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
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
• 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”
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