Simbiosi Industriale in Provincia di Taranto:
13 kt di rifiuti dell'eliminazione della
sabbia (CER 190802)
Tab. 3 Principali Flussi di RSNP prodotti e/o gestiti dalle Imprese di Trattamento Rifiuti della Provincia di Taranto, Camera di Commercio di Taranto – anno 2014
Come si evince dall’analisi appena esposta, i maggiori quantitativi di rifiuti prodotti e gestiti a Taranto provengono dallo stabilimento siderurgico ILVA e dalle imprese di trattamento rifiuti del territorio, la restante parte di rifiuti prodotti e/o gestiti nel territorio (16%) proviene principalmente da PMI del distretto produttivo. Nell’anno 2014, le PMI della Provincia di Taranto hanno prodotto e/o gestito circa 256 kt di rifiuti speciali e di questi rifiuti circa il 30% proviene dal settore delle costruzioni. È stato possibile identificare altri flussi rilevanti di RSNP della piccola e media impresa locale, come plastica e gomma (CER 191204), ferro e acciaio (CER 170405), cemento (CER 170101) e carta e cartone (CER 200101). Dopo l’analisi dei flussi di RSNP in Provincia di Taranto, lo studio ha identificato i possibili scenari di valorizzazione dei rifiuti prodotti dalle grandi e dalle PMI del territorio. Per quanto riguarda le grandi imprese, la mappatura ambientale della Provincia di Taranto mostra come la scoria di acciaieria rappresenti la maggiore categoria di RSNP prodotto e gestito a Taranto, nonostante la crisi del siderurgico abbia portato ad una riduzione dei quantitativi prodotti di oltre la metà rispetto all’anno 2008. Come per la scoria di acciaieria, si suppone ci sia stata la stessa riduzione nella produzione di loppa d’altoforno, non schedato come rifiuto ma come sottoprodotto (Notarnicola et al., 2017b). Partendo dallo studio di pre-fattibilità del 2012 sulla valorizzazione dei principali flussi di rifiuti nel territorio provinciale, si è proposto l’aggiornamento dei possibili riutilizzi di scoria di acciaieria e loppa d’altoforno e la quantificazione del loro
potenziale riutilizzo in settori produttivi attivi nel contesto jonico esistente. Per la scoria di acciaieria si sono analizzate le pratiche di SI delle 29 acciaierie a ciclo integrale dell’Unione Europea (UE), dalle quali è emerso che tale rifiuto è riutilizzato come materia prima secondaria in diversi settori economici quali ingegneria civile, costruzione stradale, produzione di cemento e produzione di ammendanti per uso agricolo, con una percentuale dell’8,7% della produzione complessiva di tale rifiuto in tutta l’UE (Notarnicola et al., 2016b). Alcuni recuperi della scoria di acciaieria sono disciplinati dalla legislazione italiana. In particolare la produzione di cemento e conglomerati, la produzione di vetro e il recupero di materiali ferrosi e non ferrosi sono disciplinati dalle procedure semplificate di recupero (D.M. 05/02/1998), mentre la realizzazione di sottofondi stradali, massicciate ferroviarie e i recuperi ambientali sono normati dal recente Decreto ILVA del 2015 (Legge 4 marzo 2015, n. 20). Per tutti i possibili riutilizzi individuati nelle diverse fonti scientifiche internazionali, la legge italiana prevede la possibilità di realizzare degli impianti pilota di ricerca e di sperimentazione (art. 211 D.lgs. 152/2006). La stessa possibilità vale per la loppa d’altoforno nel caso in venga meno la definizione di sottoprodotto (art. 183, comma 1, lettera a) D.lgs. 152/2006) per l’incertezza del suo riutilizzo in altri settori produttivi. Nella tabella 4 si riportano alcuni potenziali riutilizzi della scoria di acciaieria e della loppa d’altoforno individuati nella letteratura scientifica e per i quali esiste la possibilità di realizzare impianti pilota.
Tab. 4 Potenziali riutilizzi della scoria di acciaieria e della loppa d’altoforno per i quali è prevista la possibilità di realizzare impianti pilota
Dall’aggiornamento della quantificazione del potenziale riutilizzo di scoria di acciaieria e loppa d’altoforno in settori attivi della Provincia di Taranto, riportata in tabella 5, emerge come questi rifiuti possano essere interamente recuperati attraverso l’utilizzo di pratiche di SI con notevoli benefici economici ed ambientali per il territorio misurati da costi di smaltimento, utilizzo di energia ed emissioni di gas serra potenzialmente evitati (Notarnicola et al., 2016c).
Tipo di rifiuto
Potenziale tipo di riciclaggio implementabile nel contesto ionico esistente
Quantità di rifiuto potenzial- mente riciclato (kt/anno) Potenziale riciclaggio di rifiuto/ totale rifiuto disponibile (kt/anno) % Potenziale riciclaggio Costo di smaltimento potenzialmente evitato (M€/anno) Utilizzo di energia potenzialmente evitato (toe/anno) Emissione di gas serra potenzialmente evitato (t CO2eq/anno) Loppa Materiale di fondazione
per strade e ferrovie 890
1.165/600 >100% La loppa è un co-prodotto che non è smaltito 3.467 7.665 Riempimento banchine 270 Trattamento acqua 4 Produzione vetro 1 Scoria acciaieria Fertilizzanti 930 1.420/600 >100% 45,4 3.592 7.952 Inerte per calcestruzzo 400
Pavimentazioni stradali 90
Tab. 5 Aggiornamento della quantificazione del potenziale riutilizzo di scoria di acciaieria e loppa d’altoforno in settori attivi della Provincia di Taranto, anno 2014
Oltre alla valorizzazione dei rifiuti della grande impresa, il progetto di ricerca sulla SI a Taranto si sta occupando della valorizzazione dei rifiuti prodotti dalle PMI. Al momento sono stati individuati alcuni flussi rilevanti di rifiuti speciali da poter valorizzare nell’ottica della SI quali plastica e gomma (circa 9 kt) attualmente smaltite in discarica e cemento (circa 3 kt). L’individuazione di ulteriori flussi di rifiuti della piccola e media impresa locale richiede l’adozione di un approccio bottom-up che consenta di ragionare in termini di cluster per ottimizzare gli scambi simbiotici tra le imprese. Un altro interessante scenario di valorizzazione dei rifiuti industriali a Taranto potrebbe riguardare i fanghi provenienti dal trattamento di rifiuti liquidi. Nell’anno 2014 questi fanghi ammontano a circa 411 kt di cui il 43% provenienti dal
Scoria di Acciaieria Loppa d’Altoforno
Potenziali Riutilizzi Fonti Scientifiche Potenziali Riutilizzi Fonti Scientifiche
Utilizzo come ammendante/fertilizzante Branca et al., 2014 Produzione di carbonato di
calcio (precipitato) Georgakopoulos et al., 2017
Produzione di pellet Matino et al., 2017
Trattamento delle acque reflue Barca et al., 2012 Sequestro della CO2 Hu et al., 2017
Rimozione di minerali, metalli e coloranti da soluzioni acquose
Xue et al., 2009a; Xue et al., 2009b
Adsorbimento di coloranti da
soluzioni acquose Andini et al., 2013
Sequestro della CO2 Chang et al., 2013 Produzione di catalizzatori
per impianti DeNOx Tran et al., 2017
Desolforazione dei gas di scarto Feng et al., 2010
trattamento dei reflui urbani, il 30% dai processi di filtrazione dello stabilimento siderurgico ILVA, il 19% da fosse settiche e la restante parte prodotti dal trattamento di effluenti e da processi di chiarificazione dell’acqua. L’analisi della letteratura scientifica riporta differenti impieghi finali dei fanghi di depurazione tra cui il riutilizzo in agricoltura come fertilizzante o ammendante, l’impiego nella produzione di cemento o aggregati da costruzione, nella bonifica dei suoli o come combustibile (Fytili et al., 2008). Concludendo, è possibile affermare che, dall’analisi dei possibili scenari di valorizzazione dei rifiuti speciali prodotti e/o gestiti dalle grandi e dalle PMI locali, a Taranto esistono le piene potenzialità per poter implementare concretamente la SI. Per fare questo si rende necessario coinvolgere il più possibile le istituzioni, la comunità locale e tutti gli attori del sistema produttivo per implementare lo scambio di informazioni, partendo dalla costituzione di un organismo di coordinamento ad hoc e dal supporto scientifico di Università e centri di ricerca.
Riferimenti
Andini, S., Montagnaro, F., Santoro, L., Accardo, G., Cioffi, R., Colangelo, F. (2013). Mechanochemical processing of blast furnace slag for its reuse as adsorbent, Chemical Engineering, Vol. 32, pp. 2299-2304.
Barca C., Gérente C., Meyer D., Chazarenc F., Andrès Y. (2012). Phosphate removal from synthetic and real wastewater using steel slags produced in Europe, Water Research, Vol. 46, Issue 7, pp. 2376-2384.
Branca, T.A., Pistocchi, C., Colla, V., Ragaglini, G., Amato, A., Tozzini, C., Mudersbach, D., Morillon, A., Rex, M., Romaniello, L. (2014). Investigation of (BOF) Converter slag use for agriculture in europe, Metallurgical Research and Technology, 111 (3), pp. 155-167.
Chang, E.-E., Chen, T.-S., Pan, S.-Y., Chen, Y.-H., Chiang, P.-C. (2013). Kinetic modeling on CO2 capture using basic oxygen furnace slag coupled with cold-rolling wastewater in a rotating packed bed, Journal of Hazardous Materials, 260, pp. 937– 946.
Chertow, M. R. (2007). “Uncovering industrial symbiosis”. Journal of Industrial Ecology, 11(1), 11-30.
Commissione Europea (2015). L’anello mancante “Piano d’Azione dell’Unione Europea per l’economia circolare”, Bruxelles, 2.12.2015 COM (2015) 614 final.
Feng, J.H., Wang, J.S., and Ke, S.H., (2010). The basic study on desulfurisation of agglomeration gas by using converter steel sediment, Hebei Polytech. Univ. (Nat. Sci. Ed.), n. 1(32), pp. 6–9.
Fytili, D., Zabaniotou, A. (2008). Utilization of sewage sludge in EU application of old and new methods—A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews Volume 12, Issue 1, pp. 116-140.
Georgakopoulos, E., Santos, R.M., Chiang, Y.W., Manovic, V. (2017). Two-way Valorization of Blast Furnace Slag: Synthesis of Precipitated Calcium Carbonate and Zeolitic Heavy Metal Adsorbent. J. Vis. Exp. (120), doi:10.3791/55062.
Hu, J., Liu, W., Wang, L., Liu, Q., Chen, F., Yue, H., Liang, B., Lü, L., Wang, Y., Zhang, G., Li, C. (2017). Indirect mineral carbonation of blast furnace slag with (NH4) 2SO4 as a recyclable extractant. Journal of Energy Chemistry, 26, pp. 927-935.
Matino, I., Branca, T.A., Colla, V., Fornaia, B., Romaniello, L. (2017). Assessment of Treatment Configurations through Process Simulations to Improve Basic Oxygen Furnace Slag Reuse, Chemical Engineering, Vol. 61, pp. 529- 534.
Notarnicola, B., Uricchio, A.F., Tassielli, G., Renzulli, P.A., Selicato, G. (2012). Elaborazione di un modello di applicazione dei principi e degli strumenti dell’ecologia industrial ad un’area vasta, Cacucci Editore.
Notarnicola, B., Tassielli, G., Renzulli, P.A., Arcese, G., Di Capua, R., (2016a). Simbiosi industriale in Italia: stato dell’arte e prospettive di sviluppo future in Italia, In: Annali 2016 – Anno IV del Dipartimento Jonico, pp. 349-359. Notarnicola, B., Lucchetti, M.C., Tassielli, G., Renzulli, P. A., Arcese, G., Di Capua, R., (2016b). Waste Recovery in Steelmaking Sector: An EU Overview, 20th IGWT Symposium Commodity Science in a Changing World, Proceedings Scientific Works, Publishing house “Science and economics” University of Economics – Varna, Bulgaria, pp. 307-314. Notarnicola, B., Tassielli, G., Renzulli, P.A. (2016c). Industrial symbiosis in the Taranto industrial district: current level, constraints and potential new synergies, Journal of Cleaner Production, 122, pp. 133-143.
Notarnicola, B., Tassielli, G., Renzulli, P.A., Arcese, G., Di Capua, R. (2017a). Industrial symbiosis and energy exchanges. What is the effective and efficient exchange model? In: Symbiosis User Network – SUN Proceedings of the first SUN Conference “Methods and tools for the implementation of Industrial Symbiosis Best Practices and Business Cases in Italy”, Editore: ENEA, pp.9-10.
Notarnicola, B., Tassielli, G., Renzulli, P.A., Arcese, G., Di Capua, R. (2017b). Simbiosi Industriale per l’area vasta di Taranto: stato di avanzamento della ricerca scientifica in: Atti dei Convegni Ecomondo 2017 “Green and Circular Economy: ricerca, innovazione e nuove opportunità”, Editore: Maggioli S.p.A., pp.88-95.
Qi, G., Yue, D., Fukushima, M., Fukuchi, S., Nie, Y. (2012). Enhanced humification by carbonated basic oxygen furnace steel slag – I. Characterization of humic-like acids produced from humic precursors, Bioresource Technology, Vol.104, pp. 497–502.
Tran, T.-S., Yu, J., Li, C., Guo, F., Zhang, Y., Xu, G. (2017). Structure and performance of a V2O5–WO3/TiO2–SiO2 catalyst derived from blast furnace slag (BFS) for DeNOx, RSC Advances, 7 (29), pp. 18108-18119.
Xue, Y., Hou, H., Zhu, S. (2009a). Adsorption removal of reactive dyes from aqueous solution by modified basic oxygen furnace slag: Isotherm and kinetic study, Chemical Engineering Journal, Vol. 147, Issues 2–3, pp. 272-279. Xue, Y., Hou, H., Zhu, S. (2009b). Competitive adsorption of copper(II), cadmium(II), lead(II) and zinc(II) onto basic oxygen furnace slag, Journal of Hazardous Materials, Vol. 162, Issue 1, pp. 391-401.