Recupero risorse da rifiuti in discarica: il contributo di STADLER per NEW-MINEL'azienda ha già contribuito al progetto con macchine e conoscenze

Contribuire alla salute del Pianeta, recuperando al contempo risorse utili dai siti delle discariche non a norma con le ultime disposizioni (Direttiva UE del 1999), il 90 per cento - secondo le stime - delle strutture presenti in Europa.

All'attività di Enhanced Landfill Mining (ELFM) - estrazione del materiale smaltito - si lega il progetto di ricerca NEW-MINE, sostenuto da finanziamenti comunitari entro la cornice del Programma Quadro per la Ricerca e l'Innovazione Horizon 2020.

Su invito dell'Università di Aquisgrana, uno degli otto atenei del Vecchio Continente coinvolti, vi prende parte STADLER (non è tuttavia l'unica tra le aziende private), mettendo al suo servizio competenze e attrezzature, come quelle legate alla lavorazione meccanica, impiegate, nel primo pacchetto di lavoro, per testare modi utili al miglioramento della qualità delle frazioni grazie alle quali si produce il CDR (Combustibile Derivato da Rifiuti) ricorrente in molteplici diversi ambiti applicativi. Sempre nello stesso contesto sono stati ricercati uno o più possibili utilizzi per la frazione fine, risultante da oltre il 50 per cento dei rifiuti in discarica. La sabbia ottenuta da un'ulteriore separazione meccanica si presta all'uso sia, in qualità di aggregato, nel campo delle costruzioni, sia all'interno di processi di termovalorizzazione. 

Con il corso 'Tecnologia di selezione automatica per rifiuti complessi' STADLER ha apposta altresì la propria firma sul programma formativo nel corso del secondo evento della rete NEW-MINE.

Al progetto collaborano quindici dottorandi suddivisi in quattro pacchetti di lavoro tecnici ispirati nell'impostazione alla cosiddetta 'catena del valore': esplorazione innovativa delle discariche e lavorazione meccanica; conversione termochimica solare/plasma/ibrido; riutilizzo avanzato; raffronto della combinazione di recupero delle risorse/bonifica con le varianti 'Nessuna azione', 'Bonifica classica' ed 'Estrazione in discarica classica con co-incenerimento'.

La guida di NEW-MINE, che è stato lanciato nel 2016 e ha durata quadriennale, è affidata al KU Leuven Institute for Sustainable Metals and Minerals SIM2. Lieven Machiels, che si occupa del coordinamento scientifico-tecnologico del progetto, ha chiarito: "Nella classica estrazione in discarica, l'attenzione si concentra sulla riduzione del volume dei rifiuti, ad esempio attraverso l'incenerimento e il recupero del terreno, mentre la produzione di riciclati è in generale limitata. Nel progetto NEW-MINE, abbiamo seguito un approccio che punta al massimo recupero delle risorse. Invece di bruciare la frazione leggera, produciamo un combustibile derivato da rifiuti (CDR), che viene convertito termicamente per produrre un gas sintetico e un residuo vetrificato. Il gas sintetico può essere ulteriormente riutilizzato per produrre metano o idrogeno, mentre il residuo vetrificato può essere usato per produrre cemento e materiali da costruzione".

Per la prima fase dei test di lavorazione meccanica teso al recupero di CDR e altri materiali, tra cui metalli e materiali inerti, ci si è affidati al separatore balistico STT6000 di STADLER. Le sperimentazioni hanno avuto luogo presso la discarica belga di Mont-Saint-Guibert, con la macchina posizionata su una fondazione temporanea in calcestruzzo, poiché era necessario che il trattamento dei rifiuti interrati da estrarre, caratterizzati da un livello molto più alto di umidità e fortemente degradati, avvenisse 'in loco'.

Il materiale in uscita è stato separato in tre frazioni - fine, 3D e piatta -, sulle quali si è poi intervenuti una per una, al fine di studiare ulteriori possibilità di riciclaggio. "Il processo [...] consente di risparmiare energia e diminuire l'usura delle macchine rispetto ai processi standard con trituratore e vaglio", ha sottolineato Ulrich Sigmund, responsabile Ricerca e Sviluppo per STADLER. Per quanto riguarda il materiale in ingresso, l'elevata umidità già citata ha rappresentato una sfida nella sfida, molto impegnativa, giacché ci si è trovati con pezzi di roccia e terra di peso fino a 100 kg. 

L'azione della macchina fornita da STADLER si è rivelata importante anche alla luce del fatto che i rifiuti di scavo, non selezionati né triturati, costituiscono un insieme complesso ed eterogeneo viste le quantità di impurità. Grazie invece alla possibilità di differenziazione nella loro dimensione originaria, senza bisogno di procedere a frammentazione, si sono evitate la perdita di piccole particelle nella frazione fine e di tempo, risparmiando sui passaggi.  

"L'elevata portata trattata del separatore balistico STT6000 (150t/h, a seconda della densità del materiale) lo ha reso abbastanza interessante, in quanto la quantità di rifiuti sepolti nelle discariche è considerevolmente elevata, mentre la capacità di lavorazione meccanica generale è molto bassa rispetto alla capacità di scavo", ha commentato una delle ricercatrici del progetto, Cristina Garcia Lopez. 

Il collega Bastian Küppers ha aggiunto ulteriori elementi di riflessione: "Il trattamento meccanico continuo della discarica è estremamente impegnativo, in quanto l'elevato contenuto d'acqua porta a blocchi nella catena di processo e riduce le prestazioni di impianti e macchinari. Questo vale soprattutto per la frazione fine. Il separatore balistico STADLER si è dimostrato molto robusto e utile per sciogliere, separare e quindi precondizionare il materiale per il trattamento".

Anche Christian Nordmann, Vice Direttore Ricerca e Sviluppo dell'azienda tedesca, ha lodato il prodotto: "La macchina è molto robusta grazie ai due motori e alla lubrificazione centrale durante il funzionamento. Inoltre, i cuscinetti sono molto ben sigillati, in modo che possa funzionare all'aperto. Questo permette all'STT6000 di affrontare le sfide che si trovano nel materiale di discarica scavato, come l'elevata umidità e la polvere. Nei test siamo stati in grado di individuare un modello di separazione del materiale, compresa la distribuzioni in peso e i parametri del materiale delle frazioni derivate".

L'ELFM costituirebbe l'anello mancante di un'economia circolare. Rimane però ancora molto da fare, come ha evidenziato ancora Lieven Machiels: "Il Piano d'azione per l'economia circolare dell'European Green Deal si concentra su una politica di 'prodotti sostenibili' che dà priorità alla riduzione e al riutilizzo dei materiali prima di riciclarli effettivamente, risalendo la gerarchia dei rifiuti. Tuttavia, ciò che non è ancora stato affrontato è la questione di che cosa faranno l'Europa e gli altri Paesi del mondo con le grandi quantità di rifiuti industriali e post-consumo smaltiti in discarica negli ultimi 100 anni".