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Poste Italiane s.p.a. - Spedizione in Abbonamento Postale
D.L. 353/2003 (conv. in L. 27/02/2004 n° 46) art. 1, comma 1, LO/Milano
www.hitechambiente.com
AMBIENTE
MENSILE - TECNOLOGIE AMBIENTALI PER L’INDUSTRIA E LA PUBBLICA AMMINISTRAZIONE -
ANNO XXVII
FEBBRAIO 2016
DALLA POTABILIZZAZIONE
La valorizzazione
di acidi umici
CARBURANTE ALTERNATIVO
Il biometano
liquido
a pagina 10
a pagina 28
MENO INQUINAMENTO E COSTI
RECUPERARE
I GAS A TORCIA
a pagina 53
SPECIALE
a pag. 41
POMPE PER FANGHI DI DEPURAZIONE
N1
SOMMARIO
BIOMASSE & BIOGAS
5
PANORAMA
APPROFONDIMENTI
Il riscaldamento del substrato
8
I rifiuti radioattivi
Cinque tipologie e differenti gestioni,
a partire dalla loro generazione
fino alla fase di smaltimento
Il biometano liquido
10
ENERGIA
L’interessante esperienza olandese
che ha trasformato un problema
in un’opportunità di guadagno
La qualità idrica migliora
A compimento la prima di tre tappe
che rivoluzioneranno il sistema
di distribuzione delle acque nell’area pisana
La tecnologia consente il funzionamento
del depuratore SBR per reflui
senza alimentazione dalla rete elettrica
MACCHINE & STRUMENTAZIONE
16
La depurazione con Robuschi
Messo a punto un sistema economico
ed efficace che ne consente
il riutilizzo nel processo produttivo
Speciale “Pompe per fanghi di depurazione”
18
Chiarimenti in merito alla gestione,
e quindi oneri e competenze,
dei rifiuti elettrici ed elettronici
LABORATORI DI ANALISI
20
21
53
Prima di tutto attuare interventi
per minimizzarli poi installare sistemi
di riciclo di tipo fisico o energetico
24
La qualità di quanto raccolto
e il progetto EcoPaperLoop, la sua produzione
in base alla differente materia prima seconda
Differenziamoci
50
TECNOLOGIE
Recuperare i gas a torcia
La VI edizione del report di Hera:
dati e mappe per scoprire
dove va a finire la raccolta differenziata
Carta: processi di riciclo
46
Le Linee di indirizzo per l’applicazione
di un SGSL sul lavoro, come supporto
operativo soprattutto per le piccole e medie imprese
Secondo una ricerca del WEEE Forum,
solo 1/3 di questi rifiuti è gestito
in modo corretto in Europa
Sulle tracce dei rifiuti
41
SICUREZZA
La gestione di salute e sicurezza
Il business dei RAEE
38
Soluzioni innovative, efficaci
ed ecologiche per il trattamento
delle acque reflue urbane
RIFIUTI
I RAEE Dual Use
34
Depurare il sole
12
Il riciclo dei reflui di raffineria
28
La liquefazione garantisce flessibilità,
stoccaggio con volumi contenuti,
uso di impianti di piccola e media taglia
DEPURAZIONE
La valorizzazione di acidi umici
27
La tubazione Bioflex, flessibile e con profilo
elicoidale, è un sistema valido
e sicuro per la trasmissione del calore
26
ECOTIME
57
MARKET DIRECTORY
60
ECOTECH
62
GLI INDIRIZZI DELLE AZIENDE CITATE SONO A PAG. 66
Hi-Tech Ambiente
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Hi-Tech Ambiente
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PANORAMA
CONAI-DOXA
Le aziende nel “verde”
Per molte imprese italiane
la sostenibilità è una scelta di business
La sostenibilità per le aziende italiane si sta sempre più trasformando da scelta etica a vera e
propria leva di business in grado
di incrementare fatturato e competitività sul mercato. E’ quanto
emerge da una ricerca promossa
da Conai e realizzata da Doxa su
un panel di 300 imprese.
Le aziende italiane oggetto della
ricerca mostrano una maggiore
familiarità con il concetto di sostenibilità, con il 71% del campione che dichiara di farla rientrare all’interno delle strategie aziendali, e il 74% delle imprese
che prevede all’interno del proprio organico un responsabile
della sostenibilità. Particolarmente significativa è la correlazione
che emerge tra andamento del business e sostenibilità: tra le imprese che hanno visto un aumento
del fatturato negli ultimi 2 anni,
una su due (49%) è fortemente
impegnata nella messa a punto di
pratiche sostenibili, mentre questa percentuale scende a una su
cinque (20%) tra le aziende che
hanno registrato un fatturato stagnante o in flessione.
Inoltre, per 7 aziende su 10 gli investimenti apportati in sostenibilità hanno portato benefici in termini di fatturato (69%) e competitività (70%), oltre che di reputazione (82%).
Tra le iniziative adottate da parte
delle imprese italiane a livello di
processi aziendali, si segnalano
l’impiego di materie riciclate e
l’utilizzo di tecnologie a minore
impatto ambientale (entrambe a
77%), la progettazione di soluzioni di imballaggio più ecologiche
(70%) e la riduzione dell’impiego
di materie prime vergini (64%). E
sono proprio queste le azioni che,
a detta dei manager, più andrebbero a impattare positivamente
sul fatturato aziendale. Tra le azioni promosse nei confronti dei
dipendenti, svettano invece la
promozione della raccolta differenziata (85%), la riduzione dei
consumi energetici (83%),
dell’uso di carta (81%) e dei rifiuti (80%).
Ad ostacolare piena realizzazione
di queste iniziative, soprattutto: il
deficit di competenze, la difficoltà di quantificare i reali benefici apportati e i tempi di attuazione troppo lunghi di tali iniziative.
Nonostante ciò, il 90% delle imprese dichiara di voler programmare ulteriori iniziative e progetti
in quest’ambito, e la maggioranza
delle aziende (60%) vuole aumentare le risorse economiche, umane e di tempo dedicate alla sostenibilità.
Il 95% delle imprese si è inoltre
già dotato di uno strumento per la
valutazione della sostenibilità in
azienda (bilancio sociale, codice
etico, rapporto di sostenibilità).
NUOVA ASSOCIAZIONE
MACERO
I parlamentari "eco"
E’ nata Unirima
È nata a gennaio 2016 l’Associazione Parlamentari per lo Sviluppo Sostenibile, il cui obiettivo è
quello di rappresentare e raccogliere le istanze inerenti la sostenibilità ambientale. Il gruppo, infatti, si occuperà di: politiche dei
rifiuti e fiscalità ambientale,
riforma del mercato elettrico, linee guida per l’efficienza energetica, sviluppo delle energie rinnovabili alla luce del decreto interministeriale di prossima emanazione, con particolare riferimento
alla geotermia, ai combustibili solidi secondari e all’idroelettrico.
Componenti del Comitato sono
parlamentari sia della maggioranza che dell’opposizione, perché
l’energia è un mezzo di crescita
considerevole che suscita interesse a prescindere dal colore politico.
<<Auspichiamo di poter iniziare
a lavorare, sin da subito –
afferma il presidente Ignazio Abrignani - a iniziative
legislative utili. Attraverso
questo raggruppamento
abbiamo, in ogni caso,
colmato un vuoto presente
nel nostro Parlamento e
sono convinto che molti
colleghi si uniranno presto
alla nostra causa>>.
Unionmaceri e Federmacero, le
due principali associazioni di recupero e riciclo del macero, hanno deciso di unire i propri sforzi
di rappresentanza fondendosi
all’interno di un nuovo soggetto
associativo, Unirima - Unione
Nazionale Imprese Recupero e
Hi-Tech Ambiente
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Riciclo Maceri, aderente a Fise
Unire.
<<Siamo convinti – dichiara il
presidente Giuliano Tarallo - che
un’associazione unica e più forte
sia lo strumento più adeguato per
tutelare gli interessi delle imprese
attive nel nostro settore>>.
PANORAMA
COSA DICE LA LEGGE
A COME AMBIENTE
Il futuro dei reflui oleari Gli italiani più green
E’ dal 2006 che i soli frantoi aziendali possono sversare le acque di vegetazione direttamente
in fognatura, come previsto dall'art.101, com.7 let.c del D.Lgs
152/2006.
Un'evidente disparità di trattamento, quindi, nei confronti dei
piccoli frantoi artigianali, al servizio di limitati territori e di piccole aziende agricole.
Da fine dicembre scorso, però,
grazie all’approvato comma 7-bis
del D.Lgs 152/2006 è stato dispo-
sto quanto segue: sono altresì assimilate alle acque reflue domestiche, ai fini dello scarico in
pubblica fognatura, le acque reflue di vegetazione dei frantoi oleari.
Pertanto, anche i piccoli frantoi
artigiani potranno chiedere l'autorizzazione allo smaltimento in fognatura delle acque di vegetazione, dovendo tuttavia seguire le
prescrizioni che verranno fornite
dall'ente che gestisce la depurazione delle acque reflue urbane.
@AMBIENTE ON-LINE@
Nasce “Graphene Factory”
E' online Graphene Factory, il
nuovo portale del CNR dedicato al grafene ed ai materiali bidimensionali, e rivolto alla comunità scientifica, alle industrie, ai media ed ai cittadini.
Il CNR, infatti, è fortemente
impegnato nella ricerca sul grafene ed altri materiali bidimensionali con ben 16 istituti coinvolti sia nella ricerca di base
che nello sviluppo di future ap-
Il Coou, consorzio che recupera
gli oli usati in Italia, si è chiesto
se gli italiani spenderebbero di
più per fare acquisti sostenibili.
Per sapere la risposta ha commissionato una ricerca su tematiche
ambientali, la quale evidenzia come la preoccupazione degli italiani nei confronti del “problema
ambiente” sia complessivamente
diminuita, a fronte della crescente emergenza immigrazione.
I cittadini, dunque, ritengono ancor più degli anni precedenti che
i principali responsabili della salvaguardia dell’ambiente siano loro stessi (79% contro il 69% del
2014).
La rilevazione si è basata su un
campione di 1.000 persone e ha
rivelato che l’attenzione dei cittadini sembra essersi legata alla
crisi finanziaria: secondo il 75%
ha contribuito a renderli più at-
tenti alle esigenze dell’ambiente.
Il 65% del campione è a conoscenza di almeno uno dei più recenti fatti d’attualità legati a problematiche ambientali.
Dominano le emergenze legate al
maltempo e al rischio idrogeologico (41%), poi viene il decreto
del governo sulle trivelle nei mari
italiani (18%) e infine l’introduzione della normativa sugli ecoreati nel codice penale (14%).
Non manca anche una conoscenza modesta della prossima conferenza sul clima di Parigi (29%).
Un dato che invece rinfranca è la
disponibilità di 8 italiani su 10 a
spendere di più per acquistare
prodotti e servizi che impattino
meno sull’ecosistema.
La stessa porzione del campione
si dice anche pronta a impegnarsi
per migliorare la qualità ambientale.
CONAI: CALA ANCORA
IL CONTRIBUTO
AMBIENTALE
teso aumento dei ricavi delle aste di Coreve e quindi dei suoi
avanzi di gestione.
plicazioni ed innovazioni tecnologiche. Graphene Factory
nasce con l’obiettivo di fotografare, promuovere e supportare la ricerca che si svolge in
tutta la rete CNR, ed offrire
contenuti e servizi alla comunità scientifica ed alle aziende e
informazioni per i media e per i
cittadini.
www.grafene.cnr.it
Hi-Tech Ambiente
Dal 1° gennaio 2016 il Contributo Ambientale Conai (CAC)
per gli imballaggi in vetro è ridotto a 17,30 euro/ton. Questo
ulteriore ribasso si lega alla forte volatilità delle quotazioni del
rottame di vetro di questi ultimi
mesi che ha comportato un inat-
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PANORAMA
CELLULARI: LA RICARICA
FOTOVOLTAICA
Ricaricare cellulare o tablet fuori
casa, in modo semplice ed ecologico, è possibile a Varese grazie
a due stazioni Stop&Charge dotate di moduli fotovoltaici e accu-
L’ECO-SPOSTAMENTO
CON WECITY
La prima app gratuita in grado di
calcolare quante emissioni di CO2
vengono prodotte quotidianamente si chiama WeCity (www.wecity.it) e promuove ogni tipo di
spostamento urbano a basso impatto ambientale attraverso un
gioco e dei premi. In che modo?
Prima di montare in bicicletta, di
salire su un mezzo di trasporto
pubblico o di condividere l’auto
(carpooling), si effettua il checkin sull’applicazione; alla fine del
viaggio si fa check-out e il sistema calcola il percorso effettuato
e la CO2 risparmiata: questa viene
tradotta in punti che ogni utente
potrà utilizzare sullo store di wecity per ottenere sconti e vantaggi
mulatori, tre tavolini in legno con
wireless charging integrato, faretti a led per la sera.
Queste postazioni, per di più,
consentono anche di raccogliere
informazioni sulla qualità dell'aria grazie al rilevamento di polveri sottili e gas.
POLITECNICO DI MILANO
Le rinnovabili oggi
Secondo il Renewable Energy Report del Politecnico di Milano, le
fonti rinnovabili nel 2014 hanno
prodotto il 23% dell'energia elettrica necessaria a soddisfare il fabbisogno di energia a livello mondiale.
Tra le fonti più utilizzate, il 73,6%
è composto dall’idroelettrico, ma in
costante crescita c’è anche l’eolico
(oltre il 13%) e le biomasse (8%).
L’incremento dell’incidenza delle
rinnovabili (che nel 2014 tocca
quota 1,7 TH) è dovuto principalmente alla crescita del fotovoltaico.
Su un totale di 235 miliardi di euro
investi in rinnovabili nel mondo, il
primato è dell’Asia (50%), seguita
da America (24%) ed Europa
(23%). In ultimo l’Africa, che regi-
su prodotti e servizi, come bici elettriche, eco-viaggi, voucher per
i maggiori provider di car-sharing, accessori intelligenti.
Grazie a questa piattaforma digitale, per iPhone, Android e Windows, anche un privato cittadino
ha ora uno strumento per contribuire in modo consapevole alla
riduzione delle emissioni, partecipando attivamente e misurando
in modo scientifico il proprio impegno.
Hi-Tech Ambiente
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stra però la crescita più significativa
passando da 1 a 10 mlr di euro investiti.
In Italia oltre il 40% dell’energia
prodotta proviene da fonti rinnovabili, soprattutto fotovoltaico ed eolico, seguite da biomasse ed idroelettrico, tutti cresciuti percentualmente. Rimasto pressoché costante il
geotermico.
Nel primo semestre 2015 è confermato il trend positivo del 2014, sia
a livello mondiale che italiano. Le
rinnovabili nel mondo hanno prodotto il 24% dell’energia e gli investimenti hanno superato i 170 mld
di euro. In Italia, invece, la produzione di energie rinnovabili è pari
al 43,3%
APPROFONDIMENTI
NUOVA CLASSIFICAZIONE
I rifiuti radioattivi
Cinque tipologie e differenti gestioni, a partire
dalla loro generazione fino alla fase di smaltimento
Nella G.U. del 19/8/15 è stato pubblicato il D.M. 7/8/15 del Ministero
dell’Ambiente e e del Ministero
dello Sviluppo Economico, relativo
alla classificazione dei rifiuti radioattivi.
Infatti, data la loro pericolosità, tali
rifiuti devono essere gestiti in sicurezza, a partire dalla loro generazione fino alla fase di smaltimento; e
la gestione dei rifiuti radioattivi è
strettamente connessa alla tipologia
del rifiuto da gestire, dal momento
che i rifiuti radioattivi presentano
caratteristiche molto variabili anche
in relazione alla loro origine.
Per questi motivi, il D.M. stabilisce
la nuova classificazione dei rifiuti
radioattivi, in accordo con le indicazioni dell’Agenzia Internazionale
per l'Energia Atomica (IEA), associando a ciascuna categoria specifici requisiti. La nuova classificazione sostituisce quella definita nella
Guida Tecnica 26/1987, secondo le
disposizioni attuative previste
dall’art.5 del D.M.
guale a 100 giorni), che richiedono
un massimo di 5 anni per raggiungere concentrazioni di attività inferiori ai valori determinati dall’art. 1,
2° comma del D.Lgs 230/1995. Si
tratta di rifiuti originati prevalentemente da impieghi medici e di ricerca, che devono essere conservati
in idonee installazioni di deposito
temporaneo o di gestione di rifiuti
ai fini dello smaltimento, per un periodo di tempo sufficiente al raggiungimento del valore di concentrazione di attività di cui al suddetto
D.Lgs 230/1995
- rifiuti radioattivi ad attività molto
bassa. Sono rifiuti che presentano
livelli di concentrazione tali da non
poter rientrare tra i rifiuti e materiali esenti (ossia quelli che contengono radionuclidi con tempo di dimezzamento inferiore a 75 giorni e
concentrazioni di attività non superiori ai valori determinati ai sensi
dell’art. 1, 2° comma, D.Lgs
1995/23). Rientrano in questa categoria anche i rifiuti contenenti prevalentemente radionuclidi a vita
breve, in concentrazioni tali da raggiungere in 10 anni i valori di attività inferiori ai livelli di allontanamento stabiliti dal D.Lgs 1995/230.
Questi rifiuti vengono gestiti in base alle disposizioni di cui al D.Lgs
2006/152 (cosiddetto “TU Ambientale”); si tratta principalmente di
materiali derivanti da attività di
CLASSIFICAZIONE
DEI RIFIUTI RADIOATTIVI
Il D.M. classifica i rifiuti radioattivi
in cinque tipologie:
- rifiuti radioattivi a vita molto breve. Si tratta di rifiuti contenenti radionuclidi con tempo di dimezzamento molto breve (inferiore o u-
Hi-Tech Ambiente
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APPROFONDIMENTI
mantenimento in sicurezza e smantellamento delle installazioni nucleari, da terreni o detriti contaminati risultanti da attività di bonifica.
Lo smaltimento può avvenire in installazioni di deposito temporaneo
o impianti appositi, come quelli
previsti dall'art. 33 del D.Lgs
230/1985; oppure in impianti con
barriere semplici, ovvero in impianti superficiali o a piccole profondità, con barriere ingegneristiche
(quali il Deposito Nazionale previsto dal D.Lgs 2010/31)
- rifiuti radioattivi a bassa attività.
Sono rifiuti radioattivi che non soddisfano i requisiti per essere considerati “esenti”, e che ai fini dello
smaltimento necessitano di un confinamento e di isolamento per un
periodo di alcune centinaia di anni
(come i rifiuti radioattivi caratterizzati da livelli di concentrazione di
attività inferiori o uguali a 5 MBq/g
per i radionuclidi a vita breve, ossia
con tempo di dimezzamento superiore a 100 giorni e inferiore o uguale a 31 anni), inferiori o uguali a
40 kBq/g per gli isotopi a lunga vita
del nichel e inferiori o uguali a 400
Bq/g per radionuclidi a lunga vita.
In questa categoria rientrano gran
parte dei rifiuti provenienti dalle in-
stallazioni nucleari, oltre che dai
presidi sanitari, da alcune attività di
ricerca e da applicazioni industriali
- rifiuti radioattivi a media attività.
Si tratta di rifiuti con concentrazioni di attività superiori ai rifiuti di
bassa attività, ma che però non richiedono l’adozione di misure per
la dissipazione del calore generato
durante il deposito e lo smaltimento. In questa categoria rientrano i rifiuti che contengono radionuclidi a
lunga vita, che richiedono lo smaltimento all’interno di formazioni
geologiche; finchè esse non saran-
no disponibili, tali rifiuti dovranno
essere immagazzinati in idonee
strutture di stoccaggio (come impianti di immagazzinamento di lunga durata, che al momento non sono stati realizzati a causa della ferma opposizione di tutte le Regioni
ove potrebbero trovarsi idonei siti).
Questi rifiuti provengono, oltre che
dalle attività di decommissioning
delle strutture dei reattori nucleari,
dagli impianti di fabbricazione degli elementi di combustibile ad ossidi misti, dagli impianti di riprocessamento ovvero da laboratori di
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ricerca scientifica nel settore delle
energie nucleari
- rifiuti radioattivi ad alta attività.
Rientrano in questa categoria i rifiuti radioattivi con concentrazioni
di attività molto elevate, tali da generare una significativa quantità di
calore o elevate concentrazioni di
radionuclidi al lunga vita, e che richiedono un grado di isolamento e
confinamento dell’ordine di migliaia di anni e oltre.
Rifiuti di questo tipo si originano
dal primo ciclo di estrazione degli
impianti di riprocessamento del
combustibile nucleare irraggiato, o
dallo stesso combustibile. Per tali
rifiuti è tassativamente richiesto lo
smaltimento in formazioni geologiche.
Le modalità e i requisiti di gestione
di ciascuna categoria dei rifiuti radioattivi saranno oggetto di apposite guide tecniche, emanate ai sensi
dell’art. 153 del D.Lgs 230/1995.
Allo stato attuale la nuova classificazione rientra tra i “buoni propositi”, in quanto mancano sia il Deposito Nazionale previsto fin dal
2010, che il deposito a lungo termine entro formazioni geologiche sicure; queste sono finora state reperite in Paesi esteri.
DEPURAZIONE
A C Q U A - A R I A - S U O L O
DALLA POTABILIZZAZIONE
La valorizzazione di acidi umici
L’interessante esperienza olandese che ha trasformato
un problema in un’opportunità di guadagno
Le acque di falda provenienti dal
sottosuolo delle città olandesi di
Oldeholtpade, Spannenburg e
Sink Jansklooster presentavano
un colore scuro e un’elevata concentrazione di carbonio organico,
a causa degli strati di torba presenti nel sottosuolo e dalla presenza in esso di acidi umici. Per
risolvere il problema, è stato installato un impianto di trattamento a scambio ionico e nanofiltrazione, che genera un residuo di
4.100 mc/anno; questo residuo
presenta un’elevata concentrazione di cloruro di sodio (3-4%) e
materia organica (5-8%), che ne
impediscono l’immissione negli
impianti municipali di trattamento dei reflui fognari. Di conseguenza, questo materiale veniva
trasportato presso un impianto
specializzato, situato nelle vicinanze; ma quando esso iniziò a
ricevere anche i reflui provenienti
da altri impianti di decolorazione
delle acque costruiti successivamente, la sua capacità di trattamento si esaurì, e la Vitens (la
società idrica locale) fu costretta
a trasportare i residui presso l’inceneritore di Rozenburg, con un
costo di circa mezzo milione di
euro/anno.
Si rendeva quindi necessario trovare un sistema per ridurre il più
possibile il volume dei residui di
trattamento delle acque: la soluzione trovata ha trasformato il
problema in un’opportunità di
guadagno, rappresentata dal fatto
che gli acidi umici sono sostanze
economicamente valorizzabili,
con numerose possibilità di impiego in agricoltura, silvicoltura e
giardinaggio, e possono essere utilizzati anche come integratori
per mangimi animali.
Partendo da queste considerazioni, la Vitens ha commissionato
uno studio pilota sulle tecniche di
diafiltrazione (un tipo di ultrafiltrazione in cui si effettua una diluizione con acqua, spesso usata
nella produzione di alimenti freschi e nell’industria biofarmaceutica). Lo studio venne effettuato
presso l’impianto di Spannenburg, impiegando membrane Trisep XN45, che assicurano una
quasi completa ritenzione della
materia organica e allo stesso
tempo sono completamente permeabili agli ioni sodio e al cloruro; i risultati dello studio mostra-
Acidi umici
Acidi umici usati come fertilizzante
Hi-Tech Ambiente
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DEPURAZIONE
Impianto di potabilizzazione di Spannenburg
rono che la concentrazione dei
sali in ingresso poteva essere drasticamente ridotta da 40 g/litro a
meno di 1 g/litro.
Il processo di diafiltrazione richiede ampi volumi di acque di
lavaggio (circa 3 volte il volume
in ingresso), che devono a loro
volta essere sottoposte a trattamento di depurazione mediante
osmosi inversa. In questo modo i
sali contenuti nelle acque di la-
Hi-Tech Ambiente
11
vaggio possono essere concentrati e utilizzati nei processi di rigenerazione presso l’impianto di
decolorazione, mentre l’acqua in
uscita dal trattamento a osmosi
inversa può essere utilizzata come acqua di lavaggio nel processo di diafiltrazione.
In seguito allo studio pilota, è
stato costruito un impianto presso
Spannenburg, che effettua il trattamento dei reflui provenienti dai
siti di Oldeholtpade, Spannenburg e Sink Jansklooster, portandone il volume da 4.100 mc a 810
mc all’anno, con una percentuale
di sale inferiore allo 0,25% e una
concentrazione di acidi umici del
20%.
Gli acidi umici vengono in genere utilizzati come fertilizzanti, in
quanto migliorano la struttura del
suolo, aumentando la ritenzione
idrica e dei nutrienti, che quindi
possono essere meglio assorbiti
dalle colture; e le sperimentazioni
effettuate su terreni agricoli hanno mostrato una resa superiore al
7% rispetto ai fertilizzanti tradizionali. Ulteriori esami di laboratorio hanno mostrato che gli acidi
Continua a pag. 13
DEPURAZIONE
UNA NUOVA CENTRALE
A compimento la prima di tre tappe che rivoluzioneranno
il sistema di distribuzione delle acque nell’area pisana
Sei grandi serbatoi verdi, metri e
metri di tubi, e poi pompe, valvole,
filtri, computer e complessi sistemi
di telecontrollo. Un lavoro certo
non semplice per tecnici, ingegneri, operai impegnati nel realizzare
un'opera pubblica moderna e di
grande utilità per i cittadini. Ci troviamo a Montecalvoli, frazione del
Comune di Santa Maria a Monte in
provincia di Pisa, dove Acque, gestore idrico del Basso Valdarno, ha
realizzato una nuova centrale idrica, grazie ad un investimento di
quasi 3 milioni di euro.
utilizza l’acqua dei pozzi già esistenti in zona e che al momento
forniscono risorsa idrica, previa
potabilizzazione, alla frazione di
Montecalvoli e al deposito idrico
di San Michele a servizio del capoluogo di Pontedera, dove va a integrare la risorsa principale proveniente dalla centrale di Bientina
(che appartiene al sistema Bientina-Cerbaie, una rete acquedottistica che serve oltre 100mila cittadini
di 9 Comuni).
<<Alla fine – sintetizza Giovanni
Paolo Marati, AD di Acque - non
saranno solamente i 20.000 cittadi-
Centralina di controllo
La centrale di Montecalvoli (PI)
ni di Montecalvoli e Pontedera-capoluogo a beneficiare di questa infrastruttura ma, indirettamente, anche gli utenti collegati al sistema
della centrale di Bientina, che potrà così ridurre i volumi di acqua
prodotta e migliorare ulteriormente
la qualità dell’acqua erogata>>.
Il nuovo impianto avrà principalmente il compito di abbattere l’incidenza del ferro e del manganese
(elementi presenti in modo naturale nell’acqua di falda e che talvolta
si manifestano con il fenomeno
della torbidità in casi di lavori sulla
rete) attraverso un processo di ossidazione e filtrazione. Questa attività, oltre che a migliorare la qualità dell’acqua erogata, consentirà
di accrescere notevolmente la capacità produttiva e distributiva della risorsa di Montecalvoli: all'avvio, la centrale produrrà 40 lt/sec
ma, una volta a regime (entro la
primavera 2016), si potranno raggiungere fino a 100 lt/sec.
I filtri a sabbia
Hi-Tech Ambiente
12
<<L'apertura della nuova centrale
di Montecalvoli – spiega Giuseppe
Sardu, presidente di Acque - rappresenta la prima di tre tappe che
porteranno allo strutturale ammodernamento del sistema idrico
Bientina-Cerbaie, rendendo definitivamente sostenibile il sistema sia
in termini di disponibilità e di migliore qualità dell'acqua distribuita
che in termini di impatto ambientale sulle falde acquifere. Le tappe
successive sono l'apertura della
nuova centrale di Ponte alla Navetta, i cui lavori sono in corso e il cui
completamento è previsto per il
2017, e il potenziamento del sistema di abbattimento del ferro-manganese della Centrale di Bientina>>.
DETTAGLI IMPIANTISTICI
DELLA CENTRALE
La nuova centrale di potabilizzazione è stata progettata e realizzata
da Acque tramite le proprie società
di scopo; in particolare Ingegnerie
Toscane per la progettazione ed
Continua a pag. 14
DEPURAZIONE
Continua da pag. 11
La valorizzazione
di acidi umici
umici provenienti dall’impianto
di Spannenburg hanno tutti i requisiti per essere commercializzati su scala nazionale, tanto che
hanno finito col soppiantare gli acidi umici precedentemente usati
in Olanda (i quali provenivano in
gran parte dagli Usa, dove sono
prodotti mediante estrazione chimica dalla lignite).
Di conseguenza, ad oggi la Vitens non è solo la prima azienda
idrica del Paese, ma è anche diventata il maggior produttore di
acidi umici destinati ad impiego
agricolo di questa nazione.
In conclusione, il caso olandese
mostra molteplici vantaggi: grazie alle tecniche di diafiltrazione
e nanofiltrazione, il flusso proveniente dal processo di rigenerazione delle resine a scambio ionico viene largamente desalinizzato, e il suo volume viene drasticamente ridotto; attraverso l’osmosi
inversa, il contenuto salino può
essere riutilizzato come agente rigenerante, e l’acqua come acqua
di lavaggio per la diafiltrazione,
lasciando come residui i soli acidi umici.
Gli acidi umici estratti dalle acque di falda possono quindi essere riutilizzati in agricoltura come
fertilizzanti di alta qualità e am-
Impianto di potabilizzazione di Spannenburg
Torba nel sottosuolo
Hi-Tech Ambiente
13
bientalmente sostenibili al 100%,
con molteplici benefici: per gli agricoltori, che possono incrementare la resa dei loro terreni riducendo l’uso di pesticidi e fertilizzanti; per l’ambiente, grazie al
miglioramento della qualità del
suolo derivante dalla diminuzione
dell’impiego di fertilizzanti e pesticidi ed alla conseguente promozione della biodiversità; e, infine, per la comunità residente,
grazie al duraturo miglioramento
della qualità delle acque di falda.
DEPURAZIONE
Continua da pag. 12
Acque Servizi per la costruzione, e
quest’ultima si è avvalsa di forniture ed opere esterne per specifiche
lavorazioni.
La centrale di trattamento è costituita dalle seguenti principali sezioni di impianto:
- gruppo di pompaggio acqua grezza verso la filtrazione, costituito da
4 elettropompe orizzontali
Grundfos
- gruppo di pressurizzazione aria a
servizio dei due saturatori d’aria
posti in testa alle due linee di filtrazione con derivazione per alimentazione delle linee di servocomandi, costituito da 3 compressori rotativi oil-free Atlas Copco
- 2 linee di filtrazione costituite ognuna da 1 saturatore d’aria e 4 filtri a sabbia di Marcante Serbatoi
del diametro di 2.500 mm
- gruppo di produzione aria per linea controlavaggio filtri con aria
costituito da 2 soffiatori Robuschi
a lobi orbitanti
- gruppo di pompaggio per linea
controlavaggio filtri con acqua costituito da 2 elettropompe verticali
Grundfos
- cabina elettrica MT con trasformatori e quadri BT, ossia linee di
alimentazione centrale e quadri elettrici di alimentazione per tutte le
apparecchiature, quadro PLC per
automazione completa linee filtrazione, quadri alimentazione e comando gruppi di spinta per rete distribuzione
- sistema di telecontrollo di tutti i
principali parametri di funzionamento della centrale
- gruppo di pompaggio Grundfos
per le due linee di distribuzione
(serbatoio San Michele (Pontedera) e rete idrica Montecalvoli), costituito da 4 elettropompe verticali
per serbatoio San Michele e 3 elettropompe verticali per rete idrica
Montecalvoli.
I filtri a sabbia
stituito da un recipiente con corpo
cilindrico verticale con fondi bombati realizzato interamente in acciaio al carbonio con successivo
trattamento di sabbiatura ed apposita verniciatura mediante prodotti
idonei ai processi alimentari. L’ossidatore ha un diametro di 1.100
mm ed un’altezza totale di circa
3.800 mm. Lo spessore dell’ac-
ciaio utilizzato (fasciame) è di 5
mm ed il volume complessivo è di
2,3 mc. Il primo processo di trattamento si verifica all’interno di
questa apparecchiatura mediante
insufflaggio di aria e quindi di ossigeno, che permette la formazione
di idrossidi insolubili.
La seconda fase avviene all’interno
delle quattro unità filtranti, colle-
DIMENSIONAMENTO
ED EFFICIENZA
L’impianto è stato costruito per assolvere la funzione di rimozione di
ferro, manganese ed ammonio
dall’acqua proveniente dalle fonti
di approvvigionamento (campo
pozzi Montecalvoli) ed è costituito
da 2 linee da 4 filtri ciascuna, precedute da apposito saturatore d’aria.
La prima fase di trattamento avviene all’interno dell’ossidatore, coHi-Tech Ambiente
14
gate idraulicamente in parallelo tra
loro e costituite anch’esse da un recipiente cilindrico verticale con
fondi bombati, realizzato in acciaio
al carbonio con successivo trattamento di sabbiatura ed apposita
verniciatura mediante prodotti idonei ai processi alimentari.
I filtri hanno un diametro di 2.500
mm. ed un altezza totale esterna di
circa 3800 mm. Lo spessore
dell’acciaio utilizzato (fasciame) è
di circa 8 mm e lo spessore della
piastra di supporto del letto drenante è di circa 15 mm. Il materiale di riempimento dei filtri è costituito da granulato ad alto tenore di
silice per uno strato filtrante di
2.700 mm, con granulometria variabile da 0,8 mm a 1,5 mm di forma sferica.
La funzione dei suddetti filtri nel
processo di potabilizzazione è rappresentata dall’eliminazione del
precipitato durante la fase di ossidazione, mediante l’azione specifica del letto filtrante.
La superficie utile di filtrazione
per ogni unità filtrante è di 4,84
mq, la portata unitaria è di 12,5
lt/sec con una velocità di filtrazione apparente di 9,3 m/h ed un tem-
DEPURAZIONE
po di contatto di 17,5 min.
Sono state installate anche tutte le
apparecchiature di supporto fondamentali per l’operazione periodica
di lavaggio dei filtri (contro lavaggio con aria ed acqua), che consente l’espulsione all’esterno delle
impurità trattenute ed il ripristino
del letto filtrante.
Le apparecchiature elettromeccaniche a servizio della nuova linea di
filtrazione sono rappresentate da 3
compressori per la produzione
dell’aria di ossidazione e di servocomando, 2 elettrosoffiatori per il
lavaggio dei filtri con aria, 2 elettropompe per il lavaggio dei filtri
con acqua.
Le tubazioni ed i collettori per i
collegamenti idraulici necessari
(pipeline) sono stati realizzati in
acciaio inox elettrosaldato e gran
parte delle valvole di intercettazione sono ad azionamento automatico in maniera tale da programmare
in base alle necessità specifiche i
cicli di filtrazione e di contro lavaggio dei filtri.
Sono state inoltre realizzate tutte le
opere elettriche ed elettroniche per
garantire il corretto funzionamento
e controllo del nuovo impianto.
In particolare la nuova linea di fil-
trazione è resa automatica mediante un pannello di controllo che, oltre ad alimentare elettricamente
tutte le macchine di servizio, garantisce il funzionamento in automatico di tutte le fasi del processo
di trattamento, sulla base delle impostazioni previste. Tale pannello
permette di visualizzare gli stati di
funzionamento dell’impianto
24/24h mediante il collegamento
previsto al sistema di telecontrollo
di Acque.
Sono state installate anche varie
apparecchiature di corredo per la
misura e relativa visualizzazione in
diretta dei principali parametri tecnici, quali: portate in uscita per ogni unità filtrante, portata complessiva in uscita dall’impianto, portata
acqua linea contro lavaggio, portata aria contro lavaggio, portata aria
ingresso ossidatore, pressione di esercizio su ogni apparecchiatura idraulica.
Ulteriori strumentazioni di controllo locale e remoto sono rappresentate dalla misura dell’ossigeno disciolto in uscita dall’ossidatore e
da ogni unità filtrante, indicatore
relativo all’efficacia del processo
di potabilizzazione.
Pannello di controllo
Hi-Tech Ambiente
15
DEPURAZIONE
IMPIANTO PILOTA “ECORIGHT”
Il riciclo dei reflui di raffineria
Messo a punto un sistema economico ed efficace
che ne consente il riutilizzo nel processo produttivo
L’industria petrolchimica impiega grandi quantità di acqua: ad esempio, le raffinerie producono
fino a un barile di reflui per ogni
barile di petrolio che viene trattato. Inoltre, grandi volumi di acqua vengono impiegati per lo
scambio di calore nelle torri di
distillazione, o per produrre il vapore che viene impiegato come
vettore di energia termica, o per
la rimozione dei sali dal grezzo.
In totale, la gestione delle acque
in una grande raffineria può arrivare a costare oltre 100.000 dollari al giorno.
È chiaro, quindi, che la fornitura
di acqua di qualità e quantità adeguata costituisce un grave problema, specie nei Paesi a clima arido
come l’Arabia Saudita. Per ridurre l’estrazione di acqua dalle falde acquifere e l’impiego (e i costi
associati) di acqua marina desalinizzata, le raffinerie hanno studiato diversi sistemi per il recupero e il riutilizzo delle acque reflue; le prime applicazioni si sono avute in Messico e in Brasile.
Il riutilizzo dei reflui delle raffinerie comporta però una serie di
problemi: infatti, essi presentano,
oltre ai residui oleosi, anche
un’elevata concentrazione di sostanze organiche, composti solforati e solidi, sia in sospensione
sia in soluzione; tutti questi contaminanti devono essere rimossi
prima di poter riutilizzare le acque per l’alimentazione di caldaie
e sistemi di raffreddamento, oppure direttamente nel processo
produttivo.
Le moderne tecnologie a membrana consentono la rimozione
dei solidi sospesi per ultrafiltrazione e dei solidi disciolti per osmosi inversa; ma prima di questi
passaggi è necessario rimuovere
gli idrocarburi ed i composti organici presenti nei reflui, che provocherebbero un rapido sporcamento delle membrane. I metodi
di ossidazione biologica che ven-
Hi-Tech Ambiente
16
gono in genere impiegati per il
trattamento dei reflui di raffineria
spesso si rivelano inadeguati,
compromettendo la successiva
funzionalità dei trattamenti a
membrana.
La soluzione è stata trovata da
una multinazionale tedesca, che
ha stipulato un contratto con la
compagnia petrolchimica Saudi
Aramco per la realizzazione di un
impianto pilota che tratterà i reflui impiegando un bioreattore
MBR modificato introducendo
carbone attivo granulare nella vasca di aerazione.
L’impianto pilota, denominato
“EcoRight”, è rimasto in funzione per un periodo di 319 giorni.
Durante questo lasso di tempo,
l’impianto ha mostrato di essere
in grado di soddisfare gli standard di qualità richiesti per i reflui, oltre a un’elevata versatilità
in caso di grandi variazioni della
concentrazione di oli, grassi e solidi sospesi nei reflui, mostrando
di saper affrontare reflui altamente contaminati, per ritornare velocemente alle normali condizioni
operative.
Gli idrocarburi e le sostanze poli-
DEPURAZIONE
MICRODYN-NADIR
Aquadyn nelle Filippine
Microdyn-Nadir e Datem Wanità locale che ancora attinge
ter hanno di recente inaugurato
acqua dai pozzi profondi e non
il più grande impianto di trattaha accesso all'acqua di superfimento acque superficiali delle
cie pulita. <<Questo è solo il
Filippine, a Kalibo, presso la
primo di progetti simili – dice
stazione di pompaggio TiniJoseph Mendoza, country magaw. L’impianto è equipaggianager di Microdyn-Nadir. Il sito con 10 sistemi di ultrafiltrastema offre un ingombro del
zione Ultra-Flo K-50-UA860
50% più piccolo rispetto ai siper un totale di 500 moduli Astemi a coagulazione, flocculaquadyn di tipo UA860 ed una
zione e filtri a sabbia, ed ottisuperfice totale di membrana di
mizza i costi operativi grazie al
22.500 mq. I moduli funzionasuo ridotto consumo energetino con una velocità costante di
co>>. <<Inoltre, il sistema proflusso pari a 50 LMH. Grazie
posto non fa uso di sostanze
ala design modulare ed alla
chimiche – aggiunge Morris
completa automazione, è possiAgoncillo, president di Datem
ble variare rapidamente il nuWater. Ci avvaliamo di una
mero di moduli attivi in base
tecnologia brevettata che imalla necessità reale di acqua, fipiega una vasta gamma di
no a 10.000 mc/giorno.
membrane di filtrazione, e che
Datem Water è stata fondata Aquadyn è stata utilizzata per varie città
nel 2013 per servire le comu- UA860 del sud-est asiatico>>.
meriche extracellulari (EPS), che
in genere sono i principali responsabili dello sporcamento delle membrane per ultrafiltrazione
e osmosi inversa, sono stati rimossi con successo nei primi otto
mesi di operatività del sistema.
Alla fine del periodo di osservazione, le membrane sono state esaminate e non sono stati riscontrati danni alle fibre che le compongono: ciò significa che il sistema è in grado di contenere efficacemente il carbone granulare
entro la vasca di aerazione, evitando che esso entri in contatto
con le membrane danneggiandole; inoltre, la biorigenerazione del
FILTRI A MANICHE CON 3
STRATI DI CATALIZZATORI
Le tecnologie di depurazione dei
fumi industriali comprendono diversi passaggi: desolforazione, ossidazione delle sostanze organiche
volatili, abbattimento delle polveri,
eliminazione degli ossidi di azoto.
La costruzione di sezioni di impianto specifiche per l’abbattimento dei diversi inquinanti comporta
una notevole occupazione di spazi
e costi elevati, che potrebbero essere ridotti (fino all’80% in alcune
applicazioni) mediante i nuovi filtri
a maniche “EnviroTex ” della so-
carbone granulare riduce il consumo di carbone attivo.
Nel corso dei 319 giorni di operatività dell’impianto pilota è stata
riscontrata nei reflui una riduzione del COD pari all’81%, mentre
il BOD si è ridotto del 97% ed il
TOC del 91%. E’ stata inoltre
constatata una riduzione del 96%
nella concentrazione di azoto ammoniacale.
In definitiva, il sistema EcoRight
ha dimostrato di essere in grado
di trattate i reflui petrolchimici in
modo economico ed efficace,
consentendo il loro riutilizzo
nell’ambito del processo produttivo.
Hi-Tech Ambiente
17
cietà danese Haldor Topsoe. Questi
filtri hanno una struttura a 3 strati,
ciascuno dei quali contiene un catalizzatore specifico per una diversa
classe di inquinanti: il primo strato
filtra le polveri fino a lasciare non
più di 2 ppm di particolato, il secondo strato ossida le SOV, e l’ultimo riduce gli NOx ad azoto elementare. La percentuale di abbattimento di SOV e NOx è oltre il
90%. I nuovi filtri sono applicabili
a molti tipi di industrie, come la
produzione di cemento, vetro e acciaio, le centrali termoelettriche, gli
inceneritori di rifiuti e gli impianti
per la tostatura di caffè e orzo.
RIFIUTI
T R A T T A M E N T O E S M A L T I M E N T O
DOMESTICI O PROFESSIONALI?
I RAEE Dual Use
Chiarimenti in merito alla gestione, e quindi oneri
e competenze, dei rifiuti elettrici ed elettronici
Il D.Lgs 49/2014 ha recepito in Italia la Direttiva 2012/19/UE sulla
gestione dei RAEE. Molte le novità introdotte dal decreto, che ha
come obiettivo finale quello di incrementare la raccolta di questo tipo di rifiuti, che si compongono di
numerose materie prime riciclabili
o nobili, ma che possono contenere anche sostanze dannose per
l’uomo e per l’ambiente.
La famiglia dei RAEE racchiude
tutti i rifiuti derivanti dai piccoli e
grandi elettrodomestici una volta
giunti al termine del loro ciclo di
vita. I RAEE devono essere raccolti separatamente a seconda del
Raggruppamento al quale appar-
tengono (R1-Freddo e Clima; R2Grandi Bianchi; R3-Tv e Monitor;
R4–Piccoli Elettrodomestici; R5sorgenti Luminose) ma anche a seconda del soggetto che li ha utilizzati.
La normativa, tuttavia, attribuisce
oneri e competenze diverse a seconda che si tratti di RAEE domestici o professionali: i RAEE domestici sono quei rifiuti provenienti da apparecchiature elettriche ed elettroniche utilizzati comunemente dai nuclei domestici; i
RAEE professionali sono quei rifiuti provenienti da apparecchiature destinate ad attività amministrative ed economiche, la cui fornitu-
ra sia quantitativamente importante o le cui caratteristiche siano di
uso esclusivo professionale, ossia
apparecchiature che non possono
essere impiegate normalmente in
casa.
La distinzione tra RAEE domestici
e professionali non è sempre così
netta, in quanto stessi prodotti
possono essere impiegati indifferentemente dalle utenze domestiche e da quelle professionali: si
tratta dei cosiddetti RAEE Dual
Use.
Ma oltre alla diversa modalità di
utilizzo, la distinzione tra RAEE
domestico e professionale va a
coinvolgere anche il sistema di fi-
Hi-Tech Ambiente
18
nanziamento per le operazioni di
raccolta, trasporto e trattamento.
Per i RAEE domestici infatti, non
si registra nessun attore in forma
individuale ma da parte di tutti i
produttori l’adesione a un Sistema
Collettivo, incaricato di gestire le
AEE immesse sul mercato una
volta giunte a fine vita. Questo
“modello generazionale” è stato
creato per finanziare la raccolta e
il trattamento dei RAEE e si basa
sulle quote di mercato dei produttori presenti sul mercato.
Invece, i produttori di RAEE professionali hanno deciso di rispondere agli obblighi con scelte che a
volte hanno privilegiato l’adesione
a un Sistema Collettivo e altre volte la gestione in maniera autonoma.
Per quando riguarda i RAEE Dual
Use, la nuova normativa consente
“l’assimilazione” per analogia di
un qualsiasi rifiuto di apparecchiatura professionale, che per natura e
quantità può essere considerata analoga a un’altra originata dai nuclei domestici. Grazie a questo
principio, tutti i RAEE Dual Use,
anche quelli pericolosi, possono
essere conferiti presso un Centro
di Raccolta autorizzato. Questo significa anche che i rivenditori sono tenuti a effettuare il ritiro gratuito di tali RAEE, anche se provengano da utilizzatori professionali.
Sulla base dei principi precedentemente illustrati, anche per chi produce apparecchiature Dual Use vige l’obbligo di inserire le proprie
apparecchiature nel Registro AEE
nella tipologia domestica.
RIFIUTI
AMBIENTE E ILLEGALITA’
Il business dei RAEE
Secondo una ricerca del WEEE Forum,
solo 1/3 di questi rifiuti è gestito in modo corretto in Europa
In Europa, la gestione non corretta
dei RAEE riguarda quantitativi
pari a circa 2/3 di tutti quelli generati: è quanto emerge da un’approfondita ricerca sul funzionamento del mercato dei RAEE, dal
titolo “Countering WEEE Illegal
Trade” (CWIT), finanziata
dall’UE e realizzata dal WEEE
Forum. L’indagine, durata circa 2
anni, ha evidenziato che in Europa, nel 2012, solo il 35% dei
RAEE dismessi da aziende o privati sono stati intercettati dai siste-
mi ufficiali di raccolta e riciclo: un
quantitativo pari a 3,3 mln di tonnellate contro i 9,5 mln totali generati. Il restante 65% di RAEE,
pari a 6,2 mln di ton, risulta esportato oppure riciclato in modo ambientalmente non corretto, o più
semplicemente gettato tra i rifiuti
indifferenziati.
Lo studio ha stimato infatti che oltre 750.000 ton di RAEE finiscono
nella raccolta indifferenziata e 1,3
mln di ton vengono spedite al di
fuori dell’Europa senza adeguati
documenti di esportazione: di queste, circa il 30% (400.000 ton) sono realmente rifiuti (RAEE), il restante 70% invece sono apparecchiature ancora funzionanti
(AEE).
Ma una quantità di AEE 10 volte
superiore a quella dei RAEE esportati (circa 4,7 mln di ton) è invece gestita scorrettamente o commercializzata in modo illegale
all’interno dell’Europa.
La diffusa sottrazione dai RAEE
di componenti che hanno un significativo valore economico (come
le schede elettroniche o i metalli
più preziosi) si traduce in una seria perdita per l’industria legale
del riciclo in Europa, stimata tra
gli 800 e 1.700 mln di euro all’an-
no. Di contro, i minori costi derivanti dal mancato rispetto delle regole comunitarie (in particolare
per quanto riguarda l’eliminazione
delle sostanze inquinanti) oscillano tra i 150 e i 600 mln di euro
all’anno.
A tutto ciò si aggiunge l’enorme
danno per l’ambiente: la ricerca,
infatti, ha stimato che oltre
84.000 ton di compressori di frigoriferi vengono rubate prima della raccolta.
E’ invece indispensabile estrarre
dai RAEE tutti i metalli e i componenti economicamente più interessanti, tra cui le materie prime
critiche (come, ad esempio, le terre rare) e massimizzarne il riciclo.
Ad esempio, nei 41,8 mln di ton di
RAEE che vengono buttati ogni
anno nel mondo ci sono sostanze
tossiche come piombo (circa 2,2
mln di ton), batterie (300.000 ton),
mercurio, cadmio, cromo e gas ozono-lesivi (CFC, circa 4.400
ton).
Per arginare il traffico illegale dei
RAEE, il progetto CWIT ha ipotizzato due nuovi strumenti per
potenziare sia la cooperazione tra
le agenzie e gli Stati che lo scambio e l’analisi di informazioni:
- un “Operational Intelligence Ma-
Hi-Tech Ambiente
20
nagement System”, in grado di accrescere la conoscenza comune sui
crimini collegati al commercio e al
trattamento illegale dei RAEE, di
identificare i rischi connessi alla
criminalità organizzata (sia su base nazionale che internazionale) e
di suggerire azioni specifiche;
- una “National Environmental Security Task Force” (NEST), finalizzata ad attivare l’applicazione
di leggi che siano cooperative e
coordinate a livello nazionale e internazionale.
RIFIUTI
DIFFERENZIARE SERVE
Sulle tracce dei rifiuti
La VI edizione del report di Hera: dati e mappe
per scoprire dove va a finire la raccolta differenziata
Tracciare la filiera del riciclo, dare garanzie sull’effettivo recupero
della raccolta differenziata, rendere chiaro il processo che si attiva grazie allo sforzo dei cittadini
e il contributo dell’azienda. Sono
questi gli obiettivi di “Sulle tracce dei rifiuti”, il report, giunto alla sesta edizione, con cui il Gruppo Hera illustra ogni anno i dati
sull’effettivo avvio a recupero dei
rifiuti raccolti in modo differenziato.
IL RECUPERO SALE
I dati contenuti nel rapporto, anche quest’anno verificati da un
ente di certificazione indipendente, danno conto dei risultati raggiunti in Emilia-Romagna, Marche e nel Nord Est, e parlano
chiaro: nel 2014 è stato recuperato il 94,3% di verde, organico,
carta, plastica, vetro, legno, metallo e ferro, in crescita rispetto al
93,8% dell’anno precedente.
In media, dunque, la quantità di
rifiuti scartata dagli impianti nel
processo di recupero (perché, ad
esempio, non idonea a essere riciclata o inquinata da corpi estranei) è complessivamente di appena il 5,7%.
scarica, a un’economia con più
recupero, per questo detta “circolare”.
Queste attività si accompagnano
alle altre iniziative del Gruppo
che promuovono il riuso di pro-
dotti, quali “FarmacoAmico” e
“CiboAmico”, che nel 2014 hanno interessato beni per un valore
complessivo di circa 380.000 euro, e “Cambia il finale”, che ha
consentito di recuperare e riutiliz-
QUASI 200
LE AZIENDE COINVOLTE
Nel report sono riportate 8 mappe, una per ciascun materiale raccolto, che permettono di scoprire
quali e dove sono i principali impianti che si occupano del recupero finale dei rifiuti. In totale gli
impianti coinvolti sono ben 188,
con un fatturato totale di circa 10
miliardi di euro e che occupano
17.000 persone.
Dati che evidenziano un elevato
grado di avanzamento nella transizione da una economia lineare,
in cui i prodotti sono destinati a
diventare rifiuti e a finire in diHi-Tech Ambiente
21
zare oltre 450 ton di ingombranti.
NON SI BUTTA VIA
NIENTE O QUASI
Dall’analisi dei dati, al primo posto per percentuale di recupero si
colloca il ferro: se ne raccolgono
2,5 kg/ab ed il 99,1% viene reimmesso sul mercato o trasformato
per il riuso nelle industrie metallurgiche o nelle acciaierie. Anche
del verde si recupera tantissimo:
nel 2014 nel territorio gestito da
Hera il 99% di sfalci e potature
(69,2 i kg procapite raccolti) hanno trovato nuova vita negli impianti di compostaggio, producendo fertilizzanti e terricci o, in misura minore, negli impianti a biomasse ricavandone energia rinnovabile.
Dei 18,5 kg di legno raccolti per
abitante, ne è stato recuperato il
98,1% per la produzione di pannelli, cippato o pellet. La plastica,
in particolare, viene recuperata
all’80,7% (24,8 kg/anno raccolti
per abitante) mentre la carta al
96,4% (60 kg). L’organico si attesta al 91,1% (con 53,4 kg), il vetro al 93,7% (31,7 kg). Infine, i
metalli contenuti negli imballaggi
in alluminio, acciaio e banda stagnata, al 92,9%.
ZOOM
Market
Market
Il progetto Photolife
Processo ed impianto pilota automatizzato per il riciclaggio
simultaneo ed integrale di diversi tipi di pannelli fotovoltaici
Il progetto Photolife (LIFE13
ENV/IT/001033) “Process and
automated pilot plant for simultaneous and integral recycling of
different kinds of photovoltaic
panels” è cofinanziato dalla Comunità Europea, con il bando LIFE+, per la dimostrazione della
fattibilità tecnico-economica e dei
vantaggi ambientali del riciclaggio di vetro e metalli trattando diversi tipi di pannelli fotovoltaici a
fine vita. Il progetto è stato avviato il 1 Giugno 2014 e si concluderà nel 2017.
La proposta di questo progetto
nasce da una necessità che sta diventando sempre più urgente in
Europa: lo smaltimento di pannelli fotovoltaici a fine vita. Infatti, la drammatica espansione delle
installazioni fotovoltaiche, genererà nei prossimi 15-20 anni enormi quantità di rifiuti come PV a
fine vita; si pensi, infatti, che a
partire dal 2015 bisognerà smaltire in Europa fino a circa 30k
ton/anno di PV e nei prossimi 20
anni questa cifra aumenterà fino
ad un valore di 500k ton/anno.
In risposta a questa previsione, la
Comunità Europea ha incluso
nella Direttiva 2012/19/UE per i
RAEE i pannelli fotovoltaici a fine vita, promuovendo lo sviluppo
di processi innovativi per il recupero di materie prime secondarie
quali vetro, plastica e metalli.
Attualmente, i processi di trattamento dei pannelli sono stati sviluppati e brevettati per un tipo di
recupero manuale di specifici tipi
di PV, in particolare per quelli a
base di Si-cristallino o di CdTe.
Il progetto Photolife, invece, propone un processo di tipo idrometallurgico, evitando trattamenti ad
alta temperatura e ad elevato consumo di energia, che può essere
applicato a tutti i tipi commerciali
www.photolifeproject.eu
Apparecchiature e container Photolife
di pannelli fotovoltaici ovvero Sicristallino (circa il 45-50% del totale sul mercato è rappresentato
dai policristallini e il 35% dai
monocristallini), Si-amorfo (58% del mercato), Cd-Te (8-9%
del mercato) e i CIS e CIGS
(2%).
Gli obiettivi del progetto Photolife sono:
- dimostrare su scala pilota la fattibilità tecnica di un processo innovativo (sviluppata sulla base di
esperimenti su scala di laboratorio) per il trattamento automatizzato e simultaneo di 3 principali
tipi di pannelli fotovoltaici, ossia
Si-cristallino, Si-amorfo, Cd-Te;
- caratterizzare i prodotti (vetro e
metalli) in uscita dal trattamento
nell’impianto pilota;
- determinare la fattibilità economica complessiva del processo su
scala pilota anche considerando il
recupero di materiale elettronico
(circuiti stampati ed altre apparecchiature economiche) e plastica.
PARTNER DI PROGETTO
Il progetto Photolife è realizzato
grazie alla sinergica collaborazione di varie istituzioni, ognuna
delle quali specializzata in un
particolare aspetto del progetto.
La partnership è costituita dalle
seguenti società:
- Eco Recycling, spin off dell’Università Sapienza di Roma che
Hi-Tech Ambiente
22
opera prevalentemente nel settore
dei processi ecosostenibili. Le attività dello spin off riguardano
principalmente: sviluppo di processi innovativi per il recupero di
metalli da materie prime primarie
e secondarie; processo e impiantistica; assistenza per start-up, gestione e formazione del personale; analisi chimiche per il controllo ambientale e ottimizzazione
dei processi. Nell’ambito del progetto Photolife è la società capofila
- Centro di ricerca HTR. Fondato
nel 2007, mette in collaborazione
alcune università italiane (Sapienza, L’Aquila, Genova, Bologna,
Cagliari, Istituto politecnico delle
Marche) e centri di ricerca (come
l’IGAG del CNR) convolti nello
sviluppo di tecnologie innovative
nel trattamento di materie prime
secondarie e recupero di energia.
Nello specifico del progetto è
coinvolto il gruppo di ricerca della Prof.ssa Francesca Pagnanelli
del Dipartimento di Chimica
dell’Università Sapienza di Roma
- Eco Power, che opera come fornitore nel settore dei pannelli fotovoltaici.
È stata fondata nel 2007 ed è attualmente parte di un gruppo operante nel campo delle energie rinnovabili, vantando un’esperienza
di circa 10 MW di installazioni
fotovoltaiche, di consulenza e di
fornitura di attrezzature specifiche
- Green Engineering, società di
ingegneria costituita da personale
altamente qualificato, fondata nel
2006 con l’obiettivo di fornire soluzioni ambientalmente sostenibili a problemi energetici. Il core
business della società è la progettazione e lo sviluppo industriale
mirato al risparmio energetico.
Il progetto è stato articolato con
ZOOM
Market
le seguenti attività di implementazione:
- elaborazione dei dati esistenti
(analisi dei risultati di laboratorio;
stima del trend di mercato; preliminare analisi di fattibilità economica);
- recupero dei pannelli fotovoltaici e loro caratterizzazione (reperimento e classificazione dei PV,
caratterizzazione del pannello recuperato);
- progettazione e realizzazione
del processo e dell’impianto;
- esperimenti sull’impianto pilota;
- analisi economica;
- test su scala di laboratorio con i
pannelli fotovoltaici innovativi
CIS e CIGS;
- fase di monitoraggio (valutazione ambientale dell’impatto del
progetto; LCA).
Schema a blocchi del processo
PROCESSO PHOTOLIFE
La campagna sperimentale di
trattamento dei pannelli fotovoltaici è stata condotta nei laboratori del Dipartimento di Chimica
dell’Università Sapienza di Roma, portando alla definizione di
un processo innovativo che consente di trattare differenti tipologie di pannelli fotovoltaici mediante il trattamento selettivo per
via chimica di differenti frazioni
di rifiuto. Il processo permette in
questo modo di raggiungere i target di recupero previsti dalla direttiva europea dell’80% in peso.
Il processo è articolato nei seguenti stadi:
- smantellamento, in cui i pannelli fotovoltaici, prima di essere
sottoposti a trattamento chimico,
vengono smantellati manualmente. In questa fase, vengono liberati dal frame di alluminio presente
in alcune tipologie di pannello
(Si-cristallino, Si-amorfo e CIS e
CIGS)
- macinazione dei pannelli fotovoltaici
- setacciatura con separazione di
3 frazioni, ossia vetro direttamente recuperabile, una frazione “fine” inviata al trattamento chimico
per il recupero di un’ulteriore
quota di vetro, e una frazione
“grossolana” destinata al successivo trattamento chimico per il distacco del collante organico. La
frazione “fine” prodotta a valle
della macinazione e della vagliatura contiene principalmente vetro e metalli; al fine di recuperare
un'altra quota di vetro dal proces-
Sito di installazione dell’impianto Photolife
so, è stato quindi pianificato di
trattare questa frazione con un
processo idrometallurgico
- trattamento chimico della frazione “grossolana” costituita
principalmente da vetro, EVA,
Tedlar e metalli per ottenere la
separazione di un’altra porzione
di vetro
- separazione del vetro dalla frazione costituita da EVA+Tedlar+cella.
IMPIANTO PILOTA
POLIFUNZIONALE
A valle dello studio del processo
per realizzare il recupero dei pannelli fotovoltaici a fine vita, è stata avviata la fase di progettazione
e costruzione delle unità operative che realizzeranno il trattamento meccanico ed il trattamento
chimico. E’ stato, infatti, implementato un impianto sperimentale già esistente, progettato per il
trattamento idrometallurgico di
rifiuti da apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE), realizzato dalla società capofila Eco
Recycling nell’ambito del progetto HYDROWEEE cofinanziato
da FP7/ 2007-2013 (grant agreement n°231962). L’impianto
complessivo per il processo Photolife è disposto su 3 container, ognuno dei quali ospita una sezione del processo (trattamento meccanico, trattamento chimico Photolife e trattamento chimico Hydroweee).
La realizzazione di un impianto
pilota mobile è il risultato di uno
studio di progettazione attento e
dedicato al rispetto delle planimetrie e agli standard di sicurezza.
La mobilità del prototipo ne rappresenta sicuramente parte del
valore aggiunto, così come la sua
versatilità nel trattamento delle
varie tipologie di pannelli. L’impianto verrà collocato presso
un’area di proprietà della società
GSA di Civita Castellana (autorizzato alla gestione di rifiuti speciali pericolosi e non) in cui Eco
Recycling gestisce una piattaforma in comodato d’uso, dedicata
alle installazioni impiantistiche di
cui è proprietaria.
ECO RECYCLING Srl
Sede operativa:
Via Monticelli, s.n.c., loc. Gargarasse - 01033 Civita Castellana (VT)
Tel 360.1035655 – E-mail [email protected]
Hi-Tech Ambiente
23
Market
L’impianto è stato progettato per
avere una capacità produttiva di
200 ton/anno di pannelli fotovoltaici. L’unità di trattamento meccanico è costituita da una prima
sezione di smantellamento manuale dei pannelli ed una seconda
sezione nella quale si realizza la
triturazione dei pannelli e vagliatura del macinato. Da qui si ha la
separazione delle varie pezzature:
quella più fine è alimentata al
container che ospita la sezione
Hydroweee e quella più grossolana è invece alimentata alla sezione di trattamento chimico Photolife. Si opera il caricamento manuale tramite tramoggia al reattore per il trattamento chimico Photolife: la sezione è stata progettata
tenendo conto degli standard previsti dalla normativa ATEX.
Il reattore integrato realizza il
trattamento chimico Photolife e
consente la separazione della frazione più ingente di vetro, inizialmente presente nel pannello, e
della frazione polimerica + cella
(Tedlar+EVA+cella).
Il controllo dell’impianto è di tipo
automatico: le valvole e le pompe
sono controllate tramite PC programmabile permettendo di coordinare il flusso dei reagenti; il carico e scarico dei reagenti è controllato automaticamente sulla base del segnale ricevuto dalle celle
di carico; la regolazione feedback
automatica della temperatura del
reattore avviene grazie al controllo on-off della caldaia; la pressione all’interno del reattore è monitorata da PC attraverso un controllore di pressione dedicato. Le
operazioni da condurre in manuale nell’impianto sono: caricamento del solido pre-pesato nella tramoggia in alimentazione al reattore che opera il trattamento chimico Photolife; raccolta e spostamento fuori dall’impianto dei solidi (vetro e residui solidi) in uscita dal trattamento. L'impianto è
attualmente in allestimento presso
i cantieri della ditta Indeco
(www.indecosrl.com).
Ad oggi, sono in corso le fasi di
assemblaggio delle unità di impianto ed installazione delle connessioni elettriche e del piping.
Terminata la fase di commissioning dell’impianto, questo inizierà ad essere operativo e verrà
avviata la campagna di sperimentazione su pilota per confermare
ed ottimizzare i dati ottenuti dalle
prove di laboratorio.
RIFIUTI
METODI DI VALUTAZIONE E TECNOLOGIE
Carta: processi di riciclo
La qualità di quanto raccolto e il progetto EcoPaperLoop,
la sua produzione in base alla differente materia prima seconda
1a parte
Secondo i dati del 20° rapporto
sulla raccolta differenziata di carta
e cartone diffusi da Comieco, nel
corso dell’ultimo decennio si è registrato in Italia un costante aumento del recupero di carta e cartone. Dal 1985 ad oggi, infatti, la
raccolta differenziata di carta e
cartone si è decuplicata, passando
da 300.000 a 3 milioni di tonnellate; nel 2014 si è registrato un aumento del 4% rispetto al 2013, pari a 120.000 ton in più, e vi sono
previsioni positive anche per il
2015. In particolare, la raccolta
della cellulosa ha visto un notevole incremento in Liguria (+6,7%) e
Lazio (+9,9%), ma soprattutto nel
Sud (+10,6%) e in particolare in
Campania (+17,6%).
Accanto alla quantità, però, è necessario puntare alla qualità. Infatti, mentre si sta riducendo la produzione di rifiuti cartacei facilmente riciclabili (come la carta dei
quotidiani) sono in aumento i prodotti d’imballaggio più difficili da
riciclare, a causa della loro elevata
diversificazione.
Quindi, per mantenere elevato (e
migliorare ulteriormente) il tasso
di riciclo della carta, occorre una
più chiara definizione di eco-design orientato alla riciclabilità; inoltre, per le autorità locali la qualità
della carta da riciclo raccolta deve
assumere la stessa importanza della quantità di carta raccolta.
COME VALUTARE
LA QUALITA’?
La qualità della carta è influenzata
da diversi aspetti:
- contenuto di sostanze indesiderate (carte non idonee, componenti
non cartacei, materiali proibiti)
- proprietà fisiche e ottiche della
carta da riciclo, e livello di qualità
che può essere raggiunto dopo il
trattamento; si tratta di aspetti
Cartiera
Polpa di carta
strettamente legati alla composizione e riciclabilità del materiale
- forma in cui il materiale viene
fornito (sciolto oppure a balle, in
forma originale o tagliata). Il taglio del materiale dovrebbe essere
evitato, in quanto produce polvere
e riduce la lunghezza delle fibre,
oltre all’efficienza della deinchiostrazione
- percentuale di umidità (un alto
tasso di umidità può incidere negativamente sulla qualità della
carta)
- contenuto di materiali adesivi
(più esso è basso, più sarà facile
riciclare la carta)
- alti contenuti di materiali non
cartacei e presenza di additivi, che
limitano la spappolabilità in acqua
(soprattutto per la produzione di
carta da imballaggio)
- presenza di inchiostri e vernici
da stampa (problema che si riscontra principalmente negli impianti
per la produzione di carta grafica).
Nel quadro del progetto europeo
EcoPaperLoop sono stati sviluppati e verificati alcuni metodi per valutare la qualità dei prodotti cartacei da riciclare. In particolare, per
i prodotti d’imballaggio, il metodo
principale è EcoPaperLoop
Method 1 “Recyclability test for
Hi-Tech Ambiente
24
Packaging Products”: dopo la disintegrazione, il materiale viene
fatto passare per un setaccio grossolano, con fori circolari da 10
mm e, successivamente, lo scarto
(ossia i materiali non cartacei e il
materiale non disintegrato) viene
pesato. L’impasto fibroso viene
quindi sottoposto alla determinazione del contenuto di fiocchi di
fibre non spappolate (“flakes”) e
della quantità di adesivi (“microstickies”).
Per le carte grafiche si usano invece i metodi Ingede n.11 e n.12. Il
metodo n.11 riproduce in laboratorio le fasi principali del processo
di deinchiostrazione per flottazione; mentre il metodo n.12 simula
la capacità di rimuovere meccanicamente, mediante spappolamento
e screening, gli adesivi in particelle di diametro fino a 2 mm.
I risultati dei test ottenuti con Ingede n.11 vengono convertiti in
punteggi di disinchiostrabilità, articolati su cinque diversi parametri
(luminosità, colore, grado di pulizia, eliminazione dell’inchiostro
ed iscurimento del filtrato), per
ciascuno dei quali vengono definiti soglie e valori target, differenziati in funzione della categoria
del prodotto stampato. Se il risultato è uguale o superiore al valore
target, il prodotto ottiene il massino dei punti assegnati a tale parametro; un punteggio complessivo
inferiore allo 0 per uno o più parametri porta alla valutazione finale
di “non idoneo alla disinchiostrabilità”.
IL PROCESSO DI RICICLO
I processi di produzione della carta a partire da carta di riciclo sono
diversi, a seconda che si voglia ottenere carta da imballaggio o carta
grafica. Esistono comunque alcune fasi comuni: la prima fase del
riciclo è lo spappolamento, in cui
la cellulosa viene sospesa in acqua
RIFIUTI
e trasformata in poltiglia, anche
grazie all’aggiunta di prodotti chimici; segue una fase di prima epurazione, per eliminare eventuali
oggetti estranei ed effettuare la separazione dei componenti non cartacei (plastica, elastici, spirali,
graffette ecc.), condotta mediante
sistemi che effettuano la separazione sfruttando i diversi pesi specifici dei materiali. Successivamente, la pasta viene inviata ai depastigliatori, che sciolgono i grumi o nodi di fibre che non si sono
completamente aperti nella fase di
spappolatura, mediante dischi fissi
e rotanti che, girando vorticosamente, spingono la pasta attraverso percorsi sempre più stretti per
separare i fiocchi di fibre in fibre
singole. Segue la fase di raffinazione, in cui dischi di diverso tipo
e dimensioni spezzano le fibre facilitando il passaggio dell’acqua
all’interno delle stesse, permettendo così un aumento dei punti di
contatto e di coesione e migliorando le proprietà meccaniche del
prodotto finale. Infine, si passa per
una fase di filtrazione e decantazione, con frazionamento mediante vagliatura in più stadi.
A questo punto, la pasta viene separata in due flussi distinti, che seguono fasi differenziate a seconda
che si voglia ottenere cartone o
carta grafica. Nel primo caso la
pasta viene sottoposta a pulizia fine, cui segue una fase di ispessimento e disidratazione, per ottenere infine il cartone finito.
La produzione di carta grafica richiede invece un trattamento più
complesso, in particolare per
quanto riguarda la disinchiostrazione, necessaria per eliminare gli
inchiostri incorporato tra le fibre e
ottenere un alto grado di bianco
dell’impasto. La disinchiostrazione avviene in due stadi: nel primo
stadio si effettua il distacco
dell’inchiostro dalle fibre, normalmente con l’ausilio di additivi chimici (idrossido di sodio, silicato di
sodio, perossido di idrogeno, sapone); nel secondo stadio si effettua la separazione delle particelle
d’inchiostro distaccate, in celle di
flottazione o mediante lavaggio.
Nel caso di materiali stampata su
carta patinata, di norma, non insorgono problemi, in quanto non
vi è alcun contatto tra l’inchiostro
e le fibre della carta, e la patinatura della carta si disintegra quando
la carta di recupero viene spappolata e i frammenti della pellicola
di inchiostro vengono rilasciati;
nel caso di carta non patinata la rimozione degli inchiostri è più difficile, soprattutto quando gli inchiostri formano pellicole fermamente aderenti e tenaci (come nel
caso degli inchiostri che essiccano
mediante polimerizzazione). Anche l’invecchiamento degli inchiostri offset basati su materiali sottoposti ad essiccazione ossidativa
può ridurre notevolmente la disinchiostrabilità.
Un altro problema che può insorgere nella fase di disinchiostrazione è la diffusione indesiderata dei
componenti della carta di recupero, che si dissolvono nel corso del
processo e raggiungono l’acqua di
processo. Ciò si verifica, ad esempio, quando durante la riessiccazione si formano residui adesivi (i
già citati “stickies”), che devono
essere rimossi manualmente oppure richiedono interventi aggiuntivi
di pulizia dell’impianto (con conseguenti costi aggiuntivi e/o ridu-
zione dell’efficienza del processo
produttivo). Una fase essenziale
della rimozione degli inchiostri di
stampa è la flottazione, che consiste nell'aggregare le particelle di
inchiostro mediante sostanze attive, raccogliendole sulla superficie
di bolle d’aria, che scorrono verso
l’alto attraverso la pasta di carta,
formando una schiuma scura che
viene successivamente rimossa.
Questo processo funziona in modo
ottimale con particelle di inchiostro di dimensioni comprese tra 20
e 100 nm, mentre la flottazione di
particelle di dimensioni inferiori o
superiori è meno efficiente. Inoltre, la flottazione è inefficace con
gli inchiostri a base acquosa, che
formano particelle di dimensioni
inferiori a 1 nm; anche gli inchiostri per stampanti a getto (comunemente impiegati negli uffici) sono
di norma a base acquosa, e il colorante (che è completamente solubile in acqua) si ridissolve nella
Hi-Tech Ambiente
25
cella di flottazione e non può essere separato, ma si muove sulle fibre della carta causando disuniformità di colorazione (chiazzature).
È quindi importante che la carta di
recupero contenga il minor numero possibile di componenti che si
dissolvono e si disperdono formando residui adesivi o causando
scolorimenti.
Alla flottazione (che può essere
compiuta in 1 o 2 stadi) seguono
di solito uno o due stadi di sbiancamento; successivamente si procede con una fase di setacciatura
fine. La sospensione fibrosa, che
contiene il 99% di acqua, viene distribuita in modo uniforme su una
tela (processo a tavola piana) o su
una rete metallica fine avvolta su
un cilindro ad asse orizzontale
(processo a macchina in tondo). Il
contenuto in acqua viene ridotto
mediante sgocciolamento e aspirazione, seguiti da compressione su
cilindri rivestiti in feltro. A questo
punto il foglio è ben formato, con
un contenuto in acqua intorno al
65%; per arrivare al valore finale
(intorno al 5%) il foglio passa attraverso una serie di cilindri riscaldati internamente con vapore e
rivestiti con feltri.
Con successivi passaggi viene avvolto in bobina il foglio di carta,
entro macchine di grandi dimensioni dette "continue"; dalle bobine così ottenute si ottengono infine i diversi prodotti.
DIFFERENZIAMOCI
EDUCAZIONE AMBIENTALE
“MILANO E’ COSI'”
L’ecodivano in carcere
Stop ai mozziconi
Ogni giorno a Milano si stima
vengano prodotti 5 mln di mozziconi e di questi circa 1,25 mln
vengono gettati a terra. A causa
di ciò, AMSA e JTI con il patrocinio del Comune hanno deciso
di sensibilizzare i cittadini sulla
dispersione dei mozziconi
nell’ambiente, stimolare comportamenti socialmente virtuosi
tra i fumatori e rendere la città
più bella e pulita. Come? Lanciando la campagna “Milano è
I detenuti della Casa Circondariale
"Luigi Bodenza" di Enna realizzeranno un divano con bottiglie di
plastica, che doneranno alla città e
che sarà posizionato in piazza Bovio. L'iniziativa rientra nel progetto di educazione ambientale "Uso
e riuso: per un ambiente pulito"
che l'Ato Rifiuti Enna Euno sta
conducendo nella provincia. L'obiettivo é quello di orientare le
persone che vi sono rinchiuse all'acquisizione di conoscenze sulla
questione dei rifiuti: come ridurre
la loro produzione e mettere in atto
abitudini e comportamenti corretti
attraverso la pratica della raccolta
differenziata. . Oltre ai detenuti sono coinvolti, tra gli altri, la scuola -
con alunni, insegnanti e genitori,
cittadini nell'ottica di "progetto di
comunità di cittadinanza attiva e
buone pratiche". Tra le iniziative
nel carcere il riciclo creativo con il
laboratorio "Scarta la carta" per la
fabbricazione dalla carta straccia
nuova carta per biglietti d'auguri,
buste per regali o per rivestire scatole di cartone e trasformarle in ceste natalizie. L'Ato Enna Euno ha
lasciato ai detenuti un vademecum
su "Come realizzare un foglio di
carta" e una compostiera che verrà
posizionata nel giardino della casa
circondariale ed utilizzata per produrre dagli scarti alimentari, compost utile per l'orticoltura, che presto verrà praticata dai detenuti.
SANTA MARGHERITA LIGURE
Meno tasse, più cibo
Lodevole l’iniziativa del Comune
di Santa Margherita Ligure (GE)
rivolta ai commercianti che regalano ai bisognosi le eccedenze alimentari invece di gettarle, abbassando la tassa sui rifiuti. Grazie ad
un protocollo d'intesa, infatti,
l’amministrazione comunale aiuta
così la Caritas cittadina già impe-
così”, che prevede oltre all’affissione di 310 manifesti, anche la
distribuzione agli esercizi commerciali di 3.000 “Cenerino”, un
posacenere da esterno pensato
appositamente per bar e ristoranti, interamente realizzato in cartone e alluminio riciclati, e
25.000 posacenere tascabili, che
verranno consegnati ai fumatori
insieme a una card della campagna, all'uscita della metropolitana.
gnata nel contrastare lo spreco alimentare attraverso la distribuzione
delle eccedenze alle famiglie in
difficoltà. La Caritas supporta e si
raccorda con la grande distribuzione per il recupero di alimenti prossimi alla scadenza o non commerciabili per difetti alla confezione,
oltre che di cibo cucinato.
COOP, IKEA E DECATHLON
Differenzi? Sconti!
Amiu, l’azienda d'igiene urbana di
Bari, ha lanciato il concorso a punti “Chi differenzia ci riguadagna”.
A sostenere l’iniziativa sono Coop,
Ikea e Decathlon. Difatti, ai baresi
che portano i propri rifiuti differenziati in uno dei 5 centri raccolta della città o
nei 2 centri di conferimento mobili Igienio
vengono assegnati dei
punti per ogni chilo di rifiuto.
Per ogni 100 punti corrisponde un buono da 10
euro e per ogni 60 punti
un ticket da 5 euro.
<<Sebbene, ad oggi, il
concorso abbia inciso
Hi-Tech Ambiente
26
poco sull’incremento dell’indifferenziata – ammette Gianfranco
Grandaliano, presidente dell'Amiu
– è tuttavia servito ad attirare persone che non avrebbero mai fatto
la differenziata>>.
Biomasse & Biogas
B i o m a s s a
-
B i o g a s
-
B i o m e ta n o
-
C o g e n e r a z i o n e
NEGLI IMPIANTI A BIOGAS
La tubazione Bioflex, flessibile e con profilo elicoidale,
è un sistema valido e sicuro per la trasmissione del calore
L’impegno nel riutilizzare e riciclare i residui delle produzioni aziendali, unita alla volontà di arginare l’alto costo d’acquisto
dell’energia, spinge molte fattorie
e aziende agricole alla costruzione all’interno del loro territorio di
impianti di generazione di biogas,
capaci di produrre energia elettrica e calore destinati al soddisfacimento delle esigenze interne oppure alla vendita.
Le soluzioni e le tecnologie di
Brugg Pipe Systems risultano
particolarmente adatte e sicure
sia nella costruzione di questo tipo di centrali energetiche, sia nel
garantire una produzione e distribuzione energetica.
BREVI CENNI
SULLA PRODUZIONE
DEL BIOGAS
In un impianto di produzione di
biogas, le sostanze organiche
vengono trasformate in gas biologico da microorganismi.
Il gas, contenente metano, se po-
Il miscelatore, con le ventole di
color rosso, serve a mantenere il
substrato in movimento
Tecnici specializzati procedono a
fissare le staffe di supporto alle
pareti del fermentatore. Sulle
staffe verrà poi ancorata la
tubazione suddivisa in circuiti
termici
sto all’interno di una centrale di
generazione permette di produrre
energia elettrica e calore, in
quanto le sostanze residue di origine animale, vegetale, liquami e
letame forniscono la materia prima per la produzione di gas biologico.
Le sostanze residue opportunamente addizionate con sostanze
ad alto valore energetico, come
mais, cereali e relativi scarti, vanno a incrementare la produzione.
Questo mix di materie prime organiche compone il substrato, che
viene stoccato nei pozzi di raccolta e miscelato prima di essere
inviato al fermentatore riscaldato.
Tale dispositivo rappresenta il
centro vitale dell’intero impianto
a biogas.
All’interno del fermentatore il
substrato, che non entra in contatto con luce e ossigeno, viene opportunamente riscaldato affinchè
si attivino diverse famiglie di bat-
La tubazione Bioflex alloggiata
su un carrello, che agevola e
velocizza la posa
teri, le quali trasformano la componente organica in gas biologico, tramite un processo di fermentazione.
Nel fermentatore, il substrato viene miscelato da apparecchi chiamati agitatori. Poi, per mezzo di
un sistema di riscaldamento opportunamente progettato, la miscela viene portata alle temperature elevate, adatte all’intero processo. Sulla base del tipo di impianto, il processo di produzione
di biogas può essere effettuato a
una temperatura che oscilla tra i
35 °C (Mesofilia) e i 55 °C (Termofilia).
LE SOLUZIONI
PER IL RISCALDAMENTO
DEL FERMENTATORE
Per raggiungere le temperature richieste per il riscaldamento del
substrato, posto all’interno del
fermentatore, si possono adottare
diverse procedure.
Molto diffusa è l’adozione di tubi
di riscaldamento fissati alla parete interna del fermentatore stesso.
Hi-Tech Ambiente
27
Questo procedimento porta come
vantaggio il contatto diretto tra
substrato e tubo di riscaldamento.
Brugg Pipe Systems offre un sistema valido e sicuro per la trasmissione del calore, grazie
all’impiego di Bioflex, una tubazione flessibile e corrugata con
profilo elicoidale, totalmente in
acciaio inox aisi 316L.
Va sottolineato che per il riscaldamento del substrato è possibile
utilizzare anche tubazioni lisce,
realizzate in materiale plastico,
che però palesano grandi problemi nella conduzione del calore.
Nel dettaglio, per il riscaldamento del substrato, si procede staffando una tubazione tipo Bioflex
CNW 60/66 – DN50 direttamente
alla parete del fermentatore, rispettando una distanza di 20 cm
dalla parete stessa.
La tubazione può essere posata in
continuo, in un solo pezzo, senza
saldature intermedie (costose e
soggette nel lungo periodo a crepe).
La flessibilità del tubo consente
di realizzare una posa ottimale, adeguandosi perfettamente alla parete del fermentatore. L’adozione
di tale tecnologia assicura tempi
d’installazione brevi, riducendo
al minimo i costi dell’intero progetto.
Lo spessore ridotto, unito al materiale con cui è realizzata la tubazione garantiscono un’efficace
e sicura conduzione termica.
Inoltre, il profilo elicoidale della
tubatura se paragonata ai comuni
Continua a pag. 29
BIOMASSE & BIOGAS
CARBURANTE ALTERNATIVO
La liquefazione garantisce flessibilità, stoccaggio con volumi
contenuti, uso di impianti di piccola e media taglia
La Direttiva Europea 2014/94/EU
impegna i Governi dell’UE ad adottare, entro il prossimo anno, i
piani di sviluppo dei carburanti
alternativi nel settore dei trasporti. Tra questi carburanti alternativi la Direttiva considera anche il
gas naturale liquefatto (GNL),
per il quale entro il 2025 dovrà
essere realizzato un numero adeguato di punti di rifornimento nei
porti e lungo la rete autostradale.
Il GNL si ottiene per compressione e raffreddamento a -160 °C
del gas naturale; ha un contenuto
in metano variabile da 85 a 96%,
una densità intorno a 0,45 ed è
già utilizzato per la propulsione
navale, particolarmente in Scandinavia. Dal punto di vista ambientale le sue caratteristiche sono ottime: tra tutti i combustibili
fossili è quello che contiene più idrogeno, e che quindi presenta
minori emissioni di CO2; inoltre,
il suo contenuto in zolfo è praticamente nullo. L’impiego del
GNL in alternativa ai combustibili attuali (gasolio e olio combustibile) azzera le emissioni di SOx e
dimezza quelle di NOx. Oltre che
nella propulsione navale, lungo le
direttrici autostradali tra le frontiere olandesi, francesi e tedesche
si stanno sviluppano parchi di automezzi pesanti alimentati a
GNL, con i relativi servizi di
rifornimento e manutenzione.
ducono biogas, oppure perché la
rete del gas naturale non presenta
adeguati margini di capacità. In
questi casi la liquefazione del
biometano offre un elemento di
flessibilità, consentendo lo stoccaggio del gas entro volumi contenuti, e il suo possibile uso “in
loco”, ad esempio per la propulsione dei mezzi delle aziende agricole. L’esperienza ottenuta
con la liquefazione del gas naturale mette oggi a disposizione impianti di liquefazione di taglia
piccola (da 4.000 a 20.000
ton/anno) e media (da 20.000 a
100.000 ton/anno), di struttura
modulare, che possono funzionare senza presenza di manodopera
e possono essere facilmente spostati e ricollocati.
IL GBL IN FRANCIA
utilizzazioni sono le stesse del
GNL.
Quando il biometano non viene
utilizzato sul posto, il modo più
razionale di impiego dovrebbe
essere l’immissione nella rete del
gas naturale; cosa che già viene
fatta in molti Paesi europei, e tra
poco dovrebbe essere possibile
anche in Italia, non appena saranno definite le relative norme tecniche. Tuttavia, l’esperienza indica che spesso l’immissione in rete non è conveniente, perché i
punti di possibile immissione sono lontani dagli impianti che pro-
GNL E GBL
La produzione di GNL per compressione e raffreddamento del
metano può essere attuata indipendentemente dall’origine del
metano stesso, e quindi anche sul
metano di origine biologica, cioè
il “biometano”, ottenuto per purificazione del biogas prodotto dagli impianti di digestione anaerobica. In questo caso si usa la sigla
GBL (Gas Biologico Liquefatto);
le sue caratteristiche e le possibili
La multinazionale francese Suez
Environnement ha sviluppato un
processo combinato di purificazione e liquefazione, che consente di ottenere direttamente il GBL
dal biogas.
Il processo, denominato Bioginval, parte dalla purificazione del
biogas mediante un trattamento a
membrana (Valopur), sviluppato
dalla società Prodeval; il progetto
di valorizzazione del biometano
in forma liquida è stato denominato Biovalsan, e ha ottenuto un
finanziamento europeo nel quadro del programma Life+. Il progetto è coordinato dalla Lyonnaise des Eaux, e opererà sul biogas
prodotto dall’impianto di depurazione delle acque reflue della
città di Strasburgo, che ogni anno
produce oltre 1,6 mln di mc di
biometano. La liquefazione avviene secondo il processo sviluppato dalla francese Cryopur, che
ha recentemente ricevuto il premio “Innovation Award” alla ExContinua a pag. 30
Hi-Tech Ambiente
28
BIOMASSE & BIOGAS
Continua da pag. 27
tubi plastici a parete liscia (i quali comportano problemi di diffusione con conseguente riduzione
di flessibilità e affidabilità) e ai
tubi rigidi in acciaio inox (che
necessitano di una calandratura iniziale, preparazione in cantiere e
necessità di saldature speciali, oltre a evidenziare il rischio di influenza microbiologica (MIC) derivante dalla corrosione delle saldature stesse) favorisce il passaggio dell’acqua calda in maniera
vorticosa, creando un flusso turbolento.
In questo modo l’acqua calda
presente al centro del tubo subisce una continua alternanza con
l’acqua fredda (specialmente nei
punti periferici del tubo), trasmettendo in maniera ottimale la
temperatura.
Il substrato subisce così un lento
e costante riscaldamento, fino al
raggiungimento della temperatura
di processo desiderata.
IL RACCORDO
DELLE TUBAZIONI
Esistono due principali procedure
per eseguire la raccordatura tra il
riscaldamento del fermentatore e
la linea dell’acqua ad alta temperatura.
Il primo metodo, di giunzione interna al fermentatore, prevede un
collegamento del tubo corrugato
a un tubo di acciaio rigido, tramite l’ausilio di un raccordo specia-
Esempio di giunzione esterna al
fermentatore. Le tubazioni attraversano le pareti tramite un
foro di carotaggio e gli anelli
passamuro. Esternamente verranno giuntati, al circuito di riscaldamento, con raccordi meccanici
tipo Grapa. In questo modo si
assicurano elevate condizioni di
durata, resistenza e sicurezza. Da
notare le staffe angolari che conferiscono maggior robustezza e
stabilità alla curvatura delle
tubazioni
La qualità dei materiali contribuisce a ottenere i risultati
prefissati in fase di progettazione: dal raggiungimento delle
temperature ideali, alla completa
sicurezza fino alla durata dell’impianto anche in condizioni
estreme
le, detto “Grapa”, senza saldature.
Il tubo rigido viene quindi alloggiato, attraverso un passamuro,
direttamente nella parete del fermentatore. Mentre il secondo metodo, di giunzione esterna al fermentatore, vede la tubazione corrugata introdotta nella parete in
un tubo-guaina direttamente collegato al raccordo tipo “Grapa”;
così si evitano le raccordature
all’interno del fermentatore stesso.
Il pacchetto di riscaldamento del
fermentatore comprende adeguati
supporti per entrambi i metodi di
giunzione e garantisce un posizionamento perfetto, oltre che un
fissaggio sicuro della linea di tubazione nel fermentatore.
GENERAZIONE, STOCCAGGIO
E DISTRIBUZIONE
DELL’ENERGIA
Il biogas prodotto nel fermentatore viene poi stoccato nel serbatoio per il gas.
Quindi subisce un trattamento di
lavorazione, infine viene inviato
a una centrale di cogenerazione
dove un motore a combustione lo
trasforma in calore ed energia elettrica. L’energia prodotta può
essere usata direttamente sul posto, oppure immessa nella rete elettrica, consentendo ricavi tramite la vendita. Infine, il calore ricavato dal processo di combustione può essere recuperato per
mezzo di uno scambiatore di calore e successivamente utilizzato.
Una parte del calore prodotto viene consumata dal fermentatore
stesso, il resto può essere usato
per il riscaldamento di edifici posti in zone limitrofe oppure per
l’alimentazione di una rete di teleriscaldamento.
BIOMASSE & BIOGAS
Continua da pag. 28
bile solo per motori medio-grandi, come quelli dei mezzi navali e
degli autocarri pesanti, nei quali
il peso del serbatoio viene distribuito su una massa molto superiore a quella delle autovetture. I
serbatoi per il biometano liquido
possono essere:
- di tipo passivo, nei quali il biometano liquido è alla pressione di
equilibrio con il suo vapore saturo, cioè da 4 a 9 bar, ed è a temperatura da -130 a -140 °C
- dotati di pompa criogenica, ed
in questi serbatoi lo stoccaggio
avviene a temperature più basse,
po Biogas 2015. Questo processo
consente di ottenere in forma liquida non solo il biometano, ma
anche la CO2 contenuta nel biogas; la CO2 liquida ha una purezza del 99,9%, adeguata quindi
all’utilizzo nel settore alimentare
e delle bevande. Il processo è già
operativo su scala pilota in un
impianto (costruito in partnership
con Suez) con capacità di trattamento di 120 Nmc/ora di biogas.
L’interesse per il gas naturale liquefatto da parte dell’industria di
produzione dei mezzi per trasporto pesante è testimoniato dalla
partecipazione di Iveco.
Esperimenti compiuti con il GNL
mostrano che il costo aggiuntivo
di un autocarro alimentato a GNL
(da 15.000 a 30.000 euro rispetto
a un equivalente veicolo Diesel)
viene recuperato in meno di 1 anno, considerando una percorrenza
di 150.000 km/anno. Se l’autocarro deve essere provvisto di
doppia alimentazione (GNL + gasolio), il tempo si raddoppia; ma
l’investimento rimane comunque
allettante.
Nel 2013 Iveco ha venduto più di
2.000 veicoli alimentati a gas naturale, ed è proprietaria (insieme
a Fiat Powertrain Technologies
ed al Centro Ricerche Fiat) della
tecnologia “Monofuel stechiometrico”, sulla quale punta per essere in grado di soddisfare i limiti
alle emissioni che verranno prossimamente imposti dalla direttiva
Euro VI.
GAS LIQUIDO O COMPRESSO?
Le attuali auto a metano utilizzano gas compresso a 220 bar; questo costringe a utilizzare bombole
di notevole peso e limita l’autonomia, che in genere non supera
450 km.
La liquefazione del metano può
migliorare notevolmente questo
aspetto; ma occorre tener presente che il metano ha una temperatura critica molto bassa (intorno a
-160 °C), per cui quando è in forma liquida deve essere mantenuto
a questa temperatura (stoccaggio
criogenico).
I serbatoi per il metano liquido
devono essere pertanto costruiti
con acciai speciali, dotati di coibentazione termica e di valvole di
sicurezza che scarichino il metano in forma gassosa se la temperatura all'interno del serbatoio sale oltre i -160 °C.
Per questo motivo l’alimentazione a biometano liquido è proponie ciò consente una maggiore autonomia del mezzo.
Indipendentemente dal tipo di
stoccaggio, i motori sono sempre
alimentati da combustibile in fase
gassosa.
Lo stoccaggio criogenico comporta che i mezzi non possono restare fermi a lungo; in caso contrario il metano liquido inizia a
bollire, facendo aumentare la
pressione della fase vapore ed azionare lo scarico di sicurezza.
Questo inconveniente, che risulta
molto grave per le auto private, è
di minore importanza per i mezzi
pesanti, che sono programmati
per un utilizzo pressochè continuo.
Uno studio eseguito da Iveco ritiene possibile, entro il 2020, un
consumo di metano liquido per alimentazione di mezzi pesanti pari a oltre 76.000 ton/anno; con la
realizzazione di adeguate infrastrutture, se il quadro legislativo
e fiscale sarà favorevole, il volume di mercato potrebbe raggiungere 3,2 mln di ton/anno entro il
2030.
Hi-Tech Ambiente
30
BIOMASSE & BIOGAS
In Piemonte operano 262 impianti
a biogas per complessivi 359 MW
di potenza installata, su 2409 impianti e 4033 MW totali in Italia.
È la terza regione italiana per produzione di biogas, dopo Lombardia e Puglia; la maggior parte degli impianti è nelle province di Torino e Cuneo.
Consapevole di questi numeri, la
Regione Piemonte ha anticipato
l'indirizzo nazionale previsto dal
testo del “decreto ministeriale effluenti” (approvato recentemente
nella Conferenza Stato Regioni)
grazie all’approvazione di una delibera inerente il possibile impiego
a fini agricoli del residuo di produzione di biogas negli impianti a
biomassa. Con il provvedimento,
che interessa tutti gli impianti a
biogas presenti in regione, tutto il
digestato da matrici agricole prodotto negli impianti potrà essere utilizzato come fertilizzante e non
verrà più classificato come rifiuto.
In particolare, il provvedimento elimina il limite precedente che imponeva il 50% di refluo zootecnico tra la materie prime immesse
nell'impianto di produzione di biogas; fino ad oggi, invece, era considerato sottoprodotto e utilizzabi-
REGIONE PIEMONTE
Il digestato sui campi
le a fine agronomici solo il digestato ottenuto da un mix di matrici
che prevedeva la prevalenza di re-
flui zootecnici. Con il nuovo dgr
questo limite non esiste più.
La delibera in oggetto fornisce alle
Hi-Tech Ambiente
31
amministrazioni provinciali gli elementi per una valutazione caso
per caso nell'ambito delle procedure di autorizzazione. In buona
sostanza, semplifica le procedure
dei gestori, permettendo di sottrarle a quelle tipiche dello smaltimento rifiuti, molto più complesse
e costose.
BIOMASSE & BIOGAS
Nelle regioni del Centro-Sud Italia c’è un ampio potenziale di sviluppo per il biogas, in particolare
per il metano di origine agricola,
con possibili investimenti al 2030
stimati in una “forbice” dai 3,8 ai
5,6 miliardi di euro. Lo evidenziano i dati di uno studio Althesys.
<<Il potenziale del biometano è
notevole, sia in termini di contributo allo sviluppo sostenibile sia
per l’occupazione. Dalla nostra
ricerca - dice Alessandro Marangoni, AD di Althesys - emerge
che il potenziale di biometano
proveniente dalle regioni del Centro-Sud (Abruzzo, Molise, Campania, Puglia, Basilicata, Calabria, Sicilia, Sardegna) varia tra
2,1 e 3,1 miliardi di metri cubi al
2030. E’ un carburante di origine
non fossile che può essere prodotto a partire dall’utilizzo di materie prime di provenienza agricola
locale, in grado di favorire una
gestione più attenta del territorio
e di tutela ambientale>>.
Le ricadute economiche complessive del potenziale sviluppo del
biometano valgono, secondo i dati dello studio, un aumento al
2030 dello 0,3% del Pil del Mez-
AMPIO POTENZIALE
Il biometano al Sud
zogiorno, ovvero dai 18,4 ai 27,4
miliardi di euro a seconda dello
scenario evolutivo. Alto il ritorno
dell’investimento: 1 euro investi-
Hi-Tech Ambiente
33
to nel biogas ne produce fino a 4
o 5 di ricadute sull’intera filiera.
Le ricadute maggiori sono quelle
dell’immissione in rete, fino a
14,3 miliardi di euro, mentre il
gettito fiscale potenziale previsto
dallo studio è tra i 3,3 e i 5 miliardi di euro.
ENERGIA
CONSORZIO OPERA
Depurare con il sole
La tecnologia consente il funzionamento del depuratore SBR
per reflui senza alimentazione dalla rete elettrica
Il Consorzio Opera ha brevettato
una tecnologia che prevede di mantenere in funzione un impianto di
depurazione sequenziale a fanghi
attivi del tipo SBR (Sequencing
Batch Reactors) grid connected o
stand alone mediante un sistema in
isola senza la necessità di allacciare
l’utenza alla rete elettrica nazionale.
Gli impianti fotovoltaici a isola sono caratterizzati dall'assenza dell'allaccio alla rete di distribuzione dell'elettricità. In questo caso l'impianto fotovoltaico provvede direttamente alla produzione e all'erogazione dell'elettricità necessaria per
l'intero fabbisogno energetico. Questa tipologia di impianti è anche conosciuta con il termine di impianti
“stand alone”. Negli impianti fotovoltaici a isola il pannello fotovoltaico cattura l'energia solare nelle
ore diurne ed alimenta una batteria
accumulatore. Nelle ore notturne
l'energia accumulata viene rilasciata per alimentare la lampada e il sistema elettronico di controllo.
Nel caso specifico, il sistema proposto, che può usufruire delle detrazioni fiscali del 50% previste dalla
Finanziaria 2016, è composto da:
inverter, controllore di carica, accumulo e gestione dei carichi, ed è in
grado di creare una rete interna trifase a tensione alternata 400V frequenza 50 Hz, garantendo stabilità
e continuità nel servizio di produzione e gestione dell’energia elettrica. Tale sistema è in grado comunque di gestire una rete assicurando
la stabilità dei parametri elettrici
fondamentali, quali tensione e frequenza, e di gestire utenze, carica
residua delle batterie e/o disponibilità dell’energia dal sole in modo da
rispettare dei range di frequenza e
tensione della rete stessa.
- campo fotovoltaico, che è il sistema dedicato alla raccolta dell'energia solare, ed in genere i moduli fotovoltaici sono orientati in direzione del sole
- regolatore di carica, ossia il sistema in base al quale l'energia prodotta viene poi gestita e stabilizzata. Normalmente l'energia elettrica
ha una tensione stabilizzata di 12 o
24 Volt. Il regolatore di carica
provvede a distaccare il campo fotovoltaico dalla batteria nel caso in
cui quest'ultima sia carica e nei casi
di bassa tensione (es. fascia oraria
serale) o di ritorni di tensione dalla
batteria al pannello
- inverter, termine con cui si definisce il sistema di conversione della
corrente continua in corrente alternata. La corrente in uscita dall’inverter ha normalmente una tensione
standard pari a 110 o 220 volt per
consentire l'alimentazione dei dispositivi elettronici di destinazione.
- batteria di accumulo, cioè il siste-
ELEMENTI DEI SISTEMI
FOTOVOLTAICI A ISOLA
I componenti di un impianto fotovoltaico a isola sono i seguenti:
Hi-Tech Ambiente
34
ma dedicato ad accumulare l'energia, prodotta dai moduli fotovoltaici e stabilizzata dal regolatore di carica, per consentire un uso differito
nel tempo, ma di fatto è un sistema
chimico di stoccaggio dell'energia
COMPOSIZIONE DEL SISTEMA
Il sistema permette, quindi, di allacciare ad una stessa rete i seguenti
componenti: generatori elettrici da
fonte rinnovabili (impianto fotovoltaico); eventuale rete elettrica (sorgente di alimentazione di emergenza). Da precisare che l’eventuale allaccio del sistema proposto alla rete
elettrica verrebbe utilizzato solo come emergenza nei vari periodi di
forte richiesta di carico elettrico e
conseguente insufficienza di fornitura da parte del sistema impianto
fotovoltaico/carica residua batterie.
Il sistema è dotato di opportune certificazioni CE e IEC che garantiscono la non immissione in rete di
energia prodotta distaccando, grazie all’ausilio di teleruttori, l’impianto di produzione dalla rete elettrica stessa. Grazie all’elettronica di
potenza e al sistema di gestione dei
carichi, presente all’interno della
centralina di gestione generale
dell’apparecchiatura, sarà possibile
ENERGIA
commutare l’utente dalla rete nazionale all’alimentazione in isola
non appena vi sia un bilancio energetico fra energia prodotta, energia
stoccata ed energia richiesta, tale da
garantirne un corretto funzionamento.
Particolare non trascurabile è il
coordinamento e gestione dei carichi dell’intero complesso, ossia generatore in isola – impianto SBR,
attraverso una centralina di controllo comandata da PLC; tale apparecchiatura permette di sfruttare al meglio i periodo di maggior insolazione e quindi di produzione da parte
dei pannelli fotovoltaici, deviando
durante tali periodi i massimi assorbimenti e la contemporaneità dei cicli di lavoro. Il tutto viene gestito in
sinergia con il PLC di controllo
dell’impianto di trattamento refluo
sequenziale, mantenendo come
principale obiettivo il corretto funzionamento del sistema SBR stesso.
GESTIONE DI RETE ELETTRICA
E DEL BANCO BATTERIE
Il sistema proposto è in grado di gestire in sinergia i seguenti fattori
fondamentali al fine di ottenere un
corretto funzionamento e una vita
lunga delle batterie:
- l’inverter mantiene costante la stabilità della rete CA agendo sulla
tensione e sulla frequenza entro i limiti ammessi dalla normativa vigente
- l’energia prodotta in eccesso viene accumulata nelle batterie
- completo di gestione della carica e
scarica delle batterie (garantendo
range di funzionamento in modo da
preservare le batterie)
Hi-Tech Ambiente
35
- regolazione della curva di carica
delle batterie in funzione del tipo di
batteria installato
- regolazione della carica delle batterie in funzione della temperatura
delle batterie stesse
- gestione dei carichi in uscita tenendo conto di producibilità, ore di
irraggiamento, cicli di lavoro programmabili, carica delle batterie
- possibilità di interscambio fra il
sistema in Isola e la rete elettrica
nazionale, con relativa certificazione della protezione di interfaccia
con la rete elettrica stessa
- gestione di carchi preferenziali
per alimentare una potenza massima prelevabile pari ad 1 kW per un
tempo di 5 h oltre il valore di scarica delle batterie e nel caso di non
funzionamento dei sistemi di emergenza (alimentazione PC o PLC del
sistema).
Il sistema è interfacciabile con
qualsiasi tipologia di carico, limitatamente alla potenza prelevabile e
all’energia necessaria.
Il sistema di gestione dei carichi
ed il PLC di controllo è comunque
in grado di gestire l’energia in uscita in funzione di una serie di
programmi precaricati e gestiti
dall’utente.
ENERGIA
LA FACCIATA SOLARE VETRATA
CONDIVISA, ANCHE A DISTANZA
Pareti a riciclo d’acqua
L’energia “social”
L’organizzazione CASE - Center
for Architecture Science and Ecology, ha avviato lo sviluppo di una
nuova tecnologia per l’involucro edilizio, in grado di combinare la
produzione energetica con il riutilizzo dell’acqua piovana. Si tratta di
SEWR - Solar Enclosure for Water
Reuse, un sistema composto da elementi modulari in vetromattone che
si sostituiscono alle tradizionali pareti opache degli edifici. Questi
blocchi vetrati sovrapposti sono dotati di un supporto rigido per la raccolta dell’acqua piovana e di una
serie di concentratori solari che catturano, reindirizzano e intensificano
la luce naturale.
L’acqua raccolta scorre attraverso
questo profilo e nel contempo viene
scaldata fino a raggiungendo tem-
Abitare in condominio o in un centro storico con vincoli architettonici non sarà più un ostacolo per avvicinarsi al mondo del fotovoltaico
e di un’energia, quella solare, pulita e rinnovabile. La soluzione si
chiama “progetto di condivisione”,
ossia condividere a distanza l’energia prodotta da un impianto fotovoltaico, limitrofo o anche molto
lontano, superando così ogni limite
architettonico e geografico.
L’obiettivo, quindi, è quello di
consentire ai privati, che condividono l’idea che oggi produrre energia può essere un investimento
per il futuro, di prendere parte ad
un progetto di condivisione di energia pulita prodotta da fonti rinnovabili. Tali iniziative possono
interessare tutto il territorio italiano, e chi aderisce generalmente diventa socio di un’azienda o di una
cooperativa proprietaria dell’impianto FV e partecipa all’acquisto
dell’impianto solare già in funzione o in costruzione, in grado di
produrre l’energia necessaria a
soddisfare il proprio fabbisogno e-
perature elevate che rimuovono i
primi sedimenti contaminanti.
L’acqua trattata fluisce poi all’interno dell’edificio per il successivo
ciclo di trattamento prima di essere
reindirizzata nei sistemi domestici.
Oltre a fornire l’acqua sanitaria necessaria agli usi quotidiani (servizi
igienici, scarichi, elettrodomestici,
irrigazioni) il sistema agisce da filtro dinamico tra interno ed esterno,
moltiplicando esponenzialmente
l’apporto di illuminazione naturale
grazie alla facciata trasparente ed
ottimizzando il comfort termico interno attraverso la barriera creata
dall’acqua che scorre all’interno
delle intercapedini della struttura.
CON L’ELETTRICITA’ STATICA
L’eolico senza pale
Le turbine eoliche convenzionali
presentano alcuni svantaggi, come
l’impatto acustico (anche se sempre
più contenuto grazie alle nuove tecnologie), i danni all’avifauna e la
possibilità di rottura delle pale in
caso di vento forte. Per ovviare a
questi inconvenienti, ricercatori
della Mecanoo Architecten e della
Delft University of Technology (Olanda) hanno ideato un modello di
generatore eolico privo di pale rotanti, denominato Ewicon (Electrostatic Wind Energy Converter).
Si tratta di un sistema costituito da
una cornice in acciaio contenente
una serie di tubi isolati disposti orizzontalmente. Ogni tubo contiene
diversi elettrodi e un certo numero
di bocchette, che rilasciano in continuazione particelle d’acqua cariche positivamente. L’energia viene
prodotta grazie all’azione del vento,
che spostando le goccioline cariche
o sfruttamento del vento per distri-
buire piccole gocce d’acqua lungo
un campo bipolare, in modo da produrre energia elettrica. In altre parole, il sistema le non sfrutta il vento per muovere le pale, ma per
muovere goccioline d’acqua elettricamente cariche ; il movimento delle cariche elettriche induce un cambiamento di tensione, che produce
energia elettrica. Un modello in
scala è stato utilizzato di fronte alla
Facoltà di Ingegneria dell’Università di Delft dove alimentava una
grossa insegna al neon; i ricercatori
stanno attualmente lavorando alla
costruzione di un modello su larga
scala. I possibili vantaggi di questa
tecnologia sono: necessità di minori
interventi di manutenzione rispetto
alle comuni turbine eoliche, minor
rischio di danneggiamenti dovuti
alle intemperie e minor impatto visivo e acustico, oltre alla possibilità
di essere facilmente integrabile in
strutture di architettura urbana o in
impianti eolici off-shore.
Hi-Tech Ambiente
36
Centrale FV di Peccioli (PI)
nergetico. Diventando soci, quindi,
si utilizza, in base al numero di
quote possedute, l’energia rinnovabile prodotta dall’impianto fotovoltaico. Qualora l’energia acquistata non venga consumata entro
l’anno, il corrispettivo economico
in surplus viene di regola restituito
all’utente con un conguaglio annuale.
Iniziative di questo tipo rappresentano un nuovo modello di investimento energetico, una soluzione
virtuosa per l’ambiente e per l’economia domestica.
Ne sono un esempio:
- il progetto “Un Ettaro di Cielo”,
il primo impianto fotovoltaico a
partecipazione popolare da 1.000
kWp, a Peccioli (PI), costruito con
la sottoscrizione di obbligazioni da
parte dei cittadini che contemporaneamente risparmiano sull’energia
elettrica: per la costruzione
dell’impianto, la società per azioni
Belvedere ha utilizzato per metà risorse finanziarie proprie, e per l’altra metà l’investimento dei cittadini, i quali ottengono un provento
finanziario che va dal 5,5% al
6,5% a seconda della durata
dell’investimento (il “prestito obbligazionario”, inoltre, è convertibile in azioni della stessa società)
- il progetto Solar Share, grazie al
quale per la prima volta è possibile
condividere a distanza l’energia
prodotta dall’impianto La Masseria
del Sole, in funzione a Lecce, diventando soci della Cooperativa Energia Verde WeForGreen.
ENERGIA
DUE IMPIANTI INSTALLATI
UN’ALTERNATIVA AL CARBONE
Granarolo risparmia
I pellet di Subcoal
La risposta per limitare i consumi
di energia dei processi produttivi
Le aziende agroalimentari industriali sono grandi “consumatrici”
di energia termica ed elettrica
all’interno della loro filiera, con
importanti ricadute sia sulla loro
bolletta che sull’ambiente; la cogenerazione è la soluzione ideale per
far fronte alle esigenze di queste
realtà. Granarolo, il maggiore operatore agroindustriale italiano, pone grande attenzione oltre che alla
qualità ed all’eccellenza dei propri
prodotti anche all'efficienza energetica e alla salvaguardia ambientale, e per questo motivo ha deciso
di installare due impianti di cogenerazione nei siti produttivi di Pasturago di Vernate, in provincia di
Milano, e Gioia del Colle, in provincia di Bari. L’energia elettrica
prodotta nei due impianti verrà integralmente utilizzata dai siti produttivi così come l’energia termica, con un risparmio notevole sia a
livello economico sia a livello di emissioni di gas serra in atmosfera;
si stima, infatti, per i due impianti
in oggetto un risparmio complessivo pari a circa 5.800 ton/anno di
CO2 emessa.
L’attività dello stabilimento di Pasturago di Vernate (MI) è finalizzata alla produzione e confezionamento di latte fresco, panna, yogurt, dessert e latte UHT. L'impianto di cogenerazione installato è
alimentato a gas naturale ed è una
soluzione modulare in container, di
potenza nominale complessiva a
pieno carico pari a 3.354 kWe e
con potenza termica complessiva
introdotta di 7.674 kW. Esso produrrà energia elettrica che, al netto
dei consumi delle apparecchiature
ausiliarie, verrà integralmente consumata dal sito produttivo dell’azienda; mentre, l’energia termica
prodotta dal sistema di raffreddamento dei gas di scarico e del motore verrà utilizzata per usi tecnologici dell’azienda, sotto forma rispettivamente di vapore a 11 bar e
acqua calda a 90 °C. Sul circuito
fumi verrà installato uno scambiatore a tubi di fumo per produrre
vapore utilizzato dall’azienda per i
propri scopi produttivi. L’energia
termica totale recuperabile è pari a
2.808 kWt. E' prevista un’operatività del gruppo pari a circa 7.000
ore/anno.
L’attività dello stabilimento di
Gioia del Colle (BA) è invece finalizzata al trattamento e confezionamento di latte fresco pastorizzato e
UHT a marchio “Perla” e a marchio “Granarolo”. Qui, l'impianto
di cogenerazione installato è alimentato a gas naturale ed è una soluzione modulare in container, di
potenza nominale complessiva a
pieno carico pari a 1.063 kWe e
con potenza termica complessiva
introdotta di 2.673 kW.
Il nuovo impianto produrrà energia
elettrica che, al netto dei consumi
delle apparecchiature ausiliarie
verrà utilizzata per soddisfare le esigenze energetiche di stabilimento; mentre l’energia termica prodotta dal sistema di raffreddamento
dei gas di scarico e del motore
verrà utilizzata per usi tecnologici
dell’azienda sotto forma rispettivamente di vapore a 13,5 bar e acqua
calda a 90 °C.
Sul circuito fumi verrà installato
uno scambiatore a tubi di fumo per
produrre vapore utilizzato dall’azienda per i propri scopi produttivi.
L’energia termica totale recuperabile è pari a 1.148 kWt.
E' prevista un’operatività del gruppo pari a circa 6.799 ore/anno.
Le emissioni da combustione di
carbone e lignite sono funeste per
l’ambiente, tuttavia il carbone rimane un combustibile utilizzato su
vasta scala nelle centrali elettriche,
nelle fornaci da calce e nei forni da
cemento.
N+P Group, specialista nel campo
del riciclo di rifiuti, ha trovato una
soluzione per i grandi utilizzatori
finali: ricicla i rifiuti trasformandoli in pellet, dei piccoli bricchetti di
4 cm, da utilizzarsi come combustibile in sostituzione del carbone
in centrali elettriche, fornaci da
calce e forni da cemento. Il Subcoal, questo il nome del combustibile alternativo, rappresenta, da un
lato, una soluzione al problema dei
flussi di rifiuti e, dall’altro, una
fonte di energia sostenibile.
Il Subcoal è prodotto a partire da
rifiuti industriali, principalmente
scarti di carta e plastica selezionati,
non riciclabili, provenienti da lavorazioni commerciali e industriali.
Innazitutto i rifiuti residui vengono
ripuliti da metallo, vetro e altri materiali di disturbo e, se necessario,
essiccati e triturati, e quindi trasformati in pellet.
L'istituto di ricerca e consulenza
CE Delft ha fatto un’analisi sul
carburante alternativo per delle
centrali elettriche a carbone. Partendo dal fatto che un megajoule di
Subcoal equivale, e quindi sostituisce, un megajoule di carbone, il
CE Delft ha calcolato che per tonnellata di Subcoal vengono risparmiati 1.263 chili di CO2 rispetto a
Hi-Tech Ambiente
37
incenerire i rifiuti indifferenziati.
Se il 10% del carburante in una
centrale elettrica consistesse in
Subcoal, la centrale sarebbe in grado di ridurre l’emissione del ciclo
di vita climatico di un 7%.
Se si parte dal presupposto che un
megajoule di Subcoal sostituisce
0.6 megajoule di carbone e 0.4 megajoule di legno in pellet (percentuale in biomassa di Subcoal), producendo e utilizzando Subcoal si
riescono a risparmiare 645 chili di
emissione CO2 rispetto al rifiuto tal
quale incenerito. Sostituendo il
10% del carburante nelle centrali
elettriche con il Subcoal, si riduce
l’emissione del ciclo di vita climato di un 3%. Anche se nel tempo
sono state prese numerose iniziative per ridurre preventivamente i rifiuti, questi vengono prodotti ancora in grandi quantità. La soluzione
migliore è trattare i rifiuti nel modo più rispettoso possibile per
l’ambiente. La scala di Lansink definisce un ordine preferenziale nella gestione dei rifiuti che vede al
primo posto l’opzione più rispettosa per l’ambiente, la prevenzione,
seguita dal riuso. Se queste opzioni
non sono applicabili, si passa al riciclo, poi al recupero energetico e
infine allo smaltimento in discarica, ossia l’opzione residuale laddove non sia stato possibile agire applicando le altre soluzioni. Le discariche stanno diventando sempre
più costose o vietate a causa della
contaminazione del suolo e dell’inquinamento atmosferico.
GARDNER DENVER
La depurazione con Robuschi
Soluzioni innovative, efficaci ed ecologiche
per il trattamento delle acque reflue urbane
Per il settore della depurazione
delle acque reflue urbane, Gardner Denver Industrials Group
propone un’ampia gamma di soluzioni efficaci e sostenibili a
marchio Robuschi ed Elmo Rietschle.
LE MACCHINE ROBUSCHI
Oggigiorno diventa sempre più
importante guardare al mercato
mondiale in termini di approccio
sostenibile: in particolar modo, è
crescente la tendenza di una valutazione approfondita nell’utilizzo
di qualsiasi nuova tecnologia che
consenta di migliorare l’utilizzo
di risorse preziose quali l’acqua e
l’energia.
A tal proposito, un settore in cui
queste risorse sono presenti e rivestono carattere di peculiarità è
quello della depurazione dei reflui urbani.
Lo sa bene Robuschi che, ad esempio, nella fase più critica dal
punto di vista dei consumi (quella
di aerazione) in cui un contributo
sostanziale può essere fornito
dall’adozione di tecnologie più
efficienti, propone il compressore
Robox Screw.
Si tratta di un innovativo compressore a bassa pressione, che
permette un risparmio energetico
fino al 20% rispetto alle tecnologie tradizionali.
Questo gruppo di compressione,
infatti, completo e flessibile, unisce le peculiarità uniche del
“cuore” RSW, compressore a vite
“oil free” di ultima generazione,
con le consolidate caratteristiche
dei gruppi compatti Robox, ed è
in grado di raggiungere fino a 2,5
bar (g) di pressione nella versione Hi pressure e portate fino a
9.500 mc/h.
Il campo di pressioni a cui può operare consente anche di soddisfare le nuove tendenze in atto
nel campo della depurazione.
Il compressore Robox Screw Hi-Pressure (Robuschi)
Difatti, le nuove tecnologie di depurazione tendono ad un aumento
dell’altezza del battente della vasca di ossidazione, migliorando
così lo scambio di ossigeno per
un maggior abbattimento degli
inquinanti organici, consentendo
un più efficiente smaltimento dei
residui.
Sicuramente la tecnologia delle
soffianti a lobi è tuttora quella
più diffusa, affidabile ed estremamente semplice e Robuschi è in
grado di offrire un’ampia gamma
di gruppi soffianti, Robox Evolution, fino a 10.500 mc/h. La versione di compressore Robox
Screw Low Pressure (fino a 1
bar(g) e 10.500 mc/h) è in grado
di coniugare le caratteristiche del
compressore a vite Robuschi,
quali l’alta efficienza e l’estrema
silenziosità, con la semplicità di
esercizio di un classico soffiatore
a lobi. La manutenzione è inoltre
resa ancora più agevole grazie al
livello di olio posizionato ad esterno cabina ed eseguibile dal
lato frontale della macchina.
In un’ottica di ottimizzazione di
risorse e di risparmio energetico,
sempre di più gli impianti di depurazione, soprattutto per acque
urbane, sono affiancati da impianti per il recupero ed utilizzo
di biogas.
La produzione di biogas rappresenta, senza dubbio, una significativa opportunità energetica: infatti, la cogenerazione di energia
elettrica e calore mediante la
combustione del biogas può portare alla produzione di energia elettrica sia per auto-consumo, sia
per cessione a terzi, così come
negli impianti di teleriscaldamento. Robuschi è in grado di fornire,
anche per questa applicazione, la
Hi-Tech Ambiente
38
propria soluzione per la compressione e il convogliamento di biogas, sia da fermentazione anaerobica del residuo di depurazione
che da discarica, tramite Robox
Evolution Biogas, un gruppo soffiante che nella versione CRBio è
montato su skid con accoppiamento diretto, disponibile anche
nella configurazione con trasmissione a cinghie-pulegge (GRBio).
Tali dispositivi possono raggiungere una pressione di 1.000 mbar
(g) e portate fino a 3.200 mc/h. I
gruppi soffianti per biogas vengono impiegati a supporto dell’alimentazione di motori endotermici per la produzione di energia
e/o acqua calda, per la propulsione di turbine a gas e di bruciatori
a gas per la produzione di energia
elettrica e per il ricircolo del biogas nei digestori.
Robuschi è inoltre in grado di offrire soffiatori in inox (aisi 316 o
duplex) con portate fino a 14.000
mc/h, utilizzabili in applicazioni
particolarmente gravose. Nello
specifico, la serie RBS, nelle sue
diverse configurazioni e con i vari sistemi di tenute, è pensata per
processi di termo-evaporazione a
ri-compressione meccanica del
vapore: l’acciaio inox e le varie
combinazioni di materiali, nonostante gli agenti utilizzati per la
pulitura delle parti e la presenza
continua di gocce d’acqua o addirittura di liquidi corrosivi, garantiscono una naturale protezione
anticorrosione della meccanica
del soffiatore impiegato.
La termo-vaporazione con ricompressione meccanica del vapore contribuisce al maggior rispetto dell’ambiente, in quanto,
assicura un notevole risparmio energetico, riutilizzando l’energia
conseguita dall’evaporazione,
senza lasciarla disperdere.
L’utilizzo del compressore RBS
Continua a pag. 40
Nell’ambito della trasformazione
da carbone a biomassa della centrale di Ironbridge a Shropshire
nel Regno Unito, E.ON Energy
ha costruito un impianto di trattamento della biomassa sui moli di
Liverpool. Questo sistema permette la consegna e il trasferimento della biomassa (sotto forma di pellet di legno) da qualsiasi
parte del mondo a Ironbridge via
treno.
L’impianto di Liverpool consiste
di tre nastri trasportatori di una
lunghezza totale di oltre 700 metri che trasportano la biomassa
direttamente dalle navi ai treni,
oppure dalle navi a un grande
magazzino.
A causa dell’alta infiammabilità
della biomassa, il piano antincendio e di sicurezza ha richiesto
l’installazione di un importante
sistema di rilevamento ed estinzione degli incendi sui tre nastri
trasportatori principali.
La soluzione è basata sull’uso dei
rilevatori di fiamma Talentum di
FFE (gruppo Halma) e di un sistema di nebulizzazione ad alta
pressione Hydramist.
Ogni nastro trasportatore è stato
diviso in zone di incendio e cia-
NEL TRASPORTO DI BIOMASSA
Un rilevatore di talento
scuna zona presenta un rilevatore
di fiamma, una valvola di zona,
un pannello di comando antincendio e una serie di tubature e ugel-
li per la nebulizzazione.
I rilevatori di fiamma e gli ugelli
sono stati installati all’interno
delle coperture dei nastri traspor-
Hi-Tech Ambiente
39
tatori per fornire la massima protezione dalla biomassa.
Il sistema di nebulizzazione funziona grazie a una pompa ad alta
pressione centrale, con una ridondanza del 100%.
L’intero sistema è stato poi collegato a un pannello antincendio laterale direzionabile che permette
la programmazione di ulteriori
comandi automatici, assicurando
che il numero desiderato di zone
si attivi automaticamente se necessario e che i nastri trasportatori si arrestino non appena si attiva
il sistema antincendio.
L’intero sistema richiede una manutenzione minima ed è costantemente in allerta 24 ore su 24
quando l’impianto di trattamento
della biomassa è in funzione.
I rilevatori di fiamma ottici Talentum sono ideali per questo tipo
di applicazione.
Utilizzando la tecnologia di sensori a infrarossi (IR), possono rilevare la presenza di fiamme in
pochi secondi, indipendentemente da polvere, vapore o fumo.
Con l’aggiunta di un sensore ultravioletto (UV) il rilevatore diventa anche immune ai falsi segnali, quali la luce del sole.
Continua da pag. 38
La depurazione
con Robuschi
per tale applicazione poi, dal
punto di vista termodinamico, è
la metodologia più efficiente per
evaporare acqua. Il soffiatore
RBS, infatti, comprime il vapore
meccanicamente per essere poi
impiegato a pressione più elevata
nell’evaporatore.
In questo modo, l’energia fornita
al compressore diventa energia
addizionale per il vapore, consentendo il recupero del suo calore
latente.
I vantaggi della compressione
meccanica del vapore conseguita
tramite l’RBS sono svariati: assicurano bassi consumi energetici,
un elevato coefficiente prestazionale, un tempo di permanenza ridotto del prodotto da evaporare,
semplicità di gestione del processo e di manutenzione e, non ultimi, bassi costi di gestione. Di
grande interesse anche le pompe
centrifughe Pomix, ideali per il
convogliamento di liquidi carichi,
viscosi e con particelle in sospensione, con portate fino a 2.000
mc/h e prevalenza fino a 80 m.
La soffiante a canali laterali G-2BH8 (Elmo Rietschle)
LE MACCHINE ELMO RIETSCHLE
Relativamente, invece, alle macchine a marchio Elmo Rietschle,
utilizzate nel settore della depurazione dei reflui, il Gruppo Gardner Denver propone due famiglie
di prodotti.
La nuova serie di soffianti a canali laterali G-2BH8, con inverter
integrato, è la nuova soluzione alle richieste più esigenti del mercato in relazione di risparmio energetico e al minor impatto ambientale (rendimento estremo, dimensioni ridotte, assenza di manutenzione ordinaria, senza usura, completamente a secco, estremamente silenziosa).
Questa serie si avvale di 3 grandezze costruttive con potenze installate che vanno da 9,2 kW a
18,2 kW in campi di utilizzo con
portate tra i 300 mc/h (al minor
numero di giri) e i 950 mc/h (al
maggior numero di giri) e pressioni differenziali che vanno da 550 mbar a +720 mbar.
La modularità costruttiva e la
completa disponibilità di accessori rende questo sistema adattabile
ad ogni possibile richiesta della
clientela in termini di installazione e messa in opera.
inquinante, manutenzione fino a
20 volte inferiore rispetto alle altre tecnologie, versatilità e affidabilità sono le caratteristiche primarie.
Di grande utilità anche i sistemi
adatti per generare sia vuoto sia
sovra-pressione, sia per aria e gas
inerti sia per gas a rischio esplosivo coperti da normativa atex.
Tali macchine, come pompe per
vuoto possono operare in servizio
continuo fino a 150 mbar assoluti, mentre come compressori possono operare fino a 2 bar, con
portata da portate da 60 a 1.200
mc/h.
In particolare, il modello C-VLR
501 atex da 500 mc/h, estremamente indicato per l’aspirazione
nei sistemi di bonifica ambientale
dei terreni inquinati da idrocarburi.
Ma la proposta Gardner Denver
per gli impieghi nel settore ecologico comprende anche i compressori rotativi a palette a marchio
Wittig, in grado di convogliare
biogas a 2,5 bar e a 10 bar, con
portate fino a 3.000 mc/h. Grazie
all’ampia gamma di tecnologie a
marchio Robuschi ed Elmo Rietschle, Gardner Denver riesce
dunque a soddisfare ogni necessità di pressione e vuoto, fornendo la soluzione più idonea alle diverse esigenze di impianto del
settore della depurazione delle
acquee reflue, dal trattamento ossidativo biologico ai processi di
contro-lavaggio filtri, dal ricircolo dei fanghi, ai processi di recupero ed utilizzo di biogas e, infine, nei trattamenti terziari quali
la ri-compressione meccanica del
vapore.
REPERTORIO
dell’Ambiente
Il compressore Robox Screw Low-Pressure (Robuschi)
La massima espressione della
tecnologia oil free applicata agli
impieghi generali per basso vuoto
è rappresentata dalle pompe per
vuoto e dai compressori multicamme oil-free Serie C.
Due rotori a forma di camme,
ruotano sincronizzati, senza contatto ma con un'efficienza così e-
levata da ottenere un risparmio di
energia fino al 70% quando abbinato alla variazione di velocità
mediante inverter.
Si tratta in assoluto del sistema di
compressione con la massima efficienza e con rendimento superiore a qualsiasi altro sistema di
compressione: nessuna emissione
Hi-Tech Ambiente
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il “chi fa cosa”
delle ecotecnologie
HI
-TE
CH
AMBIENTE
SPECIALE
POMPE
PER FANGHI
DI DEPURAZIONE
SPECIALE POMPE PER FANGHI DI DEPURAZIONE
BELLIN
Le pompe monovite Bellin sono
realizzate in un’esecuzione molto
semplice e senza bisogno di particolari manutenzioni: le parti soggette ad usura possono essere infatti facilmente sostituite sul posto senza fare ricorso a personale
specializzato.
Le pompe monovite sono utilizzate in servizi molto gravosi per
il convogliamento di svariate tipologie di fanghi, anche abrasivi.
Tali pompe presentano numerosi
vantaggi, che ne consentono un
utilizzo estremamente diversificato: autoadescanti fino a 7-8 m
di profondità; particolarmente idonee per il trasferimento di fanghi densi e viscosi anche con ele-
CALELLA
vata abrasività; flusso continuo/
assenza di pulsazioni e minima
turbolenza; alta resistenza all’abrasione; assenza di valvole
all’interno della pompa; minima
manutenzione; bassa rumorosità;
pompe “volumetriche” che garantiscono quindi una portata quasi
proporzionale al numero dei giri
permettendone quindi l’utilizzo
anche come pompe dosatrici.
La pressione della pompa monovite dipende dal numero di stadi
del rotore e dello statore.
Quanto al metodo di pompaggio,
la pompa monovite Bellin appartiene al gruppo delle pompe rotative volumetriche, il cui principio
consiste in un rotore (vite elicoidale metallica) che ruota
dentro uno statore (parte
fissa egualmente elicoidale in gomma vulcanizzata
in un cilindro di ferro) facendo avanzare il fluido
in una serie di cavità lungo l’asse della pompa.
La serie CWS di pompe sommergibili Ing. Calella nasce dal progetto
di integrazione delle idrauliche serie FNO/CSO per esecuzioni sommergibili, per applicazioni fino a
3.000 mc/h e 100 metri di prevalenza. La costruzione prevede il motore a secco con interposizione di camera d'olio tra la parte idraulica ed
il motore elettrico. Tali pompe risultano idonee per il sollevamento
dei fanghi.
La costruzione standard prevede:
temperatura operativa di massimo
40 ° C max, profondità di immersione 20 m, grado di protezione
IP68, classe di isolamento F, protezioni termiche PT100, cavo elettrico H7RN-F lunghezza 10 m, doppie tenute meccaniche al carburo di
silicio in bagno d’olio, raffreddamento a mezzo liquido circostante.
www.pompecalella.it
www.bellinpompe.com
CMO
La pompa CMO a vite eccentrica
appartiene alla categoria delle pompe volumetriche rotanti. I suoi componenti principali sono: rotore, in
acciaio cromato a spessore o in inox; statore, in acciaio rivestito in
gomma trattata con antiacido. Il
gruppo statore-rotore è delimitato
da anelli di tenuta che durante il
movimento di rotazione impediscono l'entrata di aria, garantendo così
la capacità volumetrica di aspirazione. La costruzione di questa
pompa è molto semplice e accurata,
EBARA
e queste qualità ne garantiscono il
buon funzionamento. L'albero conduttore è supportato da due cuscinetti a sfera ed è reso stagno verso
il corpo pompa da un efficace sistema di tenute. Il movimento di rotazione dell'albero conduttore viene
trasmesso al rotore tramite un sistema di trasmissione omocinetico,
protetto da robusti soffietti in gomma. La rotazione della vite eccentrica all’interno dello statore crea una
serie di vani ermetici che vengono
spostati lungo l’asse aspirazionemandata creando così l’azione di
pompaggio. Inoltre, per facilitare
l'impiego di questa particolare
pompa, CMO ha previsto l'attacco
della tubazione di aspirazione su tre
lati, a scelta, del corpo pompa.
La pompa a vite eccentrica viene utilizzata per risolvere problemi di
pompaggio in molteplici applicazioni tra cui, ad esempio: per convogliare i fanghi degli impianti di
depurazione, per l'eliminazione di
fanghi marmiferi nelle segherie di
marmo o di fanghi di fonderia.
www.cmo-pompe.it
Per la movimentazione dei fanghi
Ebara propone le pompe sommerse
Dragflow con agitatore ad alta efficienza. Tutte le pompe si caratterizzano inoltre per:, bassa velocità di
rotazione per ridurre l’usura, , motori tutti in classe H,
Le pompe di questa linea hanno tutte motore sovradimensionato e
un’eccezionale struttura in grado di
lavorare laddove ogni altra pompa
potrebbe fallire. Hanno capacità di
pompare fino al 70% di solido in
peso, bassa velocità di rotazione per
ridurre l’usura, alta resistenza all’abrasione, sistema di tenute con deflettore frontale per evitare l’intrusione di materiale fino, motori elettrici in classe H e con alto fattore di
servizio, disponibili a 50Hz e 60Hz.
La versione anti intasamento No
Clog con girante arretrata ha capacità 100 mc/h e potenza 44-60 kW.
Garantendo il passaggio dei solidi,
fino al 100 mm, senza intasamento,
assicura un aumento dell'efficienza
della pompa stessa. La parte solida
viene eliminata rapidamente, riducendo la ricircolazione interna. In
questo modo viene aumentata sia
Hi-Tech Ambiente
42
l'efficienza idaulica che la durata
della pompa. Solo una minima parte dei solidi viene a contatto con la
girante. La pompa No Clog può essere ustata in abbinamento con l'agitatore e con il chopper, sia separatamente, che combinandoli tra loro.
www.ebaraeurope.com
FAGGIOLATI
Per il ricircolo dei fanghi attivi
negli impianti di depurazione (o
comunque nel pompaggio di
grandi volumi di liquido a basse
prevalenze) vengono tipicamente
impiegati i miscelatori/pompa
sommergibile grazie agli eccellenti rendimenti idraulici che garantiscono.
La gamma dei prodotti Faggiolati
(circa 856 tra pompe e mixer)
FLUITECH
prevede diversi modelli, in una
molteplicità di versioni, da 0,5
kW a 350 kW, 2-4-6-8-10-12 poli
(50Hz e 60 Hz). Tutti hanno motore elettrico multipolare, elica
autopulente a 3 pale con profilo idraulico ottimizzato ad altissimo
rendimento, interamente fusa in
acciaio inox aisi 316. Elevata affidabilità di funzionamento per
servizio continuo. Semplicità
d'installazione grazie al sistema d'accoppiamento rapido automatico.
Con le idrauliche di ultima
generazione “Soft & Safe”
e l’ampia scelta di materiali a disposizione, le elettropompe Faggiolati vanno
incontro alle esigenze di risoluzione dei più differenti
problemi applicativi. Grazie ai motori IE3, idonei
alla gestione tramite inverter, oltre all’efficacia e
all’affidabilità delle macchine, è assicurato il risparmio sui costi di gestione.
Fluitech Impianti Industriali rappresenta diverse aziende internazionali e distribuisce in Italia una
serie di apparecchiature progettate
per il pompaggio dei fluidi e la
separazione dei solidi dai liquidi.
La collaborazione con aziende, italiane e straniere, leader di mercato, le permette di fornire ampie
soluzioni in grado di soddisfare ogni specifica necessità, proponendo soluzioni affidabili e tecnolo-
gicamente avanzate.
Il team, grazie all'esperienza trentennale maturata nel settore, è in
grado di offrire un supporto tecnico competente e tempestivo, al fine di orientare il cliente nella
scelta tra le varie soluzioni e risolvere specifiche richieste.
Il pompaggio dei fluidi avviene
con pompe di ultima generazione
ad elevato rendimento, solide, affidabili e realizzate con una vasta
gamma di materiali.
La grande flessibilità e la possibilità di personalizzare ogni tipo di
pompa per soddisfare le diverse
necessità in campo applicativo,
sono le caratteristiche del programma di fornitura di Fluitech.
www.fluitech.com
www.faggiolatipumps.it
GRUNDFOS
La ricircolazione di fanghi dal chiarificatore secondario al serbatoio
aerobico è un processo fondamentale del processo dei fanghi attivato.
Può essere gestito in modo affidabile con le pompe Grundfos serie
SE/SL, S e KPL/KWM che sono
state specificatamente progettate
per un uso durevole e la gestione
dei flussi, e possono essere installate a secco o sommerse. È possibile
aggiungere le trasmissioni a velocità variabile (Grundfos CUE) in
base alla strategia di controllo spe-
HYDROCHEM
cifica nell'impianto di trattamento.
Le pompe della gamma SE/SL garantiscono massimi livelli di efficienza. Sono create per funzionare
a lungo senza problemi, e sono adatte al funzionamento sommerso o
a secco senza raffreddamento del
motore. Inoltre, sono molto affidabili e possono essere installate in
modo permanente con un sistema
di accoppiamento automatico su
guide o una connessione alla tubazione; ma sono anche adatte all'installazione libera o da utilizzare come pompe multiuso portatili.e di
facile manutenzione. La pompa
KPL, invece, è una pompa a propulsore a flusso assiale, ideata per
alti flussi a bassa portata. Ha una
capacità di flusso fino a 700
mc/min e una portata fino a 9 m. E’
robusta, affidabile e dai costi contenuti, con massimo rapporto
costi/benefici. La sua progettazione
semplice ne consente una manutenzione facile e minima. Tutti i modelli sono disponibili in ghisa o acciaio inox, da 50 o 60 Hz.
Hydrochem fornisce tutti i prodotti
e le macchine per il trattamento delle acque di scarico e dei fanghi provenienti dagli impianti di depurazione.
Forte dell’esperienza dei propri ingegneri e della collaborazione con
le più prestigiose industrie del settore, Hydrochem ha la risposta per
tutti i problemi delle acque e dei
fanghi. Ad esempio, nel campo della depurazione, soprattutto per il
pompaggio di fanghi sedimentati o
www.grundfos.it
Hi-Tech Ambiente
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ispessiti, l’azienda proprone le sue
pompe monovite, che sono la soluzione ideale a per il trasferimento di
fluidi particolarmente viscosi, quali
appunto i fanghi.
Tali pompe si caratterizzano per:
portata fino a 220 mc/h, pressione
fino a 48 bar, resistenti alle alte
temperature (fino a 180 °C), rotore
in acciaio cromato o in aisi 316,
motori standard o antideflagranti.
www.hydrochem.it
HYDROPOMPE
Hydropompe nasce più di quarant’anni fa ed orienta la propria
attività verso il settore della carpenteria metallica e delle lavorazioni con macchine utensili. Ben
presto, all’interno della realtà aziendale la competenza nel campo della meccanica si affina e si
specializza verso la progettazione
e la costruzione di elettropompe
KSB
sommergibili per impieghi particolarmente gravosi, quali il pompaggio e il trattamento dei fanghi.
Le elettropompe sommergibili
proposte da Hydropompe, risultano ideali per la movimentazione
ed il trattamento dei fanghi, anche abrasivi, prevalentemente all'interno degli impianti di depurazione.
A questa linea di pompe appartiene la serie F, con girante aperta
arretrata, frequenza di 50 Hz, a 2
o 4 poli e potenza di 0,75 - 1,1 1,6 - 2,2 - 3,1 - 8,5 - 11,2 kW.
La girante è uno degli elementi
cardine di tale pompa e la configurazione aperta arretrata (vortex) ha ampi passaggi liberi ed è
sicura contro l’intasamento. La
versatilità è il suo punto di forza.
Il motore è elettrico asincrono a
gabbia di scoiattolo, in classe di
isolamento F.
I rivestimenti in gomma antiusura
ed in composito antiusura prolungano la vita di questa pompa, garantendone il funzionamento ottimale
www.hydropompe.it
SABA IMPIANTI
Saba Impianti propone pompe
speciali progettate e studiate per
il convogliamento nei filtripressa
di fanghi molto abrasivi ad altissima densità.
Tali pompe, infatti, vengono utilizzate per i filtripressa che separano il solido dai liquidi, per poter così riutilizzare ed immettere
nuovamente l’acqua nel chiarificatore.
La pompa fanghi tipo PSO75 è in
effetti un gruppo di pompaggio
fanghi a doppia velocità costituito da: pompa centrifuga con gi-
Amacan K di KSB è una pompa
sommergibile verticale in ghisa grigia con installazione in camera umida in esecuzione tubolare con girante a canali, monostadio, ad un
ingresso, con protezione antideflagrante atex II G2 T3. Trova applicazione per il convogliamento di
fanghi digeriti in impianti di depurazione.
Questi i dati tecnici in breve: 320
kW di potenza massima, 50-60 Hz
di frequenza motore, 7.200 mc/h di
portata massima e 140 mc/h di portata minima, cuscinetto a rotolamento, passaggio libero max 180
mm, azionamento con motore elettrico, 30 m di prevalenza massima e
1 m di prevalenza minima.
La VT, invece, è una pompa verticale con girante a vortice senza
supporto inferiore e guarnizione, ideale per il ricircolo di fanghi. Si
tratta di una pompa antiintasamento
con motore elettrico, forma costruttiva V1 con lamiera di protezione
annessa. Le sue caratteristiche tecniche possono essere così riassunte:
18,50 kW di potenza massima, cuscinetto a rotolamento, 50-60 Hz di
frequenza, 400 mc/h di portata
massima e 2 mc/h di portata minima, 6 bar di massima pressione nominale, 120 mm di passaggio libero
massimo, 24 m di prevalenza massima e 2 m di prevalenza minima,
corpo a spirale in ghisa grigia
www.ksb.com
SAMEC
rante a gusci prestampati rivestiti
in gomma antiabrasiva con anima
in acciaio; tenute di guarnizione
ad alta pressione ed alta resistenza (materiale Widia e carbonio)
ad intercapedine per acqua refrigerante tenute; motore elettrico
220/380 V – 50 Hz – 2/4 poli kW
15/18,75 auto ventilato, protezione IP 55; gruppo completo di cinghie e pulegge per trasmissione
del moto alla pompa; tubazioni di
collegamento in acciaio, complete di flange DN 65 PN 10 in gomma abrasiva montate sulla mandata della pompa come antivibranti; basamento di
sostegno per il gruppo
pompa.
Oltre alle pompe complete, l’azienda garantisce la
disponibilità dei ricambi
per una continua manutenzione e per un corretto e
buon funzionamento sia
dell’impianto che delle
stesse pompe.
Samec è un'azienda specializzata
nella produzione di elettropompe,
che opera a livello internazionale
ed offre anche servizio di assistenza
post vendita, per interventi di riparazione e manutenzione. Le pompe
centrifughe che propone, ideali per
il sollevamento di fanghi, possono
essere orizzontali o verticali, con
motore elettrico, diesel o a benzina.
Si tratta di pompe sommerse di altissima qualità, disponibili in molti
www.sabaimpianti.com
Hi-Tech Ambiente
44
modelli e con caratteristiche anche
su misura. Tali pompe possono essere costruite sia con fusione in ghisa normale o in acciaio inox, e con
possibilità di isolamento ermetico.
Samec, infatti, assicura importanti
standard di sicurezza per tutte le
proprie pompe, che sono costruite
in maniera conforme alla più recente normativa in materia.
www.samec-electricmotors.com
VARISCO
Varisco distribuisce in esclusiva
per l’Italia le pompe Grindex. Si
tratta di pompe elettriche sommergibili durevoli e affidabili, studiate
per assicurare una notevole riduzione dei costi di funzionamento.
Le pompe in questione hanno una
potenza compresa fra 0,85 e 90 kW
i vantaggi che offrono si possono
così riassumere: affidabilità, grazie
alla valvola d'aria, che raffredda la
pompa in caso di funzionamento a
VERLICCHI
secco, ed al sistema Smart per la
protezione dei motori elettrici, che
salvaguarda la pompa dai danni
causati da problemi di alimentazione; tutto all’interno, in quanto gli elementi di avviamento sono integrati e quindi non vi è nessuna necessità di quadri di avviamento esterni; configurazione idraulica ottimizzata, grazie a varie soluzioni
per la riduzione al minimo dell'usura, infatti le pompe sono almeno tre
volte più resistenti alla stessa; minor numero di componenti, e quindi ispezioni e manutenzione più rapide, agevoli ed economiche; configurazione ergonomica e quindi
semplificazione della movimentazione delle pompe.
Quattro i modelli a disposizione
per la movimentazione dei fanghi:
Solid, da 0,9 kW di potenza e 2.800
giri/min di velocità; Salvador, da
1,5 o 2,2 kW di potenza e 2.800 giri/min di velocità; Senior, da 3,2
kW di potenza e 1.480 giri/min di
velocità; Sandy, da 5,6 kW di potenza e 2.890 giri/min di velocità.
www.variscospa.com
WATSON-MARLOW
Le pompe industriali Bredel riducono le spese d'esercizio totali grazie alla riduzione dei tempi di fermo e all'eliminazione di spese ausiliarie per il trasferimento di fanghi primari e addensati ai digestori
o a dispositivi di disidratazione
come le centrifughe e le filtropresse.
Tra le altre applicazioni vi sono: alimentazione filtropresse a nastro,
centrifughe, filtropresse piastre e
telai, addensatori a nastro per gravità e scarico, sedimenti di fosse
biologiche, fanghi attivi ispessiti
(WAS) e fanghi attivi di ritorno
Per la mobilitazione dei fanghi,
Verlicchi propone diverse pompe
di alimentazione. La VR10M è
una pompa a pistone-membrana,
installata su proprio basamento in
ferro zincato indipendente e completa del polmone di compensazione in inox 316, del pressostato
e del manometro. Ha membrane
in NBR, sedi valvole e valvole in
acciaio inox.
La pompa a pistone VR1 è completa del polmone di compensazione, del pressostato e del manometro installata su filtropressa
VR VM 500x500. Il corpo pompante è in bronzo o acciaio inox
316; valvole, sedi valvole e camicia sono in acciaio inox; ha portata di 1 mc/h e potenza installata
di 0,75 kW.
La pompa a doppio pistone VR80
da 5-10 mc/h ha valvole, sedi valvole e camicie in acciaio inox.
La pompa di alimentazione fanghi VR4, invece, è una monocilindrica a doppio effetto. Ha corpo pompa in bronzo o acciaio inox 316, camicia e asta pistone in
inox 304, valvole a sfera e sedi
valvole in acciaio inox aisi 420.
Ha portata di 4 mc/h e potenza
installata HP 3.
Infine, la pompa di alimentazione
dei fanghi a pistone-membrana
VR1M, con corpo pompante in
bronzo o in acciaio inox 316; valvole, sedi valvole e camicia in
acciaio inox; portata di 1 mc/h e
potenza di 0,75 kW.
www.verlicchisrl.it
XYLEM
(RAS). Senza rotori, statori, lobi,
dischi, valvole a sfera o tenute che
possano usurarsi, le pompe Bredel
sono in grado di soddisfare le applicazioni più esigenti quando si
tratta di fanghi.
Le caratteristiche sono: profondità
di aspirazione fino a 9 metri; marcia a secco continua e auto adescamento; ideali per materiali ad alta
viscosità e sensibili al taglio: assenza di tenute, valvole a sfera,
membrane, guarnizioni, rotori
sommersi, statori o pistoni che
possano perdere, intasarsi, corrodersi o che siano da sostituire; sono in grado di gestire fanghi abrasivi; nessuna perdita e perfetto funzionamento
volumetrico per un dosaggio preciso e ripetibile; non
richiedono accessori ausiliari, impianti di lavaggio
tenuta acqua o protezione
da marcia a secco; totalmente reversibili per svuotare le linee di aspirazione
e scarico in modo sicuro.
www.wmftg.it
Xylem Water Solutions ha affrontato il problema del pompaggio dei
fanghi per proporre soluzioni affidabili e versatili, selezionando due
tipi differenti di pompe: le Pompe
N e le Pompe monovite.
Le pompe N per fanghi fino all’8%
di peso secco hanno girante inintasabile bicanale aperta su diffusore,
così da mantenere un’eccellente affidabilità di funzionamento e, grazie all’elevato tenore di cromo della
lega con cui è realizzata la girante,
da potere resistere senza particolari
problemi all’azione abrasiva del
fango che, tipicamente, mette rapidamente in crisi altri tipi di girante.
Quando, invece, i volumi di pompaggio sono inferiori a 40 mc/h o
per fanghi con densità comprese tra 8
e 45%, Flygt propone le pompe con
girante monovite.
Sono pompe dotate
di una lunga camera sagomata entro
cui ruota, in modo
assiale, un monovi-
Hi-Tech Ambiente
45
te, che provvede al pompaggio di
fanghi anche densi. Tali pompe sono di tipo volumetrico rotativo autoadescante e si adattano perfettamente ai processi di trattamento dei
fanghi biologici.
Il design compatto del blocco pompa rende rapida e facile l’installazione. Il motore può integrare inverter o azionamenti a velocità variabile. L’accoppiamento tra il rotore e lo statore permette l'avviamento autoadescante automatico della
pompa. Il corpo può essere ruotato
di 90° in 90º per consentire una migliore flessibilità di installazione.
La pompa può essere installata orizzontalmente o verticalmente e
può funzionare nei
due sensi di rotazione. La pompa può essere fornita con aspirazione quadrata ed
una vite senza fine
per convogliare i fanghi più difficili all'elemento di pompaggio.
www.xylemitalia.it
SECAM A SONDRIO
La qualità garantita
Il laboratorio interno di analisi Secam, gestore unico del servizio idrico della provincia di Sondrio, è
uno strumento fondamentale per
garantire la qualità dell'acqua distribuita in provincia.
In un anno il laboratorio interno
esegue sia sulle acque destinate
all'uso umano, sia su quelle di
scarico degli impianti di depurazione oltre 4.500 analisi, verificando circa 50.000 parametri. La
struttura si è sviluppata nel corso
degli anni ed è adesso dotata delle
più moderne strumentazioni. In
particolare, nel 2015 sono stati installati due nuovi strumenti, un
cromatografo ionico di ultima generazione e uno spettrometro di
massa con sorgente al plasma. Da
gennaio di quest’anno, invece, è
entrato in funzione un nuovo
software, che consente una gestione ancora più efficace.
che riguarda le acque destinate al
consumo umano e l'Arpa relativamente alle acque reflue.
DUE I LABORATORI INTERNI
Secam possiede due laboratori di
analisi delle acque. Il primo controlla i campioni prelevati dagli
acquedotti ed effettua annualmente circa 3.500 analisi chimiche e
microbiologiche. E' strutturato per
poter effettuare determinate tipologie di analisi, e questo perché
sarebbe inutile controllare parametri relativi ad indicatori che derivano da particolari attività industriali ed agricole non presenti sul
territorio.
Per le acque destinate all'uso umano, su campioni d'acqua prelevati
da 500 punti di prelievo si svolgo-
no annualmente oltre 3.000 analisi
e vengono verificati circa 40.000
parametri. La periodicità dei controlli è diversa in base alle dimensioni del comune. Si va da 4 controlli all’anno fino a 1 analisi al
mese. Mediamente, vengono effettuate 15 analisi al giorno, con
punte di 30 nella stagione estiva
quando è possibile raggiungere
anche le sorgenti d’alta quota. Oltre a quelle di routine, vengono
ovviamento effettuate analisi fuori
programma in caso di guasti, perdite o lavori di manutenzione sulla rete.
Il laboratorio si occupa anche dei
controlli sulle acque reflue degli
impianti di depurazione. Oltre ai
campionamenti previsti nell’ambito del programma annuale, vengono effettuati accertamenti sui fanghi attivi di depurazione e verifiche gestionali sui piccoli impianti.
In pratica, sui 120 impianti attivi
sul territorio provinciale, fra piccoli e grandi, si svolgono annualmente oltre 1.500 analisi per un
totale di circa 10.000 parametri
controllati. I risultati vengono inseriti con cadenza mensile nel
portale Sistema informativo regionale acque, a disposizione degli
enti di controllo.
I controlli effettuati dal laboratorio di analisi Secam, si affiancano
a quelli svolti per legge da organismi esterni, ossia l'Asl per quel
Hi-Tech Ambiente
46
I parametri analizzati dal laboratorio di analisi Secam sono pertanto:
- chimici (solfati, cloruri, calcio,
sodio, potassio, magnesio, nitrati,
etc.)
- microbiologici (coliformi totali,
enterococchi, escherichia coli,
etc.)
Il giudizio di idoneità dell'acqua
destinata al consumo spetta in ogni caso, per legge, all’Asl, che
svolge a sua volta controlli periodici.
È inoltre attivo anche un laboratorio che analizza (oltre 500 controlli l'anno) i reflui in uscita dagli
impianti di depurazione gestiti da
Secam e rilasciati nel fiume Adda.
In questo caso, le analisi devono
essere finalizzate a verificare il rispetto dei valori limite entro i
quali è consentito dalla legge rilasciare nei corsi d’acqua i reflui
trattati negli impianti di depurazione.
Per far fronte alle recenti richieste europee che fissano requisiti
di qualità sempre più stringenti
per le acque superficiali e sotterranee, Arpa Lombardia ha di recente dotato il proprio laboratorio
di Monza di un nuovo strumento
che permetterà di monitorare, fra
gli altri inquinanti, la presenza
nelle acque di farmaci, pesticidi e
ormoni, associabili all’uso sia domestico sia industriale.
Si tratta di un cromatografo liquido interfacciato con uno spettrometro di massa di nuova concezione, a elevatissima sensibilità e
configurato per operare garantendo la massima produttività.
<<Un’innovazione tecnologica
che consentirà di determinare i
nuovi composti “emergenti”, come previsto dalle recenti norme
europee – spiega Bruno Simini,
presidente di ArpaL - garantendo
rapidità di azione e uno snellimento delle attività di campionamento, grazie anche alla drastica
riduzione dei volumi di acqua necessari.
La fase di sperimentazione da poco attivata ci consentirà di ottenere la validazione di una metodica
specifica, disponibile presumibil-
ARPA LOMBARDIA
Occhio ai nuovi inquinanti
mente entro i primi mesi del
2016>>.
Lo strumento utilizza la spettrometria di massa accoppiata alla
cromatografia liquida nelle sue
forme più evolute e innovative,
ossia una delle tecniche analitiche più sensibili e versatili grazie
alla capacità di separare, riconoscere e quantificare i componenti presenti in una matrice ambientale complessa, con certezza di
individuazione delle singole molecole ricercate, anche se presenti in bassissime concentrazioni.
<<In questo modo – afferma Simini - sarà possibile non solo implementare metodi sensibili ed
affidabili per il monitoraggio dello stato chimico dei corpi idrici,
ma anche corrispondere ai sempre più stringenti requisiti di qualità dei dati che l’UE e la norma
relativa all’accreditamento (UNI
EN ISO 17025) oggi richiedono>>.
Hi-Tech Ambiente
47
CAMPIONATORE DIFFUSIVO
Il sistema “Radiello”
Come determinare le SOV nell’ambiente di lavoro
con uno strumento facilissimo da usare e poco costoso
L’art. 225, comma 2, del D.Lgs
81/08 impone al datore di lavoro
di “effettuare la misurazione degli
agenti che possono presentare un
rischio per la salute negli ambienti
di lavoro”. In pratica, questi agenti
possono essere polveri o S.O.V.;
mentre le polveri si misurano facendo passare un volume noto di
aria attraverso un filtro preventivamente pesato, per le SOV l’All.
XLI al citato D.Lgs 81/08 consente la scelta tra diversi metodi:
campionatori diffusivi, tubi di assorbimento, tubi di rilevazione.
Tra questi metodi si è ormai affermato il campionatore diffusivo denominato “Radiello”, sviluppato
dai laboratori della Fondazione
Maugeri e attualmente commercializzato dalla Sigma-Aldrich.
cui dipende l’accuratezza dello
stesso), e che viene applicato ad
un adattatore verticale, di dimensioni ridotte (meno di 1 cmc) e
completo di datalogger con memoria da 2048 dati.
Esso si applica su una piastra di
supporto e si utilizza come un normale radiello, in modo da misurare contemporaneamente temperatura e inquinamento ambientale. I
dati raccolti possono essere trasferiti su PC ed elaborati graficamente e statisticamente grazie a un lettore e uno specifico software.
Per esporre il radiello all’esterno,
può essere utilizzata una scatola in
polipropilene (box di protezione),
che può essere posizionata, ad esempio, agganciandola sui pali
della luce.
Il box può essere assemblato sul
posto, rapidamente e senza utilizzare attrezzi, e può ospitare fino a
4 radielli.
Sono disponibili diversi tipi di
cartucce adsorbenti: per SOV in
genere; per BTEX (idrocarburi aromatici, cioè benzene, toluene, etilbenzene e xilene); per fenoli,
metilfenoli e altri composti odorosi; per aldeidi; per gas acidi (SO2,
NO2, HF); per ammoniaca; per acido cloridrico; per idrogeno
solforato; per ozono.
COME E’ FATTO
IL RADIELLO?
Il radiello è costituito da quattro
componenti principali: cartuccia
adsorbente, corpo diffusivo, piastra di supporto, etichetta autoadesiva.
Esistono diversi tipi di cartucce
adsorbenti e chemiassorbenti, a secondo dell’inquinante da captare,
identificati da un numero di codice
stampato sull’involucro insieme a
numero di lotto e data di scadenza.
Le cartucce, di lunghezza di 60
mm e di diametro variabile da 4,8
a 5,8 mm, sono racchiuse in una
provetta in vetro o plastica, contenuta in un involucro termosaldato
in PP trasparente, e sono monouso
(tranne quelle desorbite termicamente).
La cartuccia è accolta in un corpo
diffusivo, che serve anche ad assicurare un afflusso regolare di aria
dall'ambiente esterno; sono disponibili quattro tipi di corpi diffusivi: bianco, di impiego generale, è
in polietilene microporoso con 1,7
mm di spessore e porosità media
di 25+5 micron e 18 mm di lun-
ghezza; blu, che ha le stesse caratteristiche di quello bianco, ma è opaco alla luce, in quanto viene impiegato per captare gli inquinanti
sensibili alla luce; giallo, è in polietilene microporoso con 5 mm di
spessore e 10 +2 micron di porosità e 150 mm di lunghezza, e viene impiegato quando è necessario
ridurre la portata del campionamento; corpo permeativo, ossia
una membrana siliconica di 50 micron di spessore, sostenuta da una
rete di acciaio inox, utilizzato per
la captazione di gas anestetici
La piastra di supporto è invece l’e-
lemento su cui si avvita il corpo
diffusivo, ed è dotata di una clip
per essere applicata agli indumenti
e di una tasca adesiva trasparente
per l’inserimento dell’etichetta.
L’etichetta autoadesiva con codice
a barre, quindi, serve a identificare
la cartuccia adsorbente sul campo
ed a riconoscerla in laboratorio al
momento dell’analisi.
Esistono poi due componenti accessori: il termometro ed il box di
protezione.
Il termometro, che serve per misurare il valore medio della temperatura durante il campionamento (da
Hi-Tech Ambiente
48
COME SI USA?
Il radiello è uno strumento facilissimo da usare: basta applicarlo ai vestiti dei lavoratori per tutta la durata del campionamento, e al termine
di esso estrarre la cartuccia e inviarla al laboratorio, dove sarà analizzata mediante desorbimento e
gascromatografia. È comunque necessario osservare alcune precauzioni per evitare di falsare i risultati
del campionamento (divieto di fumo durante il campionamento, utilizzo di busta a tenuta durante le
pause, rilevazione dei tempi e delle
temperature). Oltre che per i campionamenti in ambienti di lavoro,
radiello può essere usato anche per
i campionamenti ambientali.
Quanto ai vantaggi, il campionamento a diffusione mediante radiello non richiede l’uso di pompe, né
l’impiego di energia, non disturba
il lavoro della persona a cui viene
applicato, non richiede sorveglianza, non fa rumore, non teme ambienti infiammabili o esplosivi, è estremamente facile da usare e ha
costi irrisori.
A differenza dei campionatori tradizionali a simmetria assiale (costituiti da fialette e cartucce a carbone
attivo, nelle quali l’aria da campionare, aspirata da una pompa, entra
da un’estremità ed esce dall’altra),
il radiello si basa sulla simmetria
radiale, consentendo di ottenere
una portata di campionamento con
le seguenti caratteristiche: alta, poichè a parità di dimensioni rispetto a
un campionatore diffusivo assiale,
la portata di campionamento è almeno tre volte più alta; costante,
grazie alla grande capacità assorbente della cartuccia interna; riproducibile, per la rigidezza della superficie diffusiva e della cartuccia,
e per le ristrette tolleranze con le
quali sono fabbricati tutti i componenti del radiello; invariabile con la
velocità dell’aria, grazie alla tortuosità del percorso diffusivo nello
spessore della parete microporosa
del cilindro diffusivo; precisa, per-
Hi-Tech Ambiente
49
ché viene misurata sperimentalmente in camera ad atmosfera controllata.
Ulteriori vantaggi sono: scarsa sensibilità alle condizioni atmosferiche, grazie all’idrorepellenza del
corpo diffusivo; nessuna alterazione dei valori della misura, in quanto il valore del “bianco” è di solito
inferiore a 1/3 del "rumore di fondo" di una tipica misura gascromatografica; grande flessibilità di uso,
in quanto consente esposizioni tra
15 min e 30 giorni, e misura di
concentrazioni variabili da meno di
1 ppb a più di 1.000 ppm; nessuna
interferenza nelle successive fasi
dell'analisi (desorbimento termico
e l’analisi GC-MS); possibiltà di
riutilizzo illimitato di tutti i componenti, ad eccezione della cartuccia
(anch’essa recuperabile mediante
desorbimento termico, anche se tale pratica richiede competenze specializzate).
Non è esagerato affermare che grazie all'uso del radiello il campionamento e la misura di SOV nell'ambiente di lavoro sono oggi alla portata di tutte le industrie, incluso laboratori artigiani come carrozzerie,
pelletteria, officine meccaniche e
simili.
PROCESSI CHIMICO-FISICI INNOVATIVI
L’idrossiapatite biomimetica
Trattamento di reflui e di acque inquinate mediante l’uso
di un particolare tipo di questo minerale sintetizzato in laboratorio
Il laboratorio Lebsc è stato fondato
dopo anni di ricerca accademica
presso il Dipartimento di Chimica
“G. Ciamician” dell’Università di
Bologna, condotta da un gruppo di
ricercatori sotto la guida del prof.
Norberto Roveri.
L’intensa attività di ricerca, prevalentemente centrata su nano e biotecnologie, ha portato allo sviluppo
di “smart” materiali tecnologicamente avanzati con interessanti applicazioni in ambito biomedicale,
ambientale e agroalimentare.
Attualmente, le principali attività
del Lebsc mirano alla ricerca pubblica e privata per la progettazione
e realizzazione di nuovi materiali
“intelligenti” e soluzioni tecnologicamente innovative per le aziende,
offrendo di fatto un’ampia gamma
di soluzioni. Inoltre, il laboratorio
si occupa non solo di analisi chimico-fisiche di routine, ma specialmente di analisi non ordinarie che
normalmente i laboratori chimici,
meno dotati di strumentazioni
scientifiche, non sono in grado di
affrontare.
In ultimo, il Lebsc è specializzato
in problematiche ambientali, da
campionamenti per l’amianto, determinazione, caratterizzazione e
denaturazione delle fibre di amianto all’inquinamento dell’aria, analisi e classificazione dei rifiuti, attribuzione del codice identificativo
CER, valutazione della possibilità
di recupero e valorizzazione e test
di cessione.
L’USO DI IDROSSIAPATITE
BIOMIMETICA
Per molti anni, i ricercatori del
Lebsc hanno studiato e caratterizzato l’idrossiapatite biomimetica.
Questo minerale è comune
nell’ambiente ed anche negli organismi viventi, incluso nell’uomo;
infatti, è il componente inorganico
preponderante in ossa e denti. L’obiettivo della lunga attività di stu-
deggiante e piatta, e dimensioni nanometriche. I nanomateriali hanno
acquisito negli ultimi decenni una
notevole importanza grazie alle loro peculiari proprietà legate alle loro dimensioni su scala nanometrica. I cristalli di idrossiapatite sintetizzati secondo il protocollo Lebsc
misurano dai 50 ai 100 nm. La nanostruttura dell’idrossiapatite implica anche un’elevatissima area
superficiale: sulla base dei dati
BET, l’area superficiale dei cristalli è di circa 120 mq/g di polvere.
CRISTALLINITA’
Vantaggi: high-throughput, automatizzato, utilizzo di dosi basse di
prodotto, enorme flessibilità con applicabilità a matrici molto diverse, miglioramento di impianti preesistenti a valle o a monte di essi per
aumento dell’efficienza/efficacia, abbattimento molto significativo dei
costi
Potenzialità: le acque trattate possono essere destinate a riuso (circuiti chiusi), immissione in fognatura/acque superficiali, industrie
specializzate (fenoli/idrocarburi), settore agricolo, valorizzazione dei
fanghi, utilizzo per ulteriori cicli di trattamento, concimi a rilascio
controllato di micronutrienti, desorbimento delle molecole di interesse adsorbite
Campi d’applicazione: acque con solidi sospesi, acque contaminate
da metalli pesanti, acque contaminate da molecole organiche (acque
di vinificazione, colorifici. autolavaggi, cartontecnico, materie plastiche, trattamento prime piogge, acque urbane: drugs-adsorbtion, adsorbimenti di molecole organiche di interesse biologico/economico
dio dei ricercatori è stato quello di
capire i meccanismi alla base del
processo di cristallizzazione, come
fosse possibile modulare la morfologia del cristallo, come avvenisse
il processo di nucleazione variando
le condizioni di reazione, come venisse controllato il processo di mineralizzazione in sistemi biologici.
Raggiunto un livello di conoscenza
adeguato, il successivo obiettivo
del gruppo è stato quello di riprodurre in laboratorio il naturale processo di mineralizzazione.
Dopo numerosi di esperimenti, er-
rori e valutazioni, è stato possibile
stabilire quali fossero le condizioni
sperimentali ideali per il raggiungimento del loro obiettivo.
Utilizzando un innovativo processo
di sintesi, che è stato brevettato dal
Lebsc, i ricercatori sono stati in
grado di sintetizzare un particolare
tipo di idrossiapatite biomimetica
(BioEcoActive).
DIMENSIONI
E MORFOLOGIA
I cristalli hanno morfologia ton-
Hi-Tech Ambiente
50
La parte interna del cristallo è costituita da un cuore cristallino,
mentre la superficie più esterna è
amorfa e reattiva: le cariche positive e negative dell’idrossiapatite
non sono elettricamente neutralizzate, facendo si che possa esservi
un’interazione elettrostatica tra le
molecole o ioni carichi positivamente e negativamente presenti in
soluzione.
Sulla base di queste interessanti ed
importanti valutazioni, è stato deciso di testare l’idrossiapatite biomimetica nel trattamento delle acque
reflue, dal momento che poteva
comportarsi come un adsorbente
per le molecole contaminanti presenti in soluzione.
I dati ottenuti sono stati molto incoraggianti. Sono state trattate diverse tipologie di acque reflue utilizzando idrossiapatite, sia per la
rimozione di composti organici che
per l’abbattimento di metalli.
Da un livello sperimentale, si è
passati a utilizzare l’idrossiapatite
in campioni reali di acque reflue,
su volumi più rappresentativi, ottenendo gli stessi ottimi risultati.
Relativamente ai tassi di abbattimento si può sintetizzare quanto
segue: mentre per il carico organico espresso come COD l’efficienza
del trattamento varia a seconda
delle caratteristiche chimiche delle
sostanze organiche e, quindi, in
funzione della tipologia di refluo,
per la rimozione dei metalli non è
stata fatta distinzione tra le varie tipologie poichè i tassi di abbattimento sono prossimi al 100% per
tutte le matrici.
Inoltre, il trattamento a base di idrossiapatite permette una rimozione quasi del 100% dei solidi sospesi totali presenti nelle acque reflue.
Questo è un risultato molto promettente qualora si preveda l’utilizzo di sistemi ad ultrafiltrazione
od osmosi inversa come trattamento finale, diminuendo la frequenza
delle operazioni di pulizia dei sistemi filtranti. Nel caso dei solidi
sedimentabili, la percentuale di abbattimento è espressa in termini di
diminuzione del tempo richiesto
per la sedimentazione: generalmente i solidi sedimentabili vengono determinati in un periodo di
tempo pari a 30 minuti, utilizzando
idrossiapatite, il tempo di sedimentazione si riduce di oltre l’80%, risultando anche in un minore volume di fanghi.
CARATTERISTICHE
I cristalli di idrossiapatite biomimetica consentono un efficiente
abbattimento di contaminanti grazie a due caratteristiche intrinseche:
- la composizione chimica del minerale permette l’interazione con
numerose specie chimiche (da ioni
metallici a grandi molecole organiche)
- la dimensione nanometrica e la
morfologia dei cristalli determinano un’area superficiale molto elevata (120 mq/g) rendendo di fatto
possibile l’eliminazione di una
grande quantità di inquinanti utilizzando quantitativi molto piccoli di
prodotto
- doping ad hoc, poiché a seconda
della tipologia di refluo da trattare
e in base ai contaminanti da rimuovere, è possibile funzionalizzare
l’idrossiatatite attraverso particolari processi di sintesi in modo da ottimizzarne l’efficacia.
- interazione rapida, essendo di
tempi di trattamento estremamente
brevi, di fatto si tratta di una risposta “tutto o nulla”.
VANTAGGI
I sistemi standard di trattamento
delle acque reflue prevedono l’utilizzo di sostanze chimiche i cui
componenti possono rimanere in
soluzione in tracce oppure in concentrazioni considerevoli. Tuttavia,
anche se parte dei composti sono
presenti in tracce, non incidendo
significativamente quindi sulla
qualità dell’acqua, questo implica
che non è possibile prevedere il
riutilizzo dell’acqua così trattata:
infatti, ad ogni ciclo di
utilizzo/trattamento tali concentrazioni saranno soggette ad un incremento.
L’idrossiapatite è un composto inorganico, cristallino, insolubile,
con una dimensione ben definita.
La sua insolubilità implica che nessuna specie chimica verrà rilasciata
in soluzione. Avendo una dimensione definita, è possibile separare
la parte solida dal chiarificato mediante sedimentazione oppure filtrazione.
L’idrossiapatite è un composto sicuro, assolutamente non tossico,
bio ed ecocompatibile che agisce
come adsorbente per i contaminanti e non rilascia nessun componente in soluzione. Per questa ragione,
le acque trattate mediante idrossiapatite possono essere utilizzate per:
ulteriori cicli di lavorazione in caso
di impianti a circuito chiuso, in impianti industriali per lavaggio, in
ambito agricolo per l’irrigazione.
OSSIDAZIONE
SPINTA MEDIANTE
L’UTILIZZO DI TIO2
Alcune tipologie di reflui sono particolarmente refrattarie ai trattamenti biologici, chimici e fisici per
ciò che riguarda l’abbattimento del
carico organico espresso come
COD, il quale persiste nell’acqua
trattata in concentrazioni elevate a
valle dei trattamenti convenzionali
come COD refrattario, assumendo
valori costanti indifferentemente
dal tipo di trattamento e dall’aggressività dello stesso.
Nello specifico:
- trattamenti biologici: gran parte
delle molecole organiche vengono
degradate dal microbiota con
un’ottima efficienza e a costi estremamente contenuti; tuttavia alcune
classi di sostanze non sono biologicamente degradabili rendendo
quindi il trattamento biologico inefficace per la rimozione del
COD
- trattamenti chimici: i processi
chimici di chiariflocculazione consentono un’ottimo abbattimento
del carico organico qualora questo
sia presente nel refluo come solidi
sospesi o colloidi; molecole di bas-
so peso molecolare o estremamente
solubili permangono stabilmente
nel refluo; anche i processi di ossidazione chimica consentono di degradare solo un certo tipo di sostanze organiche
- trattamenti fisici: sistemi quali ultrafiltrazione, nanofiltrazione od osmosi inversa permettono la rimozione di sostanze a pesi molecolari
variabili in funzione della porosità
della membrana, fino ad arrivare a
specie ioniche nel caso dell’osmosi. Tuttavia, l’utilizzo si sistemi di
filtrazione genera non pochi problemi; da un lato è una tecnologia
molto costosa, dall’altro la compresenza di più gruppi di molecole
a diversi pesi molecolari fa si che
le membrane perdano la loro efficacia filtrante richiedendo operazioni di manutenzione frequenti e
utilizzo di reagenti chimici; inoltre
generano un concentrato che sarà
comunque necessario smaltire. Anche l’utilizzo di ozono o di sistemi
all’ultravioletto presentano dei limiti: l’ozono e l’UV possono agire
come ossidanti verso una ristretta
gramma di sostanze, presenti in
basse concentrazioni e, per la radiazione UV, il refluo deve essere
esente da torbidità.
Nel corso delle ricerche condotte
da Lebsc in ambito di chimica ambientale e trattamenti per la rimozione di inquinati, si è anche interessato alla catalisi ossidativa indotta da radiazione luminosa. I
processi naturali che permettono la
lenta degradazione di contaminanti
gassosi nell’aria sono alimentati
dalla luce solare, o meglio, da
quella porzione di radiazione luminosa caratterizzata da corte lunghezze d’onda ed alte energie, che
viene quasi totalmente assorbita
dagli strati più alti dell’atmosfera e
scarsamente filtra fino alla superficie terrestre.
Ad alta quota l’energia portata da
queste radiazioni viene utilizzata
per produrre specie chimiche ad elevato potere ossidante, che entrando in contatto con le molecole inquinanti, ne provocano una degradazione a composti inorganici non
pericolosi. È possibile al giorno
d’oggi replicare tali fenomeni naturali al fine di utilizzarli per la risoluzione di problematiche ambientali importanti.
Gli studi condotti da Lebsc si sono
concentrati sull’utilizzo di un materiale semiconduttore, il biossido
di titanio, già ampiamente utilizzato in molteplici ambiti industriali
data la sua stabilità, atossicità e
Hi-Tech Ambiente
51
bassi costi. E’ stata messa a punto
e brevettata una metodica di sintesi
di questo materiale, condotta in
condizioni estremamente blande
valorizzando i principi della “green
chemistry“, capace di produrre
biossido di titanio nella sua forma
fotocataliticamente attiva e caratterizzato da elevati valori di reattività. Il prodotto ottenuto, in forma
di sospensione stabilizzata di nano
cristalli con dimensioni medie di
110 nm, presenta aree superficiali
imponenti, dell’ordine di 200-220
mq/g di materiale solido, come determinato mediante misurazioni
BET.
L’attivazione della superficie del
semiconduttore con illuminazione
di opportuna lunghezza d’onda genera sia superficialmente che per
diffusione radicali a cascata, che
implicano un potenziale ossidante
capace di aggredire e degradare
un’ampia gamma di agenti inquinanti, sia organici che inorganici,
in aria e in soluzione.
Dati gli incoraggianti risultati sperimentali ottenuti, è stato pensato
di accoppiare il trattamento spinto
con TiO2 al trattamento di acque
reflue con idrossiapatite.
Il trattamento combinato consta di
due fasi principali:
– trattamento con idrossiapatite,
che consente un’efficiente abbattimento di solidi sospesi e colloidi,
che da un lato può risultare in un
abbattimento di carico organico,
ma dall’altro consentono di ottenere un’acqua esente da torbidità
creando condizioni ideali per la fase successiva. Inoltre, il trattamento con idrossiapatite consente anche la rimozione di sostanze che
possono assorbire radiazioni alla
stessa lunghezza d’onda necessaria
per l’attivazione del biossido di titanio; rimuovendo tali sostanze
dalla soluzione, le radiazioni con
lunghezza d’onda desiderata possono agire unicamente attivando il
biossido di titanio
- trattamento con TiO2. Al termine
del trattamento con idrossiapatite,
l’eventuale carico organico residuo
può essere degradato mediante l’utilizzo del TiO2, che potrà esplicare
la sua azione in condizioni ottimali: in assenza di torbidità ed in assenza di sostanze che assorbono le
lunghezze d’onda attivanti.
Il biossido di titanio presente nella
soluzione trattata potrà essere recuperato mediante filtrazione e potrà
essere utilizzato per altri cicli di
trattamento, mantenendo la stessa
efficacia.
SICUREZZA
NELL’INDUSTRIA CHIMICA
La gestione di salute e sicurezza
Le Linee di indirizzo per l’applicazione di un SGSL sul lavoro,
come supporto operativo soprattutto per le piccole e medie imprese
Nel mese di marzo dello scorso
anno l’Inail ha approvato le “Linee di indirizzo per l’applicazione
di un sistema di gestione della salute e sicurezza sul lavoro per
l’industria chimica”. Questo documento è il risultato del lavoro
congiunto di professionisti dell’Inail e di rappresentanti di Federchimica e delle organizzazioni
sindacali, condotto sulla base
dell’Accordo Quadro siglato
nell’aprile 2013 con lo scopo di
conseguire la progressiva riduzione di incidenti e infortuni sul lavoro e il miglioramento degli
standard di benessere ambientale.
Le Linee di indirizzo rappresentano un utile strumento per la diffusione della cultura della salute e
sicurezza sul lavoro, e offrono un
supporto operativo, soprattutto
per le piccole e medie imprese, finalizzato all’adozione di un corretto sistema di gestione della sicurezza; inoltre, esse costituiscono un valido punto di riferimento
per tutte le figure coinvolte nei
servizi di prevenzione e protezione, e contengono accenni specifici ed esaurienti ai contenuti essenziali della formazione e informazione dei lavoratori, delle attività di controllo operativo, vigilanza e amministrazione delle emergenze, fino alla gestione di
sostanze e prodotti chimici, di agenti pericolosi e cancerogeni.
Ciò è tanto più importante se si
considera che l’industria chimica
in Italia raggruppa quasi 3.000
imprese, che impiegano oltre
108.000 lavoratori: l’Italia è tuttora il terzo Paese produttore chimico in Europa, dopo Francia e
Germania.
COSA E’ UN SGSL
Il Sistema di Gestione della Salute e Sicurezza sul Lavoro (SGSL)
è parte integrante del sistema di
gestione generale dell’impresa, e
descrive responsabilità, ruoli, procedure, processi e risorse necessari per realizzare la politica di salute e sicurezza e gli obiettivi
strategici in essa indicati.
L’impresa, infatti, deve possedere
una politica che stabilisca obiettivi e principi di azione generale orientati alla tutela della salute e
della sicurezza, e che sappia integrare aspettative, bisogni ed esigenze dei lavoratori nel processo
gestionale dell’impresa.
La definizione e l’attribuzione dei
compiti organizzativi e delle mansioni operative, funzionali al funzionamento della SGSL, devono
essere esplicitati e comunicati per
ogni figura presente all’interno
dell’impresa stessa e per qualunque livello gerarchico, funzionale
e/o di sistema.
È comunque necessario individuare e nominare un Responsabile del Sistema di Gestione (RSG)
di livello gerarchico adeguato,
che abbia funzioni di coordina-
mento e riferisca direttamente alla
direzione d’impresa.
con situazioni di emergenza.
PROGRAMMI E OBIETTIVI
PERICOLI
E VALUTAZIONE DEI RISCHI
È obbligo per l’impresa identificare i pericoli, valutare i rischi e
individuare le adeguate misure di
prevenzione e protezione per tutti
i processi e le attività presenti, al
fine di assicurare il migliore livello possibile di tutela della salute e
sicurezza dei lavoratori (inclusi
quelli delle imprese appaltatrici) e
di tutte le persone che accedono a
qualsiasi titolo alle aree sotto il
controllo diretto dell’impresa.
Devono anche essere effettuate
valutazioni che tengano conto di
fattori ed aspetti ritenuti critici
per i lavoratori, ed i rischi derivanti da attività che si svolgono
all’esterno dell’impresa (se hanno
impatto sulla salute e sicurezza
dei lavoratori); devono anche essere considerati i rischi connessi
Hi-Tech Ambiente
52
Gli obiettivi di salute e sicurezza
e i risultati ottenuti devono essere
quantificati, ove possibile, secondo adeguate scadenze temporali e,
successivamente, documentati e
comunicati ai lavoratori e ai loro
rappresentanti.
Sulla base dei traguardi proposti e
degli obiettivi conseguiti, viene
redatto un programma di miglioramento, che deve includere almeno: una chiara descrizioni degli obiettivi e dei traguardi e la
loro quantificazione, le modalità
di raggiungimento degli obiettivi,
la pianificazione temporale, le responsabilità assegnate.
Devono, inoltre, essere individuati adeguati criteri di valutazione
delle prestazioni che, quando possibile, devono essere misurate e
monitorate tramite opportuni indicatori.
SICUREZZA
CONTROLLO OPERATIVO
Le imprese devono controllare la
corretta attuazione delle misure pianificate in materia di salute e sicurezza, mediante procedure gestionali (basate sugli esiti della valutazione dei rischi e riguardanti criteri di
progettazione, gestione di attività di
manutenzione e gestione d’impianto, gestione di agenti chimici pericolosi, ecc.) e manuali e/o istruzioni
ove sono riportare le modalità da
seguire nella gestione di attività potenzialmente pericolose per la salute e la sicurezza.
Le procedure e le istruzioni devono
riguardare (ove applicabili): procedure di verifiche pre-avviamento;
processi operativi (inclusi avvio e
fermata degli impianti); attività di
sorveglianza e misurazione; registrazione, gestione e analisi di
infortuni e malattie professionali,
nonché di “quasi incidenti" e di situazioni di emergenza (perdite di
sostanze chimiche, rilascio di gas,
incendio); fermate di emergenza; eventi imprevisti; gestione delle modifiche agli impianti; erogazione di
servizi di pronto soccorso e assistenza medica; procedure per la dismissione degli impianti obsoleti;
DPI; attività di stoccaggio e manipolazione, carico/scarico, imballaggio e manutenzione ; attività ordinarie e straordinarie.
Le Linee di indirizzo, inoltre, indicano (in modo non esaustivo) una
serie di attrezzature, macchine e im-
pianti da tenere sotto controllo per
garantire salute e sicurezza: sistemi
in pressione (reattori, serbatoi, tubazioni, valvole, ecc.); macchine rotanti; apparecchi di sollevamento;
strutture civili (pozzetti di contenimento, fognature, protezioni antin-
cendio); apparecchiature elettriche
e di controllo; attrezzi (scale a pioli,
attrezzature ad aria compressa); sistemi di protezione da agenti esterni
(protezione antirumore, filtri antipolvere); sistemi di protezione antincendio (sprinkler, protezioni ignifughe).
L’impresa, infine, deve formalizzare le istruzioni operative per le attività che presentano rischi particolari (come quelle effettuate in ambienti confinati o in atmosfere esplosive, lavori in quota, ecc.) in un
“permesso di lavoro” che deve essere rilasciato dall’azienda prima
dell’esecuzione dei lavori. In questo
tipo di attività rientrano, ad esempio: attività di manutenzione; attività edili o simili; isolamento di impianti e attrezzature; lavori su macchine non sorvegliate, con parti in
movimento o rotanti; bonifica di
apparecchiature; lavori in quota o in
spazi confinati; lavori a caldo, con
uso di fiamme libere o altre sorgenti
di ignizione; scavi; lavori che prevedono la disattivazione di sistemi
di emergenza; lavori di demolizione.
Continua a pag. 54
SICUREZZA
Continua da pag. 53
evidenziare problemi sistematici,
cui deve essere dedicata una particolare attenzione.
La gestione
di salute e sicurezza
GESTIONE
DI SOSTANZE E PRODOTTI
La gestione dei prodotti chimici
comprende una serie di procedure
che coprono l’intero processo produttivo. L’impresa deve effettuare
verifiche e controlli su distributori e
trasportatori, ed eventualmente cessare il rapporto con quelli responsabili di inadempienze.
L’impresa, inoltre, deve adottare un
sistema per la gestione dell’emergenza e prestare particolare attenzione a sostanze e prodotti pericolosi (in particolare quelli cancerogeni,
mutageni o tossici per la riproduzione). Tra le misure da adottare vi
sono procedure operative per la gestione e l’aggiornamento delle
schede di sicurezza, che devono essere rese disponibili ai lavoratori e
ai loro rappresentanti, e procedure
di stoccaggio idonee a garantire la
sicurezza; particolare attenzione deve essere posta per le sostanze che
ricadono nel campo di applicazione
del D.Lgs 334/99 (c.d. Direttiva Seveso).
VALUTAZIONE
DELLE PRESTAZIONI
GESTIONE DEGLI INCIDENTI,
AZIONI CORRETTIVE
E PREVENTIVE
Il sistema di gestione deve essere
periodicamente riesaminato dalla
direzione aziendale, al fine di assicurare la sua efficacia e adeguatezza rispetto all’attività dell’impresa e
il suo miglioramento continuo; la
frequenza del riesame deve essere
stabilita in base alle dimensioni
dell’azienda ed alla dimensione e
complessità dell’attività svolta (almeno una volta l’anno, e in particolare in seguito a eventi specifici
quali nuove normative, modifiche
organizzative, incidenti). Il processo di riesame deve basarsi esclusivamente su dati, informazioni ed eventi accaduti, e i risultati devono
essere documentati e analizzati per
L’impresa deve dotarsi di procedure per monitorare e valutare sistematicamente le prestazioni aziendali in termini di salute e sicurezza, elaborando i dati relativi a incidenti e
infortuni ed a non conformità, le relative azioni preventive e correttive,
la registrazione delle attività di gestione di salute e sicurezza ed i relativi risultati, l’effettuazione degli
audit necessari.
Tale attività di valutazione deve basarsi su indicatori di prestazioni traducibili in elementi numerici, oggettivi e confrontabili nel tempo, al
fine di consentire il miglioramento
delle prestazioni del sistema di gestione.
Inoltre, occorre stabilire un sistema
di audit (o verifiche ispettive) interni per stabilire la conformità dell’operato e il rispetto delle specifiche
organizzative, tecniche e procedurali; il personale addetto alle verifiche deve ricevere adeguata formazione, deve avere esperienza nel
campo e non far parte del reparto/
funzione sottoposto a verifica. I risultati devono essere registrati e
sottoposti a valutazione e discussione.
Hi-Tech Ambiente
54
Nel caso in cui vengano rilevate
non conformità, oppure in caso di
incidenti, infortuni o mancati infortuni (ma anche situazioni anomale
evidenziate da rapporti di audit e analisi statistiche, segnalazioni da
parte del personale, indicazioni/raccomandazioni del medico competente) devono essere definite azioni
correttive e preventive.
In particolare, è sempre necessario
indagare su non conformità e incidenti, al fine di stabilirne le cause; il
rapporto finale deve contenere un’analisi approfondita e puntuale delle
cause, i provvedimenti da adottare
per correggere il problema, le attività collegate da riesaminare o da
migliorare, i soggetti responsabili
delle azioni correttive, i tempi e le
risorse per la risoluzione della non
conformità. La direzione aziendale
deve valutare le esigenze di modifica e miglioramento del sistema di
gestione, al fine di garantire il miglioramento continuo delle condizioni di salute e sicurezza.
TECNOLOGIE
Meno inquinaMento e costi
RecuPeRaRe
i gas a toRcia
Prima di tutto attuare interventi per minimizzarli
poi installare sistemi di riciclo di tipo fisico o energetico
nelle raffinerie di petrolio e in
molti impianti chimici e petrolchimici è spesso presente una
“torcia”, cioè un dispositivo per
la combustione di gas, posto di
solito in cima a un traliccio.
questa posizione era dettata, oltre che da motivi di sicurezza, anche dal fatto che la torcia veniva
considerata una “spia” del buon
andamento dei processi: in condizioni ottimali doveva essere appena visibile. attualmente si tende a “nascondere” le torce, costruendole più in basso e dotandole di schermature e sistemi catalitici per l’abbattimento dei fumi e per evitare l’impatto visivo
sulla popolazione circostante; ma
le torce ci sono sempre, in quanto
svolgono un insostituibile funzione di sicurezza.
infatti, durante l’avviamento degli impianti, oppure in caso di arresti di emergenza per mancanza
di energia elettrica o di altre “utilities” dello stabilimento, vi è
un’anormale produzione di idrocarburi gassosi, che devono essere allontanati immediatamente
dagli impianti e dalle persone che
vi lavorano, per evitare incendi
ed esplosioni; e la combustione in
torcia costituisce il mezzo più rapido e sicuro.
La combustione in torcia, se continuativa o ripetuta con frequenza, può avere un rilevante impatto ambientale.
ad esempio, un impianto che
produce 500.000 ton/anno di etilene può inviare a torcia 2.500
ton di etilene e altri idrocarburi
gassosi durante le fasi di avviamento; questo corrisponde all’emissione in atmosfera di circa
7.500 ton di co2, 20 ton di ossido
di carbonio, 3,6 ton di ossidi di a-
anche un rilevante impatto economico: uno stabilimento che utilizza la torcia per circa 185
ore/anno, in occasione di fermate
e avviamenti di impianti, può recuperare circa 9 milioni di
euro/anno, ammortizzando così il
costo di un sistema di recupero in
poco più di 3 anni.
COME RIDURRE
L’INVIO A TORCIA?
zoto, 7 ton di idrocarburi gassosi
e 50 ton di altri composti organici
volatili. in aggiunta ai gas emessi
in atmosfera, la combustione in
torcia produce rilevanti emissioni
termiche ed acustiche. una torcia
alimentata con 90 ton/ora di gas
(valore tipico per le condizioni di
avviamento di impianti per la
produzione di olefine leggere, co-
me etilene e propilene) emette un
flusso termico di 6,17 kW/mq a
50 metri di distanza, e produce
(alla stessa distanza) un rumore
di 85,5 decibel, tale cioè da imporre l’adozione di cuffie o altri
dispositivi di protezione individuale.
oltre all’impatto ambientale, l’invio di gas combustibili a torcia ha
Hi-Tech Ambiente
55
Prima ancora di valutare l’opportunità di investire in sistemi di recupero, è necessario verificare se
sono stati attuati tutti i possibili
interventi di minimizzazione. i
dettagli tecnici di questi interventi dipendono dal tipo di stabilimento; comunque, si possono dare alcune indicazioni di carattere
generale, come:
- installare un sistema di misura
della portata del gas inviato a torcia
- bilanciare il più possibile la
produzione dei gas di raffineria
con il loro consumo
- utilizzare valvole di sicurezza
ad alta integrità (senza trafilamento di gas)
- applicare procedure e buone
pratiche di controllo delle unità
di processo
- installare sistemi di accumulo
per i prodotti gassosi fuori specifica e definire le modalità per il
loro riutilizzo
- durante le fermate delle torri di
distillazione, mantenere il più
possibile i prodotti gassosi entro
le torri stesse, facendole funzionare in condizioni di riflusso totale
- assicurarsi che i sistemi di rafContinua a pag. 56
TECNOLOGIE
Continua da pag. 55
Recuperare i gas a torcia
freddamento raggiungano la temperatura di esercizio in tempi il
più possibile rapidi.
I SISTEMI DI RECUPERO
una volta prese tutte le misure di
minimizzazione possibili, deve
essere considerata la fattibilità
tecnica e la convenienza economica di installare sistemi di recupero, che possono essere di tipo
“fisico” (recupero materiale dei
gas a torcia, per riutilizzarli
nell’impianto stesso, come materie prime o come combustibile) o
di tipo “energetico” (combustione
dei gas, con produzione di energia elettrica o vapore di processo).
Recupero come materia prima
i metodi più usati sono la separazione su membrane (in unione a
cicli alternati di temperatura o di
pressione) e l’assorbimento su
carbone attivo.
L’assorbimento su membrane
viene usato per recuperare gli idrocarburi leggeri (etano, etilene,
propano, propilene) dal refrigerante a monte della torcia. il flusso di idrocarburi passa attraverso
un compressore ad anello liquido
e viene trattato con soda in un separatore, per neutralizzare l’idrogeno solforato e gli altri gas acidi. in uscita dal separatore, con
successivi passaggi su membrane, è possibile ottenere:
- un flusso di gas non condensa-
MILANO, TORINO E GENOVA
Tre Comuni cambiano
L’enea (casaccia) ha brevettato
un sistema in grado di misurare il
colore delle acque reflue, rivelandone le variazioni cromatiche, attraverso speciali telecamere.
nello specifico, il dispositivo è in
grado di “leggere” le componenti
colorimetriche delle acque reflue
industriali e lattiero-casearie e di
capire quali sono gli inquinanti
presenti e la loro incidenza con evidenti vantaggi, ad esempio, nel
monitoraggio dei corpi idrici, degli scarichi civili e/o industriali,
dei trattamenti di tintura, ecc.
L’apparato è in grado di ottenere
informazioni in tempo reale sul liquido da analizzare e consente di
attivare tempestivi interventi correttivi.
il dispositivo può essere utilizzato
con soluzioni acquose sia fredde
che calde, è dotato di un’alta resistenza alla corrosione da agenti
chimici e il materiale per realizzarlo può essere scelto in base alle
condizioni operative e alla tipologia del processo da monitorare (alluminio, acciaio inox, PVc, ecc.).
il sistema è estremamente versatile e può essere interfacciato con
altri sistemi di controllo automati-
co (PLc, schede di acquisizione,
controllori dedicati, ecc.).
in futuro questa tecnologia potrebbe trovare applicazione anche per
l’analisi delle acque potabili ed essere installata nei laboratori di analisi chimiche delle asL.
Hi-Tech Ambiente
56
bili (idrogeno e metano), che possono essere usati come combustibile
- un flusso di etilene ed uno di
propilene, che possono essere
commercializzati
- un flusso di idrocarburi a 4 o
più atomi di carbonio, che vengono riciclati all’inizio del processo.
nel caso di un impianto a carboni
attivi, occorrono di solito due
coppie di assorbitori, di cui la
prima per recuperare gli idrocarburi con 5 atomi di carbonio e oltre, e la seconda per recuperare il
propilene. i reattori di assorbimento sono sempre accoppiati, in
modo da consentire il funzionamento continuo: mentre un reattore lavora, l’altro è in fase di rigenerazione.
tutti i sistemi per il recupero dei
gas a torcia richiedono un compressore; la capacità di questa apparecchiatura è spesso il fattore
limitante della capacità dell’intero sistema.
altri sistemi di recupero come
materia prima si basano sulla trasformazione (per via chimica o
biologica) dei gas a torcia in prodotti commerciabili; si tratta però
di sistemi ancora poco diffusi.
Recupero energetico
il sistema di recupero più comune
è la compressione dei gas che
vengono inviati a torcia, e la loro
immissione nel collettore del gas
usato per produrre calore nei forni dello stabilimento. come esempio di un sistema di questo tipo può essere citato quello installato nel 2006 nella raffineria sasol di augusta: il sistema, costato
1,2 milioni di euro, consente di evitare l’emissione di 10.000
ton/anno di co2.
tuttavia, in impianti nei quali la
composizione dei gas a torcia varia notevolmente, può essere necessaria l’installazione di sistemi
basati su combustori catalitici,
che consentono una combustione
completa anche con gas a basso
potere calorifico e hanno ridotte
emissioni di nox.
i gas in uscita dal combustore azionano una turbina, che produce
sia energia elettrica (mediante accoppiamento meccanico ad un alternatore) che energia per comprimere il gas in ingresso. il calore residuo in uscita dalla turbina
può essere usato per preriscaldare
il gas in ingresso al combustore,
oppure sfruttato per altri impieghi
di processo.
ECOTIME
A T T U A L I T A ’
E
C R O N A C A
E C O L O G I C A
ACCIAIERIE BERTOLI SAFAU
La sfida “sostenibile”
Un caso di eccellenza nel settore siderurgico: cosa è stato fatto
per ridurre gli impatti ambientali del processo produttivo
quello siderurgico è sicuramente
uno dei settori produttivi in cui la
problematica dell’impatto ambientale si è fatta sentire negli anni in
maniera più evidente. questo anche
a causa di alcune cattive gestioni
della sicurezza interna e delle emissioni nocive sul territorio, che sono
arrivate ad occupare le prime pagine dei giornali. non mancano però
gli esempi di segno opposto, come
nel caso di aBs - acciaierie Bertoli safau, azienda friulana specializzata nella produzione di acciai speciali, che negli ultimi anni ha messo
in piedi un piano di sostenibilità
che rappresenta un caso di eccellenza per il settore siderurgico.
<<il mondo dell’acciaio è generalmente visto come inquinante e pericoloso - spiega carla De colle, Presidente aBs - noi vogliamo sovvertire questo paradigma. in questi
anni abbiamo investito oltre 50 milioni di euro per far sì che tutti gli
impianti possano garantire i più elevati standard ambientali e di sicurezza; rispettando, e in molti casi
anche anticipando, le prescrizioni
delle più severe normative nazionali e internazionali. un impegno che
si dimostra coi fatti, con progetti
concreti e ingenti investimenti per
la salute, la sicurezza, l’ambiente e
il futuro del nostro territorio>>.
Le strategie adottate, non a caso,
hanno portato l’azienda ad una riduzione del 27% dei consumi idrici
per ora lavorata, ad una riduzione
del 14% del consumo energetico ed
a circa 40.000 quote di co2 risparmiate. L’intero ciclo produttivo
aBs è gestito in maniera sostenibile: l’azienda, difatti, utilizza come
materia prima rottami metallici riciclati e riesce a indirizzare al recupero e al riutilizzo oltre l’80% dei rifiuti prodotti.
ROTTAMI IN ENTRATA
il processo produttivo aBs è sostenibile a partire dalla materia prima,
ossia riciclando rottame ferroso
proveniente da demolizioni, carpenterie o altre attività industriali
che producono trucioli o scarti metallici, sia in italia che all’estero.
<<i riciclatori da cui ci approvvigioniamo – chiarisce alessandro
trivillin, amministratore Delegato
aBs - effettuano già operazioni di
preparazione, riduzione dimensionale e selezione sul materiale, che
arriva quindi pronto all’utilizzo in
forno elettrico. noi, infatti, utilizziamo solo rottame altamente selezionato e rispondente ai dettami
della nFa-norme Fabbricazione
acciaieria, escludendo quindi materiali provenienti da attività estrattiva in cava o miniera>>.
i fornitori italiani aderiscono al
Reg. ue 333/2011 che stabilisce
quando un rottame ferroso cessa di
essere rifiuto: il materiale dall’italia
arriva quindi come end of Waste
(eoW), cioè ha già cessato di essere
rifiuto. il materiale fornito da aziende estere, che non aderiscono al regolamento, entra in aBs ancora
con la qualifica di rifiuto, ma si
Continua a pag. 58
Hi-Tech Ambiente
57
ECOTIME
Continua da pag. 57
in collaborazione con il Politecnico
di Milano, che permetterà di ottenere un’ulteriore riduzione delle emissioni diffuse, in linea con le Best available techniques, grazie ad un
investimento di 20 mln di euro.
<<ad oggi, i trattamenti depurativi
a valle delle emissioni in atmosfera,
ove presenti, consistono in filtri a
maniche e filtri a cartucce, per l’eliminazione delle polveri aerosdisperse – afferma trivillin. stiamo
anche installando sistemi di monitoraggio in continuo della polverosità delle emissioni in uscita dai
forni, ed è in programma per l’anno
prossimo l’installazione di un sistema di miglioramento dell’abbattimento delle diossine nelle emissioni dei forni elettrici>>.
La sfida “sostenibile”
tratta esattamente della stessa tipologia di materiale.
comunque sia, tutta la materia prima in entrata viene accuratamente
analizzata e controllata con l’utilizzo di tecnologie di nuova generazione, al fine di non introdurre nel
processo sostanze pericolose, materiali inerti non metallici o sostanze
radioattive.
<<allo stesso tempo poniamo massima attenzione al recupero degli
scarti della nostra attività, ossia
spuntature, scarti di blumi e colaticci – dice De colle. e dato che anche la modalità di approvvigionamento impatta sull’ambiente, stiamo incentivando in modo significativo la movimentazione su rotaia rispetto a quella su gomma>>.
ad oggi, sono 1,2 mln le tonnellate
di rottame che annualmente vengono recuperate e introdotte nel ciclo
produttivo aBs (pari alla produzione annuale di rifiuti della Danimarca), e ben 14.300 i vagoni con rottame che entra annualmente nello
stabilimento.
Produzione acciaio ABS
CONSUMO IDRICO
E DEPURAZIONE REFLUI
RIFIUTI IN USCITA
grande attenzione viene rivolta anche alla gestione dei rifiuti, non solo per i materiali tradizionali quali
plastica e carta, ma soprattutto per i
rifiuti industriali, spingendo al massimo il riutilizzo ed il recupero.
Delle 60.000 tonnellate di rifiuti
prodotte ogni anno, solo 10.000 finiscono in discarica, mentre le restanti 50.000 (corrispondenti ad oltre l’80% dei rifiuti prodotti) sono
destinate al recupero e al riutilizzo,
e di queste 14.000 ton hanno assunto un valore economico positivo.
EMISSIONI IN ATMOSFERA
sul fronte della riduzione delle e-
Stabilimento ABS di Cargnacco (UD)
Camino di emissione fumi
missioni in atmosfera, aBs ha attivato un profondo processo di analisi e revisione che ha portato allo
sviluppo di un “Piano di riduzione
delle emissioni diffuse” (approvato
dagli enti di riferimento) che prevede, tra i vari interventi, il continuo potenziamento degli impianti
di captazione delle emissioni.
il monitoraggio della qualità dell’aria è condotto da arpa in maniera
costante grazie a 4 centraline poste
a valle dello stabilimento che permettono di tenere sotto controllo il
contenuto di metalli nelle polveri e
le concentrazioni di materiale particolato PM10 e di confrontarli con i
corrispondenti dati rilevati nel sito
urbano di udine.
inoltre, è in fase di implementazione un nuovo complesso modello di
gestione delle emissioni, sviluppato
Centralina di monitoraggio dell'aria
Hi-Tech Ambiente
58
nel ciclo di produzione dell’acciaio, l’acqua gioca un ruolo da
protagonista, soprattutto per i processi di raffreddamento dei prodotti
e degli impianti tecnologici. L’implementazione di uno speciale progetto di riciclo dell’acqua di raffreddamento (cioè la reimmissione
nel ciclo dopo trattamento chimicofisico, scaricandone la minor quantità possibile) e il monitoraggio
continuo, volto a eliminare le perdite all’interno dei circuiti, hanno
portato ad una sensibile riduzione
dei consumi, pari al 27% in meno
di prelievo totale d’acqua per ora
lavorata negli ultimi due anni.
aBs è inoltre dotata di sei impianti
di trattamento delle acque, ciascuno
in uscita da una linea produttiva.
tali trattamenti consistono per lo
più in disoleazione, aggiunta di additivi e sedimentazione, filtrazione
in filtri a sabbia.
CONSUMO ENERGETICO
il cuore del processo produttivo
ECOTIME
il processo siderurgico produce,
come tutti i processi industriali,
scarti e rifiuti. La scoria siderurgica non è un rifiuto ma, per le
sue caratteristiche intrinseche, un
prodotto secondario dell’acciaieria. infatti, il processo di generazione dell’acciaio produce scorie
nere (circa 120.000 tonnellate
all’anno) e scorie bianche provenienti dalle siviere (circa 30.000
tonnellate all’anno).
una mole così significativa di
materiale potrebbe rappresentare
un problema se considerato rifiuto, soprattutto sul fronte dei costi
e della difficoltà di smaltimento e
sul piano del conseguente impatto ambientale: per aBs, invece,
rappresenta una grande opportunità.
Dal 2005, infatti, aBs recupera
queste scorie per produrre ecogravel Black, un materiale di altissime prestazioni utilizzato nei
conglomerati bituminosi, nel calcestruzzo e nei misti cementati,
aBs è rappresentato da due forni elettrici nei quali viene fusa la materia prima che porta allo spillaggio
dell’acciaio in siviera dove, dopo
essere stato mescolato con i necessari additivi, viene colato con procedure differenti a seconda della tipologia di produzione (lingotti, blumi, barre).
<<La nostra è un’attività decisamente energivora – commenta De
colle – e intervenire in questi processi vuol dire abbattere in modo
significativo la bolletta energetica e
quindi essere sostenibili sia dal
punto di vista ambientale sia economico>>.
in aBs hanno perseguito due strade, di cui la prima è quella tradizionale che porta all’introduzione di
nuove tecnologie a maggior efficienza energetica.
Depuratore acque
NERA E BIANCA
La scoria siderurgica
ed ecogravel White utilizzato nei
cementi e nella stabilizzazione
delle terre. Dal 2007 il processo è
stato industrializzato con l’aper-
tura di un impianto dedicato
(global Blue), sviluppato su una
superficie di 80.000 mq e in grado di produrre oltre 150.000
Scoria di acciaieria
ton/anno. in numeri: 5.000 i camion di scorie prodotte dal ciclo
aBs che invece di essere avviate
allo smaltimento vengono recuperate nel reparto global Blue
per la produzione di ecogravel;
330 i km di strade e autostrade
realizzabili con la produzione annuale di ecogravel black (per il
manto stradale) e di ecogravel
white (per la stabilizzazione del
fondo stradale).
Da qui, ad esempio, l’introduzione
di nuovi bruciatori in grado di ottimizzare i consumi di metano e la riprogettazione delle siviere, che
hanno portato a un aumento della
produzione da 90 a 100 tonnellate
per colata, garantendo sensibili risparmi energetici.
La seconda strada è quella che porta all’efficienza, studiando e rimodulando tutte le procedure operative.
Per questo è stato avviato un progetto di “efficientamento a costo
zero” che, partendo dalla puntuale
mappatura di tutte le attività, e grazie anche al posizionamento di circa 80 centraline di monitoraggio
dei consumi, ha portato al miglioramento delle performance energetiche dei processi, come ad esempio
l’ottimizzazione dei tempi di colata.
<<Particolare il nostro punto di vista sul fotovoltaico - dichiara trivillin. Dato che l’utilizzo di questo
tipo di energia coprirebbe solo in
minima parte il fabbisogno giornaliero dell’azienda, lo stanziamento
inizialmente valutato per il fotovoltaico è stato dirottato verso progetti
a “maggior valor aggiunto ambientale” come quelli legati alla produzione di energia a partire dal calore
dei fumi emessi dal forno>>.
ECOSISTEMA
il progetto di sostenibilità di aBs
non rimane però confinato all’interno dello stabilimento, ma va a coinvolgere anche tutto il territorio circostante.
nel 2007 è iniziata la creazione del
Bosco aBs, un’area verde di oltre
Colline di mitigazione ambientale
Hi-Tech Ambiente
59
13 ettari, con oltre 10.000 piante,
completamente a disposizione della
collettività.
a partire dal 2010 sono state realizzate delle colline di mitigazione attorno agli stabilimenti produttivi
(vere e proprie barriere, con altezze
anche fino a 10 metri), che hanno
permesso non solo un miglioramento sul piano paesaggistico ma anche
l’abbattimento di oltre 2 decibel
delle emissioni sonore.
tali colline sono state realizzate
con scoria siderurgica previa stabilizzazione e solidificazione. La scoria siderurgica, infatti, è assimilata
alle rocce naturali effusive di origine vulcanica (come ad esempio il
basalto) e consiste principalmente
in una miscela ternaria di calce, silice e ossido di ferro. una volta modellate secondo progetto,
MARKET DIRECTORY
Hi-Tech Ambiente
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MARKET DIRECTORY
Hi-Tech Ambiente
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ECOTECH
a cura
di ASSITA
Vanadio, titanio
e ferro con Tivan
pianto pilota appositamente costruito nel nord dell’Australia; si
passerà successivamente alla costruzione di un impianto in piena
scala, probabilmente da collocare
in Malesia.
48 milioni di dollari l’anno, dei
quali 23 sarebbero di guadagno
netto.
Produzione di ossigeno
a basso consumo energetico
Carbonato e bicarbonato
dalle emissioni di CO2
La produzione del vanadio a partire dai minerali di titanomagnetite
viene normalmente ottenuta con
processi pirometallurgici, come
l’arrostimento del minerale; questi
processi sono costosi sia in termini di investimento nelle apparecchiature che di consumi energetici, e presentano un elevato impatto ambientale.
Le società australiane TNG e Mineral Engineering Technical Services hanno recentemente messo a
punto un nuovo processo di tipo idrometallurgico, chiamato Tivan;
questo processo dovrebbe avere
un minore impatto ambientale e
consentire di ottenere vanadio, titanio e ferro contenuti nel minerale, con elevati rendimenti e purezza del 99% per l’ossido di vanadio, 99,9% per l’ossido di ferro e
fino al 55% per il biossido di titanio. Il processo parte dal minerale,
che viene prima frantumano e poi
finemente macinato in mulino a
cilindri; il minerale macinato viene passato in un separatore magnetico, che consente di separare
l’ossido di ferro.
Il rimanente viene sottoposto ad
attacco acido a pressione atmosferica; l’acido solubilizza il vanadio,
lasciando il biossido di titanio come residuo insolubile, separabile
per filtrazione. La soluzione contenente il vanadio viene sottoposta
ad estrazione con uno speciale
solvente, dal quale il vanadio può
essere precipitato in forma di pentossido (V2O5) con un particolare
reagente.
Sono in corso le prove su un im-
Da oltre un secolo il carbonato ed
il bicarbonato di sodio vengono
preparati con il processo Solvay,
che ha tra le sue materie prime la
CO2, prodotta per riscaldamento
ad alta temperatura del calcare
(carbonato di calcio). La società
americana Skyonic ha pensato di
adattare il processo Solvay all’utilizzo della CO2 prodotta dalle emissioni dei cementifici; i gas in
uscita dai camini vengono depurati per eliminare metalli pesanti ed
ossidi di zolfo e azoto e fatti gorgogliare in una soluzione di soda,
ottenendo (secondo la quantità di
CO2 immessa) carbonato o bicarbonato di sodio. La soda necessaria al processo viene ottenuta “in
loco”, mediante elettrolisi di una
soluzione di sale; l’elettrolisi produce come sottoprodotto idrogeno, cloro ed ipoclorito di sodio,
che possono essere venduti, contribuendo alla redditività del processo. In alternativa, idrogeno e
cloro possono essere fatti reagire
insieme per produrre acido cloridrico. La prima applicazione del
processo è prevista in un cementificio del Texas; si prevede di catturare 75.000 ton/anno di CO 2,
producendo 143.000 ton/anno di
bicarbonato e 183.000 ton/anno di
acido cloridrico. La vendita di
questi prodotti dovrebbe fruttare
La società giapponese Tokio Gas
ha messo a punto, con l’aiuto
dell’Ente di Ricerca NEDO (New
Energy and Industrial Technology
Development Organization) un
nuovo processo per la produzione
di ossigeno, che impiega cicli alternati di pressione, temperature
fino a 600 °C e un nuovo materiale assorbente (un ossido derivato
dalla perovskite).
Il nuovo assorbente trattiene l’ossigeno contenuto nell’aria; l’ossigeno viene poi recuperato per desorbimento sotto vuoto a 600 °C.
Le prove condotte su un impianto
pilota da 5 Nmcc/ora hanno dimostrato che il nuovo materiale assorbente può essere usato continuativamente per nove mesi (corrispondenti a 160.000 cicli di assorbimento/desorbimento). Il calore del processo viene recuperato
per oltre il 95%, grazie a materiali
ad accumulo termico e altre tecnologie.
Nel corso di quest’anno è prevista
la costruzione di un impianto prototipo da 100 Nm3/ora, per sviluppare assorbenti a basso costo e
ottimizzare il recupero termico;
seguirà un impianto dimostrativo
da 500 Nmc/ora e, infine, (entro il
2017) la costruzione di un impianto in piena scala da 1.000
Nmc/ora, che dovrebbe produrre
ossigeno con consumi energetici
intorno a 0,2 kWh/Nmc (circa
metà di quelli delle tecnologie attuali).
Hi-Tech Ambiente
62
Energia elettrica dalla
combustione dell’ammoniaca
Lo sviluppo della “economia
dell’idrogeno” si fonda sulla possibilità di immagazzinare, trasportare e utilizzare l’idrogeno, una
volta che questo sia stato prodotto. Lo stoccaggio e il trasporto
dell’idrogeno in forma gassosa
pongono notevoli problemi, a causa del volume occupato da questo
gas; la trasformazione allo stato liquido richiede molta energia e
comporta problemi di sicurezza
nello stoccaggio. Una soluzione
potrebbe essere la produzione di
composti chimici in grado di svolgere il ruolo di trasportatori di idrogeno; e uno dei candidati a
questo ruolo è l’ammoniaca, in
quanto può essere prodotta da azoto e idrogeno con processi ben
conosciuti, e può essere immagazzinata e trasportata in forma liquida, senza grossi problemi di sicurezza.
Per ricavare energia dall’ammoniaca occorre studiare quali siano
le modalità ottimali per la sua
combustione; a questo scopo l’Istituto giapponese per la Scienza e
la Tecnologia Industriale Avanzata (AIST) e l’Università di
Tohoku, hanno costruito e collaudato il primo sistema al mondo
che produce energia elettrica dalla
combustione dell’ammoniaca.
Il sistema è composto da una microturbina da 500 kW, alimentata
con una miscela di kerosene e ammoniaca gassosa; aumentando
gradatamente la percentuale di
ammoniaca, si è arrivati ad una
potenza di 21 kW, con una miscela contenente il 30% di ammoniaca. Le emissioni di NOx possono
essere mantenute al di sotto di 10
ppm con una opportuna regolazione del sistema di abbattimento
SNCR.
ECOTECH
Da bitume a gasolio
senza emettere CO2
Lo sfruttamento delle sabbie bituminose provenienti dallo Stato di
Alberta in Canada è da tempo oggetto di intense ricerche, perché
l’estrazione del bitume da queste
sabbie comporta un notevole impatto ambientale.
La società canadese Northwest
Redwater ha iniziato da poco la
costruzione di una raffineria della
capacità di 54.000 barili al giorno,
che trasformerà il bitume in gasolio a bassissimo tenore di zolfo,
mediante una successione di processi come la distillazione (atmosferica e sottovuoto), il trattamento di idrogenazione e il cracking
in atmosfera di idrogeno.
L’idrogeno verrà prodotto mediante gassificazione del residuo
di distillazione, secondo il processo Lurgi nella versione messa a
punto dalla società tedesca Air Liquide; questo processo ha come
sottoprodotto la CO2, che verrà
raccolta e utilizzata in loco per i
processi di Enhanced Oil Recovery (EOR).
Questi processi utilizzano la CO2
per “spremere” il petrolio dalle
rocce porose sotterranee; la CO2
utilizzata rimane intrappolata sotto terra, per cui non viene emessa
in atmosfera né ora né in tempi
successivi.
cesso fotosintetico con elevate
rese, rilasciando all’esterno i
prodotti; non è quindi necessario
rompere le cellule per estrarre
gli zuccheri, che possono essere
ottenuti direttamente dal brodo
di coltura. L’ingegneria genetica
ha avuto un ruolo chiave nel
produrre cianobatteri a crescita
lenta, che continuano a produrre
zuccheri anziché utilizzarli per il
loro metabolismo; i bioreattori
nei quali sono alloggiati i batteri
possono essere installati in aree
poco adatte alle produzioni agricole e richiedono limitate quantità di acqua.
Per lo sviluppo industriale, la
Photanol si è associata con la
multinazionale chimica Akzo
Nobel, che intende utilizzare gli
zuccheri prodotti dalla fotosintesi come materiali di partenza per
altri processi di fermentazione.
L’obiettivo iniziale è la produzione di acido acetico e di alcool
butilico; dall’acido acetico per
successiva clorurazione si ottengono acidi per l’industria farmaceutica, mentre dall’alcool butilico si ottengono solventi per
uso industriale.
Acido adipico
senza emissioni inquinanti
Prodotti chimici da CO2
con batteri ogm
È noto che le piante utilizzano la
CO2 per produrre zuccheri e polisaccaridi mediante la fotosintesi, ma fino ad oggi non è stato
possibile riprodurre il processo
in versione industriale.
La società olandese Photanol è
riuscita a produrre cianobatteri
modificati mediante ingegneria
genetica, che compiono il pro-
L’acido adipico è il materiale di
partenza per la sintesi del nailon e
viene di solito prodotto per ossidazione del cicloesano con acido
nitrico. Questo processo, per
quanto sia collaudato da tempo,
presenta numerosi inconvenienti:
resa piuttosto bassa, elevati consumi di energia, problemi di corrosione dovuti all’acido nitrico ed
emissioni di ossido nitroso, che è
un potente gas serra, con effetti
negativi anche sullo strato di ozono. Si stima che la produzione di
acido adipico sia responsabile
dell’8% di tutte le emissioni di ossido nitroso dovute all’uomo, per
cui è importante trovare metodi
alternativi. Un metodo naturale di
ossidazione del cicloesano ad acido adipico è stato scoperto da ricercatori dell’Università Nazionale Tsing Hua (Taiwan). Facendo
gorgogliare ozono in un recipiente
contenente cicloesano, contemporaneamente irradiato con raggi
UV, è stata osservata la produzione di acido adipico; attualmente,
la resa è intorno al 53%, ma può
essere aumentata prolungando il
tempo di reazione e aumentando
l’intensità di irraggiamento.
ne del petrolio, che oggi viene
spesso bruciato o disperso in atmosfera; il costo di produzione
del metanolo, che è oggi intorno a
0,75 dollari/litro, verrebbe ridotto
a poco più di 6 cent/litro.
La bio-estrazione
del rame
Metanolo da metano
con temperatura
La produzione di metanolo a partire dal metano viene ottenuta con
un processo di reforming del metano con vapor acqueo, che produce un gas di sintesi dal quale è
possibile ottenere il metanolo per
passaggio su un catalizzatore costituito da rame e ossido di zinco
supportati con allumina. Il processo richiede pressioni di 50-100
bar e temperature di 200-300 °C,
con un’efficienza piuttosto modesta (50-65%). Queste difficoltà
potrebbero essere superate grazie
ad un nuovo processo di tipo elettrochimico, sviluppato dal Gas
Technology Institute (Usa) con il
supporto della Agenzia per i Progetti Energetici Avanzati del Dipartimento per l’Energia Usa. Il
nuovo processo si basa su una cella comprendente un anodo a struttura catalitica (analogo a quello
delle batterie a idruro di nichel o
al nichel cadmio) e su un catodo,
contenente anch’esso un catalizzatore adatto a promuovere la riduzione degli ioni H+ a idrogeno
elementare. Nel comparto anodico
vengono continuamente prodotti
ioni nichel-ossido (NiO+), che ossidano il metano a metanolo; contemporaneamente il catalizzatore
viene rigenerato, mentre al catodo
gli ioni H+ (provenienti dalla dissociazione dell’acqua) vengono
ridotti a idrogeno gassoso. L’idrogeno potrebbe essere utilizzato
per alimentare una fuel cell, e in
tal modo si avrebbe la copertura
del 50% del fabbisogno energetico del processo.
Attualmente, è stato realizzato un
complesso di 10 celle che lavorano a 80 °C e producono metanolo
con una efficienza prossima al
100%. Il processo si presterebbe
molto bene per ottener energia dal
gas naturale associato all’estrazio-
Hi-Tech Ambiente
63
I minerali contenenti solfuri di rame a bassa concentrazione del
metallo sono stati finora considerati inadatti allo sfruttamento
commerciale, perché i normali
processi di estrazione con solvente e successiva elettrodeposizione
risultano troppo costosi in relazione al valore del metallo ottenibile.
La situazione potrebbe presto
cambiare grazie ad un nuovo processo di estrazione biologica,
messo a punto dopo 12 anni di ricerche da parte della BioSigma
(joint venture tra l’industria giapponese JX Nippon Mining & Metal e la società mineraria cilena
Codelco). Il nuovo processo parte
dalla produzione di biomasse selezionate, fatta crescere in appositi bioreattori; da queste biomasse
vengono estratti batteri capaci di
attaccare gli ossidi di ferro ed i
solfuri. Il minerale viene disposto
in grandi cumuli, che sono irrorati
continuamente con le soluzioni
contenenti i batteri; l’attacco biologico libera il rame dai minerali,
portandolo in soluzione. Le acque
che percolano attraverso i cumuli
vengono raccolte e successivamente trattate con i normali processi di estrazione e deposizione
elettrochimica. Il processo è stato
collaudato per un intero anno su
un cumulo di 25.000 ton di minerale, con un contenuto in rame
(sotto forma di solfuri) di appena
0,4%. Il processo della BioSigma
si è dimostrato capace di recuperare dal 30 al 50% in più di rame
rispetto ad altri processi simili,
con velocità 3 volte superiori.
Hi-Tech Ambiente
64
HI
-TE
CH
AMBIENTE
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Hi-Tech Ambiente
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