RECUPERO E RIUTILIZZO DI MATERIALI DA DEMOLIZIONE:
Aspetti Tecnico-Economici

INTRODUZIONE

I rifiuti da demolizione e costruzione (cosiddetti rifiuti da C&D) provengono essenzialmente dalle operazioni di costruzione e manutenzione delle opere edili, delle infrastrutture stradali e ferroviarie, da attività estrattive, ecc. Tali rifiuti sono per la maggior parte costituiti da frazioni inerti quali: calcestruzzo, laterizi, ceramiche, terre di scavo, ecc. che posseggono, di per sé, grandi potenzialità di recupero e riutilizzo, potenzialità che però vengono in larga misura disperse poiché questi rifiuti, per la maggior parte, vengono smaltiti in discarica, se non addirittura abbandonati abusivamente.
Essi vengono già impiegati nell'industria delle costruzioni stradali come materiale di sottofondazione o come riempimento nei rilevati (Fig.1), ma tale modalità di riutilizzo è limitata alle frazioni di pezzatura più grossa ed inoltre consente di smaltire solo volumi relativamente piccoli di macerie. Infatti, in Italia ogni anno si producono 20 milioni di tonnellate di detriti da demolizione, corrispondenti a 350 kg annui per abitante (1): con tale quantitativo sarebbe possibile ricoprire ogni anno l'intera rete autostradale italiana (di circa 2900 km) con uno strato spesso circa 1 metro. È quindi evidente la necessità di trovare altri campi d'applicazione che consentano di smaltire quantità più massicce di rifiuti da C&D.

Peraltro, la produzione di detriti provenienti dalla demolizione di edifici risulta in forte crescita, con una produzione annua nell'ambito della Comunità Europea stimata attualmente in 180 milioni di tonnellate (corrispondenti a 610 kg annui per abitante), ma che entro sessanta anni arriverà all'ordine di 500 milioni di tonnellate, come dimostrano alcuni studi condotti dalla società inglese Environmental Resources Limited, riportati anche nel documento redatto dalla Commissione Europea DG ENV.E.3 - Management of Construction and Demolition Waste (2).

TECNICHE DI DEMOLIZIONE

In fase di demolizione, generalmente, viene prodotto un flusso indifferenziato di macerie, costituito da frazioni eterogenee, che rende complesse e, quindi, costose le eventuali operazioni di recupero. In quest'ottica, una separazione preliminare dei materiali può risultare conveniente. In vista di un riutilizzo dei rifiuti sarebbe quindi opportuno ricorrere a tecniche di "demolizione selettiva". La demolizione selettiva è una pratica che mira a separare le diverse frazioni di materiali demoliti per sottoporli ad adeguati trattamenti che ne facilitino il re-impiego. Infatti, tanto più omogeneo è il materiale ottenuto dalla demolizione, tanto più elevate sono le possibilità di recupero. Questo tipo di demolizione richiede, naturalmente, una riorganizzazione del cantiere edilizio, non solo perché le operazioni tradizionali vengano sostituite da operazioni di smontaggio e destrutturazione finalizzate all'ottenimento di frazioni omogenee, ma anche perché si richiede di un'adeguata formazione del personale di cantiere.
Un'idea potrebbe essere quella di affidare al medesimo soggetto che provvede al riciclaggio delle macerie il compito di demolire e liberare il cantiere dai rifiuti prodotti.
Sarebbe inoltre auspicabile, in fase di progetto, predisporre di una cosiddetta "carta dei materiali" nella quale siano indicati quei materiali che andranno a costituire i rifiuti da demolizione in modo da poter individuare, per ciascuno, la tecnica di smantellamento più adeguata.
L'Italia è in ritardo, rispetto ad altri Paesi europei, nell'applicazione della demolizione finalizzata al recupero del materiale; comunque, in questi ultimi anni si sono registrati progressi nell'incentivazione al recupero e al riutilizzo di materiali riciclati. Questa tendenza è stata recentemente dimostrata da tutta una serie di iniziative e di provvedimenti in materia e dall'elaborazione, da parte della Commissione Edilizia dell'UNI, di una Guida alla demolizione selettiva. La linea guida UNI fornisce indicazioni progettuali ed esecutive per dare una regolamentazione al processo di demolizione delle opere
edilizie e di ingegneria civile con lo scopo sia di ridurre la produzione, sia di valorizzare i rifiuti da C&D (3).

IL MERCATO DEL RECUPERO E DEL RICICLAGGIO

Per quanto riguarda il recupero di tali materiali, mettendo in relazione la stima del mercato potenziale dei detriti prodotti, elaborata dal CRESME, con i dati forniti dalle 268 imprese di gestione delle discariche autorizzate per rifiuti speciali inerti e di impianti per il trattamento di macerie, si deduce che in Italia solo l'8,8% del totale dei detriti viene riutilizzato o recuperato (1).
In tal senso viene ancora riscontrato un notevole ritardo rispetto agli altri paesi europei: infatti, già nel 1990 secondo le stime della European Demolition Association (E.D.A.), in Olanda veniva recuperato o riutilizzato il 60% del totale dei detriti, in Gran Bretagna il 42%, in Belgio il 38% e in Germania il 16%. Un ulteriore aggiornamento di tali dati all'anno 1999 è reperibile nel documento redatto dalla Commissione Europea DG ENV.E.3, del 4 Aprile 2000 (2) ed è stato riportato in Tabella 1.

Tabella 1 - Produzione totale di rifiuti da C&D, percentuali di recupero e di conferimento a discarica per i paesi della Comunità Europea.

Il costo dello smaltimento dei rifiuti, pur variando da zona a zona, dipende fortemente dalla distanza tra il cantiere di demolizione e l'impianto di stoccaggio ed è in continuo aumento, data la progressiva diminuzione dei siti effettivamente disponibili all'ubicazione di discariche.
Il riciclaggio del materiale demolito incontra, quindi, sia le esigenze degli operatori del settore, che vedono la possibilità di reinserire nel processo produttivo un rifiuto che comporta un costo di smaltimento, sia le esigenze delle Amministrazioni Pubbliche, alle quali si prospetta una possibilità di far fronte alle emergenze legate alla questione ambientale. D'altra parte, in numerose parti d'Europa si registra una disponibilità di inerti naturali sempre più ridotta a fronte di una notevole richiesta, con un conseguente aumento del prezzo del calcestruzzo al metro cubo; tutto ciò potrebbe contribuire a rendere l'aggregato riciclato concorrenziale con l'aggregato naturale sotto il profilo economico (4).

LA PRODUZIONE DELL'AGGREGATO RICICLATO

Il processo di produzione dell'aggregato riciclato a partire dai rifiuti da C&D non è molto diverso da quello con cui si ottengono gli inerti naturali di frantumazione dal trattamento di blocchi lapidei provenienti da attività estrattiva e non comporta sostanziali costi aggiuntivi anzi un risparmio energetico (vedi Tabella 2). Tale processo consiste in tre fasi, sulle quali si basano gli schemi di funzionamento degli impianti per il trattamento delle macerie:

· la selezione del materiale;
· la decontaminazione.
· la riduzione delle pezzature;

Tali impianti possono essere di tipo supermobile (su mezzo gommato o cingolato), di tipo mobile (trasportati per mezzo di rimorchi), oppure fissi. Le installazioni fisse potrebbero avere lo svantaggio di essere localizzate in una zona distante dal cantiere di demolizione, tuttavia l'onere legato al trasporto delle macerie viene compensato dalla maggiore produttività e dalla migliore qualità del prodotto. Una corretta dislocazione sul territorio degli impianti fissi sarebbe in tal senso auspicabile e permetterebbe di abbassare il costo dell'inerte di riciclo.

Tabella 2 - Consumi energetici stimati per le varie fasi di lavorazione (5).

LA TECNOLOGIA R.O.S.E.

Viene presa in esame una particolare categoria di impianti fissi di riciclaggio, ovvero quelli che utilizzano la tecnologia R.O.S.E. (acronimo che sta per Recupero Omogeneizzato degli Scarti in Edilizia); si tratta di una tecnologia relativamente recente capace di garantire, a tutt'oggi, il miglior livello qualitativo dell'aggregato riciclato prodotto.
In Fig. 2 viene illustrato lo schema di funzionamento di un tipico impianto basato sulla tecnologia R.O.S.E.. Per quanto concerne il bilancio di massa di tali impianti, si può affermare che il rendimento è molto elevato; infatti, per ogni tonnellata di materiale rifiuti da C&D in ingresso, si hanno mediamente in uscita più di 990 kg di inerte riciclato.

Fig. 2 - Schema di funzionamento.

BILANCIO ENERGETICO

E' possibile fare un confronto, in termini di energia spesa, tra le operazioni unitarie che costituiscono il processo di recupero e di riciclo dei rifiuti derivanti da demolizioni e quelle necessarie alla produzione di inerti naturali di frantumazione dove la materia prima viene ricavata da attività estrattiva, facendo riferimento ai valori stimati, riportati in Tabella 2, relativi ai consumi energetici richiesti per le diverse fasi di lavorazione (5).
Dall'analisi dei dati riportati in Tabella 2 è stato possibile dedurre che il consumo energetico legato alla produzione di inerte naturale, è pari a circa il quadruplo rispetto a quello necessario agli impianti di riciclaggio di materiali da demolizione di tipo fisso (5).
Un'analoga valutazione è stata condotta da Copple (6) che ha confrontato i consumi energetici relativi alle produzione di una stessa quantità di calcestruzzo con aggregato riciclato o con inerte naturale. I risultati ottenuti da Copple hanno dimostrato come sia più conveniente, da un punto di vista del risparmio di energia, produrre calcestruzzi con aggregato riciclato, anche se la cava per l'estrazione di inerte naturale si trova nella immediate vicinanze del cantiere e quindi è minima l'energia spesa per il suo trasporto.

COMPOSIZIONE DELLE MACERIE PRIMA E DOPO IL TRATTAMENTO

La composizione delle macerie è estremamente variabile, in particolare è fortemente dipendente dalla localizzazione territoriale e presenta valori differenziati tra i diversi stati nazionali e tra le regioni di uno stesso paese, anche se la progressiva diffusione della tecnologia del calcestruzzo armato può far supporre un aumento generalizzato della
percentuale del calcestruzzo con conseguente miglioramento della qualità dell'aggregato riciclato. In Figura 3.a è illustrata la composizione dei rifiuti di C&D italiani nel 1992, secondo i dati raccolti dalla E.D.A.. L'efficacia del trattamento può essere in primo luogo valutata monitorando la composizione dei materiali in uscita dall'impianto di riciclaggio, con particolare attenzione alla capacità di ridurre le percentuali di materiale non idoneo. In Figura 3.b è riportato un esempio, relativo all'aggregato riciclato prodotto da un impianto R.O.S.E. sito a Villa Musone (Ancona).

Fig. 3 - Composizoni percentuali di rifiuti di C&D (a) e di aggregati prodotti (b).

COSTI DELL'AGGREGATO RICICLATO E CAMPI DI IMPIEGO

Facendo riferimento alle osservazioni mensili della C.C.I.A.A. di Milano relative a giugno 2000, è possibile rilevare per l'aggregato riciclato un prezzo all'ingrosso pari a 0.44¸0.67 € per ogni 100 kg di materiale, ovvero pari a circa la metà del costo delle analoghe frazioni di inerte naturale.
Il materiale proveniente da impianti R.O.S.E. può essere impiegato in vari modi: le frazioni con diametro massimo maggiore di 15 mm possono essere riutilizzate come riempimento per rilevati e sottofondi stradali; le frazioni 5-15 mm e 0-5 mm, opportunamente combinate, possono trovare impiego come inerte per calcestruzzi strutturali di resistenza caratteristica fino a 35 MPa e la frazione fine (0-5 mm) può ulteriormente essere impiegata per produrre malte premiscelate od anche come aggiunta al terreno rimosso durante gli scavi, per consentire il suo successivo riutilizzo nel riempimento degli scavi stessi. Infine, la polvere finissima generata durante le fasi di macinazione può trovare impiego come filler nella produzione di calcestruzzi autocompattanti.

BIBLIOGRAFIA

1. Agenzia Regionale Materie Prime Secondarie S.p.a - Ancona, Raccolta, Deposito e Trattamento di Rifiuti Inerti, pp. 1-114, 1999.
2. European Commission, Directorate-General Environment, DG ENV.E.3, Management of Construction and Demolition Waste, Working Document N°1, 4 April 2000, pp. 1-26.
3. Ente Nazionale Italiano di Unificazione, "Riduzione dell'impatto ambientale dei rifiuti da costruzione. Terminologia e linee guida", Milano, novembre 1999.
4. De Pauw, C. Reuse of building materials and disposal of structural waste material, RILEM Report No. 9, Disaster Planning, Structural Assessment, Demolition and Recycling, Edited by C. De Pauw and E. K. Lauritzen, Published by E. & F.N. Spon, London, pp.133-159, 1994.
5. Nicosia, S., Lucchese, A., Rizzo, G. and Ercoli, L. Riciclo di Rifiuti da Demolizione: un Contributo all'Ecobilancio, Proc. of the IV European Waste Forum, Innovation in Waste Management, C.I.P.A. Ed., Milan, Italy, Vol. 1, pp. 399-414, 2000.
6. Copple, F. Costs and energy considerations, Proceedings of the National Seminar on PCC Pavement recycling and rehabilitation, St. Louis, Missouri, USA, pp. 134-139, 1981.