- Problema: fattibilità di un sistema di gestione dei rifiuti residuali che non preveda alcun processo di trattamento termico.
- Soluzione: sistemi di trattamento meccanico biologico (TMB) e loro potenziali effetti.
I sistemi di trattamento meccanico biologico non sono nuovi.
Li possiamo considerare come una evoluzione di base rispetto agli impianti di compostaggio di rifiuti indifferenziati.
Il TMB affiancato ad una efficiente sistema di raccolta differenziata “porta a porta” può per esempio permettere ad una P.A. che conferisce in discarica 100.000 tonnellate di rifiuti annui, di inviarne solo 15.000, con dirottamento dalla discarica di circa l’85% di rifiuti evitando qualsiasi trattamento termico con relative emissioni (termovalorizzatori). Per di più ciò che dal TMB viene conferito in discarica ha una componente inquinante (percolato ecc.) ridotta del 90% rispetto ai rifiuti non sottoposti al trattamento.
Quindi in discarica vengono conferiti meno rifiuti e soprattutto meno inquinanti.
- Il TMB se accetta rifiuti indifferenziati deve sottoporli ad una prima fase di triturazione, vagliatura, classificazione, separazione e compattazione, per poi procedere con i restanti rifiuti biologici al trattamento.
- Se invece c’è una raccolta differenziata efficiente a monte, nel sistema di TMB si passa direttamente, con notevole risparmio di tempo e denaro, alla fase 2.
La FASE di Trattamento Meccanico Biologico vera e propria consta di un trattamento AEROBICO (compostaggio) e di un trattamento ANAEROBICO (fermentazione - senza ossigeno).
Trattamento Aerobico (compostaggio)
- 1) Compostaggio primario statico, incapsulato per la stabilizzazione secca con tempi di ritenzione di 1-2 settimane;
- 2) Compostaggio quasi - accelerato, incapsulato, in una fase sola con aerazione attiva e cattura dell.aria esausta, intervalli regolari di rivoltamento (di regola settimanali e in alcuni casi ogni 5 giorni);
- 3) Compostaggio in due fasi con un compostaggio primario incapsulato breve (statico o quasi dinamico) con periodi di compostaggio compresi tra 1 e 5 settimane e un compostaggio secondario a valle, variabile nella durata (7-26 settimane) e nelle tecniche (aperta, coperta, non-aerato, aerato, con o senza rivoltamenti);
- 4) Compostaggio aperto, statico, senza aerazione attiva e di regola senza rivoltamenti, con tempi di compostaggio di 12-18 mesi.
Con tale sistema più sono lunghi i tempi di ritenzione ossia di mantenimento dei rifiuti in sito (maggiori costi però), maggiore sarà il tempo di stabilità raggiunto dal compost e minore sarà il suo potenziale inquinante una volta che sarà conferito in discarica.
Trattamento Anaerobico (fermentazione)
Finora sono state poche le esperienze di operazioni con rifiuti residui su vasta scala. I vari processi comprendono:
- 1) Processi asciutti e a umido;
- 2) Processi mesofili (a temperatura moderata) e termofili;
- 3) Processi con una o due fasi;
- 4) Percolazione, idrolisi e fermentazione della fase acquosa;
- 5) Processi intervallati (aerobici / anaerobici / aerobici).
La digestione anaerobica è un processo naturale nel quale i microbi, in assenza di ossigeno, convertono materia organica complessa in prodotti finali stabili, semplici.
In questo processo si produce metano e anidride carbonica.
Tradizionalmente, la digestione anaerobico in recipiente (silo) viene essenzialmente usata per trattare rifiuti liquidi e fanghi relativamente diluiti con materiali organici. Ci sono solo pochi impianti di trattamento di questo tipo in tutto il mondo.
A confronto con procedimenti di compostaggio puro, i processi anaerobici / aerobici combinati tendevano a implicare costi di investimento e di operazione più elevati. Inoltre, attualmente si sta studiando in Germania la misura in cui i costi specifici più elevati di fermentazione possano essere compensati mediante un corrispondente accorciamento del tempo di compostaggio nel compostaggio secondario. Infine, in alcuni paesi, la differenza nei costi tra sistemi anaerobici/aerobici combinati e sistemi aerobici tende a ridursi grazie al potenziale di ricavo di entrate aggiuntive dalla vendita di energia derivata dagli impianti di digestione. Ulteriori vantaggi della fermentazione possono derivare nell’area della purificazione dell’aria esausta. Poiché le componenti volatili vengono trasportate attraverso la via del biogas nella fermentazione - in particolare nella fermentazione termofila - ci può essere il potenziale per risparmiare con il trattamento dell’aria esausta nel compostaggio secondario.
PROBLEMATICHE RELATIVE AL TMB
•1) IMPATTO AMBIENTALE
•2) COSTI
1) Impatto ambientale:
IL sistema di TMB presenta problemi legati alle emissioni di aria esausta, che aumenta proporzionalmente alla quantità di rifiuti indifferenziati.
Le emissioni di aria dagli impianti di TMB tradizionalmente sono state oggetto di controlli relativamente deboli, ma adesso ciò sta cambiando, con l’uso di sistemi di biofiltri e di .scrubbing (lavaggio) combinati e, più recentemente, con l’impiego di sistemi termici per pulire i gas esausti.
Tra gli elementi emessi con aria esausta più pericolosi ci sono l’anidride carbonica, il metano, l’ammoniaca e i cloro fluoro carburi.
Tali elementi, ovviamente, sono notevolmente ridotti e ad inquinamento quasi vicino allo zero (compost inerte) in caso di efficiente raccolta differenziata a monte, con conferimento di soli rifiuti biologici.
Allora può dirsi che il materiale che va in discarica è ecocompatibile, per la quasi assenza di percolato (15% del materiale in entrata e 90% di riduzione inquinante).
2) Costi:
I costi dipendono da una serie di fattori:
- tipi di proprietà (privata/pubblica) e quindi il tasso di profitto e il margine di profitto richiesto;
- risorse necessarie per ottenere l’approvazione e i permessi necessari:
- livello dei limiti di emissioni per aria e acqua;
- requisiti estetici (progettazione);
- intese sulla condivisione dei rischi (il livello delle garanzie sulle prestazioni);
- le capacità di pronto intervento e di tamponamento (di eventuali danni) richiesti;
- la differenza tra capacità nominale ed effettiva.
La somma spesa in capitale per un impianto di 100.000 t/a sarà di circa 35 milioni di Euro, con una produzione di energia (da biogas) pari a 80 kWh per ogni tonnellata di materiale in ingresso, rendendo così l’impianto autosufficiente sotto il profilo energetico.
In conclusione
- un buon sistema di TMB presuppone una raccolta differenziata almeno al 60%;
- le emissioni sono molto più basse rispetto all’inceneritore e alla discarica;
- ha elevate prestazioni in termini ambientali;
- mostra una spiacevolezza visiva limitata;
- può funzionare su scale relativamente piccole, senza le significative diseconomie della piccola scala;
- ha dei costi competitivi date le emissioni in atmosfera basse e le caratteristiche ambientali positive.
Questo tipo di trattamento dovrebbe essere di interesse notevole per le autorità che riconoscono quanto siano antipopolari l’incenerimento convenzionale e le altre tecnologie di trattamento termico dei rifiuti, e
per quelle amministrazioni che si preoccupano di impiegare tecnologie compatibili dal punto di vista ambientale e relativamente flessibili per quanto riguarda la loro capacità di funzionare usando miscele di rifiuti diverse.
Infatti un aspetto interessante dell’impianto è la sua compatibilità con l’uso di altri rifiuti in ingresso, come i fanghi di depurazione e altri rifiuti commerciali e industriali. Come tali, le modifiche nella produttività e nella composizione potrebbero anche essere fatte mediante modifica della miscela di materialiin ingresso, tenendo sempre in mente che il primo scopo è quello di garantire che i materiali non siano inviati all.impianto in primo luogo.
In definitiva le tecnologie di gestione dei rifiuti residuali come il TMB dovrebbero essere di complemento alla raccolta differenziata e così facendo, dovrebbero ridurre l’impatto ambientale dei trattamenti dei rifiuti residuali e la richiesta di materie prime.