1. IL COMPOSTAGGIO: GENERALITÀ E NORMATIVA DI …€¦ · Per introdurre l’argomento del...

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Per introdurre l’argomento del compostaggio si vuole partire dall’analisi degli elementi teorici di base legati al processo e alla normativa che regola questa forma di trasformazione. Il processo di compostaggio, che sfrutta il naturale feno- meno di degradazione delle biomasse, viene ottimizzato in termini di riduzione dei tempi del ciclo e di bilanci di massa dalle tecniche e tecnologie del compostaggio controllato. Con la presente trattazione si vuole dare spazio all’im- portanza del compostaggio controllato a livello industriale sia come forma di ottimizzazione della gestione dei rifiuti sia come vero e proprio processo di produzione di un bene di qualità con potenzialità di mercato. Il processo di compostaggio a livello industriale verrà discusso in que- sto volume in quanto oggetto della ricerca così come fi- nanziata dagli interventi previsti per il disinquinamento della Laguna di Venezia. 1.1 CHE COS’È IL COMPOST? Nell’ecosistema naturale si osserva la trasformazione della sostanza organica contenuta nei residui animali e vegetali ad opera di microrganismi che abitano il terreno, quali batteri, funghi, alghe e protozoi. Questi rivestono diverse funzioni ecologiche, tra le quali quella di decom- porre la sostanza organica proveniente dagli organismi animali e vegetali morti, in parte utilizzandola per l’ana- bolismo cellulare a favore della crescita di nuovi organi- smi, in parte trasformandola in composti organici stabili, le sostanze umiche. In natura l’humus è una vera e pro- pria riserva di nutrimento per le piante, grazie alla sua capacità di liberare lentamente, ma costantemente, ele- menti nutritivi come l’azoto, il fosforo e il potassio. Le so- stanze umiche, infatti, conferiscono al terreno importanti proprietà chimico-fisiche che contribuiscono all’instau- rarsi di un ambiente fertile. Per compost si intende il risultato della decomposizione e dell’umidificazione della sostanza organica per effetto della flora microbica naturalmente presente nell’am- biente. Il termine compost deriva dal latino “composi- tum”, ossia “formato da più materiali”, proprio perché tra i prodotti della reazione microbica sono presenti sub- strati organici di diversa provenienza. A livello legislativo, secondo quanto previsto dalla nor- mativa nazionale sui Fertilizzanti (Decreto Legislativo 217/06), il compost viene definito e classificato in tre ca- tegorie (par. 1.3): Ammendante Compostato Verde (ACV); Ammendante Compostato Misto (ACM); Ammendante Torboso Composto (ATC). Figura 1.1 - Compost 1.2 IL PROCESSO DI COMPOSTAGGIO Il compostaggio è una tecnica attraverso la quale viene controllato, accelerato e migliorato il processo naturale a cui va incontro qualsiasi sostanza organica in natura, per effetto della degradazione microbica. Si tratta infatti di un processo aerobico di decomposizione biologica della sostanza organica che permette di ottenere un pro- 7 1. IL COMPOSTAGGIO: GENERALITÀ E NORMATIVA DI RIFERIMENTO ALCUNE DEFINIZIONI Residui organici: materiali costituiti da tessuti animali e vegetali non decomposti e da prodotti di parziale decomposizione. Sostanze umiche: macrostrutture sintetizzate ex novo e dotate di caratteristiche chimiche proprie, elaborate a partire da molecole de- rivanti dalla demolizione dei materiali organici sottoposti a compo- staggio. Dal punto di vista analitico le sostanze umiche sono suddivise in: Umina, frazione della sostanza organica del terreno o dell’humus in- solubile in alcali (pH = 9); Acidi umici, frazione organica del terreno solubile in alcali (pH = 9) e insolubile in acidi (pH = 1), caratterizzata da una colorazione bruno- scura; Acidi fulvici, frazione organica del terreno solubile in alcali (pH = 9) e in acidi (pH =1), con colorazione bruno-chiara.
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  • Per introdurre l’argomento del compostaggio si vuolepartire dall’analisi degli elementi teorici di base legati alprocesso e alla normativa che regola questa forma ditrasformazione. Il processo di compostaggio, che sfrutta il naturale feno-meno di degradazione delle biomasse, viene ottimizzato intermini di riduzione dei tempi del ciclo e di bilanci di massadalle tecniche e tecnologie del compostaggio controllato.Con la presente trattazione si vuole dare spazio all’im-portanza del compostaggio controllato a livello industrialesia come forma di ottimizzazione della gestione dei rifiutisia come vero e proprio processo di produzione di unbene di qualità con potenzialità di mercato. Il processo dicompostaggio a livello industriale verrà discusso in que-sto volume in quanto oggetto della ricerca così come fi-nanziata dagli interventi previsti per il disinquinamentodella Laguna di Venezia.

    1.1 CHE COS’È IL COMPOST?

    Nell’ecosistema naturale si osserva la trasformazionedella sostanza organica contenuta nei residui animali evegetali ad opera di microrganismi che abitano il terreno,quali batteri, funghi, alghe e protozoi. Questi rivestonodiverse funzioni ecologiche, tra le quali quella di decom-porre la sostanza organica proveniente dagli organismianimali e vegetali morti, in parte utilizzandola per l’ana-bolismo cellulare a favore della crescita di nuovi organi-smi, in parte trasformandola in composti organici stabili,le sostanze umiche. In natura l’humus è una vera e pro-pria riserva di nutrimento per le piante, grazie alla suacapacità di liberare lentamente, ma costantemente, ele-menti nutritivi come l’azoto, il fosforo e il potassio. Le so-stanze umiche, infatti, conferiscono al terreno importantiproprietà chimico-fisiche che contribuiscono all’instau-rarsi di un ambiente fertile.

    Per compost si intende il risultato della decomposizionee dell’umidificazione della sostanza organica per effettodella flora microbica naturalmente presente nell’am-biente. Il termine compost deriva dal latino “composi-tum”, ossia “formato da più materiali”, proprio perchétra i prodotti della reazione microbica sono presenti sub-strati organici di diversa provenienza.

    A livello legislativo, secondo quanto previsto dalla nor-mativa nazionale sui Fertilizzanti (Decreto Legislativo217/06), il compost viene definito e classificato in tre ca-tegorie (par. 1.3):Ammendante Compostato Verde (ACV);Ammendante Compostato Misto (ACM);Ammendante Torboso Composto (ATC).

    Figura 1.1 - Compost

    1.2 IL PROCESSO DI COMPOSTAGGIO

    Il compostaggio è una tecnica attraverso la quale vienecontrollato, accelerato e migliorato il processo naturalea cui va incontro qualsiasi sostanza organica in natura,per effetto della degradazione microbica. Si tratta infattidi un processo aerobico di decomposizione biologicadella sostanza organica che permette di ottenere un pro-

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    1. IL COMPOSTAGGIO: GENERALITÀ E NORMATIVA DI RIFERIMENTO

    ALCUNE DEFINIZIONIResidui organici: materiali costituiti da tessuti animali e vegetali nondecomposti e da prodotti di parziale decomposizione.Sostanze umiche: macrostrutture sintetizzate ex novo e dotate dicaratteristiche chimiche proprie, elaborate a partire da molecole de-rivanti dalla demolizione dei materiali organici sottoposti a compo-staggio.Dal punto di vista analitico le sostanze umiche sono suddivise in:Umina, frazione della sostanza organica del terreno o dell’humus in-solubile in alcali (pH = 9);Acidi umici, frazione organica del terreno solubile in alcali (pH = 9) einsolubile in acidi (pH = 1), caratterizzata da una colorazione bruno-scura;Acidi fulvici, frazione organica del terreno solubile in alcali (pH = 9)e in acidi (pH =1), con colorazione bruno-chiara.

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    dotto biologicamente stabile in cui la componente or-ganica presenta un elevato grado di evoluzione. Come può essere desunto dal riquadro sotto riportato,i microrganismi operano un ruolo fondamentale nel pro-cesso di compostaggio in quanto traggono energia perle loro attività metaboliche dalla materia organica, libe-rando acqua, biossido di carbonio, sali minerali e sostanzaorganica stabilizzata ricca di sostanze umiche, il compostappunto.

    In base alle modifiche biochimiche che subisce la so-stanza organica durante il compostaggio, il processo sipuò suddividere schematicamente in due fasi: - una fase di biossidazione, nella quale si ha l’igienizza-

    zione della massa a elevate temperature: è questa lafase attiva (nota anche come high rate phase) carat-terizzata da intensi processi di degradazione dellecomponenti organiche più facilmente degradabili;

    - una fase di maturazione, durante la quale il prodottosi stabilizza arricchendosi di molecole umiche; si trattadella fase nota come curing phase, caratterizzata daprocessi di trasformazione della sostanza organica lacui massima espressione è la formazione di sostanzeumiche.

    La prima fase è un processo aerobio ed esotermico; lapresenza nella matrice di composti prontamente meta-bolizzabili (molecole semplici quali zuccheri, acidi organici,aminoacidi) comporta elevati consumi di ossigeno eparte dell’energia della trasformazione è dissipata sottoforma di calore. L’effetto più evidente di questa fase èl’aumento della temperatura che, dai valori caratteristicidell’ambiente circostante, passa a 60 °C e oltre, in mi-sura tanto più repentina e persistente quanto maggioreè la fermentescibilità del substrato e la disponibilità di os-sigeno atmosferico. L’aerazione del substrato è quindiuna condizione fondamentale per la prosecuzione delprocesso microbico. La liberazione di energia sottoforma di calore caratterizza questa fase del processo di

    compostaggio che viene definita termofila, comportandoun’elevata richiesta di ossigeno da parte dei microrgani-smi che entrano in gioco per la degradazione della so-stanza organica, con formazione di composti intermedicome acidi grassi volatili a catena corta (acido acetico,propionico e butirrico), tossici per le piante ma rapida-mente metabolizzati dalle popolazioni microbiche.

    Figura 1.2 - Il processo di compostaggio: dai materiali di partenzaal prodotto finale

    Il prodotto che si ottiene al termine di questa fase è il com-post fresco, un materiale igienizzato e sufficientemente sta-bilizzato grazie all’azione dei batteri aerobi. Propriol’igienizzazione, e quindi l’inattivazione di semi di piante in-festanti e organismi patogeni, è uno dei più importanti ef-fetti di questa prima fase, purché la temperatura simantenga su valori superiori a 60 °C per almeno cinquegiorni consecutivi (come prescritto dalla D.G.R.V. 568/05).

    Con la scomparsa dei composti più facilmente biode-gradabili, le trasformazioni metaboliche di decomposi-zione interessano le molecole organiche più complessee si attuano con processi più lenti, anche a seguito dellamorte di una buona parte della popolazione microbicadovuta a carenza di nutrimento. È questa la seconda fase,chiamata anche fase di maturazione, nel corso della qualei processi metabolici diminuiscono di intensità e accantoai batteri sono attivi gruppi microbici costituiti da funghie attinomiceti che degradano attivamente amido, cellu-losa e lignina, composti essenziali dell’humus. In questafase le temperature si abbassano a valori di 40-45 °Cper poi scendere progressivamente, stabilizzandosi poco

    CO2 Calore

    Acqua Sostanza Organica (comprendente carbonio, energia chimica, proteine, azoto)

    Minerali (azoto e altri nutrienti)

    Acqua

    Microrganismi

    Materie prime Compost finito

    Sostanza Organica (comprendente carbonio, energia chimica, proteine, humus); minerali; acqua; microrganismi

    Cumulo di compost

    O2

    microrganismisostanza organica + O2 --------------------------> Ammendante Compostato

    + CO2 + H2O + NO3- + SO42 - + calore

    Tipologia di sostanza organicadegradata

    Tipo di microrganismi coinvolti

    Effetti della degradazione

    TemperaturaProdotto finale

    FASE DI BIOSSIDAZIONEMolecole semplici, prontamente biodegradabili efermentescibili, quali zuccheri, acidi organici, ami-noacidi ecc.Microrganismi principalmente termofili (batteri,funghi ecc.)Produzione di H2O, CO2, NH3, intermedi fitotos-sici ed elevata produzione di sostanze odorigene(acidi grassi volatili, composti solforati ecc.)Molto elevata, oltre i 60°CCompost fresco

    FASE DI MATURAZIONEMolecole organiche più complesse, sostanze re-calcitranti rimaste nella matrice, quali lignina,amido e cellulosaMicrorganismi prevalentemente mesofili e psicro-fili (batteri, funghi, attinomiceti, eumiceti, ecc.)Produzione di H2O, CO2, NH3 in quantità limitata

    Si abbassa (40-45°C) fino a temperatura ambienteCompost maturo

    Tabella 1.1 - Principali caratteristiche delle due fasi costituenti il processo di compostaggio

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  • al di sopra della temperatura ambiente.Nel corso del processo, la massa viene colonizzata ancheda organismi appartenenti alla microfauna, che agiscononel compostaggio attraverso un processo di sminuzza-mento e rimescolamento dei composti organici e mine-rali, diventando così parte integrante della buona riuscitadi questo complesso processo naturale.Il prodotto che si ottiene è il compost maturo, una matricestabile di colorazione scura, con tessitura simile a quelladi un terreno ben strutturato, ricca in composti umici edal caratteristico odore di terriccio di bosco.

    I microrganismi che naturalmente degradano la sostanza or-ganica nel processo di compostaggio possono esplicare almeglio la loro attività metabolica se l’ambiente che li ospitafornisce le sostanze nutritive e offre delle condizioni ottimalidi sviluppo. Nel prossimo paragrafo verranno discussi i prin-cipali parametri che influenzano questo processo biologico.

    1.2.1 I parametri e gli indici di evoluzione delprocessoIn un processo di compostaggio controllato è importantecreare e mantenere le condizioni ambientali capaci di fa-vorire e accelerare le attività microbiche. Questo stato dioptimum per i microrganismi dipende dall’interazionecombinata di diversi fattori, che devono essere consideraticon attenzione se si vuole gestire il processo di compo-staggio con la massima efficienza. I principali sono:- la temperatura;- la presenza di ossigeno;- la porosità del substrato;- l’umidità del materiale;- il rapporto C/N e la disponibilità dei nutrienti;- il pH.Il controllo dell’andamento di questi indici è molto im-portante soprattutto nelle prime fasi del processo, ov-vero quando il materiale è più attivo e subisce leprincipali trasformazioni. Inoltre la complessità del ciclo ditrasformazione, legata alla tipologia delle matrici trattate,determina le caratteristiche del monitoraggio dei para-metri di evoluzione.

    TemperaturaLa temperatura è il parametro che dà informazioni sul-l’andamento del processo e sull’intensità delle reazioni. At-traverso la prima fase del processo di compostaggio (fasetermofila), con l’innalzamento della temperatura si conse-guono la riduzione dell’umidità dei materiali, l’igienizzazionedel prodotto attraverso l’abbattimento della carica pato-gena presente nella matrice di origine e l’inattivazione deisemi delle erbe infestanti e dei parassiti delle piante. La mortalità di alcuni agenti patogeni per l’uomo in fun-zione del fattore temperatura è riportata nella tabellasottostante. Eventuali eccessi di temperatura vengono tenuti sottocontrollo attraverso l’utilizzo di varie tecniche di aera-zione che accelerano le perdite di calore, inducendo unconseguente raffreddamento delle masse.

    Presenza di ossigenoIl compostaggio è un processo aerobico e l’ossigeno èpertanto necessario ai microrganismi attivi. La quantitàdi ossigeno richiesta è diversa a seconda delle fasi delprocesso. Le maggiori richieste di ossigeno si hanno nellaprima fase del processo quando la presenza di materialiprontamente degradabili favorisce la moltiplicazione el’attività microbica con innalzamento della temperatura(tra i 40 °C e i 70 °C) e produzione di biossido di car-bonio (CO2). Il livello di ossigeno all’interno della massa

    pH

    Rapporto

    C/N

    Umidità

    Porosità

    Ossigeno

    Temperatura

    Parametri influenzanti il compostaggio

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    Tabella 1.2 - Mortalità di alcuni patogeni per l’uomo in funzione della temperatura

    Agente patogeno Tempi e temperature di scomparsaSalmonella typhosa Non si sviluppa oltre i 46 °C e muore in 30’ a 55-60 °C e in 20’ a 60 °CSalmonella sp. Muore in 60’ a 55 °C e in 15-20’ a 60 °CShigella sp. Muore in 60’ a 55 °CEscherichia coli Muore in 60’ a 55 °C e in 15-20’ a 60 °CEutamoeba histolytica cyste Muore in pochi minuti a 45 °C e in pochi secondi a 55 °CTaenia saginata Muore in pochi minuti a 55 °CTrichinella spiralis larva Muore istantaneamente a 60 °CBrucella abortus o suis Muore in 3’ a 62 °C e in 60’ a 55 °CMycrococcus pygenes var. aureus Muore in 10’ a 50 °CStreptococcus pyogenes Muore in 10’ a 54 °CMycobacterium tubercolosis var. hominis Muore in 15-20’ a 66 °C e istantaneamente a 67 °CCorynebabacterium diphteriae Muore in 45’ a 55 °CNecator americanus Muore in 50’ a 45 °CAscaris lumbricoides (uova) Muore in 50-55’ sopra i 50 °C

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    in biodegradazione deve mantenersi al di sopra del 10-12%; se cala al di sotto del 5% i microrganismi anaero-bici prendono il sopravvento portando all’instaurarsi diprocessi di tipo putrefattivo. Questi ultimi sono caratte-rizzati dall’accumulo di composti ridotti (quali acidi grassivolatili, idrogeno solforato, mercaptani, ecc.), distinti daun odore decisamente aggressivo e da elevata fitotossi-cità. Per evitare questo, nei processi di compostaggiocontrollato si interviene con sistemi di movimentazionee/o aerazione forzata.

    PorositàLa porosità totale del substrato è la misura degli spazivuoti esistenti nella biomassa in fase di compostaggio esi determina calcolando il rapporto, espresso in per-centuale, tra il volume occupato dagli spazi vuoti all’in-terno della biomassa e quello occupato dalla biomassastessa. L’aria si diffonde negli spazi vuoti in competizionecon l’acqua e la disponibilità degli spazi vuoti è stretta-mente dipendente dalla dimensione delle particelle, dalladistribuzione granulometrica dei materiali e dalla conti-nuità degli interstizi tra le particelle. La porosità è cor-relata con le proprietà fisiche dei materiali sottoposti acompostaggio e condiziona il processo attraverso l’in-fluenza sulla corretta e omogenea distribuzione dell’ariainsufflata (particelle grandi e uniformi incrementano laporosità).

    UmiditàL’acqua svolge un ruolo fondamentale per la sopravvi-venza dei microrganismi in quanto rappresenta un ali-mento, un mezzo per la dissoluzione dell’ossigenoatmosferico e la diffusione dei principi nutritivi e un fat-tore importante per la termoregolazione del sistema. Perquesti motivi, i cumuli in compostaggio devono esseresufficientemente umidi da consentire un’adeguata attivitàmicrobica senza tuttavia impedire l’ossigenazione dellamassa. Pertanto i valori di umidità devono essere com-patibili con una condizione di aerobiosi (range ottimaletra il 50 e il 55%).

    Rapporto C/NI microrganismi attivi nel processo di compostaggio ne-cessitano di carbonio come fonte energetica e di azotoper sintetizzare le proteine. Il rapporto C/N è un indicedi controllo dell’attività microbica nell’ambito del pro-cesso di compostaggio. Un eccesso di carbonio provocaun rallentamento dell’attività microbica e quindi della de-composizione, mentre un eccesso di azoto comportaperdite per volatizzazione dell’ammoniaca, soprattuttocon pH e temperatura elevati. La miscelazione di residuiverdi e lignocellulositici, ricchi di carbonio, con fanghi didepurazione, agro-alimentari o rifiuti organici provenientidalla raccolta urbana differenziata (FORSU), a elevatocontenuto di azoto, garantisce un buon equilibrio tra ele-

    menti e le condizioni per una corretta gestione del pro-cesso biologico.Alla fine del processo un prodotto di buona qualità pre-senta valori del rapporto C/N compresi tra 10 e 20.

    pHIl processo di compostaggio si instaura su matrici a pHestremamente variabile, anche se i batteri preferisconovalori prossimi alla neutralità.L’andamento del processo determina all’inizio valori dipH acidi con lo sviluppo di anidride carbonica e la for-mazione appunto di acidi organici, in seguito, con l’aera-zione, il pH sale a valori tra 8 e 9. Alla fine del processoil pH tende comunque a valori prossimi alla neutralità(7-7,5).

    Nel corso della maturazione del compost le sostanzeumiche, che rappresentano la forma più evoluta della so-stanza organica, aumentano sia in termini quantitativi chequalitativi (aumento degli acidi umici a peso molecolarepiù elevato rispetto agli acidi fulvici).La valutazione delle diverse frazioni di composti umici adiverso peso molecolare e il rapporto esistente tra essesono un importante indice di evoluzione del processo dicompostaggio.Oltre ai parametri chimico-fisici, l’andamento del pro-cesso di compostaggio e la qualità del materiale finale di-pendono da alcuni saggi biologici e microbiologici come:- saggio di fitotossicità, che indica la presenza di sostanze

    sia minerali sia organiche inibitrici della crescita e la cuipresenza rileva un’insufficiente maturazione del com-post (processo non corretto o non completo);

    - saggio di mineralizzazione dell’azoto, che indica il rap-porto esistente tra azoto organico e azoto mineraleche raggiunge una situazione di stabilità a prodottomaturo;

    - saggio di respirazione, che valuta l’intensità dell’attivitàmicrobica e decresce gradualmente con l’avanzaredella maturazione del materiale a compostaggio;

    - agenti patogeni, che spesso sono presenti nelle matricidi partenza e che attraverso il processo di compo-staggio e l’igienizzazione che ne consegue, dovuta alleelevate temperature che si raggiungono durante laprima fase, vengono eliminati.

    Il processo di compostaggio svolge, nella nostra società,un’importante funzione strategica ed ecologico-ambien-tale, perché trasforma biomasse provenienti dal ciclo ur-bano di raccolta differenziata e dall’attività agricola eagro-industriale in un vero e proprio prodotto utile allafertilizzazione dei terreni agricoli, non più fitotossico maapportatore di nutrienti e miglioratore delle caratteristi-che strutturali del terreno.Le matrici organiche compostabili devono avere carat-teristiche biochimiche tali da garantire un regolare an-

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  • damento del processo; in particolare devono contenerecomposti di facile degradabilità, per garantire il nutri-mento dei microrganismi responsabili della trasforma-zione. L’input ottimale nel processo di compostaggio è costi-tuito da matrici organiche naturali a basso contenuto dielementi potenzialmente inquinanti.

    È interessante pertanto disporre di informazioni e/o ban-che dati sulla disponibilità di biomassa anche potenzial-mente utile alla produzione di compost di qualità.In particolare risulta importante conoscere le caratteri-stiche quali-quantitative delle seguenti tipologie di sub-strato organico:- gli scarti vegetali come i residui e i sottoprodotti delle

    produzioni agricole derivanti dalle attività di prima tra-sformazione in azienda;

    - gli scarti vegetali derivanti dall’industria di trasformazionedelle produzioni vegetali orticole, frutticole e viticole;

    - la Frazione Organica dei Rifiuti Solidi Urbani (FORSU);- i fanghi di depurazione urbani e agroalimentari.Controindicazioni nell’impiego delle matrici compostabilisono dovute all’eventuale presenza o contaminazione dainerti (plastiche, vetro, ecc.) o da elementi o sostanze pe-ricolose quali metalli pesanti e microinquinanti organici.Le caratteristiche analitiche delle differenti tipologie dimatrici compostabili possono dire molto sulla possibilitàdi recupero attraverso il processo di compostaggio esulla qualità del prodotto finale compost.L’evoluzione del processo di compostaggio dipende nonsolo da una corretta composizione della biomassa orga-nica di origine, ma anche dal mantenimento delle condi-zioni di processo ottimali.

    1.2.2 La microbiologia del processoI microrganismi presenti naturalmente nella matrice or-ganica sono i veri artefici del processo di compostaggioe pertanto è estremamente rilevante la conoscenza deidiversi gruppi microbici coinvolti e del loro ruolo. Comeè stato descritto ampiamente nei paragrafi precedenti, ilcompostaggio è un processo dinamico che evolve attra-verso fasi sequenziali nelle quali cambiano i parametri diprocesso; questo genera una conseguente evoluzionenella comunità microbica che, ad ogni fase, vede la pre-valenza di uno o dell’altro gruppo microbico.La popolazione di microrganismi che promuove il com-postaggio è molto complessa, sia in termini di gruppi fi-siologici, che di entità tassonomiche nell’ambito deisingoli gruppi. I microrganismi che operano nel processodi compostaggio possono essere classificati in relazioneai regimi di temperatura nei quali svolgono la loro atti-vità metabolica. Si distinguono tre classi: microrganismipsicrofili, mesofili e termofili. Nella tabella 1.3 sono indi-cati i regimi termici che permettono la classificazione deimicrorganismi.

    Tabella 1.3 - Classificazione dei microrganismi in base all’inter-vallo di temperatura ottimale

    Tipo di microrganismi intervallo di temperatura (°C)Psicrofili 0 - 30Mesofili 30 - 45Termofili 45 - 75Termofili estremi 75 – 90

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    Comune produttore (raccolta secco-umido)

    Impianto di compostaggio

    Prodotto Compost

    Agricoltura

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    I maggiori raggruppamenti di microrganismi che parteci-pano al processo di compostaggio sono:- batteri:- funghi;- alghe;- protozoi.

    In termini numerici i batteri rappresentano la parte do-minante degli agenti del processo, risultando circa centovolte superiori alle altre categorie di microrganismi. Essisono tipicamente associati al consumo e alla degrada-zione della sostanza organica facilmente biodegradabilee si ritrovano in tutta la massa. I batteri sono, in pratica, la popolazione dominante du-rante l’intero processo di compostaggio, mentre i funghie gli attinomiceti generalmente proliferano negli stadi piùavanzati del processo dove ci sono generalmente con-dizioni più vicine alla mesofilia e dove la competizionecon i batteri per i composti facilmente biodegradabiliviene meno a favore della lignina e delle cere (più lenta-mente biodegradabili).

    GLI AGENTI DEL COMPOSTAGGIO

    FASE INIZIALE: Tutti i gruppi microbici si accrescono e si moltipli-cano grazie all’ingente disponibilità di composti organici pronta-mente utilizzabili.Le reazioni che si sviluppano producono calore (fase termofila, T>45°C) e la temperatura della biomassa aumenta portando ad una con-seguente inibizione della crescita microbica.

    Effetto dell’innalzamento della temperatura in un cumulo

    FASE INTERMEDIA: La diminuzione dell’attività microbica provocaun graduale abbassamento della temperatura. In questa fase si svi-luppano gli eumiceti termofili che degradano la cellulosa.

    FASE MESOFILA: Un ulteriore decremento della temperatura favo-risce lo sviluppo degli eumiceti mesofili e dei basidiomiceti, che de-gradano la lignina.

    FASE FINALE DELLA BIOSSIDAZIONE: Si sviluppano abbondante-mente gli attinomiceti, già comunque presenti in numero più limitatonei primi stadi del processo. Gli attinomiceti sono visibili nei cumulisotto forma di polvere o filamenti di colore dal bianco grigio al verdechiaro.

    Presenza di attinomiceti nel compost

    MICROFAUNA NEL COMPOSTAGGIO

    Tra i consumatori primari sono presenti i nematodi, i lombrichi, alcunespecie di acari e i millepiedi; essi disgregano la matrice organica, au-mentano la porosità del compost e migliorano l’aerazione. Essi pro-ducono inoltre escrementi utili al processo perché ricchi di compostiorganici. La microfauna del compost è costituita anche dai consumatori se-condari e terziari, che svolgono il ruolo di predatori nella catena tro-fica. Gli organismi di queste categorie che si possono trovare nelcompost sono gli aracnidi, i miriapodi (centopiedi) e gli insetti.

    Microfauna del compostaggio (AA.VV.)

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  • 1.3 ASPETTI NORMATIVI

    Il compostaggio controllato rappresenta una forma diproduzione che ha impatti verso diverse componentisocio-ambientali e pertanto è regolato da normative cheriguardano diversi settori di competenza e che vengonodi seguito esaminate.Il compostaggio, come abbiamo visto nei paragrafi pre-cedenti, è un processo aerobio che permette di pro-durre, a partire da rifiuti organici selezionati alla fonte, unammendante compostato di indubbia validità agrono-mica, il compost appunto. Il compostaggio riveste oggiun ruolo importante nell’ambito non solo delle strategiedi gestione dei rifiuti, ma anche della salvaguardia del-l’ambiente ed in particolare dei suoli.A monte del processo di compostaggio è pertanto indi-spensabile lo sviluppo di una gestione dei rifiuti che miri alrecupero di materia mediante il riutilizzo e il riciclaggio. Inquest’ottica si è sviluppata, negli anni, una strategia che pre-vede la gestione integrata dei rifiuti, definendo le azioni daintraprendere secondo un preciso ordine di priorità:- prevenzione (riduzione della produzione di rifiuti e

    soprattutto della loro pericolosità);- riutilizzo;- riciclaggio;- recupero di materia;- recupero di energia;- smaltimento finale in discarica.Il raggiungimento degli obiettivi di raccolta differenziata(RD) e la riduzione dei Rifiuti Urbani Biodegradabili(RUB) da avviare in discarica è possibile solo attivando laraccolta separata della frazione organica, raccolta fun-zionale alla filiera di compostaggio.

    1.3.1 Normativa Comunitaria di riferimentoNell’ambito della politica ambientale comunitaria parti-colare attenzione è stata riservata alla regolamentazionedella gestione dei rifiuti, come si può desumere dalloschema riassuntivo sotto riportato.La formulazione poco chiara sul senso gerarchico delleoperazioni da seguire nella gestione dei rifiuti, così comepresente nella prima Direttiva quadro sui rifiuti - Diret-tiva 75/442/CEE e ss.mm.ii. -, viene meno solo nel 1996,quando il Parlamento Europeo emette una Risoluzionedi legge nella quale specifica in modo chiaro e inequivo-cabile l’ordine gerarchico per le attività e i processi con-nessi al trattamento dei rifiuti. Nella Risoluzione di legge,infatti, “(Il Parlamento) richiede al Consiglio e alla Com-missione (…) di definire una strategia di gestione dei ri-fiuti appropriata e che sia in conformità con il principiodello sviluppo sostenibile (…) e che rispetti la gerarchiadi prevenzione, riutilizzo, riciclaggio, recupero di materiali,recupero di energia e smaltimento finale in discarica”.

    A rafforzare ciò, con la Direttiva 99/31/CE sulle Discari-che si sancisce che in discarica debbano finire solo ma-

    teriali a basso contenuto di carbonio organico e quellinon riciclabili: in altre parole, dando priorità al recupero dimateria, la Direttiva prevede il compostaggio e il ricicloquali strategie primarie per la gestione dei rifiuti. L’art. 5 della Direttiva 99/31/CE stabilisce che, non oltredue anni dal recepimento della Direttiva stessa, gli StatiMembri debbano elaborare specifiche strategie finalizzatealla riduzione dei rifiuti biodegradabili destinati allo smal-timento. Le modalità per il raggiungimento di questi obiet-tivi non vengono, però, individuate, ma viene lasciataampia discrezionalità agli Stati Membri nella scelta dei si-stemi da utilizzare. Tra le misure da adottare per attuarela riduzione dei rifiuti biodegradabili in discarica vengonoindicati: la raccolta differenziata dei rifiuti biodegradabili, ilriciclaggio, il recupero di materia e di energia (tramitecompostaggio e digestione anaerobica) e il trattamentodei rifiuti urbani residui (tramite il trattamento meccanicobiologico e l’incenerimento). Il compostaggio gioca quindi un ruolo importante nelpiano strategico comunitario finalizzato a una corretta ge-stione integrata dei rifiuti.

    Il quadro normativo comunitario mette poi in stretta re-lazione i temi di recupero della sostanza organica e di ge-stione dei rifiuti organici con la tutela del suolo, dei terrenie con le più ampie tematiche ambientali affrontate dal Pro-tocollo di Kyoto sulla protezione del pianeta dai cambia-menti climatici. Infatti, il VI Programma d’AzioneAmbientale Comunitario del 24 gennaio 2001 imponeche la frazione organica debba essere riciclata e rimessa,dopo un trattamento di compostaggio, nell’ambiente alfine di apportare sostanze utili al terreno. In particolare, laCOM(2006)231 “Strategia tematica per la protezione delsuolo” individua le “minacce” all’integrità della risorsa suolofra cui vanno menzionate senz’altro l’erosione e la dimi-nuzione di sostanza organica. Il contenimento di tali “mi-nacce” può essere realizzato attraverso la scelta diopportune tecniche colturali (come ad esempio la minimalavorazione o la non lavorazione, l’applicazione delle rota-zioni e la pratica del sovescio), ma anche attraverso un au-mento del contenuto di carbonio nel suolo mediantel’apporto di ammendanti. La stessa Comunicazione precisainoltre che “non tutti i tipi di materia organica sono po-tenzialmente in grado di risolvere il problema. Gli am-mendanti organici del suolo come il letame e il composte, in misura molto minore, i fanghi di depurazione e i li-quami animali contengono materia organica stabile ed èproprio questa frazione stabile che contribuisce a costi-tuire l’humus, che a sua volta migliora le caratteristiche delsuolo”.All’interno del VI Programma d’Azione Ambientale Co-munitario si colloca inoltre la Bozza di Direttiva sul Trat-tamento Biologico dei Rifiuti Biodegradabili che proponeuna regolamentazione completa delle attività di compo-staggio. Questo documento della Commissione Euro-pea costituisce il primo tentativo di definizione di una

    13

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  • 14

    direttiva che normi in maniera organica il settore delcompostaggio dal momento che, a livello europeo, nonesiste ancora una direttiva specifica a riguardo.Andando ad affrontare i collegamenti tra compost e pro-blematiche di tutela dei terreni, si deve tenere inoltre inconsiderazione la Direttiva Nitrati (Direttiva91/676/CEE) che ha dettato i principi fondamentali sullepratiche di fertilizzazione dei terreni agricoli nell’otticadella salvaguardia delle acque sotterranee e superficialidall’inquinamento causato da nitrati.

    1.3.2 Normativa NazionaleIl settore del compostaggio fa riferimento a due princi-pali argomenti di intervento: a) la gestione dei rifiuti e ilconseguente aspetto ambientale normato dal D.lgs.152/06 e ss.mm.ii (noto come Testo Unico in materia

    ambientale) (tab. 1.4); b) la commercializzazione e l’uti-lizzo dei fertilizzanti.Nel settore dei fertilizzanti, il Decreto Legislativo 217 del29 aprile 2006, “Revisione della disciplina in materia difertilizzanti”, ha abrogato la legge n. 748 del 1984,“Norme in materia di fertilizzanti”, e ha adeguato la nor-mativa a quella comunitaria in materia di fertilizzanti, inosservanza di quanto disposto dal Regolamento (CE)2003/2003. Vale la pena sottolineare che il Decreto Ron-chi aveva attribuito alla Legge 748/84 tutte le compe-tenze riguardanti la definizione delle caratteristiche diqualità dei compost che possono essere utilizzati in agri-coltura, superando una situazione normativa di grandeconfusione che si era delineata nel panorama del com-postaggio, in quanto esistevano due leggi (la Legge748/84 e la D.C.I. del 27/07/1984) che disciplinavano la

    DIRETTIVA 75/442/CEEDirettiva quadro sui rifiuti

    EVOLUZIONE NEGLI ANNI DELLA DIRETTIVA QUADRO SUI RIFIUTI

    Obiettivo: istituire una gestione integrata dei rifiuti nella Comunità Europea perlimitarne la produzione e garantire un elevato livello di protezione della saluteumana e dell’ambiente.

    L’art. 3 obbliga gli Stati membri a promuovere “la prevenzione, il riciclo, la trasfor-mazione dei rifiuti e l’estrazione dai medesimi di materie prime ed eventualmentedi energia, nonché ogni altro metodo che consenta il riutilizzo dei rifiuti” senzadare alcuna priorità ad un processo rispetto ad un altro.

    DIRETTIVA 91/156/CEE Obiettivo: modificare la Direttiva 75/442/CEE.Stabilisce, infatti, come attività prioritarie la prevenzione e la valorizzazione del ri-fiuto.

    Nell’allegato IIB riconosce tra le operazioni di recupero la trasformazione in com-post delle frazioni organiche dei rifiuti per l’impiego come ammendante.

    DIRETTIVA 2006/12/CE Abroga la Direttiva 74/442/CEE e le sue successive modifiche, costituendo la nuovaDirettiva quadro sui rifiuti.

    Obiettivo: stabilisce il quadro normativo di riferimento per il trattamento dei rifiutinell’ambito della Comunità Europea.

    Nuova Direttiva relativa ai rifiuti del 19 novembre 2008. Abroga le Direttive 75/439/CEE, 91/689/CEE e 2006/12/CE con effetto dal 12 di-cembre 2010.

    Obiettivo: revisione della direttiva 2006/12/CE per precisare alcuni concetti basilari e rafforzare le misure da adottare per la prevenzionedei rifiuti, per introdurre un approccio che tenga conto dell’intero ciclo di vita dei prodotti e dei materiali, non solo della fase in cui diven-tano rifiuti ecc.

    DIRETTIVA 2008/98/CE

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  • produzione e l’uso del compost senza che risultassechiaro il rapporto esistente tra di esse. Ora queste com-petenze sono attribuite al D.lgs. 217/2006.Nelle schede che seguono (tab. 1.5) sono riportate lecaratteristiche del compost in base a quanto definito dal-l’allegato 2 del D.lgs. 217/2006.Il D.lgs. 152/99, che aveva recepito nell’ordinamento na-zionale la Direttiva Nitrati del 1991, è stato abrogato dal-l’articolo 175 del TU in materia ambientale.

    Un aspetto che coniuga le esigenze del settore ambien-tale con quelle della commercializzazione dell’ammen-dante compostato, è quello del Green Public Procurement(GPP).Il D.M. n. 203 del 08/05/03 individua le norme affinché lepubbliche amministrazioni e le società a prevalente ca-pitale pubblico coprano il fabbisogno annuale di manu-fatti e beni con quota di prodotti ottenuti da materialericiclato nella misura non inferiore al 30% del fabbisognomedesimo. Il D.M. definisce tra l’altro come “beni ottenuticon materiale riciclato”, quelli realizzati con prevalenzain peso di materiale riciclato. In questa categoria ricadeil compost, così come indicato nella Circolare del Mini-stero dell’Ambiente del 22/03/2005.La gestione ecologica degli acquisti pubblici (Green Pu-blic Procurement) è una delle componenti delle “politi-che integrate di prodotto” che vuole orientare laproduzione e il consumo della società verso scelte am-bientali.L’importanza del Green Public Procurement deriva, so-prattutto, dagli effetti che può indurre sul mercato. Lapubblica amministrazione, essendo tra i più grandi ac-quirenti in molti segmenti di mercato, attraverso una co-ordinata politica di acquisto, può contribuire in modosignificativo al decollo del prodotto compost sul mer-cato.L’iter da seguire prevede l’iscrizione dell’impianto e delprodotto compost al Repertorio del Riciclaggio (RR) ge-stito e reso pubblico dall’Osservatorio Nazionale Rifiuti.Le Amministrazioni Pubbliche devono pertanto avvalersidi questi elenchi per l’approvvigionamento dei beni emanufatti ottenuti a partire da materiale riciclato.

    È stata predisposta la documentazione per l’iscrizione alRepertorio del Riciclaggio, che sarà fornita agli impianticertificati “Compost Veneto” e che consiste in:- un modello di relazione tecnica, in funzione delle diffe-renti applicazioni dell’ACV/ACM, comprovante le even-tuali differenze prestazionali tra il compost e un beneanalogo;- uno schema di perizia giurata come previsto al punto6 della Circolare 22/03/05.Nell’ambito di questo Progetto sono state elaboratedelle linee-guida per l’acquisto e l’utilizzo del CompostVeneto da parte delle Pubbliche Amministrazioni nei varisettori e comparti di impiego (si veda al riguardo ancheil capitolo 4).

    15

    NORMA DI RIFERMENTODecreto Legislativo 152/06noto anche come Testo Unico inmateria Ambientale

    Decreto Legislativo 4/08noto anche come “Correttivo”

    STATO NORMATIVOIn vigore ma modificato dal D. Lgs. 4/08

    In vigore

    OSSERVAZIONIInteressa per diversi aspetti il settore degli ammendanti e del compost edin particolare coordina la legislazione ambientale per quanto riguarda leprocedure per le autorizzazioni ambientali integrate (IPPC), la difesa delsuolo e la lotta alla desertificazione, la tutela delle acque e la gestionedelle risorse idriche e la gestione dei rifiuti Riporta ulteriori disposizioni correttive ed integrative al Testo Unico Am-bientale. In particolare, all’art. 183, comma 1, lettera u), viene definitala nozione di compost di qualità come “prodotto, ottenuto dal compo-staggio di rifiuti organici raccolti separatamente, che rispetti i requisiti ele caratteristiche stabilite dall'allegato 2 del Decreto Legislativo n. 217 del2006 e successive modifiche e integrazioni”

    Tabella 1.4: Il Testo Unico Ambientale e le sue modifiche.

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  • 1.3.3 Normativa RegionaleLa Normativa Regionale, nel Veneto, ha previsto fin daglianni novanta una serie di Direttive Tecniche per fornirelinee guida su progettazione e gestione degli impianti dicompostaggio, caratteristiche del materiale in ingressoed in uscita, indicazioni sull’utilizzo del prodotto, Pro-gramma di Gestione della Qualità Aziendale (PGQA).Come si evince dallo schema sotto riportato, nel 2000è entrata in vigore la D.G.R.V. n. 766/2000, come modi-ficata in seguito dalla D.G.R.V. n. 568/05, con la quale laRegione del Veneto istituisce il marchio di qualità Com-post Veneto per l’ACQ definito come “prodotto del com-postaggio di matrici organiche selezionate attraversoraccolta differenziata”. Il marchio di qualità implica che siaattivato un controllo della gestione dell’impianto e delprodotto da parte di un soggetto terzo per verificarne larispondenza al disciplinare. Il marchio è gestito dall’Os-

    servatorio Regionale per il Compostaggio, in capo al-l’ARPAV.Il marchio Compost Veneto (capitolo 4) attesta un gradodi compatibilità ambientale del prodotto superiore aquello richiesto dagli standard legali e pertanto si tra-duce in un importante veicolo per l’apertura al mercato.L’istituzione del marchio rappresenta per il compost re-gionale una risposta alla domanda di beni a limitato im-patto ambientale ed inoltre agisce come strumentoinformativo finalizzato a determinare comportamenti diconsumo e di utilizzazione sostenibile in agricoltura enon solo.

    17

    1991 1995 2000 2005

    EVOLUZIONE NEGLI ANNI DELLA DIRETTIVA QUADRO SUI RIFIUTI

    D.G.R.V. 4978/ 91 D.G.R.V. 3246/ 95 D.G.R.V. 766/ 00 D.G.R.V. 568/ 05

    Riconosce la priorità attribuitaalle soluzioni che consentonodi recuperare o produrre ma-teriali riutilizzabili.

    Richiede che sia garantita laqualità e quindi definisce:- limiti per le matrici in

    ingresso (Tabella A);- limiti per i materiali

    in uscita (Tabella B).

    Stabilisce le prime norme tec-niche per la realizzazione e lagestione degli impianti ditrattamento aerobico di resi-dui organici.

    Definisce:- i materiali che possono es-

    sere trattati in un processodi compostaggio;

    - le caratteristiche tecnichedell’impianto;

    - le prescrizioni relative altrattamento;

    - limiti di riferimento per lematrici in ingresso e il com-post finito.

    Istituisce il marchio di qualità“Compost Veneto” per l’ACQ.

    Introduce i limiti di stabilità(IR) alla fine della fase di bios-sidazione.

    Disciplina:- la realizzazione degli im-

    pianti di recupero e di trat-tamento delle frazioniorga niche dei rifiuti;

    - la conduzione operativa deimedesimi impianti;

    - le caratteristiche dei pro-dotti ottenuti;

    - il marchio “Compost Ve-neto”.

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