Cava a fossa a secco in Provincia di Bergamo
Visita del 19/10/2016
CARATTERISTICHE GENERALI
Questa impresa nasce nel 1999 come produttore di aggregati naturali da cava. Nel 2014 ritira l’azienda limitrofa per la produzione di calcestruzzi e inizia anche questa attività. La società si è attivata per ricevere l’autorizzazione per la lavorazione di rifiuti C&D per produrre aggregati riciclati, ma, non essendoci un mercato pronto per l’utilizzo di questi materiali (prezzo non competitivo rispetto a quello dei materiali vergini) e visti i costi di investimento iniziale che si sarebbero dovuti affrontare, ha preferito non intraprendere questa strada. L’impianto produce aggregati naturali dalla lavorazione del mistone naturale che è in parte estratto dalla cava e in parte acquistato dall’esterno, all’interno di un raggio di circa 10-15 km. Poiché l’acquisto di mistone da terzi ha un costo di circa 3,83 e/t a fronte di un costo di 3,64 e/t per l’estrazione del mistone dal proprio sito, negli anni della crisi del settore edilizio come il 2014, l’azienda ha deciso di lavorare per la maggior parte materiale acquistato dall’esterno. Nel 2014, inoltre, l’impresa ha solo in parte lavorato il materiale naturale per produrre le diverse tipologie di aggregati, in quanto una parte consistente del materiale commercializzato nel 2014 era mistone naturale (non lavorato), a causa dell’inflessione della domanda di aggregati naturali dovuta alla crisi del mercato. Per tale ragione, nel 2014, il materiale commercializzato è stato venduto ad un prezzo di circa 11e/t, prezzo più basso rispetto a quello del materiale prodotto nella provincia di Brescia, ma in linea con quello delle altre aziende presenti nel territorio bergamasco. Al momento, l’intero impianto (estrazione più lavorazione) è in funzione per circa una settimana al mese e per otto ore al giorno, corrispondenti ad un tempo di funzionamento medio annuo di circa 480 h/a.
Volume stimato della cava: 6 milioni di m3.
Superficie cava: 180.000 m2.
Metodo di escavazione: attualmente il bacino è a fossa a secco, con un piano di scavo che si trova a circa 10 metri dal piano campagna mentre la falda è posta a meno 15 m. Il nuovo piano cave della Provincia di BG, approvato nel 2014, prevede che nel sito si possa raggiungere una profondità massima di scavo di 40 metri dal piano campagna, procedendo quindi successivamente con un’escavazione a fossa in falda.
Materiali prodotti dall’impianto • Sabbia vagliata 0/4 mm • Sabbia grossa 0/10 mm • Ghiaietto tondo 10/20 mm
• Ghiaietto tondo 20/30 mm • Sabbia frantumata 0/3 mm • Pietrisco 3/6 mm
Layout impianto (Figura A.1)
1. Estrazione del materiale dalla cava. Avviene per mezzo di pale gommate ed escavatori in uso presso il sito. Il materiale cavato viene caricato su dumper e scaricato nella tramoggia di alimentazione dell’impianto, avente un volume massimo di circa 60 m3. L’escavazione a secco procede per fronti di altezza non superiore ai 10 metri per garantire la stabilità del fronte.
2. Vaglio primario. Dalla tramoggia il materiale è convogliato, mediante nastri trasportatori, al vaglio primario e sottoposto ad una docciatura iniziale. Il vaglio primario è di tipo piano e composto da tre livelli: nel primo piano è presente una rete con fori di 30 mm che separa la parte più grossolana (supero), successivamente inviata a frantumazione, dalla frazione dimensionalmente più piccola che prosegue la lavorazione cadendo sul secondo piano. Su questo piano è presente una rete con fori di 20 mm da cui esce e viene convogliata la ghiaia tondeggiante (ghiaietto tondo 20-30 mm). Il terzo piano è composto da una prima rete (per i primi due terzi della lunghezza) con fori di 10 mm, che trattiene il ghiaietto 10/20 mm, seguita da una seconda rete con fori di 4 mm che lascia passare la sabbia più fine 0/4 mm; la seconda rete trattiene la sabbia 0/10 mm che viene convogliata al punto di raccolta. Le reti del vaglio sono fatte di poliuretano, materiale molto resistente che limita anche i rumori derivanti dalla lavorazione.
3. Idrociclone. Le sabbie fini, dopo la vagliatura, vengono trattate all’interno di un idrociclone dove, per effetto della forza centrifuga, il materiale sabbioso più pesante cade sul fondo e viene separata la frazione ultrafine a componente limosa (che viene spinta contro le pareti dell’idrociclone). La sabbia che si ottiene in uscita ha le caratteristiche idonee per il suo utilizzo nella produzione di calcestruzzo poiché non contiene la frazione ultra fine inferiore a 0,075 mm. I residui d’acqua e limi vengono poi inviati ad una vasca di decantazione; il residuo solido è utilizzato in ripristini ambientali, dopo naturale essiccazione, mentre l’acqua viene ricircolata nell’impianto di lavorazione. Essendoci un sistema a circuito chiuso, i consumi di acqua sono dovuti alla sola quota di acqua di reintegro, che viene estratta da pozzo (lettura automatica).
4. Frantumatore a martelli. Il materiale di supero del vaglio primario avente dimensione superiore a 30 mm viene convogliato e inviato tramite un nastro trasportatore nel punto di scarico a cumulo, da cui viene prelevato mediante pala meccanica e alimentato alla macchina di frantumazione, costituita da un mulino a martelli con motore da 130 kW. Il mulino a martelli lavora meno ore rispetto al vaglio primario poiché tratta una quantità di materiale minore.
5. Vaglio secondario. Il materiale frantumato è inviato ad un vaglio secondario a doppia rete che separa la sabbia frantumata 0/3 mm e il pietrisco 3/6 mm; il supero a 6 mm è ricircolato
al mulino finché tutto il materiale non è ridotto sotto ai 6 mm. Le sabbie frantumate passano anche attraverso uno scolatore che riduce la quantità di acqua all’interno del flusso.
Gli scarti prodotti dall’impianto (pietre grossolane dal materiale estratto iniziale ed il materia- le fine dall’idrociclone) rappresentano una quantità irrisoria rispetto al materiale in ingresso e vengono stoccati o utilizzati per il recupero ambientale della cava (es: costruzione di muri di sostegno).
Destinazione del materiale prodotto
Il materiale prodotto viene in parte conferito all’impianto di produzione di calcestruzzo di pro- prietà dell’impresa, attivo dal 2014, e in parte venduto a clienti che arrivano direttamente con mezzi propri e ritirano il materiale. Nel 2014 il materiale è stato venduto all’amministrazione pubblica, ad aziende agricole, a produttori di calcestruzzo, ad imprese di costruzioni, ad aziende per la costruzione di strade e prefabbricati, a magazzini edili e ad imprese di scavi. Il mercato dei prodotti di questo sito estrattivo non si è spinto al di fuori della Regione Lombardia; nella Tabella A.6 vengono riportate le quantità e le percentuali di prodotto commercializzato nel sito (presso l’impianto di produzione di calcestruzzo di proprietà della NCT), nel Comune, nella Provincia, in Regione, in Italia e all’estero.
BILANCIO DI MATERIA DELL’IMPIANTO
Tabella A.6: Destinazione del materiale prodotto dall’impresa nel 2014.
Destino Quantità [m3] Percentuale
Sito 9.249 20,5% Comune 1.301 2,9% Provincia 12.562 27,8% Lombardia 21.996 48,8% Estero 0 0 Totale 45.108 100 Flussi in ingresso
Nel 2014 l’azienda ha acquistato 21.584 m3 (43.168 t) di mistone naturale e ne ha cavati 3.739 m3 (7.478 t) per un totale di 50.646 t. Il materiale acquistato proviene da siti non lontani dal- l’azienda (in un raggio massimo di 20 km). Il gestore dichiara che nel 2014 sono state lavorate 97.221,43 t di mistone naturale, di cui una parte proveniva dalla rimanenza dell’anno preceden- te. Le rimanenze di materiale al 31/12 risultano le seguenti: 54.000 t di mistone naturale e 38.841,33 t di prodotti finiti.
Flussi in uscita
di lavorazione è il seguente: • 5% sabbia vagliata 0/4 mm • 30% sabbia grossa 0/10 mm • 15% ghiaietto tondo 10/20 mm • 15% ghiaietto tondo 20/30 mm • 33% supero >30 mm
Il supero (33%) viene inviato poi alla fase di frantumazione producendo: • 50% di sabbia frantumata 0/3 mm
• 50% di pietrisco 3/6 mm
Le percentuali in questo caso si riferiscono al materiale di supero in ingresso alla frantumazione (33% del totale in ingresso all’impianto di lavorazione). Lo scarto della frantumazione è rinviato in testa al mulino a martelli. Tutti gli scarti di materiale fine prodotti dalla vagliatura primaria e da quella secondaria, posta a valle della frantumazione, vengono inviati alla vasca di decantazione e stoccati per eventuali recuperi ambientali.
CONSUMI DELL’IMPIANTO NEL 2014
• Consumo totale di energia elettrica per nastri trasportatori, vagli vibranti e mulino a martelli: 121.760 kWh.
• Consumo idrico netto, cioè il quantitativo di acqua di reintegro estratta dai pozzi per il lavaggio degli inerti: 75.746 m3.
• Consumo di gasolio dei mezzi per l’estrazione e il carico del materiale sui camion dei clienti: 24.800 kg, 31 m3 (assumendo un peso specifico per il gasolio di 0,8 kg/m3).
• Consumo di acciaio per la sostituzione dei martelli del mulino: 1.083 kgLEGA. Per ricavare questa informazione è stato considerato che il mulino è composto da 6 martelli, ognuno dei quali pesa 90 kg, costituiti da una lega speciale di acciaio ad alta resistenza. Poiché i martelli del mulino sono le parti maggiormente soggette ad usura, ogni 100 ore di lavoro viene cambiata la loro posizione all’interno del mulino ed ogni 200 ore vengono totalmente sostituiti. Poiché il mulino tratta 80 t/h e la quantità di materiale inviato a frantumazione è pari al 33% del totale lavorato (circa 32.083 t/a), mediamente la frequenza di sostituzione dei 6 martelli sarà pari a 2 all’anno. Inoltre, ogni 600-700 ore devono essere sostituiti anche i barrotti del mulino, parti che compongono la corazza interna del mulino (di queste componenti non è stato possibile calcolare il consumo).
In Tabella A.7 sono riportati i dati di consumo di energia elettrica, acqua, gasolio e acciaio insieme ai rispettivi consumi specifici, questi ultimi calcolati sia rispetto al materiale totale lavorato nel 2014 (97.221,43 t), sia rispetto al materiale commercializzato nel 2014 (45.108 m3, ovvero 90.216 t, assumendo un peso specifico del materiale commercializzato pari a 2 t/m3). Il
calcolo è stato effettuato nelle due modalità per capire quanto sia l’errore commesso considerando da un lato il dato relativo alla quantità di materiale venduto (presente nei documenti delle Statistiche Cave e quindi più facilmente reperibile anche per altri impianti) e dall’altro la quantità di mistone naturale effettivamente lavorata (informazione non presente nelle dichiarazioni e comunicata dai gestori al momento della visita).
Tabella A.7: Consumi specifici dell’impianto di estrazione e lavorazione degli inerti naturali, calcolati rispetto al quantitativo lavorato (97.221,43 t) e al quantitativo commercializzato (90.216 t) nel 2014.
Consumi Consumi specifici
riferiti al lavorato riferiti al commercializzato
Energia elettrica 121.760 kWh 1,25 kWh/t 1,35 kWh/t
Gasolio1 24.800 kg 0,32 l/t 0,34 l/t
Acqua 75.746 m3 0,78 m3/t 0,84 m3/t
Acciaio mulino 1.083 kg 0,011 kg/t 0,012 kg/t
Figura A.1: Schema di flusso e bilancio di massa dell’impianto di estrazione e lavorazione del materiale naturale.
FOTO DELL’IMPIANTO
Figura A.2: Cava a fossa a secco e conferimento del materiale estratto in alimentazione alla tramoggia.
Figura A.3: Vaglio sgrossatore in corrispondenza della tramoggia e nastro trasportatore al vaglio primario.
Figura A.4: Impianto di produzione degli aggregati e punto di scarico del nastro trasportatore della ghiaia 20/30.
Cava a fossa in falda in Provincia di Milano
Visita del 7/11/2016
CARATTERISTICHE GENERALI
L’attività di estrazione e lavorazione di materiale inerte da cava in quest’area inizia negli anni ’60 nei pressi di un’area a sud ovest di Milano appartenente al bacino del Ticino. La prossimità della falda al piano campagna (circa 1,5 m) fa sì che l’estrazione avvenga in falda con la formazione di uno specchio d’acqua artificiale. La prima porzione di giacimento è esaurito ed è stata interamente recuperata realizzando un lago artificiale ad uso ricreativo. Il lago della vecchia cava si estende in lunghezza per 3 km e in larghezza per 1,6 km. Oggi la cava attiva dal 2007 si trova in un’area limitrofa a quella precedente: la porzione di bacino interessata dall’estrazione di sabbia e ghiaia è in fase di continuo ampliamento ed è stato stimato che l’attività estrattiva proseguirà per i prossimi vent’anni. Il materiale grezzo estratto viene inviato tramite un sistema di nastri trasportatori all’impianto di selezione e triturazione dove viene lavorato per produrre diverse tipologie di aggregati naturali. Essi sono impiegati per la produzione di calcestruzzi e conglomerati bituminosi in tre aziende private situate in aree adiacenti la cava.
Metodo di escavazione: a fossa in falda. Il bacino in cui si inserisce la cava presenta una falda superficiale a 1,5 m dal piano campagna che si estende fino a circa 30 metri di profondità. Una lente di materiale argilloso/limoso separa la falda superficiale da quella profonda, posta tra i 40 e i 50 metri dal piano campagna. L’attività di estrazione di sabbia e ghiaia è concessa solo nella porzione di falda superficiale fino a massimo 28 metri dal piano campagna in modo da proteggere la falda profonda: trattandosi di un acquifero non confinato a superficie libera, nel momento stesso in cui viene estratto e rimosso il materiale solido rimane solo l’acqua interstiziale e si crea quindi un lago. L’estrazione del materiale avviene tramite un impianto mobile galleggiante (draga), che viene spostato periodicamente all’interno del lago una volta che è stata raggiunta la massima profondità di scavo. La draga galleggiante è munita di una benna estrattrice in grado di prelevare il materiale fino a 20 m di profondità ed è collegata all’impianto di lavorazione tramite un sistema di nastri trasportatori. L’impianto di estrazione è alimentato interamente con energia elettrica. La benna, collegata ad un carroponte, può scendere a tre diversi livelli all’interno della buca di scavo: il materiale prelevato viene depositato su una griglia, che ha la funzione di separare i blocchi di materiale più grandi (maggiori di 18 cm) che vengono restituiti al lago artificiale. Prima di essere collocato sul nastro trasportatore, il materiale è sottoposto ad una prima sgrossatura: un vibrovaglio, con fori di due diverse grandezze, provvede alla separazione del materiale più fine argilloso e alla rottura dei blocchi limosi. Anche il materiale più fine a matrice limosa viene ributtato nel lago. La posizione dell’impianto di estrazione mobile e la programmazione dei suoi spostamenti sono definiti rispetto a quattro pali posizionati sulla riva. Superficie cava: 17.410 m2 (dato estrapolato dalla statistica cave).
Materiali prodotti dall’impianto di produzione di aggregati naturali Sabbie e ghiaie per calcestruzzi:
• Sabbia 0/1, 0/2, 0/4 • Ghiaia 4/8, 8/16, 16/26
Frantumato per la produzione di bitumi e intonaci e per attività di riempimento: • Sabbia frantumata 0/3, 0/6
• Pietrisco 8/16, 16/26
Layout impianto di produzione degli aggregati naturali (Figura A.6)
1. Estrazione del materiale e conferimento all’impianto di trattamento tramite nastri tra- sportatori.
2. Pre-vaglio rotante che separa il materiale maggiore di 80 mm: esso viene scaricato in cumulo e successivamente inviato alla fase di frantumazione, mentre il materiale più fine è alimentato all’impianto di vagliatura e selezione.
3. Vagliatura. Il materiale inferiore a 80 mm viene inviato ai vagli rotanti. In questa sezione di selezione sono presenti due lavatrici (scolatrici) che lavano la sabbia 0/2 e 0/4 per rimuovere gli eventuali limi depositati sulla loro superficie. Il lavaggio delle sabbie avviene utilizzando l’acqua di falda proveniente dal sito estrattivo, di conseguenza non ci sono consumi di acqua prelevata da pozzo. Viene anche separata la sabbia più fine 0/1, utilizzata per ripristini ambientali. Il materiale che viene estratto attualmente contiene ghiaie (4/8, 8/16 e 16/26) solo per il 10-15%, ma queste percentuali possono cambiare in base alla zona della cava in cui si effettua l’estrazione. Lo scarto della fase di vagliatura è rappresentato solo da limi di grandezza inferiore agli 0,1 mm.
4. Frantumazione. Il materiale separato dal pre-vaglio maggiore di 80 mm viene inviato ad un impianto di frantumazione: esso è composto da due frantoi a campana/cono (H3000 per il materiale più grossolano e H2000 per quello più fine) in acciaio. I frantumati prodotti in questa fase (0/3, 3/6, 8/16 e 16/26) vengono utilizzati per la produzione di bitumi e di intonaci; il materiale spaccato, infatti, avendo una maggiore superficie specifica rispetto al materiale tondo naturale, risulta più idoneo poiché in grado di assorbire maggior bitume. La percentuale di produzione delle varie granulometrie dipende dalla richiesta dei clienti. Destinazione dei materiali
Tutta la produzione delle Cave Merlini viene venduta agli impianti limitrofi per la produzione di calcestruzzi e bitumi, quindi si possono trascurare i consumi di gasolio per il trasporto del materiale.
BILANCIO DI MATERIA DELL’IMPIANTO
Per la modellizzazione della cava in esame è stato preso come riferimento l’anno 2015, poiché l’anno precedente non risulta essere rappresentativo dell’attività estrattiva dell’impresa.
giacimento. Flussi in uscita
Nel 2015 sono state prodotte 58.615 t di sabbia (48,8%), 40.143 t di ghiaia (33,5%) e 21.242 t di pietrisco (17,7%), per un totale di 120.000 t di aggregati commercializzati. Tutto il materiale prodotto viene inviato alle aziende private produttrici di calcestruzzi e bitumi collocate nella zona limitrofa all’impianto, quindi il commercio di Cave Merlini non si estende al di fuori del sito.
CONSUMI DELL’IMPIANTO
• Consumo totale di energia elettrica: 1.282.465 kWh. • Consumo di gasolio: 54.000 l.
• Consumo acqua: 195.000 m3. Questo consumo non è un consumo netto in quanto rap-
presenta acqua di falda prelevata dal sito estrattivo, usata per il lavaggio delle sabbie e in seguito ributtata nello stesso lago artificiale; pertanto non viene inclusa nei consumi specifici dell’impianto.
• Le reti dei vagli presenti sull’impianto di estrazione e nell’impianto di lavorazione vengono sostituite in caso di rottura, mentre i denti della benna estrattrice sono molto resistenti e durano diversi anni.
• Non sono state riportate informazioni relative al consumo dei materiali dei frantumatori a campana/cono.
In Tabella A.8 sono riportati i dati di consumo di energia elettrica e gasolio insieme ai rispettivi consumi specifici, questi ultimi calcolati sia rispetto al materiale totale lavorato nel 2015 (126.000 t), sia rispetto al materiale commercializzato nel 2015 (120.000 t). Il calcolo è stato effettuato nelle due modalità per capire quanto sia l’errore commesso considerando da un lato il dato relativo alla quantità di materiale venduto (dato quasi sempre presente nei documenti delle Statistiche Cave e quindi più facilmente reperibile anche per altri impianti) e dall’altro la quantità di mistone naturale effettivamente lavorata. Nella Statistica Cave di Cave Merlini, da cui sono stati ricavati i dati di consumo dell’impianto, è presente anche l’informazione inerente la quantità di materiale lavorato.
Tabella A.8: Consumi specifici dell’impianto di estrazione e lavorazione degli inerti naturali, calcolati rispetto al quantitativo lavorato (126.000 t) e al quantitativo di materiale commercializzato (120.000 t).
Consumi Consumi specifici
riferiti al lavorato riferiti al commercializzato
Energia elettrica 1.282.465 kWh 10,18 kWh/t 10,69 kWh/t
FOTO DELL’IMPIANTO
Figura A.7: Impianto di estrazione galleggiante e griglia per la separazione del materiale grossolano.
Figura A.8: Fronte di scavo e nastro trasportatore.
Cava a terrazzo/anfiteatro in Provincia di Como
Visita del 25/10/2016
CARATTERISTICHE GENERALI
L’attività estrattiva in quest’area inizia nel 1982 e arriva nel 2001 a fondare l’impresa che ad oggi che si occupa dell’estrazione, lavorazione e commercializzazione di inerti e del recupero ambien- tale delle aree dove è cessata l’attività estrattiva. Rappresenta una delle maggiori cave di sabbia e ghiaia nella provincia di Como, sebbene l’ultimo Piano Provinciale ha negato l’autorizzazione per l’ampliamento del sito (che è stata invece concessa ad altre cave del Comasco). Oltre alla lavorazione del materiale cavato l’azienda effettua anche operazioni di recupero di materiale di scavo, principalmente terre e rocce pulite, e delle macerie derivanti da attività di costruzione e demolizione: questo flusso di materiale risulta irrisorio rispetto alla quantità estratta e mo- vimentata nella cava e il materiale riciclato è usato esclusivamente all’interno del sito stesso per la realizzazione delle strade ed il recupero ambientale dell’area. Mentre la lavorazione del materiale cavato e la produzione degli aggregati naturali avviene in una zona limitrofa distante
Figura A.9: Impianto di lavaggio e selezione
700-800 m dal sito estrattivo, il recupero degli inerti è effettuato all’interno dell’area di cava. Tutto il materiale cavato viene trattato nell’apposito impianto di lavorazione e non vi è vendita di mistone naturale. Gli aggregati naturali vengono commercializzati ad un prezzo che varia tra 10 e 15 e/t: il materiale più fine ha un prezzo maggiore rispetto a quello grossolano in quanto è più lavorato.
Volume stimato della cava: la Provincia ha approvato nel 2013 un’autorizzazione all’estra- zione per 5 anni in un’area ampia 50.700 m2 in cui il volume di sabbia e ghiaia estraibile è di circa 430.000 m3. L’autorizzazione provinciale prevede inoltre un volume massimo estraibile annualmente di sabbia e ghiaia pari a 98.000 m3.
Superficie cava: 350.000 m2.
Materiali prodotti dall’impianto di produzione degli aggregati naturali Materiale naturale marcato CE:
• Ciottoli 40/125 • Ghiaia 16/32 • Ghiaietto 8/16 • Ghiaione 22/63
• Sabbia mista fine 0/16 • Sabbia mista grossa 0/22 • Sabbia vagliata 0/2 • Sabbione 0/8
Materiale da frantumazione marcato CE: • Naturale fine 0/20
• Pietrischetto 0/8 • Pietrisco 8/22
Materiali prodotti dall’impianto di recupero inerti: frantumato 70/80 mm e materiale ferroso separato mediante nastro magnetico.
Layout impianto di produzione degli aggregati naturali (Figura A.10)
1. Estrazione del materiale dalla cava, formazione di cumuli nell’area dell’impianto e conferi- mento alla tramoggia, che presenta sulla sommità una griglia con luci longitudinali di 200 mm con funzione di vaglio sgrossatore.
2. Vaglio primario. Dalla tramoggia il materiale viene conferito alla sezione di vagliatura