…come si ottiene un Campione Rappresentativo della partita/lotto?

Come noto…
• Non tutti i materiali ‘di scarto’ sono necessariamente rifiuti
• Non costituiscono, ai sensi della vigente normativa, ‘rifiuti’ i
sottoprodotti e i materiali sottoposti a recupero
• Ne consegue che affinché il materiale di scarto non sia più
giuridicamente un rifiuto è spesso necessario un attestato di
conformità, per redigere il quale sono necessarie analisi da
effettuare su un campione rappresentativo
Un aspetto fondamentale nella gestione di questi materiali,
spesso non considerato a sufficienza…
…come si ottiene un Campione
Rappresentativo della partita/lotto?
I materiali che ‘escono’ dalla disciplina dei rifiuti si possono
raggruppare in due grosse categorie, normate a livello
comunitario e nazionale
Sottoprodotti
End of Waste
• sono definiti dall’articolo 184-bis
del D.Lgs 152/06
• sono definiti dall’articolo 184-ter
del D.Lgs. 152/06
Esempio: terre e rocce da
scavo (con le normative
specifiche)
Esempi: rottami di rame,
ferrosi, di vetro, CSS,
fertilizzanti (con le relative
normative specifiche)
Focus su ‘End of Waste’:
• Regolamenti comunitari:
Rottami di rame
Regol. Comm. UE 715/2013/UE
Rottami vetrosi
Regol. Comm. UE 1179/2012/UE
Rottami metallici (ferro, acciaio e alluminio) Regol. Comm. UE 333/2011/UE
• Proposte in Comunità Europea:
Rifiuti da plastiche
Draft
Rifiuti biodegradabili (compost/digestato)
Draft
Rifiuti di carta
Draft
• Normative nazionali:
Determinate tipologie di combustibili
solidi secondari (CSS)
DM 14/02/2013 n.22
Fertilizzanti
D.Lgs. 75/2010 e ss.mm.ii.
Il Campionamento nelle normative:
• Regolamenti comunitari:
Rottami di rame
Rottami vetrosi
Rottami metallici (ferro, acciaio e alluminio)
Ad eccezione dei rottami di alluminio
non sono definite norme specifiche,
ma il campionamento deve rispettare
una serie di requisiti di qualità
• Normative nazionali:
Determinate tipologie di combustibili
solidi secondari (CSS)
La norma di campionamento da utilizzare è
la UNI EN 15442:2011
Fertilizzanti
Nessuna indicazione esplicita del metodo ma le
analisi di conformità devono essere effettuate da
‘laboratori competenti’ e i valori ottenuti devono
tenere conto delle variazioni dovute al ciclo
produttivo, campionamento ed analisi.
I regolamenti comunitari impongono che la conformità dei
materiali sia garantita mediante l’implementazione un
sistema di qualità certificato.
Es. Rottami di Rame
[…] Articolo 5 – Sistema di gestione
1. Il produttore applica un sistema di gestione
atto a dimostrare la conformità ai criteri di cui
all’articolo 3.
2. Tale sistema prevede una serie di
procedimenti documentati riguardanti ciascuno
dei seguenti aspetti:
a) monitoraggio della qualità dei rottami di
rame ottenuti dall’operazione di recupero di
cui al punto 1 dell’allegato I (che comprenda
anche campionamento e analisi); […]
[…] ALLEGATO I – Criteri
Per stabilire la giusta frequenza con cui
eseguire l’analisi dei campioni rappresentativi
si tiene conto dei seguenti fattori:
— l’evoluzione prevista della variabilità (ad
esempio, in base ai risultati passati),
— il rischio di variabilità insito nella qualità
dei rifiuti utilizzati come materiale
dell’operazione di recupero e nell’esecuzione
del trattamento,
— la precisione intrinseca del metodo di
monitoraggio, nonché
— la prossimità dei risultati ai valori massimi
per la quantità totale di materiali estranei. […]
Il processo che ha condotto alla scelta della frequenza del
monitoraggio dovrebbe essere documentato nell’ambito del
sistema di gestione e dovrebbe essere accessibile in sede di audit.
Come raggiungere gli obiettivi di qualità richiesti per il campionamento?
Innanzitutto bisogna definire un Piano di
Campionamento dettagliato e documentato che
definisca le procedure per ottenere un campione
rappresentativo da un dato lotto/partita.
In alcuni casi esistono norme
tecniche esaustive che
dettagliano la metodologia di
campionamento.
Es: UNI EN 15442 per il
campionamento del CSS
Nel caso non esista una norma di riferimento
bisogna dettagliare tutto il processo di
campionamento: modalità di prelievo dei
campioni/incrementi, quantità minima,
modalità di riduzione per la formazione dei
campioni di laboratorio, metodi di conservazione, scelta dei contenitori adatti, ecc.
L’esperienza dimostra che ci sono due parametri sensibili che influenzano in
modo sostanziale i successivi dati analitici:
1. La massa minima (o volume
minimo) del campione affinché sia
rappresentativo
2. Il numero mimino di incrementi
da prelevare per ottenere il
campione composito
Primo esempio: definizione della massa minima del campione
L’allegato I definisce i criteri di qualità dei rottami di
vetro:
[…]1.2. Il contenuto dei seguenti componenti non
vetrosi è il seguente:
— metalli ferrosi: ≤ 50 ppm;
— metalli non ferrosi: ≤ 60 ppm;
— sostanze inorganiche non metalliche e non vetrose:
≤ 100 ppm per rottami di vetro di dimensione > 1
mm;
≤ 1 500 ppm per rottami di vetro di dimensione ≤ 1
mm;
— sostanze organiche: ≤ 2 000 ppm. […]
•
Innanzitutto va definita la dimensione
della partita omogenea (o lotto
omogeneo)
•
Supponiamo, nel seguente esempio,
di avere un cumulo di qualche decina
di tonnellate, che costituisce una
partita omogenea
•
Da esso preleviamo indicativamente
20 incrementi (piccole porzioni
prelevate) fino a formare un campione
composito da 2 kg, ritenuto
ragionevolmente rappresentativo, che
viene portato in laboratorio
I limiti imposti sono molto bassi (dell’ordine delle
decine di ppm per i metalli).
Il laboratorio analizza ‘merceologicamente’ tutto il campione (nella sua
interezza), distribuendolo su un piano pulito e procedendo alla cernita manuale
delle componenti estranee, differenziate nelle quattro classi.
Nell’identificazione del materiale ferroso, ad esempio, è sufficiente trovare una
vite di acciaio di 3,5 mm (con massa pari a 0,3 g) per superare il limite di
conformità
Conc. materiale ferroso = 0,3 g / 2 kg = 150 ppm
Il campione composito non
è conforme !!!
> 50 ppm
Nasce l’interrogativo: a queste
concentrazioni la presenza del
materiale ferroso (una vite) è
rappresentativa dell’intera partita?
In realtà bisogna verificare se la quantità di campione utilizzata
per l’analisi è sufficiente per dare una risposta accurata.
Esistono diverse formule (vedi la trattazione in UNI 10802 oppure
nell’allegato D alla norma UNI EN 15442) che permettono di calcolare la
massa minima per il campione al variare della pezzatura e della densità.
La dimensione del campione
composito varia drammaticamente
con la pezzatura del materiale da
sottoporre ad analisi.
Es: per i CSS granulari si può
utilizzare la seguente tabella
Dimensione
particella [mm]
Massa minima
campione [kg]
10
0,5
20
4
30
13
40
30
50
59
I rottami di vetro hanno spesso particelle con dimensioni lineari di qualche cm,
per cui il campione analizzato (2 kg) non poteva essere considerato
rappresentativo della partita per un’analisi merceologica. Per questo motivo
anche una sola piccola vite aveva un’influenza sensibile sul risultato!
Secondo esempio: definizione del numero di incrementi
Sebbene non esista un’indicazione diretta nel D.Lgs. 75/2010 sul metodo di
campionamento da adottare, si può assumere come riferimento una norma
tecnica comunitaria che definisce in modo dettagliato la procedura da
utilizzare per gli ammendanti:
UNI EN 12579 “Ammendanti e substrati per coltura - Campionamento”
La norma definisce come calcolare il numero di incrementi da prelevare per
lotto onde formare il campione finale. Il metodo degli incrementi permette di
migliorare la precisione nella fase di campionamento (ossia di mediare la
variabilità dei singoli incrementi).
Ma è possibile quantificare questa variabilità?
Se non effettuassi il numero corretto di incrementi di
quanto aumenterebbe l’incertezza?
Esistono metodi statistici (come ad esempio il metodo della varianza degli
incrementi) che permettono di valutare questa variabilità e quindi di calcolare
l’incertezza di campionamento (a cui va aggiunta all’incertezza analitica).
Abbiamo stimato l’incertezza di campionamento di un cumulo di ammendante
compostato verde, l’analisi ha permesso di ottenere i seguenti risultati:
Singolo prelievo da un cumulo di
ammendante:
x1
incertezza di campionamento: 43,4 %
Prelievo di 20 incrementi da un cumulo di
ammendante e formazione di un campione
composito:
x 20
incertezza di campionamento: 9,7 %
Supponiamo di determinare l’umidità di un campione e di sommare
l’incertezza analitica con quella di campionamento. Se il lotto ha il 40% di
umidità si ottengono i seguenti valori di incertezza combinata:
Singolo prelievo:
Umidità = 40,0 ± 17,5 %
ossia l’umidità è compresa
fra il 22,5 e il 57,5 %
Prelievo di 20 incrementi e formazione di
un campione composito:
Umidità = 40,0 ± 4,5 %
ossia l’umidità è compresa
fra il 35,5 e il 44,5 %
I dati illustrano come una misura effettuata correttamente su
un campione prelevato in modo non corretto non garantisce
assolutamente l’idonea certificazione di prodotto.