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Riciclaggio

Come impiegare materiale fresato per ottenere una miscela di qualità pari ad una miscela tradizionale e gestire in maniera corretta le emissioni prodotte dall’impianto

Le tecnologie impiantistiche per il riutilizzo del materiale fresato dalle pavimentazioni
In molti paesi non ci sono direttive che limitano l’impiego del fresato nelle miscele bituminose; la scelta è spesso demandata al progettista o al capitolato d’appalto.

Con gli opportuni controlli, i giusti dosaggi e attraverso l’utilizzo di impianti adeguatamente equipaggiati, è possibile produrre un eccellente conglomerato bituminoso che nulla ha da invidiare alla miscela realizzata con i soli materiali vergini. Una buona regola generale è quella di utilizzare elevate percentuali di fresato negli strati bassi della pavimentazione (conglomerato di base o binder), mentre nel tappeto di usura è preferibile impiegare percentuali molto basse.
L’utilizzo di fresato presuppone quindi:
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    Un preventivo trattamento dello stesso

    attraverso un impianto di frantumazione e ri-selezione in diverse pezzature;

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    L’utilizzo di un laboratorio specializzato e di fiducia,

    per studiare la miscela desiderata e mettere a punto il mix design ottimale;

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    La conoscenza di ciò che si andrà a reimpiegare

    al fine di identificare tipo e quantità degli inerti vergini necessari per integrare il fuso granulometrico;

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    La conoscenza del bitume contenuto nel fresato,

    il quale essendo più vecchio, ha una penetrazione inferiore rispetto a quella del bitume vergine all’origine ed è più duro poiché durante la sua mescolazione in impianto, e poi successivamente durante la sua vita utile nella pavimentazione, subisce processi di ossidazione che ne alterano le proprietà. Quando si utilizza fresato dunque la maggior viscosità del bitume vecchio potrebbe conferire una certa resistenza alla mescolazione. Le proprietà del bitume presente all’interno di un conglomerato bituminoso che utilizza materiale fresato possono essere bilanciate dall’aggiunta di bitume vergine di adeguata gradazione e di specifici additivi rigeneranti. 

Diventa molto importante il fatto che il fresato, in fase di asportazione, venga suddiviso in base alla posizione del pacchetto dal quale è estratto e che venga coperto, in fase di stoccaggio ,per tenere quanto più bassa possibile la percentuale di umidità; questo fattore come vedremo influenza in maniera determinante l’utilizzo del fresato.

Quanto finora descritto certamente è propedeutico all’impiego del fresato ma da solo non basta. Il tema fresato non va affrontato in termini solo di una mera questione tecnica ma interagisce sempre più con questioni di natura ambientale. In definitiva, al tavolo che vede la collaborazione costruttiva e positiva fra le autorità pubbliche, le aziende produttrici ed i costruttori di impianti, la questione alla quale dare una risposta ambientale, etica e tecnica diventa: in quale maniera posso impiegare materiale fresato per ottenere una miscela di qualità pari ad una miscela tradizionale, preservando il bitume nel fresato e massimizzandone la percentuale utilizzata da un lato mentre dall’altro in quale maniera gestire le emissioni prodotte all’impianto?

Le tecnologie applicative nella produzione di conglomerato a caldo e a freddo

Tratteremo ora le più comuni ed immediate modalità di impiego del fresato in impianto, ponendo una particolare attenzione verso gli aspetti coerenti con il principio appena esposto del rispetto dell’ambiente.

Nella produzione di conglomerato bituminoso a caldo, poiché la temperatura della miscela alla stesa dovrà essere tale da permetterne la corretta lavorabilità, il fresato dovrà essere riscaldato in maniera tale da preservare le caratteristiche del bitume riducendo le emissioni. Distinguiamo pertanto 2 modalità di riscaldamento del fresato, rispettivamente poste in opera dai diversi costruttori con specifiche soluzioni tecniche.

Riscaldamento di materiale fresato per contatto diretto con gli aggregati vergini
La prima modalità consiste nel riscaldamento del materiale fresato per contatto diretto con gli aggregati vergini. Il riscaldamento degli inerti vergini consente di far evaporare l’acqua presente nel fresato freddo e di poter così raggiungere la corretta temperatura nella miscela finale. Fra queste tecniche, possiamo distinguere fra quelle dove il fresato è introdotto a monte della fase di mescolazione, oppure direttamente nella fase finale di mescolazione.

Nel primo caso ovvero a monte del mescolatore, significa generalmente all’interno del cilindro essiccatore rotante; occorre quindi una predisposizione sul cilindro per l’introduzione del fresato ed una sua linea di alimentazione dedicata composta da una tramoggia dosatrice e da un nastro trasportatore dedicato. Per diverse ragioni si raccomanda il non impiego del vaglio e pertanto diventa molto importante conoscere la frazione di materiale fresato che si introduce.
Sono utilizzabili significative percentuali di fresato, ben oltre il 30%, previa una attenta selezione e preparazione del materiale. L’umidità contenuta nel fresato si libera nell’essiccatore e viene perciò aspirata dal filtro a maniche.
Al progressivo e graduale incremento della temperatura del bitume ne consegue come è noto anche un aumento della quantità di composti organici volativi rilasciati. Le applicazioni più recenti permettono di ottenere un trasferimento di calore che non risulta dannoso per il bitume contenuto nel fresato.

Nel secondo caso è possibile l’impiego di percentuali di fresato fino al 40% consentendo di introdurre il materiale fresato direttamente all’interno del mescolatore, pertanto è una modalità utilizzabile senza dover rinunciare all’impiego del vaglio.  È necessario che tutta l’umidità presente nel fresato to sia eliminata così come dagli inerti vergini sia per raggiungere la corretta temperatura nella miscela finale sia per consentire la perfetta copertura della miscela con il nuovo bitume: perciò, siccome questo fenomeno fisico di essiccazione e successivo riscaldamento deve avvenire all’intervallo del tempo riservato ad ogni singolo impasto nel mescolatore, gli aggregati vergini sono necessariamente riscaldati a temperature molto elevate. Spesso è richiesto un ciclo di mescolazione di durata superiore con la conseguente riduzione di capacità produttiva, compensabile attraverso l’impiego di un mescolatore di dimensioni superiori.
La gestione del vapore acqueo che si sviluppa nel mescolatore comporta la sua eliminazione attraverso il filtro a maniche.

In conclusione, una elevata percentuale di materiale fresato freddo ed umido significa una elevata temperatura di surriscaldamento del materiale vergine nonché una istantanea elevata produzione di COV. Le alte temperature poi danneggiano sia il bitume contenuto nel fresato sia il nuovo introdotto: per tutte queste ragioni, questa tecnica è efficace ed utile poiché permette l’impiego di frazioni ben specifiche in quantità note (poiché prima dell’inserimento nel mescolatore il fresato è sempre pesato) ma il limite massimo raccomandato è inferiore al 40% per i motivi precedentemente descritti.

Riscaldamento di materiale fresato attraverso un tamburo dedicato
La seconda modalità di riscaldamento del materiale fresato, ovvero attraverso un tamburo dedicato così come avviene per gli aggregati vergini, permette di riscaldare a temperature superiori ai 130 °C importanti quantitativi di fresato. Risulta immediato capire perché si possano ottenere percentuali di impiego anche superiori al 60-70% poiché in fase di mescolazione finale occorre integrare la miscela con un minor apporto di materiale vergine riscaldato per ottenere la temperatura finale di equilibrio desiderata.

L’evoluzione della tecnica è stata guidata dalla necessità di contenere e limitare le emissioni elevate di impianti equipaggiati con questi sistemi. Difatti le più recenti applicazioni prevedono sistemi di riscaldamento del materiale fresato attraverso non più l’esposizione al calore diretto di una fiamma nel cilindro essiccatore parallelo dedicato al solo fresato, bensì tramite elevati volumi di aria riscaldata esternamente al cilindro essiccatore stesso. In questo modo il materiale fresato viene accompagnato progressivamente a raggiungere temperature prossime la temperatura della miscela finale, consentendo così un impiego fino quasi al 100%. Ovviamente si pone sempre la questione di identificare in quali prodotti è realmente utilizzabile una così elevata percentuale e costosa tecnologia.

Alle diverse tecniche di impiego del fresato nella produzione di conglomerato a caldo debbono necessariamente essere abbinati adeguati sistemi di aspirazione, convogliamento e trattamento delle emissioni. Perché questi sistemi siano efficaci, l’aspirazione deve avvenire contestualmente alla generazioni dei fumi, essere relazionata alla velocità di esalazione ed effettuata quanto più in prossimità ai punti di emissione, prestando attenzione a proteggere quanto più possibile l’area da correnti di aria parassita esterna. Le emissioni diffuse diventano così convogliate e si può agire su esse prima della finale immissione al camino. La miglior soluzione tecnica è intimamente legata e dipendente dalle caratteristiche del sito produttivo, dalle modalità operative di lavoro e dal rapporto costi/benefici della proposta tecnica, nell’ottica del rispetto del principio di “gestione” delle emissioni.

Impiego di materiale fresato nella produzione di miscele a basse temperature

Infine, trattiamo brevemente dell’impiego di materiale fresato nella produzione di miscele a basse temperature laddove gli impianti siano provvisti delle specifiche attrezzature. Questa combinazione apre interessanti scenari; per esempio i problemi relativi all’impaccamento del fresato scompaiono completamente.

Nella produzione a tiepido si fondono insieme una moltitudine di vantaggi, in primis ambientali e poi economici:
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    Risparmio del combustibile per il riscaldamento degli aggregati vergini,

    ovvero minori emissioni in atmosfera ma anche minori costi di produzione;

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    Un più efficace riutilizzo del bitume

    dove, sia il nuovo bitume sia quanto recuperato attraverso il fresato, non subiscono quei danneggiamenti legati alle elevate temperature quando in contatto con gli aggregati vergini;

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    Sia le emissioni di COV sia quelle odorigene correlate alla produzione di conglomerato bituminoso sono enormemente ridotte

    nella produzione di miscele a basse temperature già dai 20 gradi inferiori a quella tradizionale.

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