Introduzione
Nel mondo si produce poco più di un chilo di rifiuti per persona/giorno, il che significa milioni di tonnellate giornaliere di rifiuti domestici che si decompongono, emettono gas a effetto serra nell'atmosfera e contaminano le falde acquifere; sono, inoltre, un allevamento di vettori infettivi, di cattivi odori e passivi ambientali, il che rende i rifiuti solidi domestici (RSD) il secondo problema ambientale del mondo.
Nel 2006 l'azienda Trattamento e Gestione dei Rifiuti Srl (Tryger), ha sviluppato (1) e brevettato (2) una tecnologia per il trattamento industriale di questi rifiuti (TI/RSD) che li inertizza fisicamente, chimicamente e biologicamente, trasformandoli in un prodotto inerte e innocuo: drux.
Risolto il tema degli RSD si è continuato a indagare (R&S) su usi alternativi per il drux inteso come un nuovo prodotto disponibile sul mercato (3). È necessario tenere conto che la sua produzione è massiccia perché, sebbene riduca del 50% gli RSD totali, si continua a ottenere da un volume molto massiccio di questi.
Le ricerche devono coprire diverse alternative d'uso affinché nel loro insieme, dato il volume massiccio di rifiuti, possano garantire un riciclaggio perfetto e totale dei rifiuti domestici, rispettando così il principio base di un'economia circolare. Si è scelto di indagare prima la costruzione di strade che per le loro dimensioni implicano grandi volumi. Secondo studi realizzati dalla Direzione di Viabilità, il Cile ha 82 mila chilometri di rete stradale e solo il 21% è asfaltato, cioè 17.220 km di asfalti. Negli Stati Uniti il 94% delle strade utilizza questo tipo di materiale e nell'Unione Europea il 90%.
Ricerca
L'obiettivo di questa ricerca è studiare la fattibilità di incorporare drux nella composizione dell'asfalto in sostituzione dell'aggregato polvere di roccia. Il calcestruzzo è stato scartato perché non si comporta bene con grandi masse igroscopiche. È stato stabilito un contatto con il Laboratorio Nazionale di Viabilità del Ministero delle Opere Pubbliche (LNV/MOP) del Cile. A partire da una serie di riunioni preliminari, il direttore del LNV/MOP ha proposto di effettuare i test nelle condizioni più avverse possibili, cioè con il massimo di materia organica all'interno del range di variabilità degli RSD del Cile: 60% di materia organica totale.
È stato preparato un campione di drux presso l'Impianto Pilota di Villarrica a partire da rifiuti raccolti dai camion un lunedì. Un'analisi grossolana di questi rifiuti ha rivelato la seguente composizione del campione raccolto.
A questi 56,25 kg sono stati aggiunti 5,5 kg di miscela di additivi dopo la loro macinazione per 1 ora e 12 minuti, ottenendo dopo l'essiccazione un drux fine e secco, ottenuto a partire dagli RSD indicati nella Tabella 1. Il drux secco è stato confezionato in contenitori di plastica da 25 litri e inviato al LNV/MOP per essere utilizzato nei test.
Immagine 1 Drux secco prodotto nell'Impianto Pilota di Villarrica
Lo studio è stato sviluppato presso le dipendenze del Laboratorio Nazionale di Viabilità del Ministero delle Opere Pubbliche del Cile (LNV/MOP) nell'anno 2014.
Per realizzare lo studio, è stata utilizzata una miscela asfaltica a caldo del design di strato di usura già conosciuto e validato dal LNV/MOP, che in questo rapporto è denominata miscela standard, la quale rispetta la banda granulometrica IV-A-12 stabilita nella tabella 5.408.201.F del Manuale delle Strade Volume 5.
La composizione della miscela standard è indicata di seguito nella Tabella N° 2
Basandosi sul design della miscela standard, sono state studiate le percentuali di incorporazione del sottoprodotto drux elaborato a partire da rifiuti domestici (RSD) con il 60% di materia organica; in una percentuale dello 0, 5, 7, 10, 12, 15, 18 e 20% rispetto al peso dell'aggregato. Questa procedura è stata eseguita affinché la miscela risultante (aggregati + drux) rispetti la banda granulometrica IV-A-12, che corrisponde a una granulometria semidensa stabilita nella tabella 5.408.201.F del Manuale delle Strade Volume 5.
È stata realizzata una miscela asfaltica a caldo, in cui le percentuali incorporate di drux hanno sostituito l'aggregato Polvere di Roccia.
Immagine N° 2 Miscela di aggregati + drux
Ai provini Marshall preparati con crescenti percentuali di drux elaborato a partire da rifiuti domestici (RSD) con il 60% di materia organica, sono stati effettuati i seguenti test: Densità, Fluidità e Stabilità oltre alla Misurazione del Modulo di Rigidità (Mpa), secondo la Norma UNE - EN, 12697-26, Allegato C alle temperature di prova di 15ºC e 25ºC.
L'analisi di ogni percentuale di drux è stata effettuata mediante la realizzazione di tre provini per punto.
Poiché la densità del drux è bassa, il suo comportamento nella miscela dipenderà dalla sua percentuale di incorporazione del materiale. A maggiore incorporazione di drux, minore è la densità nella miscela.
Risultati
Secondo il risultato di questo studio, nelle miscele asfaltiche si accetta un massimo del 10% di rifiuti processati (Drux, composto per il 60% da materia organica) senza alterare le sue proprietà meccaniche. Si rispettano così le specifiche della tabella 5.408.203.A del Manuale delle Strade Volume 5 per essere utilizzata come strato di usura.
In termini di volumi, per lo strato di usura di un pavimento stradale in asfalto, 2 corsie, 7 metri di larghezza, 6 cm di spessore e 1 km di lunghezza, è necessario utilizzare 420 metri cubi di miscela asfaltica calda, il cui peso è di 630 tonnellate. Quindi sono necessarie 63 tonnellate di drux per ogni km solo per lo strato di usura in una strada a due corsie.
Tenendo presente che produrre 63 ton di drux richiede di processare un po' più di 100 ton di rifiuti e che questa quantità totale è quella prodotta al giorno in una città di circa 50.000 abitanti, si conclude che 1 km di strato di usura di un pavimento asfaltico stradale è in grado di assorbire tutti i rifiuti generati in un giorno da una città di tali dimensioni.
Nonostante questi risultati favorevoli ottenuti in laboratorio, si continueranno a effettuare prove per misurare il comportamento meccanico della miscela rispetto alla miscela standard, vale a dire prove di fatica, solcatura e sensibilità all'acqua (TSR).
Lo studio si concluderà con la realizzazione di un tratto di prova in un contratto di costruzione di strade in asfalto, che permetta di conoscere sul campo il comportamento di queste miscele nel corso del tempo.
Conclusione
La costruzione di pavimenti in asfalto realizzati con un 10% di drux, costituisce un riciclaggio perfetto, come postulato dall'economia circolare, poiché si reincorpora alla città la totalità dei suoi RSD senza necessità di segregare alcun tipo di rifiuto.
L'incorporazione di rifiuti processati che contengono un alto grado di materiale organico, drux, nelle miscele asfaltiche, è un grande progresso per la protezione dell'ambiente poiché significa ridurre le discariche, contribuendo alla costruzione di strade e generando pavimenti sostenibili.
Disclaimer
Disclaimer: Il contenuto del blog precedente è fornito in modo indipendente dall'Ing. Jose Alberto Ochoa D e Rodrigo Uribe e non è supportato né verificato da Made-in-China.com. Made-in-China.com non fa dichiarazioni né offre garanzie riguardo all'accuratezza, qualità o affidabilità delle informazioni presentate. Inoltre, Made-in-China.com declina espressamente qualsiasi responsabilità per eventuali violazioni di diritti d'autore, errori o omissioni che possano essere presenti nel contenuto fornito dall'Ing. Jose Alberto Ochoa D e Rodrigo Uribe. Si raccomanda ai lettori di verificare le informazioni in modo indipendente e di utilizzarle a propria discrezione.
