6.4 Riciclaggio dei rifiuti da costruzione e demolizione
Construction and demolition wastes (CDW) sono lo stato dei materiali da costruzione dopo la fine della vita degli edifici. I CDW potrebbero essere cemento, acciaio, prodotti in legno, tegole d’asfalto e mattoni da costruzione. I vecchi edifici che si avvicinano alla fine della loro vita vengono demoliti, producendo milioni di tonnellate di rifiuti di calcestruzzo, grandi quantità di prodotti da costruzione rifiutati per la non conformità alle specifiche richieste, così come i depositi di marmo hanno fornito una grande quantità di aggregati di diverse dimensioni indotte da operazioni di frammentazione, segatura di grandi pietre; inoltre, gli impianti di lavorazione proliferano una quantità molto grande di rifiuti costituiti principalmente da polveri e fanghi (Belachia e Hebhoub, 2018). La maggior parte dei CDW proviene dal processo di demolizione, mentre porzioni minori (circa il 10%-30%) sono generate durante il processo di costruzione (EPA, 2018; Ning, 2017). Ridurre, riutilizzare e riciclare i CDW è diventata una questione urgente ed essenziale, poiché un trattamento inappropriato dei CDW causerà gravi problemi ambientali e minacce all’uso del territorio.
I paesi di tutto il mondo riducono i CDW introducendo diverse legislazioni e aumentando la consapevolezza. Il Giappone, Singapore e alcuni paesi europei sono all’avanguardia nel trattamento e nel riutilizzo dei rifiuti edili. In Giappone, ci sono più di 20 suddivisioni di “sottoprodotti di costruzione”, che sono scientificamente trattati secondo le categorie. Il principio principale del trattamento dei CDW in Giappone è quello di ridurre la generazione di rifiuti in cantiere e riutilizzarli il più possibile. Singapore si concentra sulla definizione di standard per edifici verdi per ridurre la generazione di rifiuti da costruzione dalla fonte. Secondo l’ufficio statistiche dell’Unione Europea, la quantità totale di rifiuti generati nell’Unione Europea era di oltre 2,5 miliardi di tonnellate, di cui quasi 860 milioni di tonnellate appartenevano alle attività di costruzione e demolizione (Bravo et al., 2015). Alcuni paesi europei hanno raggiunto l’obiettivo del 70% di riciclaggio dei CDW. Le statistiche mostrano che il flusso di massa totale dei rifiuti recuperati rappresenta più dell’80% della produzione totale di rifiuti in stati membri come i Paesi Bassi, la Germania e la Danimarca (Eurostat, 2017).
Le attuali tecniche di trattamento e riciclaggio dei CDW possono essere considerate comuni in tutta Europa. Un comune impianto di riciclaggio di CDW di solito consiste in:
(1)
ricezione, pesatura e ispezione visiva;
(2)
preselezione manuale (per flussi non segregati), scarto e deviazione a trattamenti alternativi;
(3)
selezione di materiali di grandi dimensioni;
(4)
separazione magnetica;
(5)
se necessario, separazione manuale di plastica, legno e altri flussi di rifiuti;
(6)
frantumazione; e
(7)
selezione e frantumazione secondaria, che viene applicata a seconda del mix di prodotti obiettivo (Gálvez-Martos et al., 2018).
Tuttavia, in alcune regioni c’è una quantità significativa di dumping illegale e un mercato eterogeneo per i materiali secondari, che ostacola lo sviluppo del mercato dei materiali secondari.
Al fine di raggiungere la discarica zero per i CDW nel Regno Unito, l’industria delle costruzioni nel Regno Unito di solito inizia a stimare il ciclo di vita totale della produzione di rifiuti in fase di progettazione e dà un piano per il riciclaggio dei rifiuti da costruzione. Il Regno Unito ha emanato regolamenti specifici per la gestione dei rifiuti da costruzione per registrare la produzione e il tipo di rifiuti da costruzione in cantiere al fine di raggiungere lo scopo di riciclare i rifiuti da costruzione e demolizione. Il governo britannico ha sponsorizzato il Waste Resources Action Program, che ha portato a una serie di lavori intrapresi per aumentare il riciclaggio di CDW. Questo includeva il lavoro con il settore delle costruzioni per specificare livelli più alti di contenuto riciclato, un importante programma di assistenza alle aziende per ridurre i CDW in discarica e l’assistenza nel finanziamento degli impianti di riciclaggio. Allo stesso tempo, il Regno Unito ha adottato una tassa sulle discariche di rifiuti edili, e la tassa annuale sulle discariche è gradualmente aumentata, il che ha spinto lo sviluppo della tecnologia di riciclaggio dei CDW nel Regno Unito.
In Australia, i maggiori componenti del flusso di CDW, e i materiali più comunemente riciclati in Australia sono cemento, mattoni, asfalto, terra, legname e metalli ferrosi, perché di solito vengono demoliti in grandi quantità e hanno un mercato esistente per il riutilizzo e il riciclaggio (ad es, cemento, mattoni e asfalto), o hanno un valore commerciale relativamente alto (ad esempio, i metalli) (EPHC, 2010). Allo stesso tempo, anche l’Australia ha emanato alcune leggi e regolamenti per rafforzare la gestione e il riciclaggio dei rifiuti edili.
Il Giappone è stato il primo paese della regione asiatica a formulare regolamenti sui rifiuti edili. Attraverso una continua integrazione e miglioramento, ha formato un sistema legale che è in linea con le sue condizioni nazionali. Nel frattempo, il Giappone ha istituito un sistema di riciclaggio per i rifiuti da costruzione, ha sviluppato tecnologie di classificazione e trattamento, e ha implementato una strategia a zero emissioni per i rifiuti da costruzione, promuovendo notevolmente il recupero dei rifiuti da costruzione, con un tasso di recupero che è aumentato dal 42% nel 1995 al 97% nel 2011 (Pu e Tang, 2012). In Giappone, il tasso di utilizzo dei blocchi di cemento di scarto è alto, e viene generalmente utilizzato come aggregato per il calcestruzzo asfaltato dopo la frantumazione e la separazione. Per il legno scartato, a seconda della sua qualità, può essere utilizzato come materie prime per la fabbricazione della carta, piastre di pressatura a caldo, combustibili, ecc. Circa il 25% dei fanghi prodotti va nelle discariche sanitarie, il 65% incenerito, e solo il 9% circa viene utilizzato per l’agricoltura (Zhang e Sun, 2018). Per i rifiuti plastici, tranne una piccola parte di riciclaggio, il resto viene incenerito.
Gli Stati Uniti sono anche uno dei paesi con la più alta produzione di rifiuti edili. Negli Stati Uniti, il 30% dei CDW sarà trasportato nelle discariche per l’interramento. In un rapporto dell’EPA, c’è una guida rapida per ridurre i rifiuti da demolizione di edifici, permettendo ai rifiuti di costruzione di essere selezionati e riciclati. Ci sono anche alcune politiche di promozione per il riciclaggio dei rifiuti di costruzione negli Stati Uniti, come:
(1)
il governo ha stabilito chiaramente i requisiti per il riciclaggio dei rifiuti di costruzione, compresi i requisiti e le proporzioni del riciclaggio dei materiali, i requisiti specifici degli edifici verdi, ecc.
(2)
stabilire incentivi di mercato, compresi sgravi fiscali, sussidi per il riciclaggio, sconti fiscali, ecc; e
(3)
fornire istruzione alle imprese di costruzione e al pubblico in generale per migliorare la consapevolezza del riciclaggio dei rifiuti di costruzione.
La maggior parte degli stati e dei governi locali negli Stati Uniti incoraggia le imprese e il pubblico a riciclare i rifiuti di costruzione. Ci sono anche progetti nazionali; per esempio, la US Environmental Protection Agency, ha creato una pagina web per lo smaltimento dei rifiuti solidi per fornire informazioni sul riciclaggio dei rifiuti di costruzione nella demolizione, ristrutturazione e nuovi progetti di costruzione alle parti interessate.
Al momento, il riciclaggio dei rifiuti di costruzione in Cina si basa principalmente sui rifiuti di costruzione inerti. Secondo il Ministero dell’Edilizia nel 2003, “rifiuti urbani di costruzione e regolamenti di gestione dei residui di rifiuti (rivisti)” regolamento, secondo la classificazione della fonte, CDW può essere diviso in scavi di terra, lo scavo di strade, demolizione di vecchi edifici, la costruzione e la produzione di materiali da costruzione, utilizzando principalmente sedimenti, pietra frantumata, malta di scarto, frammenti di mattoni e piastrelle, cemento, asfalto, plastica, rottami metallici, rifiuti di legno, ecc Diverse strutture e tipi di costruzione di edifici generano rifiuti i cui componenti sono diversi; la composizione di base è classificata, principalmente dal suolo, sedimenti, malta sparsa, calcestruzzo, muratura scolpita, e pila di cemento armato sotto la voce detriti di cemento, palificazione, rottami metallici, rifiuti di legname di bambù, decorazione, tutti i tipi di materiali di imballaggio, e altri rifiuti, ecc
Negli ultimi anni, le emissioni annuali di CDW della Cina sono circa 1,55 miliardi di tonnellate a 2,4 miliardi di tonnellate, che rappresentano circa il 30%-40% dei rifiuti urbani, causando una grave crisi ecologica. Per molto tempo, a causa della mancanza di metodi di gestione dei CDW unificati e perfetti, e la mancanza di una tecnologia di smaltimento scientifica, efficace, economica e fattibile, la stragrande maggioranza dei CDW senza alcun trattamento sarà spedita in periferia per l’accatastamento aperto o la semplice discarica. Nel 2017, i CDW generati in Cina erano circa 2,379 miliardi di tonnellate, tra cui solo 119.000 tonnellate sono state riciclate. Gli aggregati riciclati sono principalmente lavorati da cemento scartato, malta, mattoni, ecc.
Il tasso medio di recupero dei rifiuti edili in Cina è di circa il 5%. Sulla base della revisione della letteratura e dell’indagine, le sfide della gestione dei CDW in Cina sono state analizzate tramite interviste con le parti interessate, compresi i ricercatori, i progettisti edili, il personale delle imprese di costruzione e demolizione e i manager delle imprese di trattamento/riciclaggio dei CDW (in totale, 40 persone). Abbiamo esplorato i problemi della gestione dei rifiuti edili in Cina sulla base del principio delle 3R dell’economia circolare, e abbiamo riassunto alcuni dei seguenti problemi esistenti del riciclaggio degli edifici in Cina (Huang et al., 2018b).
–
Barriere per la riduzione
Mancanza di standard di progettazione per la riduzione dei CDW
Basso costo per lo smaltimento dei CDW
Pianificazione urbana inadeguata
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Barriere per il riutilizzo
Raccolta informale
Mancanza di indicazioni per un’efficace raccolta
Mancanza di standard per i CDW riutilizzati
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Barriere al riciclaggio
Normativa governativa inefficace
Tecnologia di riciclaggio immatura
Mancanza di standard per i prodotti CDW riciclati
In base a questi risultati, sono stati proposti suggerimenti per promuovere la gestione dei CDW basata sul principio delle 3R. In primo luogo, dovrebbero essere progettati modelli efficaci di economia circolare nell’edilizia e in altre industrie correlate. Per imporre la riduzione di CDW, è necessario rafforzare il controllo alla fonte. Per esempio, le parti interessate alla progettazione e alla costruzione di edifici dovrebbero firmare un accordo per sviluppare programmi di costruzione verde in cui gestiscono congiuntamente i CDW. Una maggiore supervisione e gestione è urgentemente necessaria per implementare il riutilizzo e il riciclaggio di CDW. Gli approcci di questo aspetto includono l’istituzione di un sistema normativo coerente “dall’alto verso il basso”, l’esecuzione del monitoraggio del processo di CDW e l’implementazione di punizioni severe per i comportamenti illegali di trattamento dei CDW. Le tecnologie innovative sono anche essenziali per promuovere l’economia circolare dei CDW. Oltre a promuovere le tecnologie di classificazione e separazione dei CDW, dovrebbero essere esplorati anche i contributi di tecnologie comuni come la costruzione prefabbricata e il BIM. Ultimo ma non meno importante, il governo dovrebbe incoraggiare misure di incentivazione economica come l’abbreviazione del periodo di applicazione per il prestito e l’abbassamento dell’affitto dei terreni per le imprese di gestione dei CDW. Dovrebbero essere incoraggiate anche nuove modalità di mercato come il partenariato pubblico-privato per alleviare le pressioni economiche per le aziende di trattamento/riciclaggio dei CDW.
È importante stabilire un modello efficace di economia circolare per i CDW, perché i CDW riciclati possono essere utilizzati non solo per l’industria edilizia, ma anche per altre industrie. Come mostrato nella Fig. 6.5, la riduzione e il riutilizzo dei CDW dovrebbero essere effettuati dalle parti interessate e dai professionisti nella progettazione e costruzione degli edifici. Per il riciclaggio e il riutilizzo dei CDW nell’ambito dell’edilizia, i rifiuti di calcestruzzo, i mattoni, gli scarti e la malta possono essere convertiti in materiali riciclati, come il calcestruzzo riciclato, il blocco leggero e l’aggregato riciclato.
Fig. 6.5. Modalità di economia circolare per i rifiuti da costruzione e demolizione nel settore dell’edilizia.
In quanto questione globale, il trattamento appropriato dei CDW e gli approcci di riduzione, riutilizzo, riciclo sono essenziali per ogni paese. Un trattamento ragionevole dei CDW basato sul principio delle 3R può migliorare l’efficienza dei materiali da costruzione nel loro ciclo di vita e, di conseguenza, contribuire a migliorare l’efficienza degli edifici.