La gestione dei rifiuti

Castelverde

Tavola rotonda

19 marzo 2015

Ing. Francesco Montillo

Il Biodigestore e gli impatti

sull’ambiente e sulla salute

DEFINIZIONE DI RIFIUTO

Qualsiasi sostanza o oggetto derivante da attività

umane o da cicli naturali, abbandonato o destinato

all’abbandono (D.P.R. 915/82)

Qualsiasi sostanza o oggetto di cui il detentore si

disfi o abbia l’intenzione o abbia l’obbligo di disfarsi

(Direttiva 2008/98/CE)

I rifiuti si distinguono:

• in base alla provenienza

- RIFIUTI URBANI

- RIFIUTI SPECIALI

• in base alle loro caratteristiche

- RIFIUTI NON PERICOLOSI

- RIFIUTI PERICOLOSI

rifiuti che contengono al loro interno un’elevata dose di

sostanze pericolose e/o inquinanti e che quindi devono

essere trattati in modo da ridurne drasticamente la

pericolosità

Rifiuti urbani

• rifiuti domestici anche ingombranti

• rifiuti provenienti dallo spazzamento delle strade

• rifiuti provenienti da aree pubbliche (strade,

aree verdi, spiagge, corsi d’acqua ecc.)

• rifiuti provenienti da attività cimiteriali

Appartengono a tale categoria:

Rifiuti speciali

• rifiuti provenienti da attività agricole e

agro-industriali

• rifiuti edilizi

• rifiuti industriali

• rifiuti da attività commerciali

• rifiuti sanitari

• macchinari e apparecchiature varie

• rifiuti provenienti da attività di recupero e

smaltimento di rifiuti

Appartengono a tale categoria:

RIFIUTI URBANI

(RSU)

• Frazione secca

Carta, vetro, plastica, metallo ecc.

• Frazione organica (FORSU)

Residui di cibo o preparazioni alimentari e

frazioni assimilabili

Circa il 40% del totale

RIFIUTI URBANI

(RSU)

Negli ultimi decenni la composizione dei rifiuti

urbani, nei paesi industrializzati, è passata da una

predominanza di sostanza organica ad una

composizione con elevata presenza di sostanze non

degradabili o a bassa degradabilità

SISTEMI DI SMALTIMENTO DEI RIFIUTI

• Discarica

• Recupero di Energia

- Inceneritore (Frazione Secca)

- Biodigestore (Frazione Organica)

• Recupero di Materia

- Riciclaggio (Frazione Secca)

- Compostaggio (Frazione Organica)

La Circ. Min. Ambiente n. 14963 del 06/08/13, in ottemperanza delle direttive CE (1999/31/CE e 2008/98/CE), obbliga al trattamento preventivo dei rifiuti prima che vengano posti in discarica

Ripartizione percentuale della gestione dei rifiuti urbani nell’anno 2013

Ripartizione percentuale dei rifiuti in ingresso nei TMB nell’anno 2013

FORSU

• Digestione Aerobica

Degradazione della frazione organica del rifiuto

da parte di microrganismi aerobi

- COMPOST (Recupero di Materia)

• Digestione Anaerobica

Degradazione della frazione organica del rifiuto

da parte di microrganismi anaerobi che operano

in assenza di O2

- DIGESTATO

- BIOGAS (Recupero di Energia)

Digestione Aerobica

• Processo di trasformazione della frazione organica

dei rifiuti solidi urbani e degli scarti biodegradabili

della produzione agricola e industriale in terriccio

(compost) e concime per il suolo agricolo

• Il trattamento avviene attraverso di un processo

biologico aerobico durante il quale la materia

organica biodegradabile subisce una fase di

stabilizzazione ad opera di batteri che operano in

condizioni di temperatura prossime ai 70 0C

Si parla di compostaggio quando la frazione

organica, sottoposta al trattamento di digestione

aerobica, deriva da processi di raccolta

differenziata spinta

• Rifiuti compostabili

- frazione organica dei RSU

- rifiuti vegetali di coltivazioni agricole

- segatura, trucioli, legno, sughero

Digestione Aerobica

In caso di rifiuti provenienti da raccolta

indifferenziata non si può ottenere un prodotto

adatto all’uso agricolo. In tal caso si ottiene un

prodotto definito FOS (Frazione Organica

Stabilizzata) tramite la riduzione dell’umidità e degli

agenti patogeni

FORSU

La FOS viene solitamente impiegata in operazioni di

“CAPPING” (copertura delle discariche) in quanto,

una volta stabilizzata, riduce la capacità di

dispersione di Biogas

Impianto a Biogas o BIODIGESTORE

Impianto industriale costituito da:

• Impianto di pretrattamento del rifiuto o della Biomassa

• Reattori di fermentazione in cui avviene la digestione

• Serbatoi di stoccaggio del BIOGAS

• Camere di raccolta del DIGESTATO

• Centrale termoelettrica per la produzione di energia

Impianto a Biogas o BIODIGESTORE

Immagine a scopo illustrativo

Ripartizione percentuale dei rifiuti in ingresso nei BIODIGESTORI nell’anno 2013

Impianto a Biogas o BIODIGESTORE

• Impianto di pretrattamento del rifiuto o della Biomassa

- Stoccaggio del rifiuto

- Eliminazione della frazione non degradabile (inerti-

plastiche-metalli)

- Omogeneizzazione della granulometria tramite

triturazione

Impianto a Biogas o BIODIGESTORE

I reattori di fermentazione sono dei serbatoi chiusi

ermeticamente all’interno dei quali i batteri aggrediscono la

materia in assenza di O2.

Molti impianti utilizzano oltre al rifiuto (o alle Biomasse) anche i

liquami di origine animale [in rapporto 3:1] in quanto la resa

del prodotto si ottimizza utilizzando più tipologie di sostanze

organiche

La temperatura di esercizio si aggira attorno ai 40 - 50 0C.

Il materiale viene continuamente miscelato per garantire

l’omogeneità del processo e dopo pochi giorni si produce il

Biogas

• Reattori di fermentazione in cui avviene la digestione

Impianto a Biogas o BIODIGESTORE

Il Biogas viene raccolto in dei serbatoi di post-

fermentazione e viene stoccato in attesa di ulteriore

trattamento

• Serbatoi di stoccaggio del BIOGAS

Impianto a Biogas o BIODIGESTORE

Dopo la fermentazione il materiale solido, definito

Digestato, viene convogliato in recipienti di cemento

armato dove staziona per un diversi mesi

• Camere di raccolta del DIGESTATO

Impianto a Biogas o BIODIGESTORE

Il biogas ottenuto nel processo viene utilizzato per la

produzione di energia termica, tramite combustione

in caldaia, oppure anche per la produzione di energia

elettrica, attraverso gruppi di cogenerazione, con

conseguente immissione in rete

• Centrale termoelettrica per la produzione di energia

Impianto a Biogas o BIODIGESTORE

• Fiamma a gas necessaria a bruciare

l’eccesso di metano incombusto

Immagine a scopo illustrativo

Cos’è il BIOGAS?

E’ una miscela composta da diversi elementi allo stato

gassoso prodotta dalla fermentazione dei batteri in

condizioni di assenza di ossigeno

Cos’è il BIOGAS?

Del Biogas si usa solo il metano che è destinato alla

combustione

BIOGAS BIOMETANO

Il Biogas viene depurato in modo da eliminare dalla sua

composizione originaria quasi tutti gli elementi ad

eccezione del metano (CH4)

Cos’è il BIOGAS?

La digestione anaerobica in un digestore è simile alla

digestione anaerobica che avviene in ambiente naturale ma i

due processi non sono uguali. D’altra parte il Biometano è

simile al Gas Naturale ma non è Gas Naturale.

Cos’è il DIGESTATO?

Materiale organico stabilizzato, prevalentemente allo

stato semi-solido, frutto dello scarto della digestione

anaerobica

• Il Digestato somiglia al Compost ma è di qualità

inferiore

• Fino a maggio 2012 era classificato come rifiuto

speciale secondo la direttiva CEE 75/442 (codici CER

190600-3-4-5) e come risulta dalla direttiva del

Ministero dell'Ambiente del 9 aprile 2002

Cos’è il DIGESTATO?

• Contiene alte concentrazioni di azoto (N2) per cui se

riversato sul terreno senza ulteriori trattamenti lo

arricchisce di nitrati che, contaminando le falde

acquifere, rendono l’acqua non potabile

Prima del suo utilizzo deve essere sottoposto ad un

ulteriore trattamento, questa volta di digestione

aerobica. In tal caso si ottiene un materiale che può

essere utilizzato come fertilizzante, anche se non ha le

stesse caratteristiche del compost

Digestione Aerobica Vs Digestione Anaerobica

“Poiché l’utilizzo agronomico del digestato – un rifiuto speciale

di cui non è ammesso lo spandimento tal-quale – presuppone un

ulteriore trattamento consistente nel compostaggio dello stesso

in apposite biocelle, il processo che ne risulta è sicuramente più

complesso rispetto al ”semplice” compostaggio diretto. Il

proliferare di impianti di produzione di biogas basati sulla

digestione anaerobica di rifiuti organici (non necessariamente

urbani) è da attribuire più che ad una loro intrinseca

convenienza economica o ancor meno a loro presunti vantaggi

sul piano ambientale, alla distorsione prodotta da un sistema

di incentivi che premiano in misura eccessiva l’energia

ottenibile da tale fonte.”

Fonte: ISDE - Italia

Digestione Aerobica Vs Digestione Anaerobica

• Nei Biodigestori, a causa delle temperature non

sufficientemente elevate, i batteri patogeni, in assenza

di pretrattamenti di sanificazione, si ritrovano

significativamente nel digestato

• Durante il processo di compostaggio la temperatura

in cui operano i batteri si aggira su valori prossimi a

70°C. Se la fase termofila è protratta per alcuni giorni,

il compost prodotto risulta privo di agenti patogeni

di origine umana e di parassiti

Rischi ambientali

La combustione diretta del biogas – sia pure

depurato - in motori a combustione interna,

presenta alcune criticità e comporta - non

diversamente da ogni altro tipo di combustione - la

produzione e la dispersione in ambiente di

numerose sostanze chimiche. Alcune di queste

sostanze sono particolarmente nocive per la salute

umana, esponendo la popolazione residente in

prossimità degli impianti a rischi non trascurabili

Rischi ambientali

La combustione diretta del biogas causa l’emissione in

atmosfera di numerosi composti chimici, tra i quali

sostanze nocive alla salute umana (alcune delle quali

cancerogeni certi per l’uomo):

- CO2

- NOx

- CO

- PM10

Conclusioni

Non è difficile intuire che gli impianti di produzione e

combustione di biogas costituiscano un rischio non

trascurabile per la salute dell’uomo e dell’ambiente

circostante

Bibliografia

• ISDE – Italia, Il trattamento della Frazione Organica dei rifiuti

urbani (FORSU), 2015

• ISPRA, Rapporto rifiuti urbani. Edizione 2014, 2014

• Coop. Soc. Arcobaleno – Segnali di senso, Un po’ di dati sui

rifiuti in Italia; quanti sono, come sono, cosa ne dovremmo fare...,

2008

• Corti Andrea, Corso di Gestione dei Servizi e delle Tecnologie

Ambientali, Facoltà di Ingegneria – Università degli Studi di

Siena

• Misiti Aurelio, Fondamenti di Ingegneria Ambientale, La Nuova

Italia Scientifica, Urbino, 1995

• Coordinamento dei comitati del Lazio, La favola delle centrali a

biomasse-biogas “innocue”