Vagli rotanti: come funzionano nel trattamento dei rifiuti da spazzamento

Il vaglio rotante (o trommel) è un separatore meccanico a tamburo che classifica i materiali solidi per dimensione, facendoli ruotare all’interno di un cilindro traforato. Nel trattamento dei rifiuti è uno dei componenti di pre-trattamento più diffusi: divide le frazioni granulometriche prima che il materiale entri nelle fasi di lavaggio o separazione chimico-fisica.

Cosa arriva all’impianto: il problema delle terre da spazzamento

I residui dello spazzamento stradale non sono un materiale uniforme. Nei cassoni dei mezzi spazzatrice finiscono insieme sabbia, ghiaia fine, polveri, frammenti organici, mozziconi, plastica, detriti edilizi e metalli, in proporzioni che cambiano a seconda del tipo di strada e della stagione. Prima di qualsiasi trattamento, queste frazioni vanno separate per dimensione. Solo dopo si può lavorare in modo efficiente.

Il vaglio rotante serve a questo.

Come funziona un vaglio rotante

Il vaglio rotante (o trommel) è un cilindro traforato che ruota attorno al proprio asse. Il materiale entra da un’estremità e avanza lungo la superficie interna, spinto dalla rotazione e dalla gravità. Le particelle più piccole delle aperture nella rete cadono in una tramoggia sottostante. Quelle più grandi escono dall’altra parte.

In un impianto è possibile montare più tamburi in serie, con aperture crescenti, e ottenere tre o più frazioni granulometriche distinte in un passaggio solo. Ciascuna va poi sulla linea di lavorazione adatta.

Nei trommel per terre da spazzamento le aperture di maglia sono calibrate sulle frazioni da separare. Una configurazione tipica prevede maglie da 8-10 mm per separare la sabbia fine e da 20-40 mm per isolare il sovvallo grossolano. L’inclinazione dell’asse, in genere tra 3° e 7°, regola la velocità di avanzamento del materiale: più è inclinato, più rapido il passaggio e minore il tempo di contatto con la rete.

Il dimensionamento non è neutro. Diametro, lunghezza, velocità di rotazione, inclinazione, tipo di rete: ogni parametro va calibrato sul materiale reale in ingresso. Un vaglio sottodimensionato intasa. Uno mal calibrato manda a valle frazioni ancora miste, e le macchine successive se ne accorgono.

Il vaglio rotante nell’impianto di trattamento

Negli impianti per le terre da spazzamento il vaglio rotante lavora nelle primissime fasi, subito dopo la ricezione del materiale. Prima elimina il sovvallo grossolano: pietre grandi, rami, oggetti rigidi che danneggerebbero le macchine a valle. Poi divide il materiale fine (sabbia, polveri) da quello medio-grosso, avviando ciascuna frazione sulla linea adatta.

Portare in vasca frazioni già classificate non è un dettaglio: il soil washing funziona meglio su materiale omogeneo per granulometria. Riduce i tempi di processo, abbassa il consumo d’acqua e rende la separazione pollutanti/matrice minerale più netta.

Le frazioni in uscita

Quello che esce dal vaglio rotante non è rifiuto: sono frazioni pronte per le fasi successive. Ognuna si comporta in modo diverso nel lavaggio e nella separazione densimetrica.

La frazione fine (sabbia e limi) concentra gran parte degli inquinanti adsorbiti sulle particelle più piccole. È anche la frazione con il maggiore potenziale di recupero come materia prima secondaria una volta depurata. La frazione media (ghiaia fine, granuli lapidei) può essere qualificata come aggregato dopo il lavaggio. Il sovvallo grossolano (detriti, plastiche, inerti di grande pezzatura) va a separazione specifica e poi a smaltimento o recupero dedicato.

Una vagliatura imprecisa in questa fase si paga a fine linea: resa più bassa, materie prime secondarie meno conformi.

Vale la pena notare che esiste anche il vaglio a piano vibrante, tecnologia alternativa al trommel. I due non sono intercambiabili: il vaglio piano lavora meglio su materiali secchi e omogenei, dove la vibrazione garantisce una separazione precisa. Il trommel è preferito per i flussi umidi e eterogenei, come le terre da spazzamento, perché il moto di rotolamento disaggrega gli agglomerati e la geometria cilindrica riduce la tendenza all’intasamento. Nei sistemi di trattamento dedicati allo spazzamento stradale il trommel è per questo la scelta quasi universale nella fase di pre-vagliatura.

Dal vaglio rotante alla sabbia con marcatura CE

La vagliatura è il primo stadio, non l’ultimo. Dopo, il materiale classificato passa attraverso vasche di attrizione, cicloni, separatori densimetrici e sistemi di disidratazione meccanica. A fine processo, la sabbia e la ghiaia recuperate devono rispettare le specifiche del D.M. 152/2022 per la cessazione della qualifica di rifiuto (End of Waste) e ottenere la marcatura CE come aggregati riciclati.

Per PA e multiutility vuol dire un prodotto commercializzabile, costi di conferimento più bassi della discarica e un output documentabile per la rendicontazione PNRR.

Il Gruppo Esposito ha progettato e realizzato oltre 15 impianti in Italia per il trattamento delle terre da spazzamento, tra cui quelli di AMSA Gruppo A2A, APRICA, ACEA, IREN, CEM Ambiente ed ECONORD. Il primo impianto europeo di questo tipo risale al 2004.

Perché il pre-trattamento meccanico è dove nascono la maggior parte dei problemi

Chi gestisce un impianto di trattamento terre da spazzamento lo sa: i guai più frequenti non nascono nelle fasi chimiche, ma in quelle meccaniche iniziali. Un vaglio con rete intasata, o con velocità di rotazione non adatta all’umidità stagionale del materiale, manda a valle frazioni mal classificate. Il lavaggio si trova a trattare qualcosa che non riesce a separare bene: consumi idrici in salita, resa finale in calo.

Il vaglio rotante non si sceglie da catalogo. Il dimensionamento parte dal materiale reale in ingresso: granulometria media, variabilità stagionale, presenza di plastiche o altri elementi che alterano il comportamento della massa. Va poi integrato con il resto della linea, perché ogni scelta a monte cambia le condizioni di lavoro di tutto quello che viene dopo.

Nella progettazione chiavi in mano degli impianti, il Gruppo Esposito sceglie, dimensiona e testa ogni componente in funzione del risultato finale: materie prime secondarie conformi agli standard End of Waste.

Domande frequenti

I vagli rotanti possono trattare anche fanghi e limi ad alta umidità?

I materiali molto fini e umidi intasano le maglie o formano agglomerati che non si separano. Per questi casi si usano vagli con aste parallele anziché rete, oppure si prevede una fase di pre-disidratazione meccanica a monte. Negli impianti per i limi di depurazione la sequenza delle operazioni cambia rispetto a quella delle terre da spazzamento.

Come si previene l’intasamento della rete?

L’intasamento è il problema operativo più comune, soprattutto con materiali umidi o ad alto contenuto di limi. Le contromisure tecniche più diffuse sono i sistemi di pulizia integrati: spazzole fisse che sfiorano la superficie interna del tamburo, barre con ugelli a getti d’acqua, rivestimenti in gomma che riducono l’adesione del materiale alla rete. La velocità di rotazione va adattata all’umidità del materiale in ingresso: troppo lenta favorisce l’accumulo, troppo alta riduce il tempo di contatto con la rete e aumenta le frazioni miste in uscita.

Come si integra il vaglio rotante con il soil washing?

Il soil washing lavora meglio su frazioni omogenee per granulometria. Il vaglio rotante a monte riduce la variabilità del materiale che arriva in vasca di lavaggio, migliora la separazione pollutanti/matrice e abbassa i consumi di acqua per tonnellata trattata.

Quali autorizzazioni servono per un impianto con vagli rotanti nel trattamento delle terre da spazzamento?

Gli impianti di trattamento e recupero delle terre da spazzamento operano con Autorizzazione Integrata Ambientale (AIA) o Autorizzazione Unica Ambientale (AUA), a seconda delle soglie di capacità. Il codice CER di riferimento è il 200303. La qualifica End of Waste per sabbia e ghiaia recuperate è disciplinata dal D.M. 152/2022. Per le autorizzazioni specifiche occorre sempre verificare con gli enti regionali competenti.