Nuova vita al calcestruzzo di ritorno

A prima vista può sembrare una macchina complessa. In realtà, è l’esatto opposto: due linee di produzione modulari (Consep e Hyfil), componibili, costituite di pochi elementi: buffer, coclea (di alimentazione), separatore, classificatore, idrofiltro e un’altra coclea (di estrazione).

Due macchinari che, lavorando assieme, danno vita a Consep System (questo il nome commerciale), grazie ai quali è possibile recuperare a nuova vita milioni di tonnellate di sabbia e ghiaia e di litri di acqua provenienti dal calcestruzzo contenuto nelle autobetoniere di rientro dai cantieri e mettere in pratica i princìpi della sostenibilità e dell’economia circolare negli impianti di betonaggio e di cava.

L’impianto nella cava di Brugherio

Consep System è un piccolo miracolo, frutto della tecnologia applicata alla creatività di chi il mestiere lo conosce bene. Ma le competenze, anche quelle più solide, da sola non bastano: oggigiorno serve saper guardare avanti, pensare al futuro e abbracciare le nuove sfide ambientali.

La cava La Ginestra di Brugherio in provincia di Monza Brianza, dove è stata installata la macchina Consep System oggetto del progetto sperimentale
Perché il macchinario messo a punto da >> Wam Group <<, azienda di Ponte Motta di Cavezzo in provincia di Modena, una delle più importanti società mondiali produttrici di apparecchiature e componenti per impianti di movimentazione di materiali, è proprio questo: un esempio concreto che fa propri i princìpi della circolarità della produzione.

Una di queste attrezzature sta trovando una sua nuova applicazione sperimentale in una cava a Brugherio, alle porte di Milano (impianti simili sono funzionanti a Lavis nel trentino, a Medolla nel modenese e in Portogallo, dove la filiale Wam Spain ha seguito da vicino un importante cantiere pilota; nda).

WamGroup: da azienda familiare a multinazionale

Nata nel 1968, WamGroup, nata come azienda familiare, col tempo è diventata un grande gruppo industriale, che oggi mette insieme numeri importanti: oltre duemila dipendenti, una ventina di stabilimenti sparsi tra Europa, Stati Uniti, Sudamerica, India, Cina e decine di filiali in tutto il mondo.

Un’azienda meccanica nata dall’intuizione dei fratelli Vainer e Adriano Marchesini, che nei decenni hanno saputo trasformare un prodotto artigianale come la coclea, in una tecnologia di successo da esportare nel mondo. Il tutto iniziando a lavorare a stretto contatto con i produttori di cemento di un tempo e ascoltando le loro esigenze.

Vainer Marchesini

Vainer Marchesini, fondatore di Wam Italia e ceo di WamGroup
“Il prodotto - ci tengono a ribadire i manager del gruppo - nasce qui a Ponte Motta. Se il mercato lo richiede la produzione viene localizzata dove serve. Abbiamo alcune aziende specializzate per linee di prodotto: i mescolatori, ad esempio, vengono realizzati a Ravenna, le pompe a Suzzara. Ma il core business è qui”.

Fu il 1984, con l’apertura della prima filiale commerciale in Francia, l’anno dell’avvio dell’internazionalizzazione della società; poi venne la volta di Germania, Regno Unito e Singapore. Nel 1998 toccò agli Stati Uniti, con l’apertura a Lawrenceville dello stabilimento della Georgia Division. Nei primi anni del Duemila Marchesini volò in Brasile e Cina (il più grande stabilimento estero del gruppo è proprio a Wuxi, non lontano da Shaghai). Nemmeno il terremoto del 2012, con il suo epicentro nel comune confinante di Medolla, fermò il lavoro dello stabilimento di Cavezzo.
Il sito produttivo di Wam Italia a Ponte Motta di Cavezzo in provincia di Modena
Oggi WamGroup è una corporate organizzata per linee di prodotto in base alla tecnologia. C’è infatti una divisione che si occupa di filtri, di trasportatori, di mescolazione, di macchine per la depurazione e l’estrazione. La vendita però avviene per settore, dove Saveco opera nel comparto acque, mentre Wam in quello delle polveri.

Ma è la coclea il prodotto che meglio incarna ciò che WamGroup vuole rappresentare: innovazione, standardizzazione dei componenti, industrializzazione e specializzazione per una varietà di settori.

Good bye calcestruzzo di ritorno

La macchina è parte di un progetto sperimentale (parzialmente finanziato da regione Lombardia con 80mila euro e validato dall’università di Brescia), dal titolo eloquente: Good Bye-Beton Consep.

Un’iniziativa che nasce dall’intuizione di due aziende: La Ginestra, una società di escavazione di sabbia e ghiaia di Brugherio, e Cava Visconta di Cernusco sul Naviglio, che opera nel settore del recupero dei rifiuti da demolizione. Del progetto fanno parte anche Betonrossi di Piacenza, che produce calcestruzzo, e ovviamente WamGroup, che ha messo a disposizione le competenze tecniche e la tecnologia necessaria.
Hyfil: dettaglio della coclea estrattrice dei fanghi (credits, WamGroup)
Il progetto prevede linstallazione nella cava milanese delle attrezzature che, senza aggiunta di additivi chimici (con la chimica si ottengono materiali trattati, non sempre conformi alla norma Uni En 206; nda), scompongono nei suoi componenti originari il calcestruzzo che le betoniere, per vari motivi, non riescono a scaricare durante il getto.

Il calcestruzzo di ritorno presente nelle betoniere è una miscela composta di sabbia e ghiaia di media e grossa dimensione, cemento, acqua e additivi: l'idea è recuperare sia la maggior parte dei componenti sia l'acqua, dopo averla depurata e chiarificata.

In questo modo è possibile intercettare il calcestruzzo ancora fresco proveniente dal cantiere, per scomporlo nelle sue componenti primarie e consentire che le stesse possano essere recuperate e direttamente reimmesse nel processo produttivo di betonaggio (a tutt’oggi negli impianti di betonaggio tradizionali il calcestruzzo, dopo essere scaricato dalle autobetoniere, va demolito e conferito in discarica o agli impianti di recupero dei rifiuti inerti; nda).

Come funziona Consep System

Almeno una volta al giorno le autobetoniere devono essere lavate internamente mediante il caricamento di acqua nella bocca del tamburo di mescolamento. È compito dell’addetto alla manutenzione far funzionare a vuoto il tamburo, in modo che l'acqua di lavaggio caricata trasporti gli aggregati e il cemento contenuti.
Consep Classificatore: da sinistra verso destra, il classificatore da cui si ricavano gli aggregati con diametro maggiore di 5mm; nella parte centrale è collocato il serbatoio che raccoglie l’acqua sporca e sulla destra il separatore da cui si ricava
Nella fase iniziale del processo il calcestruzzo entra nella prima macchina operatrice (Consep); la miscela viene scaricata in una tramoggia (buffer), dove viene mescolata con acqua filtrata proveniente dall'idrofiltro (che è la parte tecnologicamente più avanzata e di maggior interesse innovativo e ambientale) e movimentata con una coclea orizzontale verso una seconda coclea, che trasporta la miscela nella macchina separatrice.

Dopodiché è la volta del vaglio (classificatore), che trattiene gli inerti con dimensione maggiore di 5 millimetri di diametro. Questi ultimi vengono trasportati da coclee e durante il trasporto avviene il lavaggio con acqua filtrata proveniente dall'idrofiltro. L'aggregato grosso, infine, lavato, esce dalla macchina.
Consep System. In alto, da sinistra, buffer per lo svuotamento delle autobetoniere, classificatore e separatore per aggregati e inerti; Hyfil, idrofiltro con ballatoio e coclea estrattrice integrata e serbatoio per la raccolta di acqua pulita (credit
Consep. Classificatore composto da buffer, coclea alimentatrice in Sint e Consep (separatore + classificatore; credits, WamGroup)
L'aggregato fine attraversa invece il vaglio e arriva all’interno di una tramoggia nella quale vengono fatte confluire tutte le acque sporche di lavaggio ormai cariche di polvere di cemento e polveri dopo i lavaggi precedenti. Da qui viene trasportato al di fuori con una coclea; durante il trasporto avviene il lavaggio con acqua filtrata proveniente sempre dall'idrofiltro. Anche l'aggregato fine, una volta lavato, viene espulso dalla macchina.

Il trattamento dell’acqua

La fase più innovativa è il trattamento dell'acqua di risulta della prima macchina operatrice. Durante tutto il trattamento, nella tramoggia delle acque sporche circola una grande quantità di liquido sporco carico di polveri finissime e cemento che, per l’effetto sfioro, viene gradualmente evacuato attraverso un’apposita uscita.

L’acqua viene indirizzata in un serbatoio di stoccaggio e poi alla seconda macchina operatrice (Hyfil): l'obiettivo è il recupero della maggior quota di acqua dolce. Dal serbatoio di stoccaggio viene pompata l'acqua sporca (acqua e polvere di cemento) in un filtro di tessuto.
Cava La Ginestra di Brugherio. Hyfile Idrofiltro con ballatoio e serbatoio per raccolta acqua pulita: l’idrofiltro recupera la boiacca di risulta da una vasca e separa l’acqua pulita. L’acqua è riutilizzabile per il lavaggio delle autobetoniere, ment
Per effetto della pressione generata dalla pompa attraverso il filtro passa solo l'acqua pulita, mentre la polvere di cemento viene trattenuta. Al termine del ciclo il filtro viene isolato dalla pompa e il fango di cemento al suo interno viene fatto uscire dal basso per effetto della gravità. Il fango di cemento è l'unica parte che allo stato attuale non può essere riutilizzata.

Il filtro viene poi pulito con aria compressa. L'acqua pulita che esce dal filtro viene fatta passare in un sensore laser che, in base alla purezza dell'acqua, la convoglia in due uscite possibili: pulita e sporca. I sottoprodotti di recupero del processo di trattamento rispettano le norme europee in materia di calcestruzzo: la Uni En 12620 per gli aggregati e la En 1008 per l’acqua.
Consep System: dettaglio del classificatore durante la fase di scarico del calcestruzzo di risulta dall’autobetoniera
Il funzionamento di Consep System, in coerenza con la strategia di Industria 4.0, è controllato da un plc (programmable logic controller), è dotato di touch screen, possiede porte ethernet o wifi o bluetooth, è fornito di sistemi di telemanutenzione e telediagnosi e controllo da remoto, monta un set di sensori per il monitoraggio dei parametri di funzionamento.

Vantaggi anche fiscali

Il sistema è allineato con i principi guida dell'Industria 4.0
Le macchine di WamGroup, essendo modulari, sono indicate per gli impianti di betonaggio e di cava di qualsiasi capacità produttiva. Qualora servisse incrementare la produzione di calcestruzzo l’impianto singolo può essere integrato con una seconda linea di lavaggio e selezione. L’installazione e la messa in opera della macchina richiedono pochi giorni di lavoro.

Quanto si recupera

Si calcola che da un metro cubo di calcestruzzo di ritorno si riesce a recuperare la totalità degli inerti, più parte dell'acqua di impasto; da destinare in discarica rimarrebbe solo il 17% del totale. Ciò significa che l’83% del prodotto di partenza può essere recuperato.

L’Atecap, l’associazione che raggruppa i produttori nazionali di calcestruzzo preconfezionato, stima che il 2-3% del totale del calcestruzzo preconfezionato diventi residuo di produzione.
Impianto di betonaggio di Betonrossi
Se si dovesse considerare solo l’1% del calcestruzzo preconfezionato prodotto annualmente in Italia, si potrebbero recuperare 500mila tonnellate di aggregati di calcestruzzo, permettendo il reimpiego di significative quantità di materia prima vergine: un numero che corrisponde alla quantità scavata ogni anno in una cava di medie dimensioni.

Se mezzo milione vi sembra poco

Con il recupero dell'1% del calcestruzzo di ritorno si potrebbero risparmiare 500.000 tonnellate di aggregati
Se consideriamo che in Europa la produzione di calcestruzzo è stimata in 365 milioni di metri cubi (dati Atecap 2019; nda), applicando il processo produttivo di Consep System si potrebbero recuperare circa 13 milioni di tonnellate di aggregato, con evidenti benefici sul fronte ambientale.
In questo modo sarà possibile risparmiare sulle quantità di escavazione, eliminare le tre fasi attualmente svolte dagli impianti di betonaggio per la gestione del calcestruzzo di ritorno (indurimento, demolizione, trasporto in discarica o agli impianti), creare nuovi posti di lavoro e ridurre l’impatto ambientale.

Ricerca e sviluppo nel settore

“Il progetto Good By-Beton Consep - sostiene [Pietro Merlini], esperto di diritto ambientale e di economia circolare - si colloca in questo filone di ricerca e innovazione e fa i conti con i temi della sostenibilità e della circolarità in economia. Ma l’iniziativa ha anche un altro obiettivo: quello della trasferibilità delle attività di ricerca. La tecnologia sarà infatti utilizzabile in qualsiasi impianto estrattivo e servirà a ottimizzare i rapporti con gli impianti di calcestruzzo, che sono i principali clienti delle cave, e a valorizzare una risorsa che altrimenti andrebbe perduta”.

Pietro Merlini

Pietro Merlini, esperto di diritto ambientale e di economia circolare
“L’interesse nostro e di aziende come la nostra - afferma [Enrico Manni], responsabile tecnico della Betonrossi - è duplice: da un lato si tratta di rendere efficiente ed economico il processo e dall’altro di immettere nuovamente nel ciclo lavorativo prodotti già utilizzati, quindi di aderire ai principi dell’economia circolare e rispettare i criteri Cam per l’accesso agli appalti pubblici. Ma ciò che ci interessa è dare un contributo per giungere a un definitivo inquadramento normativo dell’intero processo”.

Enrico Manni

Enrico Manni, responsabile tecnico della Betonrossi
Con Good Bye-Beton Consep siamo di fronte a un progetto che fa dell’innovazione il suo cavallo di battaglia. Innovazione di prodotto, grazie al quale si risparmia sui costi di smaltimento e sulla materia prima. E innovazione di processo: è infatti possibile scaricare fino a tre metri cubi di calcestruzzo in tempi ridotti, evitando soste prolungate di autobetoniere, sprechi di carburante e ore di lavoro del personale. Infine, l’acqua utilizzata proviene da una cisterna di accumulo: ciò permette di ottenere un ciclo chiuso, risparmiando sul prelievo idrico dalla falda.