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Alunni della V A del Liceo Scientifico A. M. Maffucci, anno scolastico 2023/24:

Buscetto Andrea UbaldoDi Cairano GiuliaLucadamo Oriana Mariapia

educazione civica: obiettivo agenda 2030 - consumo e produzione responsabile

Research and Innovation Project

Brevi cenni introduttivi

Applicazioni in impianto

Valorizzazione ceneri pesanti

Effetti delle correnti indotte

Frequenza ed energia delle correnti indotte

Sitografia

Separatori ad induzione

indice

fisica e realtà

La corrente non è creata da una pila o da una batteria, ma dal movimento della calamita. All’interno della bobina, il campo magnetico della calamita diventa intenso quando la calamita è vicina e ritorna debole quando essa è lontana. Un campo magnetico che varia genera una corrente indotta. Si può far variare il campo magnetico all’interno del circuito anche in altri modi. Per esempio, mettiamo vicino a questo circuito senza batteria (circuito indotto) un secondo circuito (circuito induttore), nel quale facciamo variare la corrente diminuendo o aumentando la sua resistenza con una resistenza variabile. • Quando la resistenza è piccola, nel circuito induttore circola una corrente intensa, che genera un forte campo magnetico nella bobina del circuito indotto. • Quando la resistenza è grande, il campo magnetico nella bobina del circuito indotto è piccolo.

introduzione

LA CORRENTE INDOTTA Una corrente elettrica genera un campo magnetico. Al contrario, può un campo magnetico generare una corrente elettrica? Una semplice esperienza mette in luce che questo è possibile. Muoviamo rapidamente una calamita dentro una bobina collegata a una lampadina. Mentre la calamita si muove in su e in giù, la lampadina si accende: nel circuito circola una corrente. Invece, se la calamita è ferma, la lampadina non si accende; quindi nel circuito non c’è corrente.

La variazione della corrente nel circuito induttore genera una corrente indotta nel circuito senza batteria, perché il campo magnetico che lo attraversa varia. Invece, se la corrente nel circuito induttore resta uguale, nell’altro circuito non circola una corrente indotta, perché il campo magnetico che lo attraversa non varia. Quindi, ogni volta che, per qualche ragione, in un circuito varia il campo magnetico esterno, si genera una corrente indotta.

IL FLUSSO DEL CAMPO MAGNETICO L’intensità della corrente indotta dipende da tre grandezze: la variazione del campo magnetico esterno, l’area del circuito indotto e il suo orientamento. Si verifica che la corrente indotta è più intensa quando: A. muoviamo con maggiore rapidità la calamita, per ottenere un campo magnetico che varia più velocemente; B. la bobina ha un maggior numero di spire, così che l’area del circuito è più grande; C. cambiamo più rapidamente l’orientazione del circuito rispetto alle linee del campo magnetico.

Per decidere se Φ è maggiore o minore di zero, dobbiamo scegliere qual è la faccia «positiva» della superficie. Per fissare le idee, possiamo immaginare di colorare di giallo la faccia scelta. Per definizione, è positivo il flusso Φ di un campo magnetico le cui linee escono dalla faccia positiva della superficie. A. In questo caso Φ è positivo, perché le linee di campo magnetico escono dalla faccia positiva della superficie. B. Invece, Φ è negativo quando le linee del campo magnetico entrano nella faccia positiva ed escono da quella negativa.

LA LEGGE DI FARADAY-NEUMANN Nasce una corrente indotta ogni volta che si ha una variazione del flusso magnetico attraverso la superficie di un circuito. Per esempio, quando si muove in su e in giù una calamita in una bobina, la variazione del campo magnetico della calamita fa variare il flusso. Quando si ruota un circuito in un campo magnetico, il flusso è: A. positivo e massimo, quando le linee del campo escono perpendicolari dal circuito; B. zero, quando le linee del campo sono parallele alla superficie del circuito; C. negativo e minimo, quando le linee del campo entrano perpendicolari nel circuito.

Se c’è una corrente indotta, ci deve essere una forza elettromotrice (indotta) che la produce. Molti esperimenti, condotti alla metà dell’Ottocento, hanno portato alla legge dell’induzione elettromagnetica, detta legge di Faraday-Neumann. Il valore della forza elettromotrice indotta è uguale al rapporto tra la variazione del flusso del campo magnetico e il tempo necessario per avere tale variazione:

Se la resistenza elettrica del circuito è R, la prima legge di Ohm ci permette di calcolare anche l’intensità della corrente indotta. Muovere un magnete, variare una corrente, deformare un circuito oppure ruotarlo sono operazioni diverse che generano in un circuito una variazione del flusso di B e, quindi, una corrente indotta. La legge dell’induzione elettromagnetica semplifica il quadro: essa afferma che, indipendentemente dai dettagli, la sola cosa che conta è la rapidità con cui varia il flusso del campo magnetico attraverso il circuito. Pertanto, per avere correnti indotte intense occorre variare il flusso di molto in poco tempo, per esempio cambiando velocemente il campo magnetico nella zona dove si trova il circuito, oppure variando rapidamente l’orientazione del circui-to rispetto alle linee del campo. Il fenomeno dell’induzione elettromagnetica è alla base del funzionamento del pick-up delle chitarre elettriche (fotografia a lato). Come è mostrato nella figura seguente, esso è composto da un magnete permanente attorno a cui è avvolta una bobina. Le corde della chitarra sono costruite con un materiale adatto, che viene magnetizzato. Così l’oscillazione della corda crea un campo magnetico variabile nella bobina che, a sua volta, genera una corrente elettrica che riproduce il movimento della corda. È questo il segnale che viene inviato all’amplificatore e che genera il caratteristico suono della chitarra elettrica.

Nel primo caso, il campo indotto accentuerebbe l’aumento del flusso totale, il quale, a sua volta, creerebbe una corrente indotta più intensa e quindi un nuovo campo magnetico indotto, innescando un processo senza fine. Si otterrebbe così una corrente elettrica, e cioè energia elettrica, gratis, in contrasto con il principio di conservazione dell’energia. Poiché questo non è possibile, la corrente indotta deve circolare in senso antiorario, in modo da contrastare l’aumento del campo della calamita. Quindi il principio di conservazione dell’energia determina il verso della corrente indotta.

Secondo la legge di Lenz: il verso della corrente indotta è sempre tale da opporsi alla variazione di flusso che la genera. Questa legge prende il nome dal fisico russo Emilij Kristianovicˇ Lenz (1804-1865).

L'AUTOINDUZIONE E LA MUTUA INDUZIONE Fino a questo momento abbiamo sempre esaminato il caso di un circuito indotto che risente dell’azione di un campo magnetico esterno, generato per esempio da un magnete permanente. Però un circuito percorso da corrente produce un campo magnetico che, a sua volta, genera un flusso magnetico attraverso il circuito stesso. Quando la corrente varia il flusso cambia e si ha il fenomeno dell’autoinduzione. Inoltre, due circuiti vicini possono produrre campi magnetici che generano flussi magnetici nell’altro circuito; allorché la corrente in uno dei circuiti varia si osserva il fenomeno della mutua induzione.

LE CORRENTI DI FOUCAULT Le correnti di Foucault, denominato anche correnti parassite, correnti indotte o Eddy Current (vortice di correnti), sono un fenomeno fisico che tutti hanno visto almeno per una volta. Basti pensare ad un comune piano di cotture ad induzione, o al disco (in Al) che girava nei vecchi contatori di casa per misurare l’energia elettrica, o ai sistemi di ricarica delle batterie degli accumulatori delle automobili ibride e nell’attuale tecnica delle auto di F1. L’ordine scientifico dato a questo fenomeno è accomunato al nome di Michel Foucault, che nel 1855 ne comprese l’andamento, ma con l’esperienza di altri fisici che lo hanno preceduto (Faraday, Lenz), ne ha tracciato le regole fondamentali che a noi interessano. Ogni metallo conduttore posto davanti ad un campo magnetico variabile, genera sulla sua pelle una circolazione di corrente, ovvero, un vortice (eddy) che tende a frenare il sistema, per rimetterlo in equilibrio statico. Il campo magnetico indotto sul metallo, si oppone al campo magnetico induttore. In pratica, i due campi si respingono, creando energia cinetica potenziale, che si esprime nelle macchine selezionatrici, in un salto (jump) del metallo indotto.

Se il metallo che si presenta sul campo magnetico induttore è già dotato di una propria energia cinetica (cioè salta o rotola) e non è perfettamente statico, l’effetto del salto indotto può essere di molto ridotto dal sommarsi delle due energie cinetiche, indotta e propria. Ogni metallo attraversato da corrente elettrica si scalda, ed ancora di più e più velocemente se facciamo sì che l’energia cinetica indotta sia frenata dall’esterno, impediamo cioè al metallo indotto di saltare. In pochi minuti (dipende dal metallo) si raggiungono temperature elevate. Se sul piano cottura a induzione l’acqua bolle nella pentola perché è la pentola stessa a scaldarsi con le correnti Foucault. Non appena solleviamo la pentola dal piano cottura, ad una distanza di 10/15 mm, o comunque ad una distanza sufficiente per non risentire più del campo induttore, la pentola e l’acqua al suo interno si raffredderanno. Viceversa, se la pentola fosse lasciata sul piano cottura e quest’ultimo non fosse dotato di un controllo di temperatura del vetro ceramico che lo ricopre e che interrompe il sistema in caso di sovratemperatura, la pentola fonderebbe. Nella stessa forma, negli impianti di seguito presentati, una lattina a cui un corpo estraneo impedisce il salto (l’energia cinetica indotta), arriverebbe a temperatura di fusione in pochi minuti.

Effetti delle correnti indotte sui vari metalli non ferrosi Natura del metallo Non-Fe da separare Il metallo Non-Fe da separare, trasformerà in energia cinetica l’effetto di repulsione delle correnti di Foucault rispetto al campo magnetico che le genera. Questa trasformazione da energia magnetica ad energia cinetica avviene nei metalli Non-Fe ove è più facile che le correnti indotte possano circolare, cioè quelli a più alta conducibilità elettrica. La forza con la quale il metallo Non-Fe viene spinto in avanti, è un parametro puramente meccanico: più è leggero il metallo Non-Fe da separare, più sarà agente la forza di spinta. Considerando i due parametri segnalati, possiamo dire che la trasformazione da energia magnetica ad energia cinetica avviene tanto meglio quanto più elevato è il rapporto tra conducibilità magnetica e peso specifico del metallo Non-Fe da separare. Ecco alcuni valori tipici di metalli Non-Fe ed il loro rapporto di conducibilità elettrica/peso specifico, tra i Non Ferrosi più facilmente separabili abbiamo:

Pezzatura e Peso del metallo Non-Fe da eiettare Nella separazione dei metalli Non-Fe si possono incontrare svariate tipologie di pezzature: da frazioni di qualche millimetro a pezzi di profili da 250 mm ed oltre, da corpi cavi a corpi pieni (pezzi di fusioni), da granuli di qualche grammo a pezzi di qualche kilogrammo. Per ciascuna di queste applicazioni esiste un optinum: la macchina ideale e specifica, ciò è vero purché questi metalli Non-Fe siano omogenei nelle dimensioni nei pesi. Non esiste macchina che possa contemporaneamente espellere dal flusso granelli di metallo Non-Fe da 2-3 mm e pezzi di motore o profili da 250 mm. E’ quindi necessario dare uniformità granulometrica al metallo Non-Fe da separare e che questa uniformità sia propria anche del materiale inerte (non metallico) di processo. Ciò normalmente avviene con un’opportuna e necessaria, vagliatura a monte. Anche in questo caso, la geometria del metallo Non-Fe da separare è un dato fondamentale: sarà molto più facile separare (dare maggiore spinta) il metallo cavo che al pezzo pieno. Una lattina (33 cl) di alluminio, pesa circa 11 grammi, un nodulo (sfera Ø 9 mm) di Al, ha lo stesso peso. Con la macchina ottimale, la lattina riceve una spinta tale da farla cadere oltre 1,5mt dal rotore. La sfera Ø 9 mm di Al, con la macchina ottimale, sarà spinta a circa 150 mm dal rotore, cioè 1/10 della distanza pur avendo lo stesso peso, ma nel caso della lattina il peso è distribuito su un più grande volume. Il rapporto peso/volume del metallo Non-Fe da separare è quindi, una componente importante: più è basso questo rapporto, maggiore sarà la spinta.

Smistamento dei materiali:Lo smistamento dei metalli non ferrosi è reso possibile dalle reazioni specifiche che intercorrono tra tali materiali e dei magneti permanenti, i quali sono composti principalmente da Nd-Fe-B. Tali magneti sono rifiniti con zincatura o cromatura per prevenirne l'ossidazione. Sono disponibili in diverse varianti dimensionali e prestazionali, con sigle come BH 35-38-42-45-48-50 e livelli di energia compresi tra 33 Kӧe (1.38·109J) e 51 Kӧe (2.13·109J) . Il magnete BH 35 è il più utilizzato nel settore del riciclaggio dei metalli Non-Fe. Tuttavia, in casi specifici, si preferiscono magneti con maggiore energia per esigenze come la separazione di metalli Non-Fe molto fini o a bassa conducibilità. La frequenza delle correnti di Foucault, proporzionale al numero di poli del rotore e alla velocità di rotazione, è importante per garantire alte frequenze con il minor numero di giri possibile, per una maggiore durata delle macchine. Le frequenze alte comportano una maggiore efficienza del sistema.

di solito le coppie sono comprese tra 8 e 40.

Separatore ad induzione

ECS

La struttura del separatore è costituita da due motori elettrici che azionano separatamente il rullo posteriore e il rullo anteriore. Il rullo posteriore muove il tappeto, mentre il rullo anteriore, detto "rotore magnetico", è il componente centrale del dispositivo. Il rotore magnetico è un rullo meccanico sul quale sono montati i magneti che generano il campo induttore. I magneti sono disposti in modo preciso: con polarità alterne (N/S/N/S) o per coppia (N/N/S/S).Il rotore magnetico è circondato da un cilindro dielettrico che lo sorregge e ne consente la rotazione indipendente rispetto al tappeto.

Il quadro di comando è racchiuso in una cassa metallica sigillata, contenente due inverter per regolare le velocità del rotore magnetico e del nastro trasportatore.I parametri di funzionamento sono preimpostati e possono essere monitorati e modificati attraverso display e potenziometri. Un potente PLC (Programmable Logic Controller) consente la programmazione del sistema e la lettura in tempo reale dei parametri tramite una connessione Ethernet, giungendo, dunque, al concetto di industria 4.0.

Il principio di funzionamento si basa sull'induzione di correnti statoriche sui metalli non ferrosi che attraversano le linee di flusso generate dal campo magnetico ad elevata intensità del rotore magnetico. Questo campo indotto, a sua volta, respinge il campo induttore, separando così il metallo non ferroso dal resto del materiale. Maggiore è la velocità di rotazione, maggiore è la frequenza del campo magnetico e maggiore è la forza di separazione, anche se questo aumenta l'usura delle componenti.

I Separatori ad Induzione sono utilizzati principalmente per il recupero e la separazione della frazione metallica in vari tipi di impianti di trattamento dei rifiuti, compresi quelli multimateriali, organici o secchi, nonché per materiali specifici come imballaggi in alluminio, rottame metallico, vetro, legno e plastica.

Per garantire un funzionamento efficace, è importante che il deflettore che divide l'alluminio eiettato dal rotore sia posizionato molto vicino ad esso (massimo 50 mm). Inoltre, il materiale di processo non deve superare una pezzatura di 50 mm.

Rullo Concentrico con nastro ad incidenza variabile:

Queste macchine sono simili alle macchine a rullo concentrico, con la principale differenza nell'inclinazione del nastro verso la testata magnetica. Questa inclinazione, solitamente compresa tra 10° e 20°, consente al materiale di processo di entrare nell'area del campo magnetico rotante senza subire l'effetto fontana tipico dei separatori a nastro piano.

L'effetto fontana si verifica nelle macchine a rullo concentrico con nastro piano quando le scaglie di alluminio più leggere vengono lanciate in verticale, verso l'alto, prima di cadere nel materiale di processo. Questo causa la perdita delle scaglie di alluminio più leggere. Il nastro ad incidenza variabile elimina questo fenomeno, ma il rotore continua a lanciare noduli e scaglie con la stessa inclinazione del nastro, ovvero da 10° a 20°.

Tra le peculiarità di questi separatori, vi è la possibilità di far girare il rotore in senso orario o antiorario; il posizionamento dell'asse dell'albero del rotore eccentrico su tutti i 360° all'interno del cilindro dielettrico e la possibilità di montare il sistema su telai di tutti i separatori a correnti indotte, anche come sostituzione del rullo concentrico.

Rullo eccentrico: ER

La principale differenza tra i separatori a correnti indotte con tecnologia concentrica e quelli con tecnologia eccentrica risiede nel rullo magnetico di testa. Nei separatori a rullo eccentrico, l'asse di rotazione del rotore magnetico non è concentrico rispetto a quello del cilindro dielettrico che lo contiene. Questa peculiarità, insieme alla possibilità di orientare il rullo all'interno del cilindro, consente di concentrare l'intera forza del campo magnetico in un unico punto di espulsione del metallo non ferroso. Ciò permette di espellere pezzature fini ed extrafini dal flusso di materiale di processo, per i quali i separatori a rullo concentrico incontrano difficoltà (effetto fontana). Proprio per questo motivo, i separatori a rullo eccentrico sono frequenti nei sistemi di smistamento del macinato plastico.

Il funzionamento del separatore a rullo eccentrico è simile a quello del separatore a tecnologia concentrica: ruotando ad elevate velocità, il rullo magnetico genera un flusso di correnti che induce nei metalli non ferrosi un campo magnetico opposto ma di pari segno. Questi flussi si respingono, facendo saltare (eiettandola) la componente non ferrosa e lasciando cadere il materiale inerte di processo.

APPLICAZIONI IN IMPIANTO RACCOLTA INDIFFERENZIATA, TMB E SIMILI Gli impianti TMB sono finalizzati a produrre combustibile solido derivato dai rifiuti domestici e/o industriali. Il combustibile prodotto CER 19 12 10, può essere utilizzato per produrre energia elettrica partendo dal calore generato dalla combustione. I forni dei termovalorizzatori impiegano generalmente 2 tecnologie: o A griglia mobile; o A letto fluido.

Da questo punto si differenziano due filosofie proggettuali e gestionali:1. Si conferiscono le ceneri pesanti presso un impianto realizzato allo scopo di poterne lavorare 300/400 t/giorno, asservendo quindi diversi termovalorizzatori e rendendone più economica la lavorazione;2. Si prosegue con la linea scorie, estraendone i metalli Fe e Non-Fe, per conferire poi all’impianto di inertizzazione un cumulo più leggero.

forno a griglia

Il forno a griglia non richiede particolari trattamenti del rifiuto prima d’essere immesso a bocca di forno. Alcuni tecnici propugnano una triturazione primaria (250÷300 mm) per uniformare dimensionalmente il materiale immesso e per evitare che nelle ceneri risultanti vi siano ancora pezzi incombusti.

forno a letto fluido

Il forno a letto fluido richiede una preparazione più accurata del combustibile. Esso infatti, deve essere stabilizzato nella sua componente biologica (rifiuti di natura organica). Deve perciò “maturare” per un periodo di 18÷25 gg in un ambiente che gli consenta, attraverso digestione aerobica, di perdere gran parte della sua umidità, incrementando di pari passo il suo potere calorifero. In questa fase il materiale, subisce una triturazione primaria atta a portare le dimensioni a 250÷300 mm. Successivamente il materiale passa a trituratori raffinatori, normalmente con griglia da Ø70 a Ø120 mm. In questa fase è possibile estrare del metallo di buona qualità. .

forni di cementeria

I forni di cementeria, utilizzano il combustibile solido derivante dai rifiuti, normalmente in pezzatura più piccola 30÷70 mm e soprattutto priva di PVC non essendo attrezzati con postcombustori e sistema di abbattimento che invece hanno tutti i termovalorizzatori. Anche in questo caso, i metalli sono estratti nell’impianto di produzione a valle del separatore aeraulico, mentre in linea subito a monte o subito a valle dei raffinatori viene posta una macchina ottica per l’espulsione del PVC.

RACCOLTA DIFFERENZIATA, MULTIMATERIALE LEGGERO

In alcuni impianti dello stesso genere è installato un separatore ECS sul sottovaglio, il passante da un foro Ø50 e 55mm. Trattasi di recuperare materiali di classe C (tappi Al, capsule caffe, linguette, etc.). Visto il costo di queste macchine, l’installazione di ECS sulla frazione sottovaglio si giustifica economicamente solo su impianti di grande portata (> 7 Ton/h in entrata).

L’impianto si caratterizza per l’accurata resa nella separazione dei vari materiali presenti nel flusso, normalmente composto da plastica (in forma di bottiglie, vaschette, shopper, film), ferro (in forma di lattine, coperchi, tappi corona, latte di grosse dimensioni); alluminio (presente in forma di lattine, vaschette, tubi, foglio). L’impianto si caratterizza per l’impiego di una cernita manuale (manual picking) non ancora convenientemente eliminabile dal ciclo.

L’Alluminio recuperato con tale sistema è assolutamente in classe A, ovvero molto buono, con una presenza di corpi estranei < 3%, con scarsa presenza di altri metalli non-ferrosi. Il rendimento di rifusione 55÷60%. Risulta essere, inoltre, di gran lunga il metallo migliore che la fonderia si aspetti. Talvolta al posto della cernita manuale possono essere usate delle macchine ottiche per la selezione della plastica, ma la filosofia dell’impianto resta la stessa.

RACCOLTA DIFFERENZIATA MATERIALI PESANTI

L’impianto di questo tipo si differenzia dal precedente (multimateriale leggero) per la presenza del vetro. In genere COREVE propugna la raccolta del monomateriale del vetro, essendo i basso fondenti quali Alluminio, Rame, Antimonio, Piombo molto dannosi per i loro forni fusori e per la qualità del materiale prodotto. Per la buona qualità dell’alluminio rifuso non è la migliore situazione: nei forni fusori l’alluminio fonde a 800°C, il vetro precipita sul fondo e mantiene la sua dimensione e consistenza. Avendo una netta differenza di peso specifico, il materiale più pesante (il vetro) rimane come parte residuale dopo una corretta separazione aeraulica (aspirazione). A valle di questa fase, il materiale di processo diventa un multimateriale leggero, con la particolarità che piccole frazioni di vetro possono essere commiste a plastica o alluminio. La raccolta di questo tipo avviene normalmente in campane o cassonetti, l’aprisacchi non è utile o è addirittura dannoso.

PREPARAZIONE DEL PRONTO FORNO

PRESELEZIONE DEL VETRO

Negli impianti di riciclaggio di vetro cavo (bottiglie, vasetti, bicchieri etc.) vi sono due fasi distinte spesso ubicate nella stessa area, ma alcune volte distanti tra loro, addirittura in regioni diverse. Quando la quantità di vetro cavo è bassa, tale da non giustificare i notevoli costi di un impianto per pronto forno, l’imprenditore si limita, giustamente, alla prima fase: la preselezione. Questa prima fase, ha lo scopo di concentrare la quantità (non la qualità) di vetro cavo da passare alla successiva lavorazione, che come scopo, invece, ha la qualità. Nelle varie tipologie di raccolte (campane-cassonetti porta a porta) il vetro spesso arriva ad essere il 70% in peso, ma solo il 40% in volume. Volume rappresentato da scatolame in ferro e alluminio, vaschette, vetro retinato (lastre piane di vetro con retina interna fatta di fili di Fe più o meno fitti), legno, tessile, ceramica (piatti / tazzine), piccoli elettrodomestici, ma anche televisori. Questi materiali estranei, devono essere estratti dal flusso.

Per quanto riguarda il materiale (Al) dalla linea esce un Classe A, mentre dal sottovaglio (non sempre presente) esce una Classe C (scadente, presenza di corpi estranei > 3%, presenza di altri metalli non ferrosi, presenza di film e poliaccoppiati. Rendimento di rifusione 35÷45%.), essendo in gran parte tappi, linguette, coperchi etc.Il materiale così depurato viene passato all’impianto di preparazione del pronto forno, da consegnare alle vetrerie. Nell’impianto pronto forno, il vetro viene macinato, portata alla pezzattura di capitolato ed accettato dalle vetrerie. In questa fase di riduzione dimensionale, si libera ancora del materiale metallico che prima, nella pezzatura superiore, era insito e/o adeso al vetro. Si pensi ad esempio agli anellini dei tappi di alluminio che rimangono sul collo delle bottiglie, ai tappi corona ancora attaccati al collo, alle gabbiette degli spumanti.

l separatore ECS, in questo caso, è assolutamente necessario per qualificare il materiale di processo, essendo stringenti i limiti imposti dalle vetrerie. Da questo tipo di impianto si possono ottenere ancora grandi quantità di metallo, ma di scarsa resa, classe C (scadente, presenza di corpi estranei > 3%, presenza di altri metalli non ferrosi, presenza di film e poliaccoppiati. Rendimento di rifusione 35÷45%) e D (pessimo, presenza di corpi estranei > 3%, presenza di altri metalli non-ferrosi, presenza di tracce del materiale di processo. Rendimento di rifusione 25÷35%). Un discorso a parte dee essere fatto per il vetro piano, derivante dalla demolizione di autoveicoli esausti o di serramenti. L’impiantistica per questo tipo di vetro è totalmente diversa, così come anche la quantità. Per questo, chi ha un impianto di preselezione, spesso ha (separatamente) anche un mini impianto per il vetro piano. Da questa impiantistica si può ricavare un buon Al, classe A e B, derivante da cornici di telai facendo attenzione alla presenza di gomma adesa, nei profili a taglio termico dei serramenti. La quantità d’impianti e di materiali di tal genere inviati al riciclo non è ancora così elevata, ma l’Al recuperato è di buona qualità.

RACCOLTA DIFFERENZIATA

BOTTIGLIE, PET, FILM, PLASTICA RIGIDA

Questo tipo di impianto è paragonabile al multimateriale leggero. La sostanziale difformità è che in questo caso le portate sono generalmente molto elevate (> 200 mc/h in entrata) e la presenza del metallo Fe e Non-Fe è casuale, sporadico, ma ciò dipende dal bacino d’utenza che conferisce ad un impianto di tali dimensioni, poiché può succedere che non in tutti i comuni vi sia lo stesso tipo di raccolta. L’impiantistica tipica è qui sotto schematizzata: • L’alluminio recuperato in linea è molto buono, Classe A. • L’alluminio recuperato nel flusso sottovaglio è meno buono, Classe C. Le quantità annuali, in genere, non sono percentualmente elevate, ma vista la gran quantità di plastica trattata da quasi impianti, in termini assoluti, sono impianti da attenzionare sicuramente.

Negli impianti di riciclaggio di questi materiali, i metalli Fe e Non-Fe sono presenti, ma non in percentuali interessanti se si considera che gli impianti di più grossa consistenza possono estrarre 10/12 T/anno di Non-Fe Classe C. Raccogliendo 8/10 di questi impianti, facendo confluire il materiale presso una raffineria (selezione raggi x / flottazione), si possono ottenere buoni risultati: è un mix di Non-Fe particolarmente ricco di ottone.

Il riutilizzo di un materiale naturale come il legno è normalmente rivolto verso la costruzione di altri manufatti (pannelli truciolari) o a sfruttare le caratteristiche calorifero (pellets). Il legno di riciclo di maggior qualità viene impiegato nel primo caso, i cascami di questa operazione, ed in genere, il legno di qualità inferiore, vengono utilizzati per la seconda, nella quale, non vi sono ne metalli di ns interesse; ne volumi tali da giustificare altro che un semplice separatore per il Fe. Il ns interesse, vista la qualità del legno e la quantità del flusso del riciclato, dovrebbe concentrarsi sulla produzione di pannello truciolari. La macchina selezionatrice ECS, messa in linea sul materiale chippato, a valle dei pulitori (separatori balistici) ha il compito di qualificare il materiale di processo, il legno e verrà quindi tarato a tale scopo. Il metallo Non-Fe recuperato sarà di Classe C, essendo frammisto ad una quantità di legno. Dovrà essere ripassato su una macchina ECS dedicata allo scopo di separare metallo pulito. Nel pesante scaricato dai separatori balistici ci sarà presenza di inerti lapidei (sassi, mattoni, etc.), metalli (alluminio, ottone, rame etc,) , vetro, plastica pesante etc. In questo flusso si può trovare il metallo Non-Fe di classe A, molto buono, anche se in quantità non rilevante.

RACCOLTA DIFFERENZIATA LEGNO ED INGOMBRANTI

In alcuni paesi europei (Francia), le ceneri vengono fatte “maturare” all’aperto per circa 90 giorni, raccogliendo e convogliando le acque piovane in un apposito decantatore/depuratore.Nel paese i termovalorizzatori sono mediamente di taglia medio-piccola e quindi producono ceneri in quantità non sufficiente a giustificare un impianto di trattamento. Per questo motivo sono nati impianti che raccolgono le ceneri di 4-5 o più termovalorizzatori, per poterle convenientemente lavorare.

VALORIZZARE CENERI PESANTI DA TERMOVALORIZZATORI

Nei termovalorizzatori con forno a griglia le ceneri pesanti sono il residuo della combustione CER 10 01 15, assieme alle ceneri leggere che sono presenti nei fumi e che esulano del nostro argomento. Le ceneri pesanti rappresentano circa ¼ in peso del materiale immesso a bocca di forno. Le ceneri in uscita dalla griglia del bruciatore devono essere spente e raffreddate. Per questa operazione, in genere, si usa farle cadere in una vasca con acqua, al fondo della quale un nastro redler o simile le estrae per metterle a parco. Mettendole a parco setto tetto, esse perdono parte dell’umidità creata nella fase di spegnimento, questa fase di maturazione può durare qualche giorno in estate, qualche settimana in inverno. Quando il grado d’umidità scende al 25% ÷ 30%, esse possono essere riprese e più facilmente lavorate.

Il metallo Fe e Non-Fe non può raggiungere altissimi livelli qualitativi poiché è estratto da ceneri umide, simile ad un fango, sarà infatti in Classe C ma operando in linea si raggiunge la fonte del metallo, che negli impianti esterni di trattamento scorie, invece, prenderebbe presumibilmente altre strade. L’evoluzione tecnica degli impianti in linea porterà in futuro dei decisi miglioramenti nella qualità del metallo recuperato, quando e se il mercato apprezzerà la qualità, come fattore premiante sul prezzo. Ci sono già prospetti e prototipi atti ad implementare questo aspetto.

I metalli recuperati da questo tipo di impianto sono sicuramente di buon livello (Classe A). I metalli non ferrosi in particolare: il pentolame si presenta senza plastiche, vaschette e lattine assumono forme di placchette e noduli. In generale il metallo non ferroso così estratto è privo di commistioni con altri materiali essendo passato su una camera a 900-1000 °C. Molto alluminio e di ottima qualità (Classe A) si trova anche sulle griglie del forno, che periodicamente devono essere discrostate. Le società di gestione dei termovalorizzatori, pagano per lo smaltimento delle ceneri ed è per questo motivo che alcuni di essi mettono in linea le macchine selezionatrici dei metalli Fe e Non-Fe. Lo scopo è quello di recuperare questi metalli che hanno un proprio valore intrinseco e contemporaneamente ridurre il peso (e quindi il costo) delle scorie da smaltire.

https://www.cial.it/wp-content/uploads/2020/01/GUIDA-ALLA-SCELTA-DEI-SEPARATORI-A-CORRENTI-INDOTTE_.pdf

results

publications

Sitography

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