutraceutiche, recupero di
energia).Il percorso che una risorsa deve compiere per passare da essere
output di un’azienda a input di un’altra, prevede diversi passaggi che
richiedono adempimenti e verifiche di tipo normativo, tecnico, logistico
ed economico. Tutto questo è stato esaminato e riportato in 3 Manuali
Operativi, destinati alle aziende coinvolte, realizzati per i diversi percorsi
di simbiosi.I Manuali constano di due parti: una parte operativa e una
documentale (fascicolo tecnico). Nella parte operativa è stato descritto il
percorso delle risorse con layout in cui ogni blocco e ciascun vettore
intermedio rappresentano un passaggio della risorsa (ad es. uscita
dall’impresa produttrice, trasporto, valorizzazione). Sotto al layout una
tabella sinottica rimanda, per ogni step, ai vari adempimenti necessari,
riportati per esteso nel fascicolo tecnico. I link presenti nella tabella
sinottica rimandano, ad es., a norme di legge o tecniche che lo specifico
flusso, in quello step, deve rispettare. Questi link definiscono anche, con
un opportuno colore, se quell’aspetto si configura o meno come un
ostacolo all’avanzamento della simbiosi.
38
Title:
End-of-life liquid crystal displays: a secondary source of indium
Authors & affiliations:
Laura Rocchetti, Alessia Amato, Viviana Fonti, Francesca Beolchini*
Department of Life and Environmental Sciences, Università Politecnica
delle Marche, Via Brecce Bianche, 60131, Ancona, Italy
[email protected]
Abstract:
In 2014, the European Commission identified 20 critical raw materials
for economic importance and high risk supply. Indium, used in several
innovative technologies, is among such critical raw materials. Generally,
it is mined as a by-product of zinc from a mineral named spharelite, with
concentration between 1 and 100 ppm. Currently, the largest producer is
China and about 84% of the worldwide indium consumption is used for
liquid crystal displays (LCD) production, in particular to form an indiumtin-oxide (ITO) film with transparent conductor properties. The fast
evolution of LCD technologies caused a double effect: the growth of
indium demand and an increase of electronic waste. Considering these
two factors, the aim of this study is to make the end-of-life LCDs as a
secondary indium resource. With this purpose, an indium recovery
process was developed carrying out an acidic leaching, followed by a
zinc cementation. The first step allowed a complete indium extraction
using 2M sulfuric acid at 80°C for 10 min. The problem of low indium
concentration in the scraps (around 150 ppm) was overcome using a
cross-current configuration in the leaching step, that allows an increase of
metal concentration and a decrease of reagents consumption. An indium
recovery higher than 90% was obtained in the final cementation step,
using 5 g/L of zinc powder at pH 3 and 55°C for 10 min. Considering its
high efficiency, this process is promising in a context of urban mining,
where a waste becomes a source.
39
Title:
Studio del riciclo di poliaccoppiati a matrice cellulosica
Authors & affiliations:
P.Pozzi, M.Schillaci*, A.Generali*
Dipartimento di Ingegneria “Enzo Ferrari”, Università di Modena e
Reggio Emilia Modena
* EDIS S.p.A.
Modena
Abstract:
Tra i vari materiali prodotti a matrice cellulosica, i poliaccoppiati
risultano sicuramente tra i più problematici per il loro riciclo. La presenza
contemporanea di carta, film polimerici e/o metallici, inchiostri e adesivi
ne determinano l’impossibilità di recuperarli nella normale filiera della
carta. Il problema si pone sia all’inizio della filiera produttiva di questi
materiali, con la produzione di sfridi, scarti e altro, che nel fine vita dove
non è possibile un recupero nell’ambito della filiera della carta. In questo
quadro uno dei poliaccoppiati più noti sono le figurine da collezione di
cui EDIS S.p.A. di Modena è uno dei leder mondiali nella produzione
con più di 500 mln di buste/anno prodotti. Solo nello stabilimento
modenese di EDIS abbiamo circa 150 Ton/anno tra scarti e sfridi che
vengono inviati allo smaltimento con costi ambientali ed economici non
indifferenti. Edis e il DIEF si sono pertanto posti l’obbiettivo di arrivare
allo sviluppo di una tecnologia utile per il riciclo di questi materiali.
L’attività di ricerca ha portato all’individuazione di una possibile tecnica
basata sulla trasformazione del poliaccoppiato di scarto in un materiale
utilizzabile per la produzione di isolanti termici o materiali antiurto. La
tecnologia è basata su un trattamento fisico meccanico che porta alla
trasformazione del poliaccoppiato in un materiale fibroso, su questo
materiale sono state condotte caratterizzazioni morfologiche, fisiche e
termiche arrivando a definirne il possibile utilizzo nel settore degli
isolanti per edilizia o per la realizzazione di pannelli per packaging.
40
Title:
Use of WEE glass waste in polymer composites
Authors & affiliations:
P.Pozzi, Rosa Taurino,
Department of Engineering “Enzo Ferrari”, University of Modena and
Reggio Emilia, Modena, Italy
Abstract:
The rising concern towards environmental issues and, on the other hand,
the management of industrial wastes has led to increasing interest about
new materials with low environmental impact. In particular the glass
recycling is encouraged by European laws. The EU regulation, restricting
the use of hazardous substances in electrical and electronic equipment
(EEE) (Directive 2002/95/EC) and promoting the collection and
recycling of such equipment (Directive 2002/96/EC) has been in force
since February 2003. In our study, the possibility to use WEE glass waste
as raw material in composite materials with a composition typical of a
solid surface, converting them from an environmental and economic
burden to a profitable added-value-resource, has been investigated. Solid
surfaces are manufactured from a polymeric materials, while the fillers
are quartz and several granules may also be added to enhance the colour
effects.
In this work it was studied the possibility to obtain a product having the
same properties of a solid surface material, such as high modulus and
flexural strength, good household chemicals resistance, good impact
represents by using the glass waste as fillers with a decrease of raw
material consumption. An unsaturated polyester resin was used as
organic phase. The chemical, physical and mechanical properties were
measured. The effect of finer particle size of waste on the cross-linking
reaction was revealed. Infact, the presence of finer glass waste as quartz
replacement increases the water absorption and decrease the chemical
and mechanical resistance. Then these results suggest that only coarse
glass waste from CRT panel can be used as raw materials to prepare
composites by preventing useful material (resource). Since no milling is
required, this practice results in saving both raw materials and energy
input required in the grinding process.
41
Title:
Utilizzo di rifiuti a matrice organica/inorganica nella produzione di
Laterizi
Authors & affiliations:
P.Pozzi, E.Sassi*
Dipartimento di Ingegneria “Enzo Ferrari, Università di Modena e
Reggio Emilia, Modena
*Fornace Terremilia s.r.l.
Correggio (RE)
Abstract:
Negli ultimi anni si è sviluppata un’importante attività di ricerca,
concentrata sull’inserimento negli impasti ceramici per mattoni, di
materiali da riciclo sia a matrice inorganica che organica. Le motivazioni
di questa attività sono duplici da un lato recuperare materia, dall’altro
ottenere un risparmio di materie prime dedicate nella produzione di
mattoni. In questo ambito l’attenzione si è principalmente indirizzata a
materiali di natura inorganica come vetri, ceneri pesanti, ceneri leggere, e
materiali a matrice organica provenienti sia dall’ambito industriale che
agricolo. In questa ricerca sono stati utilizzati fanghi a matrice mista
organica/inorganica, di varia origine, nello specifico da trattamento
chimico-fisico acque con calce, da petrolchimico e da trattamento
anodico. La scelta di questi fanghi è stata dettata da due aspetti il primo
dalla presenza di una fase inorganica potenzialmente compatibile con le
matrici ceramiche, il secondo dalla necessità di trovare una strada per
riciclare questi materiali, che vengono prodotti in migliaia di tonnellate
anno, altrimenti destinati alla discarica. Lo scopo dell’attività di ricerca
era pertanto l’inserimento, all’interno del ciclo di produzione dei laterizi,
di questi fanghi per valutarne gli effetti sulle proprietà fisichemeccaniche dei mattoni. Per questo sono state effettuate analisi
diffrattometriche, termiche, dilatometriche, meccaniche e morfologiche
con microscopia elettronica. L’attività di ricerca è stata condotta in
collaborazione con la Fornace Terremilia di Correggio (RE) utilizzando
sia mattoni facciavista che mattoni portanti.
42
Title:
Inertization of Asbestos wastes by microwave furnaceS:
RESULTS OF LABORATORY testS
Authors & affiliations:
Giampiero Gullo, Romana Ambiente Srl
Paolo Plescia, Emanuela Tempesta, CNR Istituto Geologia Ambientale e
Geoingegneria
Abstract:
This work presents the results of laboratory tests on the inertization of
asbestos wastes with a high temperature microwave furnace and the
evaluation of a microwave thermal treatment of asbestos waste. Tests
were carried on samples of asbestos wastes ready for disposal in landfill,
with plastic wrap, wooden transport pallet and encapsulant varnish. The
results show that it is possible to treat all asbestos wastes without
preparation or manipulation at temperatures between 1100 and 1250° C,
obtaining the complete disappearance of fibres. These are chemically
modified into calcium silicates, aluminium silicates and magnesium-iron
oxides, while the overall weight of the waste tends to decrease from a
minimum of 30% for the asbestos cement to a maximum of 60% for
vinyl asbestos. The analysis of emissions, monitored during all tests,
showed the absence of free asbestos fibres, while there are significant
amounts of calcium silicate particles and chloride salt particles from the
vinyl treatment (calcium, aluminium and potassium chlorides). It was
verified that the slags from treatment have a highly alkaline pH and high
porosity; they can be used to reduce and neutralize the gases emitted by
the furnace, in particular from vinyl containing hydrochloric acid.
43