Caratteristiche rifiuti e compostaggio

E

R

I

C

O carta

L

O vetro

S MERCATO DELLE

STAZIONI DI

I MATERIE PRIME

NOBILITAZIONE

plastica RECUPERATE

metalli Scarti

R

A COMPOSTAGGIO

organico

D

C

C scarti

I

F

O F X %

E

L R

T

A E

N frazione umida residui

STABILIZZAZIONE

Z AEROBICA

A Y %

I

T residui

VAGLIATURA

A TERMODISTRUZIONE

frazione secca

U

R

B

R discarica

A

I N

F 5

U

I I LO SMALTIMENTO IN DISCARICA

DISCARICHE

PER RIFIUTI PER RIFIUTI NON PER RIFIUTI

INERTI PERICOLOSI PERICOLOSI 6

Decreto Legislativo 13 gennaio 2003, n° 36

NORME PER LO STOCCAGGIO DEFINITIVO

● DISCARICHE PER RIFIUTI INERTI

Per materiali inerti (demolizioni, vetri, ecc.)

Misure di sicurezza richieste :

­ non sono richieste particolari cautele per la scelta

dell’area, salvo quella di evitare zone assoggettate a

frane o cedimenti

Ubicazione

distanza da captazioni potabili 1000 m

da fiumi, laghi, torrenti 100 m

da centri abitati 500 m 7

NORME PER LO STOCCAGGIO DEFINITIVO

● DISCARICHE PER RIFIUTI NON PERICOLOSI

Per R.S.U., R.S.A.U. , rifiuti non pericolosi di qualsiasi altra origine, rifiuti pericolosi stabili e

non reattivi

Misure di sicurezza richieste :

­ obbligo di sistema di captazione ed allontanamento

delle sostanze gassose e liquide

­ garanzie di stabilità

Ubicazione

distanza da captazioni potabili 1000 m

da fiumi, laghi, torrenti 100 m 8

da centri abitati 500 m

NORME PER LO STOCCAGGIO DEFINITIVO

● DISCARICHE PER RIFIUTI PERICOLOSI

Per rifiuti speciali, tossici e nocivi, residui dell’attività di trattamento

dei rifiuti e di attività industriali.

Misure di sicurezza richieste :

­ impermeabilizzazione obbligatoria delle pareti e

del fondo con uno strato di materiale artificiale, resistente all’eventuale

azione aggressiva dei rifiuti depositati

Ubicazione

distanza da captazioni potabili 1000 m

da fiumi, laghi, torrenti 300 m

da centri abitati 2000 m 9

TIPI DI DISCARICHE

DISCARICA TRADIZIONALE

Rifiuti distribuiti in strati su aree vaste, senza subire compattazione

meccanica e lasciati alla densità originaria ( 0,4 t/mc).

≈

Fermentazione aerobica

Ricoprimento realizzato con uno strato di materiale permeabile 10

TIPI DI DISCARICHE

DISCARICA DI RIFIUTI COMPATTATI

I rifiuti vengono compattati, subito dopo la deposizione, in strati dello

spessore di 2­2,5 m con una densità pari a circa 0,8 t/mc.

Fermentazione anaerobica.

Ricoprimento giornaliero con uno strato di materiale inerte dello spessore di

circa 20 cm. 11

TIPI DI DISCARICHE

DISCARICA CON PRETRATTAMENTO

Prevede la riduzione in volume del rifiuto da abbancare.

I materiali vengono triturati (con dimensioni di circa 5 cm) o pressati in

blocchi di 1 mc con densità pari a circa 1­1,2 t/mc. 12

RIPRISTINO VEGETAZIONALE

DELLA DISCARICA

Possibili destinazioni d’uso

­ spazio verde

­ utilizzo agricolo

­ rimboschimento

­ parco pubblico o area sportiva

Possibili inconvenienti

­ assestamenti (90% nei primi cinque anni)

­ fessurazioni

­ fuoriscite di gas

­ ristagni d’acqua 13

RIPRISTINO VEGETAZIONALE

DELLA DISCARICA

Accorgimenti per la preparazione degli strati finali

­ permeabilità e pendenza degli strati superficiali

­ copertura preliminare di adeguato spessore e grado di compattazione

­ copertura definitiva di tessitura e spessore adatto alla destinazione finale

d’uso dell’area 14

IMPERMEABILIZZAZIONE

MATERIALI MATERIALI

NATURALI SINTETICI

MATERIALI

MODIFICATI 15

MATERIALI SINTETICI

Il sistema più adottato è quello costituito da fogli in HDPE saldati in

opera tra loro.

Le asperità del terreno devono essere attenuate mediante strato

livellante. 16

MATERIALI MODIFICATI

Per aggiunta di additivi e miscelazione con sabbia, limi o bentonite con conseguente

miglioramento della distribuzione granulometrica dei terreni naturali

In alcuni casi può risultare utile addizionare al terreno composti chimici con proprietà

sigillanti e/o leganti, al fine di migliorare la stabilità e la resistenza meccanica degli strati.

Additivi utilizzati nella pratica:

CALCE

CEMENTO

BITUME

SALI DI SODIO 17

PROCESSI BIOCHIMICI IN DISCARICA

I rifiuti solidi immessi in discarica subiscono diverse trasformazioni:

degradazione biologica del materiale putrescibile, in condizioni aerobiche ed anaerobiche

ossidazione chimica del materiale organico ed inorganico

solubilizzazione e trasporto dei diversi composti in seguito ad infiltrazioni idriche

Sviluppo di gas biologico dalla superficie

Formazione di liquido della discarica e migrazione nel suolo

lisciviante ad elevato carico

organico BIOGAS

PERCOLATO 18

PROCESSO DI STABILIZZAZIONE DEL RIFIUTO

Ha inizio al momento della deposizione del rifiuto.

Legata alla presenza di batteri aerobi presenti nei rifiuti

freschi

FASE AEROBICA

Strati superficiali Produzione di gas con forti concentrazioni di CO , H

2 2

(fino al 30%) e notevoli quantità di acidi grassi volatili.

Modesta produzione di percolato 19

PROCESSO DI STABILIZZAZIONE DEL RIFIUTO

Si distinguono in essa:

una fase acida con idrolisi dei composti

organici e produzione di acidi organici

volatili

FASE ANAEROBICA una fase metanigena in cui gli stessi

acidi vengono usati come substrato per la

Strati più profondi formazione di metano e anidride

carbonica.

Massicia produzione di percolato

20

IL PERCOLATO

APPORTI ESTERNI APPORTI/CONSUMI INTERNI

­ umidità iniziale del rifiuto

infiltrazione di produzione/consumo di

­

­ acque meteoriche acqua durante i processi di

­ acque superificiali degradazione dei rifiuti

­ acque di falda Caratteristiche del rifiuto

Metereologia ed idrologia della zona (capacità di accumulo, umidità iniziale)

Caratteristiche costruttive e gestionali della discarica 21

BILANCIO IDROLOGICO 22

IL PER COLATO

TRATTAMENTO E SMALTIMENTO

Il trattamento del percolato risulta molto difficile a causa della grande variabilità in

volume e in concentrazione dello stesso.

Pretrattamento in situ

Obiettivi:

­ ridurre il contenuto di inquinanti per lo

scarico diretto in fognatura e/o impianti

di depurazione

­ fornire un serbatoio polmone e di

equalizzazione del percolato raccolto

che risulta così più omogeneo sia in portata

che in contenuto di inquinanti 23

TRATTAMENTI BIOLOGICI

TRATTAMENTI ANAEROBICI

TRATTAMENTI AEROBICI Utilizzati come trattamento preliminare prima

Lagunaggi aerati dello scarico in impianti di depurazione civili

Vasche a fanghi attivi

Vantaggi: Vantaggi:

maggiore rapidità del processo

­ ­ minori spese di gestione (energia)

maggiori rendimenti di depurazione

­ possibilità di recupero energetico

­ del biogas

Svantaggi: Svantaggi:

­ maggiori spese di gestione (energia) modesta velocità di crescita e

­ riproduzione dei batteri

­ bassi rendimenti di depurazione 24

TRATTAMENTI CHIMICI

Impiego di perossido di idrogeno

A temperatura ambiente

A caldo

Con o senza catalizzatore

Costi elevati 25

IL BIOGAS

La composizione del gas biologico è stimabile come:

metano 52­60%

anidride carbonica 39­45%

altri gas 5­13%

potere calorifico 4.400­5.100 kcal/Nmc

Lo sviluppo del gas avviene in circa 25 anni con andamento decrescente nel tempo

Recupero tecnicamente conveniente dopo 3­4 anni dal conferimento del rifiuto 26

IL COMPOSTAGGIO 27

IL COMPOSTAGGIO

processo controllato di decomposizione e stabilizzazione

della sostanza organica ad opera di diversi microrganismi,

in presenza di ossigeno 28

COMPOSIZIONE DELLA FRAZIONE

ORGANICA DI PARTENZA

(30-35% RSU)

SCARTI VEGETALI E ANIMALI (RESTI DI CIBO)

RESIDUI VEGETALI PROVENIENTI DA ZONE BOSCHIVE E

URBANE

FANGHI DEI DEPURATORI CIVILI

RESIDUI DI PRODUZIONI AGROINDUSTRIALI 29

CARATTERISTICHE DEL COMPOST

terriccio di colore scuro, caratterizzato da

 un contenuto di sostanza secca superiore al

50-60%

modesto volume, struttura fisica omogenea e

 facilmente stoccabile

ottime garanzie di carattere igienico-sanitario grazie alle elevate temperature

 raggiunte durante il processo 30

IMPIEGHI DEL COMPOST

Da frazioni organiche selezionate alla fonte

COMPOST DI QUALITA’

Ammendante ad alto tenore di sostanza organica

IMPIEGHI AGRICOLTURA 31

IMPIEGHI DEL COMPOST

Da frazioni organiche meno pure selezionate in impianto

COMPOST GRIGIO

Materiale stabilizzato ottenuto da rifiuti indifferenziati

IMPIEGHI RIPRISTINO E/O MANTENIMENTO DEL TENORE DI SOSTANZA

ORGANICA NEL SUOLO CONTRO FENOMENI DI EROSIONE E

DEGRADO DEL TERRITORIO 32

BIOLOGIA DEL COMPOSTAGGIO

Il compostaggio si realizza grazie all’attività di una vasta popolazione di

microrganismi di cui nessuna specie domina il processo a causa della

variazione spazio-temporale della matrice organica in trasformazione e

delle condizioni chimico-fisiche all’interno di essa

La matrice viene a costituire un ecosistema formato da una moltitudine

di ambienti localizzati, popolati da una differente specie di

microrganismi

La diversità e complessità delle popolazioni di microrganismi

assicurano la continuità del processo di stabilizzazione anche a seguito

dei continui cambiamenti di condizioni chimico-fisiche 33

COMPOSIZIONE DELLA POPOLAZIONE DEI

MICRORGANISMI

BATTERI EUMICETI

ATTINOMICETI Funghi

Sono i più numerosi

 Agiscono più



Batteri aventi forma

Sono i decompositori a

 lentamente

filamentosa tipica dei funghi

più rapida crescita Agiscono



Agiscono per primi

 successivamente

decomponendo le sostanze sulle sostanze meno

più facilmente degradabili facilmente

quali zuccheri, decomponibili

amminoacidi, proteine, (cellulosa)

grassi Specie termofile

Specie mesofile

CRESCITA OTTIMALE 25 – 37°C CRESCITA OTTIMALE 55°C

LIMITE SUPERIORE 45 – 50°C LIMITE SUPERIORE > 60°C 34

EVOLUZIONE DEL PROCESSO DI COMPOSTAGGIO

Introduce l’ossigeno necessario

Miscelazione iniziale della all’attivazione dell’azione decompositrice

matrice organica dei microrganismi presenti

Disposizione del