LE DISCARICHE PER RIFIUTI NON PERICOLOSI: dalla progettazione al recupero del sito

Giornata di studioPotenza 16 ottobre 2008 – Campus Universitario

Dipartimento di Scienze Geologiche Università della BasilicataOrdine dei Geologi della Basilicata

Società Italiana di Geologia Ambientale

PROGRAMMAZIONE E RUOLO DELLA DISCARICA CONTROLLATA NELL’AMBITO DEI SISTEMI

INTEGRATI DI GESTIONE DEI RIFIUTI

Prof. Salvatore Masi

INDICAZIONI DEL D.L. 22/97 (Decreto Ronchi)

Obbligo di operare raccolte separate per frazioni merceologiche suscettibili di valorizzazione.

Necessità di operare trattamenti atti a ridurre la pericolosità dei rifiuti prima del loro conferimento in discarica

INDICAZIONI NORMATIVE

INDICAZIONI DEL D.L. 36/2003

Divieto di portare in discarica rifiuti ad alto contenuto energetico (con PCI superiore a 13000 kJ/kg)

Riduzione progressiva dei conferimenti di frazioni biodegradabili in discarica (dagli attuali 200-250 kg/anno a meno di 100 kg/anno procapite)

Ridefinizione dei criteri di post chiusura e post gestione delle discariche

INDICAZIONI DEL D.L. 152/2006 (4/2008)

Progressivo incremento delle raccolte differenziate ed utilizzo delle discariche come elemento terminale

SULL’IMPIANTISTICA

Impossibilità di adottare soluzioni “mono impiantistiche” e tantomeno “solo discarica”

Ridefinizione del ruolo delle discariche come unità “di servizio” agli impianti.

RISVOLTI DELLE INDICAZIONI NORMATIVE

SULLA TECNOLOGIA DELLA DISCARICA

Incremento degli standard di sicurezza

Incremento dei costi di realizzazione, chiusura e post-gestione

SUI FABBISOGNI DI VOLUME

Forte riduzione dei fabbisogni e prolungamento della vita utile degli impianti

SCHEMA DEL SISTEMA INTEGRATO PREVISTO PER LA REGIONE BASILICATA

RIF

IUTI

SO

LID

I U

RB

AN

I

STAZIONI DI NOBILITAZIONE

COMPOSTAGGIO

TERMODISTRUZIONE

Carta 9% Vetro 5%

Plastica 2%

Organico 18%

STABILIZZAZIONE AEROBICA

RA

CC

OLT

A

DIF

FER

ENZI

ATA

Medicinali Batterie

Contenitori T F

35

17%

PERICOLOSI

Metalli 1%

Frazione secca (40%)

Perdite 5%

Perdite 5% Frazione umida (25%)

65%

35%

DISCARICA CONTROLLATA

Residui 20%

Residui 10%

Perdite 30%

CONSORZI DI RACCOLTA

MERCATO DELLE MATERIE PRIME

SECONDE

Prodotto 10% Residui 3%

Scarti 3%

Residui totali in discarica 36%

SCHEMA DEL SISTEMA INTEGRATO PREVISTO PER LA REGIONE BASILICATA

RIF

IUTI

SO

LID

I U

RB

AN

I

STAZIONI DI NOBILITAZIONE

COMPOSTAGGIO

TERMODISTRUZIONE

Carta 16% Vetro 5%

Plastica 11%

Organico 25%

STABILIZZAZIONE AEROBICA

RA

CC

OLT

A

DIF

FER

ENZI

ATA

Medicinali Batterie

Contenitori T F

35

35%

PERICOLOSI

Metalli 3%

Frazione secca (20%)

Perdite 7%

Perdite 6% Frazione umida (20%)

40%

60%

DISCARICA CONTROLLATA

Residui 14%

Residui 4%

Perdite 16%

CONSORZI DI RACCOLTA

MERCATO DELLE MATERIE PRIME

SECONDE

Prodotto 14% Residui 4%

Scarti 4%

Residui totali in discarica 26%

Ipotesi di progressione di raccolta per le singole frazioni merceologiche Obiettivi di raccolta delle singole frazioni (%) RD: 20% (1) RD:40% (2) RD: 60% (3) Organico 20 30 60 Carta 15 45 70 Plastica 10 15 30 Vetro 30 50 80 Leg. Tess. Cuoio 0 10 25 Metalli 20 40 60 Inerti vari 0 0 0 1) Prima attivazione del sistema di raccolta: carta + plastica + vetro 2) Si parte con la raccolta dell’organico e dei metalli 3) Si potenziano tutte le raccolte già effettuate e si avvia il recupero degli ingombranti

in legno

Variazione della composizione dei rifiuti per effetto della raccolta differenziata

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Organico Carta Plastica Vetro L. T. C Metalli Inerti vari

Tal quale

Dopo raccolta 5%

Dopo raccolta 15%

Dopo raccolta 35%

RSU indifferenziato

Frazione umida (trattamento biologico)

Compostaggio Stabilizzazione aerobica Stabilizzazione Anaerobica

VAGLIO

Frazione secca (trattamento termico)

Incenerimento Pirolisi Trasformazione in CDR

Pretrattamenti necessari alla ottimizzazione dei trattamenti propedeutici allo smaltimento in discarica

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

40 60 80 100 120Dimensioni di vagliatura)

kCal

/kg

20

30

40

50

60

70

80

%

Energia per kg diRSU tal quale

Energia per kg difrazione secca

% di separazione

FRAZIONE SECCA

Energia ottenibile dalla combustione diretta

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

40 mm 60 mm 80 mm 100 mm 120 mm Solodiscarica

Ton

eq.C

O2/

Ton

RS

U

RD=5% RD=15% RD=35%

EMISSIONE DI GAS-SERRA DAL SISTEMA DI SMALTIMENTO DEI RSU (In funzione del tipo di vagliatura)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

Sistema Int.(vaglo = 40 mm)

Sistema Int.(vaglo = 60 mm)

Sistema Int.(vaglo = 80 mm)

Sistema Int.(vaglo = 100

mm)

Sistema Int.(vaglo = 120

mm)

Solo discaricacontrollata

m3/

ton

RS

U ta

l qua

li

Raccolta differenziata = 5 %

" = 15 %

" = 35 %

VOLUMI DI DISCARICA NECESSARI (In funzione della diversa separazione secco-umido

50

70

90

110

130

150

170

Vagliatura = 40mm

Vagliatura = 60mm

Vagliatura = 80mm

Vagliatura = 100mm

Vagliatura = 120mm

Solo discaricacontrollata

€/to

n di

RSU

tal q

uale

Costo discarica = 20€/m3 " = 40 €/m3 " = 80 €/m3

COSTO COMPLESSIVO DEL SISTEMA DI SMALTIMENTO (In funzione del tipo di vagliatura)

Tempo

FASI DELL’EVOLUZIONE DI UNA DISCARICA CONTROLLATA

PR

OG

RA

MM

AZI

ON E

GE

STI

ON

E

PO

ST-

GE

STI

ON

E

AB

BA

ND

ON

O

Livello di attenzione

RE

ALI

ZZA

ZIO

NE

Impatto complessivo sulle matrici ambientali

Tempo dall’inizio del deposito

ANDAMENTO QUALITATIVO DELL’IMPATTO AMBIENTALE POTENZIALE DI UNA DISCARICA CONTOLLATA

Impatto

Tempo

IAcc

IMassimo

T*

T* = Tempo per il raggiungimento di un impatto complessivo “accettabile” per l’ambiente

Impatto

Tempo

IAcc

IMassimo

T*Gestione Post-gestione (30 anni)

I30

Sito inquinato?

PROBLEMATICHE CONNESSE AL POST-POSTGESTIONE

Realizzazione di impianti “intrinsecamente sicuri” (la sicurezza non deve essere demandata al sistematico intervento umano)

Programmazione della vita effettiva del sito di discarica in modo da allungare la fase di post-gestione

Riduzione dei tempi di “decadimento” dell’impatto potenziale dei rifiuti in discarica

Impatto

TempoIAcc

IMassimo

T*Gestione Post-gestione (30 anni) Sito sicuro

Impatto

Tempo

IAcc

IMassimo

T*Gestione Post-gestione (30 anni)

I30

Sito sicuro

RIDUZIONE DEI TEMPI DI “DECADIMENTO” DELL’IMPATTO POTENZIALE DEI RIFIUTI IN DISCARICA

Criteri di coltivazione e gestione della discarica in linea con la natura dei rifiuti che possono essere:

Chimicamente attivi Biodegradabili

Abbattimento della potenzialità di impatto delle discariche con tecniche di “invecchiamento” dei rifiuti:

Pretrattamento in impianto tecnologico Interventi in situ di accelerazione della stabilizzazione

Valorizzazione della frazione organica compostabile

Riduzione della pericolosità dei rifiuti

Riutilizzo in campo agronomico

Smaltimento in discarica controllata

LA FRAZIONE UMIDA COME “MOTORE” DELL’IMPATTO AMBIENTALE:i trattamenti biologici della frazione umida

I trattamenti biologici preliminari alla immissione in discarica dei rifiuti solidi

•Sono resi obbligatori da specifiche direttive comunitarie recepite in Italia con il D.Lgs 36/2003. (In attuazione anche del protocollo di Kioto sulla riduzione dei gas serra).

•Equivalgono ai processi aerobici di trattamento delle acque reflue urbane.

•Consentono di accelerare e tenere sotto controllo i processi di degradazione che altrimenti avverrebbero in discarica (fase attiva in ambiente chiuso).

•Riproducono i processi di degradazione naturali intensificati ed accelerati mediante aerazione forzata (processi di umificazione).

Percolato FOS Assenza della fase acida (estrazione di metalli)Concentrazioni di sostanze organiche basse con tempi di attenuazione dell’ordine di anni

RSU Fase acida molto intensa e lunga diversi anniTempi di attenuazione della concentrazione dei principali inquinanti dell’ordine della decina di anni

Emissioni gassose

FOS Emissioni prevalenti di anidride carbonica

RSU Forti emissioni di gas ad effetto serra (CO2 e CH4)Emissioni di microinquinanti organici a forte impatto

Recupero del sito

FOS Relativamente rapido per effetto dei modesti assestamenti di tipo meccanico

RSU Praticamente non programmabile

Ambiente di lavoro in discarica

FOS Accettabile (ai sensi delle normative sulla sicurezza sui luoghi di lavoro)

RSU Estremamente disagevole

Confronto tra lo smaltimento in discarica di FOS e RSU tal quali

Il rifiuto conferito dai comuni viene immediatamente lavorato (i tempi di stazionamento sonoinferiori alle 2 ore)

I rifiuti vengono lavorati completamente in automatico e movimentati attraverso una serie di nastri trasportatori

Il vaglio è il cuore dell’impianto. Tutte le operazioni vengono effettuate al chiuso senza produzione di polveri ed emissioni

Pretrattamenti di separazione per vagliatura

RSU indifferenzia

toFrazione umida

(trattamento di biostabilizzazione e deposizione

in discarica controllata)

Frazione secca (Trasporto a FENICE e

smaltimento per combustione con recupero energetico

vagliovaglio

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

Rifiuto tal quale Frazione umida Frazione secca

Umidità Materiali combustibili Materiali incombustibili

Frazione secca destinata al recupero energetico

Per Atella è previsto il conferimento al termoutilizzatore Fenice

Cassone pressa per il trasporto delle frazioni secche selezionate

La frazione umida viene depositata direttamente nelle biocelle

Le biocelle piene vengono movimentate con un mezzo in dotazione alla piattaforma ………..

……… e sistemate nell’area di maturazione dove stazioneranno per circa due settimane in continua aerazione forzata.

Particolare del sistema di insufflaggio aria alle biocelle

L’aria estratta dalle biocelle viene inviata ad un biofiltro che le depura dai composti organici odorigeni

L’accrescimento di vegetazione sul biofiltro testimonia dell’efficienza del dispositivo e della non tossicità dei prodotti trattati

Biofiltro nuovo

Biofiltro maturo

Nella fase di biostabilizzazione il materiale subisce trasformazioni quantitative e qualitative

Il materiale da depositare in discarica perde umidità, peso, e potenzialità inquinante.

Seottoposto ad ulteriori operazioni di cernita il materiale sarebbe di fatti un “COMPOST”

Volumi necessari allo smaltimento di tutti i residui prodotti dal sistema integrato

RICHIESTA DI VOLUME PER LO SMALTIMENTO

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

Vagliatra 40mm

Vagliatra 60mm

Vagliatra 80mm

Vagliatra100 mm

Vagliatra120 mm

solodiscarica

m3/

ton

RD = 5 % RD = 15 % RD = 35 %

I numeri dell’impianto di Sant'Arcangelo  

 Funzionamento effettivo

Funzionamento come da piano

Anni di pieno funzionamento anni 3 3Rifiuti trattati giornalmente tonn/d 40 40Quantitativi complessivamente trattati tonn 43.800 43.800Rifiuti avviati al sistema di termovalorizzazione % 20,0% 45,0%Volume totale abbancato m3 26.954 18.531       Volume equivalente di discariche nel caso di sola discarica m3 62.571 62.571       Risparmio di volume % 56,9% 70,4%

Un raffronto su base regionaleProduzione complessiva di rifiuti Regione Basilicata 1998-2008 tonn 180.000Produzione media di rifiuti Regione Basilicata 1998-2008   1.800.000Quantitativo medio smaltito direttamente in discarica % 90Densità media dei rifiuti in discarica tonn/m3 0,7Volume complessivamente occupato in discarica m3 2.314.286Volume impiegato nel caso di piena attuazione del sistema integrato m3 720.000

Anno teorico di esaurimento della volumetria complessivamente utilizzata anno 2030