La crisi della gestione dei rifiuti in plastica: cause e possibili soluzioni

Il mio lavoro di tesi inizia ad agosto 2018, attraverso una collaborazione col team di STADLER Italia finalizzata allo svolgimento di prove sperimentali sul nuovo impianto di selezione della plastica di A2A a Cavaglià (BI). Per tutto il mese sono state condotte prove per testare l’efficienza dell’impianto e per individuarne le criticità. Al termine di questo periodo, a ritroso, ho ricercato le cause della difficoltà a gestire alcuni flussi di plastica. Tra i risultati più rilevanti è emerso come il divieto di importazioni di rifiuti in Cina, il cosiddetto China’s Ban, abbia sovraccaricato la filiera di gestione mettendo a nudo alcune problematiche riguardanti la sostenibilità del riciclo dei rifiuti in plastica. Inoltre, l’evoluzione dei consumi di imballaggi con il conseguente aumento di quelli non riciclabili e dei biopolimeri ha contribuito ad aggravare queste problematiche. Abbiamo a disposizione molti interventi e poco tempo per risolvere questa crisi; è possibile agire sul mercato della plastica riciclata o riprogettare l’imballaggio nel suo complesso, ma qualsiasi soluzione necessita di una stretta collaborazione tra gli attori in gioco.

Michele Paglia

Demolizione selettiva o tradizionale?

Il mio lavoro di tesi è da intendersi come parte di un progetto commissionato da Regione Lombardia al gruppo di ricerca AWARE.  Lo studio indaga i potenziali impatti ambientali legati alla fase di fine vita degli edifici, concentrandosi su come l’uso di diverse tecniche di demolizione può influenzare le prestazioni del sistema in analisi. La metodologia del Life Cycle Assessment (LCA) viene utilizzata per analizzare e confrontare diversi scenari: per un edificio residenziale, lo scenario di demolizione selettiva viene confrontato con quello di demolizione tradizionale, utilizzando i dati primari sito-specifici forniti dalle aziende di demolizione. L’obiettivo principale è quello di indagare se e come gli impatti associati ad una demolizione selettiva siano compensati dai benefici derivanti dal recupero, dal riutilizzo e dal riciclo dei rifiuti, che questa demolizione ci si aspetta massimizzare. Dai risultati è emerso come tecniche di demolizione selettiva debbano essere incoraggiate ma, soprattutto, migliorate: migliori prestazioni del sistema sono garantite infatti solo dalla massimizzazione del riutilizzo/riciclo dei rifiuti separati in cantiere e, dove non possibile, dal recupero di energia.

Michela Ruggeri

Migliorare la gestione del rifiuto residuo in Puglia

Il mio lavoro di tesi, svolto all’interno del LEAP di Piacenza, è consistito in uno studio della gestione e del trattamento del rifiuto urbano residuo nella Regione Puglia, seguito dalla formulazione di una proposta migliorativa. Per prima cosa si sono definiti i bilanci di massa degli anni 2016 e 2017, caratterizzando ciascun flusso in entrata ed uscita da ogni impianto della filiera, così da evidenziare la principali criticità del sistema. Ne è seguita un’analisi critica del nuovo Piano Regionale e la formulazione del nostro scenario, per cui sono state definite le tecnologie di trattamento ed i loro relativi flussi di materia. La validità della nostra proposta è stata verificata anche con un’analisi ambientale semplificata, che ha permesso di confrontare le emissioni di CO2 equivalente, NOx e particolato attualmente generate dalla filiera di trattamento con quelle previste nello scenario migliorativo, cosa che ha evidenziato un miglioramento per tutti gli impatti.

Andrea Airoldi

Sacchetti di carta per la raccolta dell’umido e biometano: quali relazioni?

Nella sessione di Lauree Magistrali di Luglio 2018 si è parlato di digestione anaerobica e di sacchetti di carta. Complimenti a Francesco e Alberto!

“Il mio lavoro di tesi ha riguardato il confronto tra sacchetti per la raccolta del rifiuto organico in carta riciclata e quelli in bioplastica. L’obiettivo è stato quello di valutarne le differenze in fase di raccolta domestica e in fase di digestione anaerobica, per farlo abbiamo diviso il lavoro in due parti: le prove di evapotraspirazione domestiche e i test BMP nel laboratorio della “Fabbrica della bioenergia” nel polo di Cremona del Polimi.
Dalle prove domestiche in cui abbiamo testato sacchetti differenti in parallelo per tutta la stagione invernale e primaverile è risultato che la carta permette delle perdite di massa più alte della bioplastica grazie ad un’evapotraspirazione maggiore.
I test BMP hanno invece mostrato che dalla carta è possibile produrre quasi quattro volte il metano prodotto dalla degradazione della bioplastica; la degradazione della carta è inoltre più veloce e il materiale al termine delle prove è risultato chiaramente più disgregato.
I sacchetti in carta per la raccolta dell’umido possono quindi portare vari miglioramenti sia economici che impiantistici nella filiera del recupero del materiale organico”
Francesco Poma

Il mio lavoro di tesi si è configurato come uno studio di fattibilità di un impianto integrato anaerobico-aerobico finalizzato alla produzione di biometano, che utilizza come matrice in ingresso la FORSU. Lo studio, comprensivo di inquadramento normativo e programmatico di riferimento, di una parte tecnica di dimensionamento e di una analisi economica, ha dimostrato come la realizzazione di questa tipologia di impianti sia al momento particolarmente incentivata dalla recente approvazione del Decreto 2 marzo 2018, in tema di biometano. In aggiunta si è incluso nello studio un’ulteriore analisi volta a valutare i vantaggi per l’impianto di trattamento derivante dal conferimento del rifiuto all’interno di sacchetti in carta al posto degli usuali sacchetti in bioplastica. I risultati, sebbene basati su dati sperimentali preliminari, hanno mostrato importanti vantaggi sia dal punto di vista dei costi che della gestione del rifiuto organico.
Alberto Fanchini

Controllo del mercurio, recupero delle ceneri pesanti, material flow analysis dei rifiuti in Italia e Danimarca, incentivi sul biometano

Una intensa sessione di laurea, quella di Aprile 2018!

Il nostro lavoro di Tesi, in collaborazione con il gruppo Unicalce S.p.A., ha avuto come scopo l’analisi degli effetti del dosaggio ad alta temperatura di un sorbente magnesiaco sull’abbattimento dei gas acidi e sulla rimozione di mercurio nella termovalorizzazione. Si sono analizzate le prestazioni ambientali, gestionali ed energetiche del reagente grazie ai risultati ottenuti da una prova sperimentale condotta presso il termovalorizzatore di Torino di TRM S.p.A.
Dai risultati è stato osservato un marcato abbattimento dei gas acidi liberati dalla combustione e un risparmio di bicarbonato con conseguente riduzione della produzione di prodotti sodici residui. Inoltre, il dosaggio del reagente da luogo a ceneri leggere di caldaia più fini e con punti di fusione più elevati, con vantaggi dal punto di vista della pulizia della caldaia.
Il sorbente ha infine manifestato un effetto di attenuazione sul valore di mercurio totale registrato in uscita caldaia, con effetti più marcati all’aumentare del dosaggio.
La tecnologia studiata si è rivelata semplice, economica e adattabile ai sistemi già esistenti per la termovalorizzazione dei rifiuti urbani.
Andrea Martino Amadei e Federico Monti

L’obbiettivo del mio lavoro di tesi è stato quello di ottenere dei valori di cessione coerenti con i valori di pH e di rapporto L/S di campo da inserire all’interno di uno studio LCA sul trattamento e sul recupero delle ceneri pesanti. Per raggiungere tale obbiettivo, sono stati eseguiti in laboratorio dei test di cessione a pH variabile e rapporto L/S variabile su due diversi materiali ottenuti dal recupero delle ceneri pesanti. Per le specie maggiormente influenzate dal pH, sono stati selezionati i valori di concentrazione risultanti dal test a pH variabile in corrispondenza del pH di campo, mentre per le specie maggiormente influenzate dal rapporto L/S, sono stati selezionati i valori risultanti dal test a rapporto L/S variabile in corrispondenza del rapporto L/S di campo. I risultati ottenuti hanno confermato l’importanza di considerare i valori di campo di pH e di rapporto L/S per l’ottenimento di un’analisi che sia rappresentativa della situazione reale.
Peter Piperno

Le recenti normative europee nel campo della gestione dei rifiuti mirano ad applicare il concetto di Economia Circolare in tutti i paesi europei. Sarebbe necessario ottimizzare la separazione dei rifiuti e i processi di riciclo affinché i rifiuti mandati in discarica diminuiscano e, contemporaneamente, una maggior quantità di rifiuto venga mandato a recupero. Prima di effettuare una qualsiasi azione è necessario analizzare la situazione attuale ed in questo contesto che si inquadra la mia tesi. Infatti, lo scopo è stato quello di creare un modello della attuale gestione dei rifiuti urbani, basato sul concetto di Analisi di Flussi di Materiali (MFA), come supporto a sviluppi futuri. La tesi, svolta in parte presso la Technical University of Denmark, in particolare, si focalizza sulla gestione dei rifiuti Danesi e Italiani, effettuando anche dei confronti interessanti tra i due paesi.
Il modello proposto è stato inoltre utilizzato per effettuare una serie di scenari futuri, per entrambi i pesi, con lo scopo di incrementare la separazione dei rifiuti alla sorgente. I risultati proposti mirano al raggiungimento degli obiettivi posti dalle normative europee.
Elisabetta Abbate

Nel mio lavoro di tesi mi sono occupato dell’upgrading di un impianto di compostaggio esistente (SILEA spa) con un comparto anaerobico finalizzato alla produzione di biometano. Il binomio anaerobico-aerobico è infatti considerata la miglior prassi per il trattamento del rifiuto organico e la valorizzazione economica risultante dall’applicazione del decreto biometano firmato in data 2 Marzo 2018 prefigura degli interessanti scenari di sviluppo in tal senso. In questo lavoro prettamente progettuale, si sono enfatizzati aspetti tecnico-pratici affiancati ad un’approfondita ricerca in merito a casi di impianti reali pervenendo alla redazione di uno studio di fattibilità che ha mostrato interessanti prospettive.
Federico Bonacina

 

 

Gli impatti della gestione di RUR e FORSU nell’est milanese

La mia tesi parte da un lavoro commissionato dalla società CAP al gruppo di ricerca AWARE. Lo studio valuta, tramite la metodologia LCA, i potenziali impatti ambientali associati all’attuale sistema di gestione del Rifiuto Urbano Residuo (RUR) e della frazione organica (FORSU), prodotti in 5 Comuni della provincia di Milano (Cologno Monzese, Cormano, Pioltello, Segrate e Sesto San Giovanni). Attualmente il RUR viene sottoposto ad un processo di incenerimento presso il termovalorizzatore di Sesto San Giovanni, mentre la FORSU a trattamenti di compostaggio e digestione anaerobica in diversi impianti. I risultati di tale scenario serviranno come confronto con il potenziale scenario futuro, secondo il quale il RUR subirà un trattamento meccanico a freddo per il recupero di materia e il CSS prodotto subirà anch’esso un processo di incenerimento, mentre la FORSU verrà trattata con un processo di digestione anaerobica presso la nuova piattaforma integrata con produzione di biometano a Sesto San Giovanni.

Martina Valli

Biometano, Combustibile Solido Secondario, Rifiuti da Costruzione e Demolizione, Riciclo della Plastica: le ultime tesi di laurea del gruppo AWARE

L’impiego di biometano da digestione anaerobica della FORSU è di interesse crescente grazie alle buone caratteristiche di quest’ultimo come biocombustibile. La sua produzione, mediante upgrading del biogas, porta alla separazione di anidride carbonica biogenica, che generalmente viene rilasciata in atmosfera. Lo scopo della tesi è stato quello di stimare le possibili emissioni negative di gas serra dovute all’impiego sia del biometano, come combustibile liquido per l’alimentazione dei mezzi di raccolta dei rifiuti, sia dell’anidride carbonica, all’interno di alcuni processi, basandosi sulla quantità di biogas che potrebbe essere prodotto in Italia, nel 2030; è stato poi valutato quanto tali emissioni potrebbero influire sullo scenario emissivo italiano.
Elena Leoni

Il mio lavoro di Tesi, nato dalla collaborazione tra il Politecnico di Milano e Ricerca Sistema Energetico-RSE S.p.A., è volto ad individuare i trattamenti in grado di migliorare il processo di trasformazione del rifiuto urbano residuo (RUR) in energia. In particolare in una prima fase si è effettuata un’analisi delle prestazioni delle filiere di produzione ed utilizzo del Combustibile Solido Secondario presenti in Italia. In una seconda fase si è effettuata una Life Cycle Costing (LCC) analysis attraverso la quale si sono stimati i costi di alcune delle filiere più rappresentative del parco impianti italiano. Dai risultati è emersa quale sia la tecnologia di trattamento migliore, rendendo così possibile la proposta di scenari migliorativi che possono essere implementati al posto di quelli attualmente esistenti.
Roberta Bassani

Il mio lavoro di tesi è parte di un progetto di ricerca commissionato da Regione Lombardia al gruppo di ricerca AWARE. Lo studio valuta, attraverso la metodologia LCA, gli impatti ambientali dell’attuale sistema di gestione e recupero dei rifiuti C&D non pericolosi a base di gesso e gli impatti dei possibili scenari futuri alternativi di recupero.
I risultati forniscono un supporto alle politiche regionali, al fine di migliorare la gestione del sistema e ottimizzare il recupero di questo flusso di rifiuti.
Grazie alla realizzazione di questa tesi ho avuto l’opportunità di intraprendere uno stimolante lavoro di ricerca scientifica. È stata un’esperienza entusiasmante, che mi ha fatto crescere e concludere in modo soddisfacente il mio percorso universitario.
Marta Giurato

Il mio lavoro di tesi, inquadrato nell’ambito della gestione e del trattamento dei rifiuti plastici, analizza gli impatti ambientali associati al ciclo di vita delle bottiglie in PET. In particolare, vengono esaminati due differenti sistemi di gestione dei rifiuti, quelli della Danimarca e della regione Lombardia. Lo studio si focalizza sul riciclo, e tramite la metodologia LCA ne investiga le potenzialità, confrontando due diversi scenari: closed-loop recycling (riciclo da bottiglia-a-bottiglia) e open-loop recycling (riciclo da bottiglia-a-fibra). Dai risultati si evince che la soluzione migliore non è univoca, ma dipende dagli obiettivi ambientali prefissati e dal contesto in esame.
Giulia Valentino

Complimenti a Giulia e Caterina, neo-dottori!

Lo scorso 28 Aprile Giulia Borghi e Caterina Conte hanno conseguito la Laurea Magistrale in Ingegneria per l’Ambiente e il Territorio discutendo due lavori molto interessanti svolti all’interno del gruppo AWARE. Di seguito le brevi descrizioni delle tesi.

La gestione e il recupero dei rifiuti da costruzione e demolizione non pericolosi è un tema che sta acquistando sempre maggiore importanza nello scenario europeo e nazionale, in ragione degli ingenti volumi che ne vengono annualmente prodotti e delle loro potenzialità di recupero. Il mio lavoro di tesi è nato da una collaborazione tra il gruppo di ricerca AWARE e Regione Lombardia e si è posto come obiettivo la valutazione ambientale del sistema di gestione dei rifiuti C&D tramite la metodologia LCA, con particolare focus sulla frazione di rifiuti trattata in impianti di recupero per la produzione di aggregati riciclati misti: dai risultati è emerso quali sono le attuali prestazioni del sistema e quali strategie di pianificazione è necessario implementare a livello regionale per incentivare il recupero dei C&D e l’utilizzo degli aggregati riciclati nel settore delle costruzioni.
Giulia Borghi

Il mio lavoro di tesi tratta la tematica della gestione dei rifiuti da imballaggio in plastica nel sistema italiano e le tecnologie utilizzate nella loro separazione. La sua realizzazione è stata possibile attraverso l’analisi di un Centro di Selezione Secondario del circuito COREPLA munito di Separatori Ottici specializzati nel riconoscimento dei diversi polimeri della plastica.
È stata un’esperienza coinvolgente e stimolante che mi ha insegnato tanto sia dal punto di vista universitario sia dal punto di vista lavorativo, unendo conoscenze teoriche e tecniche. Sono soddisfatta di questa esperienza che mi ha permesso di concludere nel migliore dei modi il mio percorso universitario.
Caterina Conte