Industria del legno e prodotti in legno

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Pulitura

Minimizzazione ed ottimizzazione delle operazioni di pulitura mediante:

- Ottimizzazione del programma di produzione;

- Installazioni separate per gruppi di prodotti;

- Tempestività nella pulitura;

- Sequenze di lavaggio in controcorrente;

- Lavaggi ripetitivi utilizzando quantità più piccole di diluente;

- Utilizzo di metodi di pulitura a secco;

- Utilizzo di sistemi di pulizia di basso volume e alta efficienza.

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Descrizione dei processi

Operazioni di macchina

Il legname grezzo viene trasformato in prodotti semi-finiti come: parquet, pali, pezzi da falegnameria, insegne, travi, etc.

Conservazione⁶¹

Il processo di conservazione è applicato in vari stadi di trasformazione del pezzo mediante i seguenti prodotti (di natura organica o a base d’acqua):

• creosoto;

• pentaclorofenolo;

• cromati ed arseniati di rame (CCA);

• arsenicato ammoniacale misto di rame e zinco (ACZA).

I prodotti a base di acqua hanno un impatto ambientale minore.

I processi di conservazione più comuni sono a pressione o senza pressione.

Verniciatura

Il processo di verniciatura conferisce al pezzo anche nuove caratteristiche chimico-fisiche come:

• resistenza meccanica;

• resistenza ad agenti chimici e fisici presenti nell’ambiente.

La composizione tipica di tale prodotto può schematizzarsi in:

• leganti;

• pigmenti;

• solventi;

• additivi.

I sistemi di applicazione delle vernici differiscono a seconda della natura, della grandezza, della complessità, della forma e della qualità dell’oggetto.

Le tecniche di verniciatura possono essere:

• a spruzzo (maggiore spreco di vernice; è anche la più usata)

• a rullo;

• a velo;

• a pennello;

• a immersione;

• a elettrodeposizione;

Flussi di rifiuto

⁶²

I flussi di rifiuto più significativi, relativi ai singoli gruppi, sono:

• operazioni di macchina:

o scarti di legno (corteccia, sughero; scarti dovuti alle operazioni di macchina)

o polvere di legno: segatura;

• conservazione:

61 European Commission “Clean technologies for waste minimisation” final report.

62 European Commission “Clean technologies for waste minimisation” Final Report.

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o scarti di legno trattato (scarti dovuti alle operazioni di macchina)⁶³; o prodotti conservanti (organici non alogenati; clorati;

organo-metallici; inorganici)

• verniciatura:

o vernice;

o solventi.

Flussi di rifiuto meno significativi: rifiuti generati dall’assemblaggio di diversi pezzi;

materiali pulenti; fanghi prodotti dall’impianto di trattamento acque; rifiuti di prodotti chimici come le colle; rifiuti derivati da operazioni di imballaggio, pulitura, manutenzione.

Operazioni di macchina

• Polvere di legno (la segatura, recuperata mediante filtri, può essere riutilizzata per: produzione carta; compostaggio; combustibile; ecc.)

• Scarti di legno (scarti iniziali di sughero o corteccia; operazioni di macchina)

Conservazione

• Scarti di legno trattato (operazioni di macchina dopo il trattamento)

• Prodotti conservanti (sotto forma di soluzione acquosa o fango)

Verniciatura

Da uno studio svolto sul processo di verniciatura⁶⁴ deriva una stima approssimativa sulla generazione di rifiuto di vernice e solvente: circa 1/3 di vernice finisce sul legno, 1/3 emesso in atmosfera e 1/3 perso sotto forma di liquido.

Riduzione di rifiuti

⁶⁵

Operazioni di macchina

Scarti di legno

Una riduzione si può ottenere con misure di buona operatività pratica⁶⁶:

• disposizione degli scarti in gruppi;

• ottimizzazione gestionale dello stoccaggio: divisione per lunghezza;

riduzione dello stock di base; applicazione del sistema di magazzinaggio first in/first out; controllo periodico dei vari stock;

63 Macchine: segatrici, levigatrici, mole, correttore (per determinare il calibro), lucidatrici, frese, etc.

64 European Commission “Clean technologies for waste minimisation” final report.

65 European Commission “Clean technologies for waste minimisation” final report.

66 TME 1994, Heidemij advies 1994 and Provincies Gelderland en Overijssel 1994.

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• misure gestionali d’acquisto (di pezzi legnosi): lunghezze fissate; lunghezze necessarie; lunghezze maggiori; pezzi privi di difetti; pezzi di legno di alta qualità;

• standardizzazione: possono essere necessari cambiamenti sul prodotto;

• fabbricazione di semilavorati più piccoli.

Segatura

Il riciclaggio della segatura può essere attuato seguendo i seguenti punti⁶⁷:

• attivazione di una gestione specifica per la polvere di legno: stoccaggio centrale; separazione per misure e tipi di legno; nomina di un responsabile per il recupero, la separazione e il riuso;

• utilizzo della segatura per la fabbricazione di altri tipi di prodotti.

Incenerimento della segatura

L’incenerimento di rifiuti, con recupero energetico, in generale è in ogni caso l’ultimo stadio di trattamento dei rifiuti (smaltimento finale) e quindi applicato dopo qualsiasi altro tipo di trattamento o possibilità di riutilizzo del rifiuto; ciò a causa dell’impatto ambientale non indifferente, specialmente nei piccoli impianti. In questo caso vi sono diverse possibilità di riutilizzo della segatura in applicazioni esterni all’impianto di produzione come: produzione della carta, compostaggio, etc.

Conservazione

Eliminazione del materiale di riempimento di legno

Questi pezzi, utilizzati come elementi distanziatori tra pezzi trattati nella fase di sosta tra un’operazione e l’altra, assorbono le sostanze chimiche che gocciolano dai pezzi trattati e finiscono, alla fine della loro funzione, come rifiuto chimico. Per evitare ciò si utilizzano materiali che non assorbono la sgocciolatura e che possono essere sottoposti a semplici operazioni di lavaggio con acqua.

Buona operatività pratica

• dragaggio sotto vuoto o manuale dei piani (prima del trattamento);

• ispezioni regolari della strumentazione per i versamenti e le perdite;

• intercettazione di sgocciolature nello scaricamento dei conservanti;

• migliorare l’accatastamento del legname;

• contrassegnare in modo chiaro i bidoni e i contenitori riciclati;

• pulitura regolare dei pozzi, dei filtri e dei raccoglitori della sgocciolatura;

• applicazione di rivestimenti sulle fosse per evitare eventuali fuoriuscite;

• uso di pareti separatorie nella maggior parte delle aree;

• triplice lavaggio dei contenitori dei conservanti acquosi e riutilizzo delle acque di lavaggio;

• ispezione giornaliera dello spiazzale di stoccaggio; pulitura, entro 24 ore, di alcune sgocciolature rinvenute;

67 Heidemij advies 1994, “Preventieproject timmerfabrieken, pilotstudie, Eindrapport”, Nederlandse Bond van Timmerfabrikanten, Provincie Gelderland en Overijssel, Heidemij advies, Arnhem.

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• utilizzo ottimale dei raccoglitori delle sgocciolature (posizionamento);

• copertura o chiusura delle attrezzature del processo di trattamento e dei raccoglitori di sgocciolatura;

• addestramento di tutto il personale.

Alcune misure di buona praticità operativa per il trattamento di conservazione:

• controllo di buona qualità;

• applicazione di alta pressione per un periodo compreso tra 5 e 8 minuti, successivamente il pezzo è sottoposto ad un periodo di rilassamento a bassa pressione di 8-15 minuti;

• evitare una pressione eccessiva durante il trattamento;

• applicazione di un vuoto finale;

• utilizzo di pompe per spostare le soluzioni chimiche residue;

• pavimentazione delle zone adiacenti ai raccoglitori delle sgocciolature;

• copertura del legno posto in area aperta;

Prodotti conservanti alternativi

I prodotti conservanti attualmente utilizzati sono:

• conservanti a base acquosa: waterborne⁶⁸ (meno rifiuti di quelli a base organica, oilborne);

• borati, utilizzati in processi a pressione o ad immersione;

• ammoniacal copper/quaternary ammonium (ACQ);

• copper-8-quinolinolate (Cu8);

• copper naphtenate;

• zinc naphtenate;

• quaternary NH4 compounds (QAC);

• solfato di zinco.

Alcune di queste alternative consistono nella riduzione solo qualitativa dei rifiuti.

Metodi di conservazione alternativi⁶⁹

• i processi a empty-cell utilizzano meno olio dei processi a full-cell;

• il processo a full-cell modificato minimizza la sgocciolatura per soluzioni a base acquosa.

Metodi di conservazione alternativi ancora in fase di studio^70:

• conservazione termica per legno tenero che non necessitano di conservanti;

• vapore o camera di fissazione per applicazioni di conservanti controllate.

Riciclaggio

• Diversi componenti (essenzialmente borati) possono essere riutilizzati⁷¹;

68 A differenza dei processi che utilizzano i prodotti conservanti oilborne, nei processi che applicano conservanti del tipo waterborne è previsto il riutilizzo dell’acqua, quindi il flusso di rifiuto in uscita è notevolmente ridotto.

69 US EPA, 1993, “Guides to Pollution Prevention; Wood preservino Industry”, Office of Research and Development, Washington DC.

70 Witteveen+Bos, 1995. “Bedrijfstakinformatie afvalpreventie. Handreiking bij de Leidraad preventie via de milieuvergunning”, Ministerie van VROM, Den Haag.

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• Rifiuti liquidi dai conservanti a base acquosa possono essere ;

• Il vapore condensato dal trattamento col creosoto può essere usato come boiler feedwater.

• i fanghi derivati dal trattamento col creosoto possono essere utilizzati come boiler fuel.

Verniciatura

La riduzione dell’inquinamento derivante dalla verniciatura può essere perseguita anche a monte, intervenendo su:

• la formulazione del prodotto verniciante;

• il sistema di applicazione della vernice.

Più recentemente vi è un ricorso sempre più frequente ad un sistema di riduzione dell’inquinamento "a valle", quale la filtrazione a secco dell’overspray, in sostituzione delle cabine ad umido. Il primo obiettivo ha favorito lo sviluppo di una serie di prodotti vernicianti che contengono una ridotta percentuale di solventi e/o assenza di solventi appartenenti alle classi I e II (vedi: Vernici alternative)⁷²; il secondo ha permesso di minimizzare la quantità di vernice consumata (e quindi le emissioni di S.O.V. ed i residui da smaltire) a parità di grammatura ottenuta sul manufatto (vedi: Metodi di applicazione alternativi).

Buona operatività pratica

Una riduzione del flusso di rifiuto può essere raggiunta applicando alcune buone misure operative:

• riduzione dei versamenti e della sgocciolatura;

• raccolta differenziata delle vernici per tipologie;

• riduzione della superficie da verniciare: verniciatura solo delle parti visibili;

• ottimizzazione delle tecniche spray Vernici alternative

Le tipologie di vernici alternative⁷³ sono:

• strati solidi duri; rivestimenti a base acquosa⁷⁴; rivestimento a polvere⁷⁵;

71 UNEP IE Database: Thomson Crown Wood Products, 1991: fornisce un caso di addizione chimica per separare la frazione liquida da quella solida del rifiuto.

72 Per quanto riguarda le tipologie di prodotti vernicianti si punta alla sostituzione della tradizionale verniciatura al solvente con tre alternative diverse:

• coperture a base acquosa: permettono di:

o migliorare la qualità del prodotto;

o diminuire i tempi passivi dal 3 all’1%;

o ridurre del 95% la quantità di emissioni costituite da solventi aromatici;

o diminuire del 97% la produzione di fanghi;

• vulcanizzazion;

• copertura a polveri.

73 Giddings 1994.

74 In generale esistono tre tipi di vernice all’acqua:

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rivestimenti liquidi senza solventi; prodotti a base di solventi a bassa reattività⁷⁶.

Vernici poliuretaniche ad alto solido nel settore del legno

Riducono la quantità di solventi, riducendo la viscosità delle vernici con la diretta conseguenza di abbassare la necessità di diluirle con solventi. Comportano un inevitabile aumento del costo di questo tipo di prodotti. Dal punto di vista impiantistico non si richiedono particolari investimenti.

Vernici poliuretaniche bicomponenti all’acqua derivate da poliisocianati alifatici⁷⁷ Recentemente immessi sul mercato, facilmente disperdibili in acqua, che permettono di preparare vernici poliuretaniche bicomponenti per legno, trasparenti e pigmentate, non ingiallenti, con caratteristiche estetiche e prestazioni simili ai tradizionali prodotti al solvente. L’applicazione di queste nuove vernici consente di ottenere un contenuto medio di SOV pari a 6,5% riducendo le rispettive emissioni del 90%.

Metodi alternativi di applicazione

Le tecniche di verniciatura alternative attualmente disponibili sono:

• verniciatura mediante pennelli e rulli; applicazione di tecnologie alternative di verniciatura a spray; cabina spray a secco; verniciatura per immersione in bagni con minore produzione di fanghi; verniciatura per immersione in bagni utilizzando vernici a base di acqua; uso di vernici spray idrosolubili in modo da poter recuperare l’overspray; movimentazione del pezzo attraverso pareti divisorie.

I rifiuti da applicazione della vernice sono dovuti all’over-spray. Vengono di seguito elencate le alternative, che garantiscono una maggiore riduzione degli sprechi con diminuzione della produzione di rifiuti.

• Sistema HVLP

• Sistema Elettrostatico

• Sistema HVPL Elettrostatico⁷⁸

• Essiccazione UV⁷⁹

• soluzioni vere e proprie

• soluzioni colloidali

• dispersioni

L’adozione di vernici a base acquosa non solo riduce la quantità di solvente contenuta nella formulazione della vernice stessa, ma elimina, anche, il solvente nelle operazioni di lavaggio delle apparecchiature di applicazione.

75 Le tecniche di verniciatura a polvere hanno riscontrato molto successo in quanto: riducono l’emissione di VOC, riducono la produzione di rifiuti pericolosi e migliorano l’ambiente di lavoro.

76 La tecnologia Unicarb prevede l'applicazione di prodotti vernicianti, sostituendo gran parte dei tradizionali diluenti e solventi tossici, nocivi e altamente inquinanti, con l'anidride carbonica; inoltre la CO2 utilizzata è un prodotto di recupero di altre produzioni industriali (per cui non viene emesso ulteriore CO2).

77Rivista: "Professione Verniciatore del Legno", n. 12, Ottobre 1996

78 Verniciatura Industriale, Febbraio 1997. Rif. Dante Calzolari, Verniciatura Ind., Feb. 95; pp. 71-72 e ott. 95 pp. 326-329.

79 T. Carotti (Hickson Coatings Italia S.p.A.). Seminario del 12/2/97, Brugnera (PN ):"La tecnologia UV come soluzione ai problemi ambientali ed economici della verniciatura del legno".

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• Sistema Airmix

• Sistema Airless

• Sistema di verniciatura a bassa emissione di fumi nel settore legno⁸⁰ Recupero dell’overspray

Oltre agli accorgimenti per minimizzare l’overspray (buona operatività: pressione e posizionamento degli spruzzatori, posizionamento ottimale del pezzo) il suo recupero prevede, per alcuni tipi di vernici, il posizionamento del raccoglitore dell’overspray in dischi rotanti o in cinghie di movimento da cui la vernice può essere scartata e ricondizionata⁸¹ per il suo riuso nel processo di verniciatura.

Alcune opzioni efficaci sono:

• Filtrazione a secco dell’overspray

• Sistema "Ecosprayer" per il recupero vernice⁸²

• Sistema di recupero delle vernici nel settore legno⁸³

• Recupero del solvente (per distillazione)

• Impianto di distillazione a pressione atmosferica e sottovuoto per il trattamento dei solventi esausti di lavaggio degli impianti di verniciatura⁸⁴

80 Rivista: "Professione verniciatore del legno", n.5, settembre 1995, p.29.

81 Il ricondizionamento dell’overspray prevede, in caso di assenza di sali, un trattamento con ultrafiltrazione.

82 Produttore: Cefla S.c.r.l. – Imola.

83 Fonte:

• rivista: "Metal cleaning" n.5, febbraio 1996, p.22

• Produttore tecnologia: Relac - Ligno system.

84 Rivista: "Verniciatura del Legno", Novembre 1996.

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Nel documento PIANO PROVINCIALE DI GESTIONE DEI RIFIUTI SPECIALI, ANCHE PERICOLOSI (pagine 99-107)