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Riciclo di lamapade fluorescenti a fine vita nell'industria ceramica

Le lampade fluorescenti a fine vita, a causa della presenza in esse di mercurio e di polveri contenenti metalli pesanti, vengono classificate dal Catalogo Europeo dei Rifiuti (CER) come residui speciali pericolosi (codice 20 01 21). È importante sottolineare che queste lampade attualmente coprono in Italia circa il 70% del fabbisogno complessivo di illuminazione artificiale ed elettrica, con una produzione annuale (anno 2000) di 77 milioni di unità, pari a 12.000 tonnellate.
Per questa tipologia di rifiuto si possono ipotizzare due possibilità di intervento:
1. Riciclo a circuito chiuso, effettuato dalle industrie dell’illuminotecnica, con il limite che le industrie non sono ancora in grado di recuperare un numero notevole dei propri prodotti;
2. Riciclo a circuito aperto, per il quale non esistono ancora delle soluzioni efficienti.
Constatando tali carenze in questo lavoro di tesi si sono testati i possibili scenari per il riutilizzo in campo ceramico (a circuito aperto) delle lampade fluorescenti esauste: è stato eseguito uno studio sperimentale, con lo scopo di valorizzare il vetro risultante dal trattamento di bonifica delle lampade fluorescenti, utilizzandolo come materia prima seconda inserendolo in formulazioni ceramiche per piastrelle da bicottura.
In particolare, il lavoro sperimentale si è sviluppato in due fasi principali:
la prima svolta presso i laboratori del Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e dell’Ambiente (DIMA) dell’Università di Modena e Reggio Emilia per:
a) la caratterizzazione chimica, fisica e termica dei vetri in studio;
b) la preparazione in laboratorio di formulazioni di ingobbi contenenti vetri di lampade fluorescenti come sostituti di fritte industriali;
c) l’applicazione sui supporti ceramici di ingobbi, realizzati con il vetro da lampade fluorescenti sostituito alla fritta industriale;
d) la verifica, mediante prove normate, delle proprietà dei prodotti ottenuti dopo cottura in cicli industriali.

La seconda fase si è svolta presso la ceramica POLIS di Bondeno di Gonzaga (MN) per:
a) la sperimentazione industriale delle formulazioni di ingobbi risultate ottimali da prove di laboratorio, per verificare la trasferibilità industriale.

Per quel che riguarda l’applicazione industriale in linea benché tutte le formulazioni di ingobbi siano risultate soddisfacenti, nell’ottica di un’ipotetica commercializzazione del prodotto, è da sottolineare che il grado di purezza del vetro è fondamentale; tuttavia la tecnologia presente in Italia per la bonifica del vetro da lampade fluorescenti non è ancora soddisfacente.
Nel caso in cui venisse superato questo ostacolo, il lavoro di tesi ha dimostrato la possibilità di utilizzare questo vetro da RAEE come materia prima seconda nel settore ceramico, da cui derivano positive ricadute ambientali tra cui:
1. benefici in termini di minore dipendenza dall’approvvigionamento di materie prime;
2. risparmio di combustibile legato all’evitato processo di fusione della fritta;
3. emissioni evitate (CO2 ed NOx) nel processo di fusione.

Da sottolineare anche il risparmio economico che potrebbe comportare l’utilizzo di questo vetro in sostituzione di una fritta commerciale.
Infine, l’aver introdotto un vetro da riciclo in una componente (ingobbio) di un prodotto ceramico, potrebbe trovare uno sviluppo futuro nel testare la possibilità di utilizzare tale vetro anche nelle altre parti (supporto e smalto) della piastrella. Questo è di estremo interesse in considerazione della politica del Green Public Procurement (Acquisti Verdi), ovvero nell’ambito del D.M. 203 del 2003 in cui sono contemplate le “Norme affinché gli uffici pubblici e le società a prevalente capitale pubblico coprano il fabbisogno di manufatti e beni con prodotti ottenuti da materiale riciclato in misura non inferiore al 30% del fabbisogno medesimo” e del Repertorio del Riciclaggio (RR), un vero e proprio “catalogo” dei beni riciclati sul mercato, tenuto e reso pubblico dall’Osservatorio Nazionale dei Rifiuti.

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1 1. LE LAMPADE FLUORESCENTI TUBOLARI Il grande sviluppo tecnologico che ha caratterizzato gli ultimi decenni della nostra civiltà e che ha contribuito a migliorare notevolmente il nostro stile di vita, ha avuto come conseguenza un’ingente produzione di rifiuti tecnologici. Queste tipologie di rifiuti, molto spesso, contengono sostanze pericolose, che quindi devono essere messe in sicurezza e richiedono specifici trattamenti al fine di garantire il recupero e/o il riciclo dei materiali in esse contenuti. Per assicurare una corretta gestione dei Rifiuti da Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche (RAEE) la Comunità Europea ha emanato la Direttiva 2002/96/CE, che l’Italia ha recepito con il Decreto Legislativo 151/2005; sono sottoposti a questa legislazione anche gli apparecchi di illuminazione, tra i quali una speciale classificazione è dedicata alle lampade fluorescenti. In Italia, la quota di energia elettrica destinata all’illuminazione domestica è superiore ai 6 miliardi di kWh (corrispondente a circa il 13,5% del consumo totale di energia elettrica nel settore residenziale), e l’illuminazione incide sui consumi elettrici di una casa per circa il 10-25%. Le lampade fluorescenti, nate nel 1940, attualmente coprono in Italia circa il 70% del fabbisogno complessivo di illuminazione artificiale ed elettrica, con una produzione annuale (anno 2000) di 77 milioni di unità, pari a 12.000 tonnellate [1]. 1.1 QUADRO NORMATIVO La gestione delle apparecchiature elettriche ed elettroniche a fine vita si è arricchita in questi ultimi anni di vari pareri, commenti tecnici in genere e linee guida non formalizzate da atti pubblici. Solamente le Direttive comunitarie 95/2002 e 96/2002, recepite in Italia dal Decreto legislativo n. 151 del 25 luglio 2005, costituiscono la prima chiara e dettagliata norma tecnica della materia. Per fornire un quadro più completo vengono presentate di seguito, in ordine cronologico, le principali fonti sui RAEE emanate negli ultimi anni a livello europeo e nazionale [2]: Decreto Legislativo n. 22 del 5 febbraio 1997 (Decreto Ronchi) Questo Decreto, che attua alcune Direttive precedenti, introduce il nuovo concetto di “Gestione dei Rifiuti”, sostituendolo a quello di “Smaltimento” (che rimane come fase residuale). L’obiettivo è quello di ridurre (carattere prioritario) la produzione e la pericolosità dei rifiuti, e di trattarli e

Tesi di Laurea

Facoltà: Ingegneria

Autore: Lorenzo Sassi Contatta »

Composta da 88 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.