Problematiche tecnologiche nella trasformazione dei materiali da raccolta differenziata

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1 Problematiche tecnologiche nella trasformazione dei materiali da raccolta differenziata Flavio Deflorian Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e Tecnologie Industriali, Università di Trento, Via Mesiano 77, Trento flavio.deflorian@unitn.it La raccolta differenziata: lo stato dell arte in Italia 25 maggio 2007 Sala polifunzionale ex Caserma Passalacqua Via Milazzo angolo Via Legnano, Tortona

2 RICICLO RECUPERO DI MATERIE PRIME SECONDE RICICLO SMALTIMENTO DEI RIFIUTI

3 Cosa si ricicla? Volume nei RSU (Es. Carta) Problemi di smaltimento nei RSU (es. batterie) Sottoprodotti industriali con volumi notevoli (es. loppe) Scarti industriali di valore (purezza) (rigenerazione polimeri) Sottoprodotti industriali con problemi di smaltimento (ambiente)

4 VETRO RICICLATO ED ENERGIA: UN ESEMPIO DI INFORMAZIONE Per produrre 1 kg di vetro riciclato si consuma 1 Kg di petrolio, anziché 350 come per produrre 1 Kg di vetro nuovo (sito onlus) per produrre il vetro necessario per una bottiglia da materie vergini servono 90 grammi di gasolio, per una riciclata 10 grammi. (comunità montana Toscana) Per produrre 1Kg di vetro riciclato occorre un terzo dell energia necessaria per produrre 1Kg di vetro. (azienda gestione rifiuti, Liguria) per produrre 1 Kg di vetro nuovo è necessaria una quantità di energia più che doppia di quella che serve per 1 Kg di vetro riciclato (6,3 Kwh contro 3 Kwh) (sito didattico-informativo raccolta differenziata) L'impiego di rottame di vetro nuovo consente di risparmiare il 25% dell'energia necessaria per produrlo con le sole materie prime tradizionali. (sito azienda formazione professionale Piemonte) Il risparmio energetico corrisponde più o meno al 2,5 per cento del combustibile impiegato per ogni 10 per cento di rottame utilizzato: un impiego dell 80 per cento di rottame di vetro comporta dunque un risparmio energetico del 20 per cento (sito didattico-informativo raccolta differenziata) ogni incremento del 20% di rottame di vetro nella miscela vetrificabile consente un risparmio medio del 2,5%-3,0% (sito didattico-informativo raccolta differenziata)

5 Valorizzazione dei materiali da raccolta differenziata e informazione Perché si ricicla (vantaggi ambientali, vantaggi economici, significati sociali ed etici ) Cosa si ricicla e per farne cosa (limiti tecnologici, riciclo a cascata) Ciclo di vita di un prodotto e fine vita (smaltimento) (Life Cycle Assesment e riciclo)

6 Riciclabilità del vetro in funzione della modalità di raccolta RESA : 95,9 % 92,1 % 79,2 % 64,8 % 100% 80% 60% 40% 20% 0% Mono campane Vetro e metallo campane Vetro e metallo porta a porta Multimateriale Vetro a buon fine Vetro perso negli scarti Impurità

7 RACCOLTA MONOMATERIALE CON CAMPANA Analisi merceologica e scarti della fase di selezione 100 kg 0,6 kg 1,0 kg METALLI RIFIUTI Impurità ai sensi del p.to 2 dell allegato al D.M VETRO 98,25 kg 0,15 kg CERAMICA Totale: 1,75 kg scarto Metalli (Elettrocalam.,Corr. indotte) 0,9 kg di cui vetro disperso 0,3 kg Impianto di trattamento scarto Rifiuti (Aspiratore,sep. manuale) 1,9 kg di cui vetro disperso 0,9 kg scarto Corpi Opachi (Lettore ottico) 3,0 kg di cui vetro disperso 2,85 kg ROTTAME DI VETRO PRONTO AL FORNO TOTALE SCARTI 5,8 kg di cui TOTALE VETRO DISPERSO 4,05 kg 94,2 kg Resa: 95,9 %

8

9 100% 80% % di cittadini disposti a partecipare alla raccolta differenziata 60% 40% 20% 0% Distanza abitazione - campana (mt.)

10 Riciclabilità (valore tecnologico del materiale da raccolta differenziata) Purezza Modalità di raccolta Modalità di selezione Caratteristiche di progetto del manufatto da riciclare Design for recycling

11 Problematiche tecnologiche e ambientali nel riciclo del PET (polietilentereftalato) Impianto di selezione Necessità di selezionare i polimeri misti Fase di Selezione Alimentazione e vagliatura Pressa imballatrice Selezione manuale Selezione automatica

12 Impianto di riciclo Problematiche tecnologiche e ambientali nel riciclo del PET Alimentazione e pre lavaggio Selezione automatica e manuale Estrazione poliolefine Macinatura stoccaggio Vasche di separazione lavaggio scaglie Centrifugazione meccanica, asciugatura, 2 a macinazione e estrusione Imballo

13 Problematiche tecnologiche e ambientali nel riciclo del PET Metodi di selezione Selezione manuale Separazione effettuata da operatori Metodo di funzionamento Vicino infrarosso Analisi dell immagine Analisi dei colori

14 Problematiche tecnologiche e ambientali nel riciclo del PET I contaminanti del PET Contaminazione da altri polimeri PVC sviluppa cloruro di idrogeno, scolorimento e formazione di punti neri PP e PE ad alta e bassa densità crea punto debole nella catena polimerica Polimeri composti Sostanze contenute negli imballaggi Metalli tappo nel beccuccio nello stampaggio a iniezione e ossidazione dei polimeri Fibre di carta scoppi durante l estrusione di film e modellazione di bottiglie Terreno e fango bassa qualità estetica e formazione di gel Pigmenti e tinture variazioni del colore non volute e catalizza l ossidazione Oli e erbicidi formazione di odori indesiderati e fumi durante l estrusione Ritardanti al fuoco composti tossici Contaminazione durante il processo Etichette e colle di etichette possono liberare fibre di carta ora vengono prodotte in PE Diffusione dell inchiostro il polimero trasparente perde di lucentezza Residui di acqua di lavaggio e additivi di trattamento diminuzione delle proprietà meccaniche

15 Problematiche tecnologiche e ambientali nel riciclo del PET Rimozione dei contaminanti Rimozione delle poliolefine (PP e PE ) Particelle con peso specifico minore Particelle con peso specifico maggiore Idrofobicità / idrofilia Aumento peso specifico acqua (MgSO 4 ) schiumogeni

16 Problematiche tecnologiche e ambientali nel riciclo del PET Rimozione dei contaminanti Rimozione del PVC (polivinilcloruro) Tensioattivi 300 mg/l Bolle del diametro di 0.3 mm Schiumogeni MIBC (4-metil-2-pentanolo) Tempo PET separato (%) 2 h h min min Purezza del PET separato (%)

17 Problematiche tecnologiche e ambientali nel riciclo del PET Problematiche ambientali Fase di selezione 20 % del materiale raccolto deve essere mandato ai termovalorizzatori non più riciclabile Energia elettrica per l impianto e per produrre aria compressa Impianto di riciclo Poliolefine e etichette miscela PP e PE di diverso colore con scarse proprietà meccaniche Agenti chimici per il lavaggio grazie all utilizzo del lavaggio per frizione il consumo è basso Elettricità assorbita 900 kw che equivale a 0.3 kw/ kg di scaglie Acque di lavaggio depurate e riutilizzate nell processo solo una minima parte scaricata in fognatura si utilizza solo 1.1 litri/kg di scaglie Con il riciclo dell acqua riduce il consumo di energia per scaldare l acqua Riciclando il PET si può arrivare a risparmiare l 84%

18 Applicazioni Problematiche tecnologiche e ambientali nel riciclo del PET 13% 5% 4% 1% 77% fibre fogli fasce bottiglie altro Tecnologia Bottle-to-Bottle

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