Rifiuti urbani: l’alternativa alla raccolta differenziata

Situata a Forus, tra le città di Stavanger e Sandnes nel sud-ovest della Norvegia, Ivar gestisce l’intera raccolta di rifiuti residui e indifferenziati di 10 comuni di circa 325 mila abitanti. Grazie al suo avanzato impianto di selezione di rifiuti solidi urbani, è in grado di recuperare volumi elevati di materiali riciclabili prima dell’incenerimento, riducendo le emissioni di CO₂ e la dipendenza globale dalle materie prime vergini, fornendo materiale riciclato di alta qualità per nuovi prodotti e imballaggi.

Quando gli obiettivi di riciclo locali e internazionali hanno iniziato a essere sempre più rigorosi, Ivar ha riconosciuto la necessità di migliorare i metodi di gestione dei rifiuti, studiando più nel dettaglio il potenziale nascosto dei rifiuti domestici locali. L’azienda si è così rivolta a Tomra con l’obiettivo di trovare l’approccio più efficace ed ecologico per ottimizzare la gestione dei rifiuti. Per individuare le opportunità di miglioramento della selezione dei rifiuti misti e valutare il potenziale di rendimento, l’impianto ha inviato dei campioni di rifiuti solidi urbani locali al centro di prova Tomra in Germania. Qui, i materiali inviati sono stati sottoposti a test approfonditi sulle selezionatrici dell’azienda. L’analisi dei test ha evidenziato che, mentre per la carta il recupero dai flussi di RSU ha funzionato piuttosto bene, per il recupero della plastica c’era ancora margine di miglioramento. Questa analisi ha inoltre rivelato che i rifiuti domestici contenevano elevate quantità di plastica riciclabile, anche se erano destinati a essere smaltiti separatamente. Per il team, l’analisi è stata la conferma della necessità di passare ad azioni concrete e orientate al futuro.

Valutazione di nuove opportunità nella raccolta dei rifiuti

Sulla base dell’analisi e delle possibilità ancora inesplorate di selezione dei rifiuti solidi urbani, è stato sviluppato un nuovo business case. Il risultato: la realizzazione di un nuovo impianto di selezione di rifiuti misti completamente automatizzato che include nuove strutture per la trasformazione della plastica e la selezione della carta, nonché l’eliminazione della raccolta differenziata della plastica a livello locale. Se in passato erano raccolti separatamente, ora i rifiuti plastici possono essere smaltiti insieme ai rifiuti indifferenziati e recuperati dal nuovo impianto. Di conseguenza, solo i rifiuti residui dell’impianto sono trasportati al termovalorizzatore e utilizzati per la produzione di elettricità ed energia per i sistemi di teleriscaldamento. In sintesi, tutti i materiali scartati dal comune vengono trasformati nuovamente in valore nel modo migliore possibile.

Il progetto di costruzione dell’impianto è iniziato a fine 2014 con la scelta di Sutco Recycling Technik come fornitore per l’impianto combinato di selezione di rifiuti residui e carta di Ivar. Sutco, a sua volta, ha scelto Tomra Recycling come partner di progetto per i sistemi di selezione. Da quando il nuovo impianto è entrato in funzione nel gennaio 2019, 22 delle modernissime unità di selezione Autosort di Tomra selezionano in modo efficiente ed efficace plastica (PET, PS, LDPE, HDPE, PP) e carta (carta mista, cartone, cartone per bevande) dai rifiuti residui (indifferenziata). Dai rifiuti residui vengono inoltre recuperati anche i metalli (alluminio, acciaio).

“Siamo stati lieti di avere l’opportunità di consultare Ivar nella progettazione del nuovo impianto, di fornire i nostri più recenti sistemi di selezione basata su sensori e di accompagnarla in questo progetto rivoluzionario”, ha dichiarato Oliver Lambertz, Vicepresidente di Tomra Recycling e Responsabile del Business Development. Combinando i più avanzati processi, sistemi e tecnologie di selezione, l’impianto di selezione dei rifiuti punta al raggiungimento di diversi obiettivi: selezionare quasi tutte le plastiche PE, PP, PS o PET riciclabili (riciclo meccanico), selezionare il 95% delle frazioni scansionate e ottenere tassi di purezza del 95-98%.

Dai rifiuti misti alle monofrazioni riciclabili

I rifiuti residui generati dai comuni serviti da Ivar contengono una grande quantità di preziosi materiali riciclabili che, nella forma più pura e omogenea, possono essere ulteriormente lavorati, riciclati e reimmessi sul mercato come materiale riciclato di alta qualità. Oggi Ivar è in grado di processare 40 tonnellate di RSU all’ora, da cui vengono separati carta, plastica, metalli e residui in diverse fasi:

Preselezione dei rifiuti

Una volta immesso nell’impianto dopo essere stato raccolto, il materiale > 350 mm viene selezionato da un vaglio “finger screen” e triturato in pezzi più piccoli prima di essere separato da due vagli a tamburo secondo tre dimensioni prestabilite: 0-60 mm, 60-150 mm e 150-320 mm. In una seconda fase, le macchine Autosort di Tomra recuperano il 90% delle frazioni plastiche di medie (60-150 mm) e grandi dimensioni (150-320 mm) prima di estrarre la carta mista. In ultima fase, magneti e correnti parassite rimuovono i metalli ferrosi e non ferrosi.

Recupero di materie plastiche e carta

Dopo che la plastica è stata preselezionata, viene ulteriormente classificata per tipo di materiale. In una prima fase, i separatori balistici separano le pellicole plastiche dalle plastiche rigide. In seguito, 14 macchine Autosort separano la plastica rigida in PP, HDPE, PS, PET e creano una frazione pulita di film plastici LDPE. Per aumentare ulteriormente i livelli di purezza, queste frazioni di materiale pulito vengono sottoposte a una seconda fase di selezione, effettuata sempre da macchine Autosort, per rimuovere i restanti contaminanti. Le frazioni finali di PS e PET di alta qualità vengono poi organizzate in balle specifiche per il tipo di materiale e inviate a diversi impianti di riciclo meccanico in Europa. LDPE, HDPE e PP vengono lavati, asciugati e pellettizzati nell’impianto di Forus e venduti come pellet.

Contemporaneamente, la frazione di carta mista, come anche la carta mista e il cartone provenienti dalla raccolta differenziata, vengono trattati in una linea di selezione separata. Delle 23.250 tonnellate di carta selezionata per ciclo, il 95,7% del materiale alimentato viene trasformato in quattro sottoprodotti della carta destinati al commercio come De-ink, ECC (cartone ondulato), Tetra Pak e cartone.

Tecnologie di selezione dei rifiuti

Al momento della scelta di Tomra come fornitore delle tecnologie per l’impianto di selezione rifiuti di Ivar, era chiara la necessità di optare per la più avanzata tecnologia di selezione basata su sensori. In particolare, Tomra ha fornito 22 macchine Autosort di ultima generazione per il recupero di carta e plastica dai rifiuti domestici. La rivoluzionaria tecnologia e le caratteristiche all’avanguardia rendono Autosort un prodotto unico nel suo genere.

Dotata di una sofisticata tecnologia di selezione a infrarossi, che combina il vicino infrarosso (NIR) e la spettrofotometria visibile (VIS), la macchina è in grado di identificare e separare con precisione e rapidità i diversi materiali in base a tipologia e colore. A Forus, le macchine Autosort selezionano la carta in quattro frazioni predefinite e la plastica in sei frazioni. La precisione di selezione è principalmente basata sulla tecnologia integrata e brevettata Flying Beam, che distribuisce uniformemente la luce sul nastro trasportatore e scansiona e analizza tutto il materiale che passa attraverso lo scanner. Il sensore invia il rispettivo segnale ai blocchi valvole della macchina, i quali trasformano le informazioni rilevate dallo scanner in azione, espellendo o rilasciando gli articoli scansionati.

Rudolf Meissner, responsabile supervisore dei sistemi di selezione dei rifiuti di Ivar, ha dichiarato: “Le selezionatrici Tomra e la consulenza fornita dall’azienda ci hanno convinto da subito. Come abbiamo potuto sperimentare in prima persona, rappresentano uno strumento essenziale per la selezione automatizzata dei rifiuti, in grado di ottenere tassi di produttività e livelli di resa e purezza elevati; questo è un obiettivo che tutti gli impianti di selezione perseguono e anche il motivo per cui queste macchine dovrebbero essere presenti in tutti i più moderni impianti di selezione e riciclo. Grazie anche al servizio affidabile, abbiamo potuto trasformare il nostro processo di selezione dei rifiuti in un’attività vantaggiosa e competitiva”.

All’inizio delle attività, nel 2019, Ivar si è posta l’obiettivo generale di recuperare quasi tutti i tipi di plastica (PE, PP, PS, PET) e l’obiettivo più concreto di raggiungere tassi di purezza del 95-96% nella selezione di LDPE, PP, HDPE, PS e PET. Grazie alle selezionatrici ultraprecise, l’obiettivo dell’impianto è diventato presto realtà, raggiungendo tassi di purezza fino al 98%. Per quanto riguarda il recupero della carta, le analisi sulla selezione hanno dimostrato che oltre l’85% dei cartoni per bevande presente nei rifiuti residui domestici è stato separato correttamente dal flusso.

Una nuova vita alle materie plastiche

Dopo l’estrazione dei materiali riciclabili dal materiale in entrata, le frazioni selezionate subiscono diversi trattamenti di riciclo in loco. Mentre le balle omogenee di PET e PS e i metalli ferrosi e non ferrosi sono venduti agli impianti di riciclo europei, le poliolefine (LDPE, HDPE e PP) sono triturate in scaglie, lavate a caldo, asciugate e pellettizzate in loco prima di essere vendute come materie prime industriali. In questo modo si evita di incenerire migliaia di tonnellate di PE e PP recuperate dai rifiuti solidi urbani e di utilizzarle per la produzione di riciclati PO di alta qualità.

Riduzione dell’impatto ambientale dei rifiuti

Il business case di Ivar dimostra come la selezione prima dello smaltimento sia in grado di preservare i materiali riciclabili che in passato venivano inceneriti e contribuire notevolmente alla salvaguardia del clima. Prima dell’apertura dell’impianto di selezione dei rifiuti, il tasso di raccolta differenziata nell’area servita da Ivar era alto: il 65% dei rifiuti raccolti nei comuni era differenziato. Tuttavia, oggi, con l’impianto pienamente operativo, i tassi di recupero dei materiali riciclabili sono pari al 74%.

Da un punto di vista ambientale, la selezione, il recupero e il riciclo della plastica proveniente dai flussi di rifiuti misti, a differenza della sola raccolta differenziata, porta a una riduzione delle emissioni di CO₂ su due fronti. In primo luogo, si incenerisce meno plastica, che ha un alto potere calorifico se comparata al carbon fossile. In secondo luogo, la fornitura di plastica riciclata di alta qualità riduce la domanda di produzione primaria di questo materiale. In questo modo, Ivar contribuisce a fornire materiale ecosostenibile e lavora in linea con i principi di un’economia circolare, con una conseguente riduzione di 33.000 tonnellate di emissioni di CO₂ all’anno, che equivale alla non circolazione di 20.000 auto a benzina.

I vantaggi della selezione dei rifiuti urbani

I risultati dimostrano chiaramente che la selezione dei rifiuti solidi urbani prima dell’incenerimento offre numerosi vantaggi: in Norvegia, l’esigenza di effettuare la raccolta differenziata degli imballaggi in plastica è stata eliminata insieme ai relativi costi e permette a Ivar di fornire materiale riciclato sul mercato pronto per la realizzazione di nuovi prodotti e imballaggi, riducendo considerevolmente l’impronta di CO₂. Inoltre, i partner hanno già avviato degli studi per capire se è possibile estrarre in modo vantaggioso vetro e rifiuti biologici dalla frazione fine (0-60 mm).

L’automazione del processo di selezione grazie a queste tecnologie d’avanguardia ha fortemente contribuito a questo cambiamento. Tuttavia, i partner sono convinti che l’automazione possa solo integrare la selezione dei rifiuti e che non potrà mai sostituire i sistemi locali di raccolta differenziata. Piuttosto, per ottenere un impatto ancora maggiore sulla quantità di materiali riciclati, i vari elementi di una gestione ottimale dei rifiuti dovrebbero andare di pari passo: dalla raccolta alla selezione dei rifiuti misti fino al riciclo. Come abbiamo potuto vedere, in Norvegia tutto questo funziona.