come si ottiene un Campione Rappresentativo della partita/lotto?

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1 Come noto Non tutti i materiali di scarto sono necessariamente rifiuti Non costituiscono, ai sensi della vigente normativa, rifiuti i sottoprodotti e i materiali sottoposti a recupero Ne consegue che affinché il materiale di scarto non sia più giuridicamente un rifiuto è spesso necessario un attestato di conformità, per redigere il quale sono necessarie analisi da effettuare su un campione rappresentativo Un aspetto fondamentale nella gestione di questi materiali, spesso non considerato a sufficienza come si ottiene un Campione Rappresentativo della partita/lotto?

2 I materiali che escono dalla disciplina dei rifiuti si possono raggruppare in due grosse categorie, normate a livello comunitario e nazionale Sottoprodotti sono definiti dall articolo 184-bis del D.Lgs 152/06 End of Waste sono definiti dall articolo 184-ter del D.Lgs. 152/06 Esempio: terre e rocce da scavo (con le normative specifiche) Esempi: rottami di rame, ferrosi, di vetro, CSS, fertilizzanti (con le relative normative specifiche)

3 Focus su End of Waste : Regolamenti comunitari: Rottami di rame Rottami vetrosi Rottami metallici (ferro, acciaio e alluminio) Regol. Comm. UE 715/2013/UE Regol. Comm. UE 1179/2012/UE Regol. Comm. UE 333/2011/UE Proposte in Comunità Europea: Rifiuti da plastiche Rifiuti biodegradabili (compost/digestato) Rifiuti di carta Draft Draft Draft Normative nazionali: Determinate tipologie di combustibili solidi secondari (CSS) Fertilizzanti DM 14/02/2013 n.22 D.Lgs. 75/2010 e ss.mm.ii.

4 Il Campionamento nelle normative: Regolamenti comunitari: Rottami di rame Rottami vetrosi Rottami metallici (ferro, acciaio e alluminio) Ad eccezione dei rottami di alluminio non sono definite norme specifiche, ma il campionamento deve rispettare una serie di requisiti di qualità Normative nazionali: Determinate tipologie di combustibili solidi secondari (CSS) Fertilizzanti La norma di campionamento da utilizzare è la UNI EN 15442:2011 Nessuna indicazione esplicita del metodo ma le analisi di conformità devono essere effettuate da laboratori competenti e i valori ottenuti devono tenere conto delle variazioni dovute al ciclo produttivo, campionamento ed analisi.

5 I regolamenti comunitari impongono che la conformità dei materiali sia garantita mediante l implementazione un sistema di qualità certificato. Es. Rottami di Rame [ ] Articolo 5 Sistema di gestione 1. Il produttore applica un sistema di gestione atto a dimostrare la conformità ai criteri di cui all articolo Tale sistema prevede una serie di procedimenti documentati riguardanti ciascuno dei seguenti aspetti: a) monitoraggio della qualità dei rottami di rame ottenuti dall operazione di recupero di cui al punto 1 dell allegato I (che comprenda anche campionamento e analisi); [ ] [ ] ALLEGATO I Criteri Per stabilire la giusta frequenza con cui eseguire l analisi dei campioni rappresentativi si tiene conto dei seguenti fattori: l evoluzione prevista della variabilità (ad esempio, in base ai risultati passati), il rischio di variabilità insito nella qualità dei rifiuti utilizzati come materiale dell operazione di recupero e nell esecuzione del trattamento, la precisione intrinseca del metodo di monitoraggio, nonché la prossimità dei risultati ai valori massimi per la quantità totale di materiali estranei. [ ] Il processo che ha condotto alla scelta della frequenza del monitoraggio dovrebbe essere documentato nell ambito del sistema di gestione e dovrebbe essere accessibile in sede di audit.

6 Come raggiungere gli obiettivi di qualità richiesti per il campionamento? Innanzitutto bisogna definire un Piano di Campionamento dettagliato e documentato che definisca le procedure per ottenere un campione rappresentativo da un dato lotto/partita. In alcuni casi esistono norme tecniche esaustive che dettagliano la metodologia di campionamento. Es: UNI EN per il campionamento del CSS Nel caso non esista una norma di riferimento bisogna dettagliare tutto il processo di campionamento: modalità di prelievo dei campioni/incrementi, quantità minima, modalità di riduzione per la formazione dei campioni di laboratorio, metodi di conservazione, scelta dei contenitori adatti, ecc. L esperienza dimostra che ci sono due parametri sensibili che influenzano in modo sostanziale i successivi dati analitici: 1. La massa minima (o volume minimo) del campione affinché sia rappresentativo 2. Il numero mimino di incrementi da prelevare per ottenere il campione composito

7 Primo esempio: definizione della massa minima del campione L allegato I definisce i criteri di qualità dei rottami di vetro: [ ]1.2. Il contenuto dei seguenti componenti non vetrosi è il seguente: metalli ferrosi: 50 ppm; metalli non ferrosi: 60 ppm; sostanze inorganiche non metalliche e non vetrose: 100 ppm per rottami di vetro di dimensione > 1 mm; ppm per rottami di vetro di dimensione 1 mm; sostanze organiche: ppm. [ ] Innanzitutto va definita la dimensione della partita omogenea (o lotto omogeneo) Supponiamo, nel seguente esempio, di avere un cumulo di qualche decina di tonnellate, che costituisce una partita omogenea I limiti imposti sono molto bassi (dell ordine delle decine di ppm per i metalli). Da esso preleviamo indicativamente 20 incrementi (piccole porzioni prelevate) fino a formare un campione composito da 2 kg, ritenuto ragionevolmente rappresentativo, che viene portato in laboratorio

8 Il laboratorio analizza merceologicamente tutto il campione (nella sua interezza), distribuendolo su un piano pulito e procedendo alla cernita manuale delle componenti estranee, differenziate nelle quattro classi. Nell identificazione del materiale ferroso, ad esempio, è sufficiente trovare una vite di acciaio di 3,5 mm (con massa pari a 0,3 g) per superare il limite di conformità Conc. materiale ferroso = 0,3 g / 2 kg = 150 ppm > 50 ppm Il campione composito non è conforme!!! Nasce l interrogativo: a queste concentrazioni la presenza del materiale ferroso (una vite) è rappresentativa dell intera partita? In realtà bisogna verificare se la quantità di campione utilizzata per l analisi è sufficiente per dare una risposta accurata.

9 Esistono diverse formule (vedi la trattazione in UNI oppure nell allegato D alla norma UNI EN 15442) che permettono di calcolare la massa minima per il campione al variare della pezzatura e della densità. La dimensione del campione composito varia drammaticamente con la pezzatura del materiale da sottoporre ad analisi. Es: per i CSS granulari si può utilizzare la seguente tabella Dimensione particella [mm] 10 0, Massaminima campione [kg] I rottami di vetro hanno spesso particelle con dimensioni lineari di qualche cm, per cui il campione analizzato (2 kg) non poteva essere considerato rappresentativo della partita per un analisi merceologica. Per questo motivo anche una sola piccola vite aveva un influenza sensibile sul risultato!

10 Secondo esempio: definizione del numero di incrementi Sebbene non esista un indicazione diretta nel D.Lgs. 75/2010 sul metodo di campionamento da adottare, si può assumere come riferimento una norma tecnica comunitaria che definisce in modo dettagliato la procedura da utilizzare per gli ammendanti: UNI EN Ammendanti e substrati per coltura - Campionamento La norma definisce come calcolare il numero di incrementi da prelevare per lotto onde formare il campione finale. Il metodo degli incrementi permette di migliorare la precisione nella fase di campionamento (ossia di mediare la variabilità dei singoli incrementi). Ma è possibile quantificare questa variabilità? Se non effettuassi il numero corretto di incrementi di quanto aumenterebbe l incertezza?

11 Esistono metodi statistici (come ad esempio il metodo della varianza degli incrementi) che permettono di valutare questa variabilità e quindi di calcolare l incertezza di campionamento (a cui va aggiunta all incertezza analitica). Abbiamo stimato l incertezza di campionamento di un cumulo di ammendante compostato verde, l analisi ha permesso di ottenere i seguenti risultati: Singolo prelievo da un cumulo di ammendante: Prelievo di 20 incrementi da un cumulo di ammendante e formazione di un campione composito: x 1 x 20 incertezza di campionamento: 43,4 % incertezza di campionamento: 9,7 %

12 Supponiamo di determinare l umidità di un campione e di sommare l incertezza analitica con quella di campionamento. Se il lotto ha il 40% di umidità si ottengono i seguenti valori di incertezza combinata: Singolo prelievo: Umidità = 40,0 ± 17,5 % ossia l umidità è compresa fra il 22,5 e il 57,5 % Prelievo di 20 incrementi e formazione di un campione composito: Umidità = 40,0 ± 4,5 % ossia l umidità è compresa fra il 35,5 e il 44,5 % I dati illustrano come una misura effettuata correttamente su un campione prelevato in modo non corretto non garantisce assolutamente l idonea certificazione di prodotto.