RC Mantova

19 maggio 2008

Lo smaltimento dei rifiuti: la risposta è nella raccolta differenziata

Relatore: Ing. Anzio Negrini direttore della società Mantova Ambiente

Il relatore e il Presidente del RC Mantova (Giampaolo Pezzoli)

 

La relazione è stata introdotta dal socio rotariano Rag. Gian Paolo Tosoni, Presidente della Tea (al centro;

alla sua sx il Presidente del RC Mantova; alla sua dx Giovanni Muriana, Assistente del Governatore)

 

 

 

RELAZIONE DELL'ING. NEGRINI

 

 

La nuova concezione dell’attività ambientale, mira ad individuare quell’unicum che è l’ambiente, nella sua complessità di relazioni esistenti fra le sue condizioni d’uso e le attenzioni che si devono dedicare ai vari aspetti dei suoi connotati caratteristici.
 
Per questa strada, rifiuti, energia, acqua, aria e suolo, diventano un tutt’uno, al cui presidio la stessa introduzione della tariffa rifiuti, elegge i concessionari del servizio.
 
Non a caso infatti, la legge Ronchi parla di tariffa ambientale e non di tariffa rifiuti; evitando cioè di ridurre a questo solo ultimo aspetto l’attività del concessionario.
 
La ricerca del sistema ottimale di raccolta e smaltimento dei rifiuti dunque, deve essere intesa come attività che affronta con approccio multidisciplinare, tutto ciò che discende dal vivere un territorio con un pensiero al presente, ma ancor più con un occhio al futuro.
 
E’ questo sguardo rivolto fortemente in avanti, che ci ha convinti, fra le altre azioni intraprese, a dedicare energie importanti alle Amministrazioni da noi servite, che hanno dimostrato di possedere delle pronunciate sensibilità in tema di difesa ambientale e non di semplice raccolta dei rifiuti.
 
 
La ragione di fondo della raccolta domiciliare
 
“l’azione più importate fra quelle svolte da chi raccoglie rifiuti è la prima:
cioè quella che svolge il produttore all’origine, allorquando genera il rifiuto”.
 
E’ partendo da questa banale considerazione che è possibile attivare la filiera virtuosa della raccolta domiciliare.
 
D’altro canto, la fondamentale azione della separazione all’origine dei rifiuti, è naturalmente semplificata dal fatto che ognuno di noi non produce rifiuti in simultanea, ma distintamente per singola tipologia; da ciò discende la grande semplificazione nel tenere separato quello che nasce separatamente nelle nostre case e nelle nostre attività produttive.
 
Fare diversamente significherebbe condannarci a gestire il caos, ma poiché la gestione delle complessità, principalmente è attuabile tramite la sua scomposizione in tante azioni semplici, parrebbe poco arguto creare la complessità allorquando si dispone di una semplicità in origine del problema.
 
I rifiuti che produciamo ci scorrono in mano uno per volta.
 
Senza disperderci in banalità mai qualificanti, preferirei fare parlare i numeri e quelli della raccolta domiciliare sono ritratti nella seguente tabella.

 

 
I RISULTATI OTTENUTI DA Tea con la raccolta domiciliare

Credo non vi sia bisogno di dilungarci troppo sul concetto che tutto ciò che abbiamo reso riutilizzabile come materia prima seconda riciclabile, rappresenta un risparmio netto di pari quantità di materia prelevata in natura come materia prima vergine, con le facilmente immaginabili implicazioni ambientali.
 
La considerazione sulla quale però desidero richiamare la vostra attenzione, è relativa ad un ulteriore valore aggiunto che si porta dietro la pratica del riciclaggio, allorquando si parta da materiali ben selezionati all’origine, cioè al momento della loro produzione all’interno delle nostre abitazioni piuttosto che opifici: questo è rappresentato dal considerevole risparmio energetico che permette di attuare

 

CONVENIENZA  ENERGETICA DEL RICICLAGGIO

Senza scomodare LAVOISIER, è facile comprendere come la trasformazione della materia possa avvenire a patto di un lavoro e quindi di una spesa energetica, che sarà tanto più grande quanto più vorremo fortemente modificare lo stato fisico in cui la materia si trova.
 
Evidentemente, tanto più saremo prossimi allo stato fisico che desideriamo ottenere, tanto meno dispendioso risulterà essere il percorso per ottenere la nostra trasformazione.
 
Il vetro che deve rimanere vetro, la carta che deve restare carta, l’alluminio che deve restare allumino ed il ferro che deve rimanere ferro, accorciano decisamente il cammino energetico che dobbiamo percorrere rispetto alla partenza dal  materiale naturale vergine.
 
Riciclare i rifiuti permette di salvaguardare l’ambiente non solo perché recuperiamo materia dunque, ma anche per un evidente risparmio energetico ottenibile dalle diverse modalità produttive.
 
Questo concetto è dimostrabile calcolando le energie di produzione necessarie per i vari materiali:
 
IL VETRO
Per la produzione del vetro utilizzando materie prime, è necessario utilizzare:
 
il 72% di silice (1), il 13% di carbonato di calcio (2) e il 15% di carbonato di sodio (3), che permette di abbassare la temperatura di fusione durante il processo produttivo.
 
E’ importante far notare che abbassare la temperatura di fusione di un materiale, permette di risparmiare energia.
 
L’energia totale di fusione (E tot) necessaria per produrre il vetro da materie prime è la somma delle energie necessarie per fondere le tre quantità sopra citate.
 
E tot = E1+E2+E3
 
E1 = m1•Csp1• (∆T)
 
E2 = m2•Csp2• (∆T)
 
E3 = m3•Csp3• (∆T)
 
dove m1, m2 e m3, Csp1, Csp2, Csp3 sono rispettivamente le masse e i calori specifici relativi ai tre componenti principali.
 
∆T è la variazione termica tra la temperatura ambientale e quella di fusione.
 
Per il calcolo, consideriamo una temperatura ambientale di 298 K e una temperatura di fusione di 1873 K; Csp1 = 0,703 (kJ/kg•K); Csp2 = 1,05 (kJ/kg•K);
Csp3 = 1,23 (kJ/kg•K) e un ∆T = 1575 K.
 
 
Per produrre 1 kg di vetro è necessario utilizzare il 20% di materie prime in più e da queste considerazioni si ricava che:
 
 E1 = 797 kJ; E2 = 215 kJ; E3 = 291 kJ e E1+E2+E3 = 1303 kJ, ma per produrre 1kg di vetro bisogna incrementare tale energia del 20 % e quindi l’energia totale necessaria è pari a 1,2•1303 kJ = 1563 kJ.
 
 
Se produciamo il vetro da materiale riciclato, si nota che da 1kg di rottame di vetro, si ricava 1kg di prodotto nuovo e inoltre la temperatura di fusione si abbassa da
1873 K a 1673 K.
 
Quindi, considerando Csp = 0.837 (kJ/kg•K) e un ∆T pari a 1375 K, si ricava che
 
E = 1151 kJ
 
La differenza energetica necessaria è pari a 412 kJ/kg (0,115 kWh/kg), equivalente ad un risparmio energetico del 35%.
 
 
I METALLI FERROSI
 
L’ACCIAIO
Per i metalli, il risparmio è ancora più marcato.
 

Per produrre una tonnellata di acciaio da materie prime è necessario un quantitativo energetico pari a 33.000 MJ, mentre lo stesso quantitativo ricavato da materiale riciclato richiede da 12.000 a 17000 MJ. Si ha quindi un risparmio energetico medio di 18.000 MJ/t, intorno al 43%. (fonte Cna)

 
L’ALLUMINIO

La produzione di alluminio da materiale riciclato permette un risparmio energetico pari a 183.381 MJ/t, intorno al 95%. (fonte Cial).

 

Il recupero di energia per incenerimento, nel caso del vetro e del metallo, che non sono combustibili, non è possibile.

 

Da ciò si deduce che il riciclo del vetro e del metallo è un percorso obbligato, sia per quanto riguarda la convenienza energetica che per la salvaguardia ambientale

 

 

CARTA E CARTONE
Il risparmio di energia nel caso della produzione di carta e cartone, è intorno a 14.000÷15.000 MJ a tonnellata di prodotto finito, in quanto, per la produzione di carta riciclata, non è necessario agire per separare la cellulosa dalla lignina. Si ottiene una percentuale di risparmio energetico che va dal 360% al 900%. (fonte Comieco).
 
LA PLASTICA
Il risparmio energetico per la plastica, è ottenibile grazie ad una separazione per tipologia di materiale, in particolare per quanto riguarda PET e PVC.
Per PET e PVC, si ottengono rispettivamente i seguenti risparmi energetici attraverso il riciclo: 30.000 MJ e 15.000 MJ per tonnellata. (fonte Ambiente Italia).
 
L’UMIDO
Già il recupero di energia da RIFIUTO BIODEGRADABILE attraverso la digestione anaerobica in discarica, permette una produzione di biogas che fornisce un valore energetico di 0,47 kWh/m³ (1692 kJ/m³), mentre in un allevamento zootecnico si arriva in media alla produzione di 500 m³/a di biogas per ogni tonnellata di “rifiuto”, equivalenti a circa 1,35 kWh/a·t (4860 kJ/a·t), ma su questo argomento il dott. SORDELLI è assai più esaustivo del sottoscritto.
 
I valori dei risparmi energetici relativi al riciclaggio di ogni materiale rispetto all’uso di materiale vergine sono riassumibili nella seguente tabella:
 

Tutto questo senza contare lo sforzo energetico per rendere disponibili le materie prime da utilizzare nei vari processi industriali.
Oltre ai  sopra elencati risparmi energetici ed ambientali, non possiamo tacere i vantaggi occupazionali che la raccolta domiciliare dei rifiuti genera.
 
 
 
ANALISI DEGLI EFFETTI OTTENIBILI
CON L’ESTENSIONE DELLA RACCOLTA DOMICILIARE
ALL’INTERA PROVINCIA DI MANTOVA
Il caso Suzzara
 
A far data dal novembre 2004, anche il Comune della città del premio, ha deciso di passare alla raccolta domiciliare del rifiuto, dopo aver raggiunto livelli di raccolta differenziata che si possono considerare come limiti di sistema, per superare i quali è necessario appunto, cambiare sistema.
 
E’ sicuramente il caso più hard fino ad ora affrontato, con i suoi quasi 19.000 abitanti, inseriti in un tessuto urbano e socioeconomico, che riproduce in maniera assai compiuta il travaglio con il quale l’occidente deve abituarsi a convivere, una tipologia edilizia che spesso presenta un forte sviluppo verticale, unito ad un centro storico con i connotati tipici delle tante città italiane che non dimenticano i propri trascorsi medioevali.
 
Anche la scelta a regime è stata la completa domiciliarizzazione di tutte le frazioni  di materia da raccogliere.
 
Riteniamo di avere ragione di credere che l’esperienza consumata a Suzzara possa essere posta a riferimento dell’esportabilità del modello anche in realtà urbane apparentemente inadatte alla raccolta puntuale.
 
Le reazioni dell’utenze, inizialmente refrattarie alla novità, si sono a poco a poco trasformate in convinta approvazione del metodo e l’equità contributiva derivante dalla determinazione puntuale della tariffa, ha fortemente contribuito a decretare il gradimento del sistema.
 
Si è preso a riferimento Suzzara, per analizzare il confronto fra il metodo tradizionale di raccolta rifiuti ed il metodo domiciliare, perché si ritiene che Suzzara presenti difficoltà più che medie nell’espletamento del servizio domiciliare.
 
Classicamente il servizio di raccolta rifiuti a Suzzara, prima del novembre 2004, riproduceva la più classica impostazione nostrana:
509 cassonetti stradali per la raccolta del rifiuto indifferenziato
81 campane per il vetro
64 campane per la carta
68 campane per la plastica
dando luogo ai seguenti consumi annui di energia per la raccolta:
Consumo di gasolio di 43.366,93 litri, pari ad un dispendio energetico di 1.575.743,64 MJ.
Dando luogo ai seguenti recuperi energetici:
 
 
Considerato il maggior impiego di mezzi necessari per la raccolta domiciliare di tutte le frazioni di rifiuto, i consumi si sono modificati nel seguente modo, distinti per singola frazione raccolta:
 

A fronte però di tale maggior spesa energetica per effettuare la raccolta, dalla precedente esposizione, date le quantità raccolte separatamente, è facile stimare un recupero di energia dovuto alla pratica del riciclaggio pari a 64.514.826,94 MJ, così distinti:

A questi risultati si è giunti ipotizzando di portare in combustione tutto il residuo raccolto e recuperare le singole quantità di differenziata ottenibili con le due tecniche analizzate.
 
 
Si è voluto tenere conto anche del diverso potere calorifico che possiede il secco raccolto con cassonetti ed il secco raccolto con la tecnica domiciliare (rispettivamente 2100 kcal/kg e 4.000 kcal/kg), oltre che ipotizzare una produzione di energia dalla fermentazione della frazione umida raccolta separatamente, pari 2730MJ/ton.
 
Ne consegue il quadro dei recuperi seguente:

 
Da tale confronto quindi, si evidenzia un maggior consumo energetico nella fase della raccolta domiciliare pari a 2.281.397,20 MJ ed un maggior risparmio di energia proveniente dai recuperi attuabili con il riciclaggio dei rifiuti raccolti separatamente pari a 64.514.826,94 MJ.
 
Rammentati quindi i recuperi energetici evidenziati precedentemente il saldo attivo risulta essere:
 
 
 
Per dare evidenza al rapporto esistente fra le energie in gioco e rendere percettibile quale sia l’entità dell’energia recuperabile rispetto alla maggior spesa energetica per la raccolta domiciliare, basta osservare il grafico seguente.:

 

Conclusioni:
 
Pensando quindi di estendere il modello Suzzara all’intera provincia di Mantova, considerando che nel corso dell’anno 2005 sono state raccolte 217.437 tonnellate di rifiuto, si potrebbe ottenere un saldo attivo di  30.120,49 MWh (108.433.781,92 MJ) per ogni anno (viene omessa l’esposizione delle varie fasi di calcolo che comunque ritraggono gli stessi criteri adottati per l’analisi del caso Suzzara), che è come dire che la provincia di Mantova è in grado di attuare un risparmio pari alla produzione di una centrale di 4,02 MW di potenza.
 
Non male, fermo restando sempre,  il saldo attivo dell’intera quantità di materia recuperata e quindi non sottratta all’ambiente e per accaparrarsi la quale avremmo dovuto affrontare la non piccola spesa energetica dell’estrazione e trasporto delle materie prime.
 
Da ultimo, ma non in ordine di importanza, mi preme rimarcare che la tecnica della raccolta domiciliare è per Mantova Ambiente (gruppo Tea Spa) un settore maturo, da lungo tempo uscito dalla fase sperimentale e padroneggiato con dimestichezza tale da ritenerlo applicabile nella quasi totalità del territorio mantovano.
Con queste brevi considerazioni spero di aver dissipato qualche amletico dubbio che ancora alberga nella mente di alcuni di noi ed ho preferito affidare alla schematica analisi scientifica, ciò che spesso è carico di pregiudizi, luoghi comuni ed anche qualche prevenzione, per affermare che è ormai ben individuato un “sistema Mantova nuovo”, che potrà diffondersi senza contraccolpi di sorta, collocandoci per una volta, in una delle eccellenze più qualificanti del nostro tempo: quella ambientale.
 

(Doc. di riferimento: Rapporto Rifiuti 2007 - APAT.pdf )