Mesval "Tecniche e strategie per la ricerca di nuove strade per la

valorizzazione dei rifiuti industriali"

Università di Pisa, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Dott.ssa Simona Bronco

Projet cofinancé par l’Union Européene

Ciclo di vita

Institut Univ. De Ciència I Tecnologia (IUCT)

Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) Centre International de Mètodes numèrics en Enginyeria (CIMNE) Asociacion de Investigation de las Industrias del Curtido I Anexas (AIICA)

Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Univ. Pisa (DCCI)

Camera di Commercio e dell’Industria di Messinia

Il progetto MESVAL prevede di:

proporre e sviluppare alcune strategie di valorizzazione dei residui di varia natura secondo i principi dell’ecologia industriale;

reintrodurre i residui nel ciclo industriale, valorizzandoli come materia prima di altri processi produttivi;

contribuire alla sostenibilità del tessuto industriale

Progettare nuovamente le vie di gestione dei residui industriali dei principali settori produttivi;

applicazione di nuove tecnologie nei diversi settori produttivi coinvolti;

creazione di una rete di centri tecnologici comunicanti attraverso un sistema informatico;

nascita di nuove imprese (lunga scadenza)

Valorizzazione dei sottoprodotti proteici e grassi del processo di concia per l’ottenimento di grassi per la lubrificazione metalmeccanica e di idrolizzati proteici per uso farmaceutico

Valorizzazione dei sottoprodotti tessili e di concia per utilizzarli come materiali isolanti termici e acustici

Valorizzazione dei metalli pesanti presenti nei bagni galvanici per la fabbricazione di vernici e per impiego nel processo di concia

Attività

Obiettivo finale

Incrementi nella valorizzazione

• prodotti proteici e grassi: 20% (DCCI)• prodotti tessili e di concia: 40%

• metalli pesanti: 30%• residui metallurgici: 50%

2*102*1055 t/anno di prodotti chimici t/anno di prodotti chimici

6,5 *106,5 *1066 m m33 di acqua/anno di acqua/anno

1000 kg pelle grezza1000 kg pelle grezza

200 kg pelle lavorata200 kg pelle lavorata

800 kg di scarti800 kg di scarti

www.italprogetti.it/logo.jpg

Distretto  Specializzazione  Imprese  Occupati Fatt.

(mln di euro) Exp.

(mln di euro)

 Arezzo  Oreficeria  1.300 10.000   2.272  1.318

 Carrara  Marmo  1.161 8.822  1.808   620

 Empoli  Abbigliamento 521   6.210 568  170 

 Lamporecchio  Calzature  568 3.667  253  129 

 Lucca  Calzature  767 5.042  1.911  413 

 Poggibonsi  Mobile  1.294 11.133   506 202 

 Prato  Tessile  8.841 44.000  3.564  2.761 

 S. Croce Concia

Calzature 1.748 15.668  3.099  1.611 

 Sinalunga  Mobile 711  4.791  362  108 

Fonte: Istituto per il commercio Estero (Ice) - Regione Toscana

La Regione Toscana ha ufficialmente individuato i distretti industriali con una Delibera del Consiglio regionale, la n.69 del 21/02/2001. Il testo definisce i distretti come «sistemi produttivi   monosettoriali    caratterizzati    da   un’elevata concentrazione   di   piccole   e   medie   imprese   industriali manifatturiere con forti relazioni di filiera produttiva, sociali ed istituzionali, presenti in ambiti anche interprovinciali».

 distretto: Santa Croce sull'Arno - settore: concia e calzatura

                                                                       

Distretto: Santa Croce sull'Arno

Provincia: Pisa

Regione: Toscana

Imprese: 1.749

Occupati: 15.668

Fatturato: 3.000 milioni di euro

Exp/produzione: 52%

Export: 1.600 milioni di euro

http://www.distretti.org/cgi-db/portale.htm

Linee Guida Generali per l’individuazione dei criteri generali essenziali che esplicitino e concretizzino i principi informatori della direttiva 96/61/CE come recepiti dal d.lgs. 372/99 e dunque consentano di definire un insieme di riferimenti di primo livello omogenei e condivisi dalle Amministrazioni e dagli Operatori

Con riferimento a quanto disposto dall’art. 5, comma 4 del d.lgs. 372/99, per i temi elencati oltre al rispetto delle presenti Linee Guida generali deve essere garantito il rispetto delle corrispondenti Linee Guida specifiche

Commissione per il supporto tecnico alla definizione di linee guida per l’individuazione

e l’utilizzazione delle migliori tecniche disponibili (MTD)

• (Commissione Linee Guida MTD)• ex art. 3, comma 2 del decreto legislativo 372/99• istituita con decreto del Ministro dell’ambiente e della tutela del

territorio, di concerto con i Ministri delle attività produttive e della salute, del 19 novembre 2002 (G.U. 27/12/2002)

• costituita con decreto del Ministro dell’ambiente e della tutela del territorio GAB/DEC/61/2003 del 15 aprile 2003

• Gruppi Tecnici Ristretti (GTR): “industria tessile e della concia”

Industria della Concia Comprensorio Toscano

• Nel comprensorio toscano non esistono aziende che eseguono l’intera lavorazione conciaria, partendo dalle pelli salate e arrivando al prodotto finito pronto per essere immesso sul mercato. Il comprensorio è strutturato a filiera, nella quale la produzione per conto terzi ha un’importanza molto rilevante, perché ciascuna azienda è specializzata solo in alcuni passaggi del trattamento conciario. La produzione è dunque una produzione discontinua. Inoltre le aziende non lavorano per tutto l’anno a ciclo continuo, ma in base alle esigenze del momento. Di conseguenza, la produttività di un’azienda non può essere calcolata in base alla produzione massima teorica. Infatti, i macchinari non vengono quasi mai utilizzati contemporaneamente, nè al massimo delle loro potenzialità produttive.

• Risulta quindi evidente l’esigenza di calcolare la produttività basandosi sulla media della produzione effettiva, ad esempio degli ultimi tre, cinque anni.

Industria della Concia Comprensorio Toscano

• Le pelli lavorate hanno uno spessore diverso a seconda dell’animale da cui provengono. Per non sacrificare chi lavora pelli di spessore maggiore, quindi di peso specifico maggiore, è necessario valutare la quantità di pelle lavorata in base alla superficie e non in base al peso.

• É importante che la definizione di prodotto finito sia sufficientemente generale da abbracciare tutte i diversi sottoprodotti che escono dalle aziende che compongono la filiera, e non si riferisca solo al prodotto pronto per essere inserito sul mercato.

• Le BAT vengono applicate alle aziende con una produzione minima di 12 tonnellate; ma nessuna azienda del comprensori toscano, presa singolarmente, ha una produzione tale da rientrare in questi parametri. E’ necessario quindi ragionare in termini di comprensorio, in termini di produzione consortile, visto tra l’altro che anche tutti gli impianti di smaltimento dei rifiuti sono consortili

• L’industria conciaria italiana si contraddistingue da quella del resto d’Europa in quanto essenzialmente costituita da PMI, molte delle quali a forte carattere artigianale

Concia

• Gli impatti ambientali delle concerie derivano dal flusso di rifiuti liquidi, solidi e gassosi e dal consumo di materie prime, come pelli grezze, energia, prodotti chimici e acqua.

• Le acque reflue provengono essenzialmente dalle lavorazioni a umido effettuate nel reparto riviera e di concia e dalle operazioni successive alla concia.

• Le emissioni atmosferiche sono invece dovute ai processi di rifinizione a secco, anche se possono prodursi anche negli altri reparti della conceria.

• • I rifiuti solidi derivano principalmente dalle operazioni di

scarnatura, spaccatura, rasatura e rifilatura, ma un’ulteriore fonte potenziale è rappresentata dai fanghi dell’impianto di trattamento degli effluenti (sia che si tratti di impianti di singole concerie, sia che si tratti di un impianto consortile). Molti di questi rifiuti possono essere considerati come sottoprodotti e venduti come materie prime ad altri settori industriali.

Collaborazioni

Sede:Istituto Nazionale per la Fisica della MateriaDipartimento di Fisica Largo Pontecorvo, 356127 PISA

Sede:Università degli Studi di PisaVia Diotisalvi, 256126 Pisa

Sede:Ufficio di PisaVia Vasco Viviani 2356124 Pisa

Alcuni progetti in corso

Utilizzo di scarti proteici dall’industria conciaria per produrre prodotti ad alto valore aggiunto

Modelli matematici ed ingegneristici per i processi di conversione del collagene

Recupero e riciclo di acqua e prodotti chimici dai processi di riviera

Trattamento anaerobibo del concetrato dai processi di riciclo

Sviluppo di materiali collagenici contenenti polimeri tessili e biomateriali “smart”

Ricerca e sviluppo di interventi integrati per il completo riutilizzo delle acque reflue del processo industriale conciarioMINISTERO DELL’UNIVERSITA’ E DELLA RICERCA SCIENTIFICA E TECNOLOGICA ARTICOLO 6, COMMA 5 DEL DECRETO-LEGGE 8 FEBBRAIO 1995, N.32 CONVERTITO IN LA LEGGE 7 APRILE 1995, N.104, A VALERE SUI FONDI DELLA LEGGE N. 488 DEL 19 DICEMBRE 1992

membraneanioniche

spaziatori

Bagnodi cromo

Acqua serbatoio 1

elettrodo

supporto per l’elettrodo

Acqua serbatoio 2

Percorso dello spaziatore nella soluzione

Recupero del 98-99% di cromo totale rispetto al contenuto dello stesso nel bagno iniziale suddiviso tra il surnatante (la fase diluita) ed il precipitato (la fase concentrata).

Surnatante riutilizzabile nella fase di pickel precedente alla concia (Cr(III) < 6%)

Oltre il 90% del cromo recuperato è sottoforma di idrossido a basso contenuto di materia organica

Completo recupero e riutilizzo con un elevato potere conciante.

Volume di precipitato pari a circa 1/12 di quello iniziale.

MISCELE NATURALI: PREPARAZIONE

GELLANO 1% (w/v)

GELATINA 1% (w/v)

1. MISCELE GELLANO/GELATINA (GL/GE) 25/75, 50/50, 75/25

Bagno di coagulazione (0,5M pH= 3);

2 lavaggi con acqua; t=4h

MICROFABBRICAZIONE: SOFT SOFT LITHOGRAPHYLITHOGRAPHY

t=48h; T=Tamb

Essiccamento sottovuoto

TRATTAMENTO TERMICO

90°C 1 h + 130°C 6 h

TRATTAMENTO CHIMICO

MISCELE NATURALI: MICROFABBRICAZIONE

1. Miscele GELLANO/GELATINA (GL/GE)

MISCELE NATURALI: CARATTERIZZAZIONE

Bagno di coagulazione Trattamento termico Composizione finale

GL/GE Gellano rilasciat

o (%)

Gelatina rilasciat

a (%)

Gellano rilasciato

(%)

Gelatina rilasciat

a (%)

25/75 3.5 70 0 16 60/40

50/50 2.4 67 0 5 79/21

75/25 2.5 72 0 2 92/08

superficie

Analisi morfologica SEM (GL/GE) 50/50

sezione

MISCELE NATURALI: ADESIONE CELLULARE

A

C

B

D

Cellule endoteliali da cordone ombelicale umano seminate su scaffold GL/GE 25/75

D) Gelatina a 24h

2h 4h

24h

MISCELE NATURALI: PREPARAZIONE

2. Miscele CHITOSANO/GELATINA (CS/GE) 100/0, 60/40, 40/60, 20/80, 0/100

CHITOSANO 1% (w/v) soluzione in acido acetico all’ 1% (v/v)

GELATINA 10% (w/v) in acqua

MISCELAZIONE: 2h, 50°C

MICROFABBRICAZIONE: SOFT SOFT LITHOGRAPHYLITHOGRAPHY

EVAPORAZIONE DEL SOLVENTE

NEUTRALIZZAZIONE con soluzione acquosa NaOH 0.1 M + ESSICCAMENTO

RETICOLAZIONE TERMICA

90°C 1h + 130°C 6h

MISCELE NATURALI: ADESIONE CELLULARE

scaffold film gelatina

4 h

24 h

Fibroblasti murini NIH-3T3 su scaffold CS/GE 40/60