Aree urbane: tecnologie per la pulizia e per la raccolta rifiuti
I mezzi impiegati per la nettezza urbana si sono molto evoluti, sia per quanto concerne le macchine utilizzate per la pulizia di strade, marciapiedi, piazze e piazzali, sia nei sistemi di raccolta differenziata dei rifiuti urbani
Gli interventi di pulizia svolti per la nettezza urbana riguardano la raccolta dei rifiuti lasciati a terra e anche la pulizia di aree sporche per cause diverse. In merito ai rifiuti, sono molto interessanti i risultati di un’indagine condotta in Francia da AVPU (Association des Villes pour la Propreté Urbaine) sui rifiuti a terra riscontrati nell’arco dell’anno in una sessantina di città aderenti all’iniziativa, per un totale di 20.000 siti. Su un percorso stradale standardizzato di 2,5 metri di larghezza per una lunghezza di 2,5 chilometri, sono stati rilevati: carta e imballaggi alimentari ogni 160 metri; mozziconi di sigarette ogni 266 metri; deiezioni di animali ogni 1000 metri; pezzi di vetro ogni 1330 metri. La quantità di tali rifiuti è legata principalmente all’educazione civica dei cittadini, ma anche alla presenza lungo il percorso di specifici contenitori di raccolta.
I mezzi impiegati negli interventi di pulizia sono essenzialmente rappresentati dalle macchine spazzatrici-aspiratrici e dalle macchine lavastrade. Vengono realizzati, sia modelli con conducente a terra principalmente rivolti alle aree interne degli edifici e alle aree esterne di ridotte dimensioni, sia modelli con conducente a bordo. La propulsione è data da motori endotermici, a benzina o Diesel, ed anche e sempre più da motori elettrici alimentati da batterie agli ioni di litio.
Spazzatrici-aspiratrici con conducente a bordo
I componenti di una spazzatrice-aspiratrice con conducente a bordo sono rappresentati da:
– spazzole rotanti su asse verticale (frontali, laterali e ventrali), che hanno la funzione di raccogliere e convogliare i rifiuti verso la bocca di aspirazione;
– ventola di aspirazione che, creando una depressione d’aria, solleva il materiale nel contenitore di raccolta ed aspira anche la polvere sollevata. L’intensità di aspirazione è regolabile dal posto di guida. Vi può essere anche un tubo aspirante manuale per interventi mirati a raccogliere il materiale non raggiunto dalle spazzole;
– contenitore di raccolta, sollevabile e ribaltabile per lo scarico, la cui capacità varia da 1-2 a 6 m3 e più in funzione della tipologia di macchina. Le elevate capacità si riscontrano nelle spazzatrici stradali (sono omologate su strada), in grado di raggiungere anche alte velocità (60-70 km/h) per non intralciare il traffico automobilistico;
– filtro per trattenere la polvere ed abbattere l’emissione di polveri sottili;
– circuito dell’acqua (serbatoio, pompa e ugelli), non sempre presente, per umettare il suolo, raccogliere la polvere e ridurre l’abrasione delle spazzole. è spesso presente una lancia manuale per interventi mirati di lavaggio;
– telaio portante che può essere articolato o rigido. Il primo consente alta manovrabilità della macchina rendendola idonea per interventi in aree ristrette con alberi, arredo urbano, etc.
Le spazzole, a seconda delle condizioni operative devono avere fibre di diversa natura. Sulle superfici “fragili”, quali le piste pedonali e ciclabili, i parcheggi, le pavimentazioni di pregio, etc, l’azione di spazzatura non deve essere troppo impattante e le fibre, dovendo avere una certa flessibilità, sono costituite da materiale in polipropilene, poliestere o nylon. Quando invece l’azione di pulizia deve essere “energica” si ricorre a spazzole con fibre di acciaio o a spazzole con composizione mista (acciaio e plastica). La durata varia da 30 a 50 ore di lavoro. La bocca di aspirazione può essere regolata in altezza e ciò consente di superare eventuali gradini come quelli dei marciapiedi. In retromarcia la bocca si solleva automaticamente per evitare danneggiamenti in presenza di ostacoli. Opzionale è la telecamera per la bocca di aspirazione che consente maggiore precisione di lavoro. Il sistema di sterzatura integrato sulle quattro ruote, quando è presente, conferisce una elevata manovrabilità e raggio di sterzata molto ridotto. La larghezza di spazzatura varia in relazione ai modelli e all’allestimento (numero di spazzole), ed è indicativamente compresa tra circa 1 metro e gli oltre 3,5 metri, con potenza al motore a partire da 20-25 kW.
Vengono proposti modelli di spazzatrici-aspiratrici multifunzionali, omologati anche su strada, a cui possono essere applicati apparati per il taglio dell’erba e lame spazzaneve. In questi ultimi anni si è assistito a una diffusione crescente di modelli completamente elettrici, meno inquinanti e meno rumorosi, in grado di operare in modo continuativo per oltre 10 ore. Si tratta di macchine molto maneggevoli, con larghezza di spazzatura di 1-2 metri, contenitore di raccolta intorno a 1 m3 e potenza dell’ordine dei 15 kW.
Lavastrade con conducente a bordo
Queste macchine consentono non solo il lavaggio ad alta pressione ma anche la sanificazione di aree urbane. Si tratta di camion azionati da motore a benzina o diesel, equipaggiati con: serbatoio per l’acqua, pompa ad alta pressione (35-60 bar), barra portaugelli orientabile, lancia manuale per raggiungere le aree meno accessibili. La larghezza di lavaggio è di 2-3,5 metri.
Vengono anche realizzati modelli completamente elettrici, alimentati a batteria agli ioni di litio, dotati di serbatoio per l’acqua di 1500-2500 litri, con barre portaugelli orientabili in grado di coprire una larghezza di lavaggio fino a 3,5 metri.
Raccolta differenziata
La differenziata in Italia è in crescita anche se con forti disparità tra le regioni e, nell’ambito delle stesse, tra i comuni. I dati Ispra riferiti al 2019 dicono che la quantità di rifiuti urbani raccolti su scala nazionale ha raggiunto i 30 milioni di tonnellate, pari a circa 500 kg anno per abitante. Si registrano però forti variazioni, in quanto si va dai 663 kg dell’Emilia Romagna ai 354 kg della Basilicata. Anche se la quantità di rifiuti riferita al nord è quella più elevata (14,4 milioni di tonnellate contro 6,6 al centro e 9,0 al sud), è tuttavia proprio il nord che fa registrare una percentuale di raccolta differenziata superiore al dato medio nazionale del 61,3% (18 milioni di tonnellate). A livello nazionale i rifiuti raccolti sono destinati per: il 29% a impianti di recupero della materia; il 21% a un trattamento biologico; il 21% in discarica; il 18% agli inceneritori. Il rimanente 11% ha destinazioni varie. Entro i prossimi 15 anni l’Italia dovrà dimezzare il conferimento in discarica passando dall’attuale 21% al 10%. Questo significa che l’intera filiera, dalla raccolta differenziata agli impianti di trattamento, dovrà migliorare.
La crescita e il miglioramento della raccolta differenziata sono legati, da un lato al comportamento dei cittadini che si devono impegnare a ridurre la quantità degli sprechi e dei rifiuti pro capite e a differenziarli correttamente, dall’altro al miglioramento dei sistemi di raccolta e di conferimento agli impianti di trattamento. I sistemi di raccolta dei rifiuti sono sostanzialmente rappresentati dai contenitori di raccolta e dalla tipologia di camion e motocarri messi in campo dall’amministrazione pubblica per effettuarne il prelievo e il trasporto.
Contenitori
L’evoluzione dei contenitori gioca un ruolo importante nel miglioramento dell’organizzazione e dell’efficienza dei sistemi di raccolta rifiuti. I classici bidoni e cassonetti di diverso colore montati su ruote sono ancora molto diffusi ma sempre più trovano impiego nuove forme di contenitori. Le soluzioni presenti sul mercato sono riconducibili a tre categorie:
– contenitori di superficie, comprendono i classici bidoni e i cassonetti a forma quadrangolare con e senza ruote. L’evoluzione va verso modelli con diversi livelli di contenuto tecnologico. Sono generalmente costituiti in materiale termoplastico con capacità che va da qualche dozzina a qualche centinaia di litri, per arrivare a 1-2,5 m3 per quelli più tecnologici e a sollevamento meccanico con gru. Possono essere disposti ovunque e non richiedono nessun tipo di fondazione. A volte vengono mimetizzati con rivestimenti diversamente colorati;
– contenitori seminterrati, per i quali i due terzi del volume è esteso sotto il piano stradale. Esistono diverse soluzioni in acciaio e in polietilene, a base circolare o quadrata e con diverse volumetrie, da 0,6 a 5 m3;
– contenitori interrati, hanno una torretta di carico in superficie, configurata per accogliere le diverse frazioni differenziate di rifiuto. Ne esistono varie versioni. Cassonetti interrati di 0,5-1 m3 con prelievo del contenuto effettuato con pompa di aspirazione. A campana, con vasca prefabbricata in calcestruzzo interrata al cui interno sono posti i cassonetti di 3-5 m3. Il loro prelievo viene fatto da una gru. Quando i cassonetti poggiano su una pedana idraulica questa, a comando, funge da ascensore e si solleva a filo strada. Le ultime due tipologie hanno il vantaggio di ridurre l’occupazione del suolo e sono maggiormente adottate nelle località turistiche, nelle aree storiche e in quelle di pregio urbanistico. Per la riduzione dell’impatto di ogni tipo di soluzione (contenitori in superficie, seminterrati e interrati), vengono realizzate isole ecologiche attraverso strutture armonizzate con l’ambiente. I più diffusi sono ancora i contenitori di superficie per i quali, come per quelli seminterrati e interrati, si va verso soluzioni sempre più smart. Su questi contenitori vengono inserite tecnologie di intelligenza artificiale, sensori IoT (Internet delle cose), sistemi RFID, che consentono, oltre la geolocalizzazione, il monitoraggio e la misura di alcune grandezze come, il peso, il volume, la temperatura e l’umidità della massa immessa all’interno. Queste misure arrivano a un centro di smistamento e coordinamento rifiuti, che li elabora e che può così organizzare in modo razionale la raccolta. Per personalizzare il conferimento del rifiuto, il cittadino viene dotato di una smart card personale che va appoggiata al display posto sul cassonetto. Avviene così il riconoscimento della persona dandogli la possibilità di depositare i rifiuti, distinguendo tra indifferenziati, organici, vetri e lattine, plastica e carta.
Carico, trasporto e scarico
L’operazione di carico, trasporto e scarico della nettezza urbana viene eseguita con autocarri autocompattatori, sui quali viene montato un cassone fisso dotato di pala compattante e di un sistema di sollevamento/volta bidoni e cassonetti. Schematicamente si può fare una distinzione tra autocarri:
– autocompattatori pesanti a due o tre assi, con portata a partire dalle 12-14 tonnellate, a caricamento posteriore o laterale automatico ed anche dall’alto;
– autocompattatori leggeri, con portata inferiore alle 12 tonnellate a caricamento posteriore.
Il caricamento laterale automatico dei cassonetti viene preferito perché è molto rapido e consente di occupare una minore superficie stradale. Un sistema avanzato per svuotare i cassonetti a elevata volumetria, è quello effettuato con autocarri autocompattatori georeferenziati dotati di gru. Questa preleva il cassonetto, lo solleva sopra il cassone dell’autocarro e, a questo punto, il fondo del cassonetto si apre consentendo un rapido scarico per gravità. Il cassonetto viene poi rideposto nella sua posizione. Il tutto richiede la presenza del solo conducente e si svolge in un tempo di poco superiore al minuto. Vengono anche realizzate versioni di autocompattatori completamente elettriche per un volume di carico da 1,5-3,0 m3 e sistema idraulico di ribaltamento.
