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La risorsa rifiuti

 

 



I rifiuti

Metodologia di smaltimento

Quantità e composizione dei rifiuti

Tecnologie di smaltimento degli RSU

Metodi fisico-chimici di recupero degli RSU

Poteri calorifici dei singoli rifiuti

Metodi termici di recupero e smaltimento dei rifiuti solidi urbani

Impatto ambientale

Conclusioni
 


I Rifiuti.

I rifiuti sono definibili come: "qualsiasi materia solida, liquida o gassosa, residuo di un processo o di una attività e non più suscettibile di immediata utilizzazione pratica".
 

Metodologia di smaltimento

Per lo smaltimento dei rifiuti sono oggi possibili varie soluzioni, si va dalla raccolta indifferenziata, oggi preminente in Italia, e susseguente trasposto in discarica, fino alla raccolta differenziata con la quale i rifiuti vengon divisi in vari gruppi, e che prevede per ognuno di essi  un utilizzo diverso, che può essere o  il riciclaggio (si ricorda quello della carta e del vetro) o l'incenerimento con recupero di energia o infine il trasporto in discarica.

Lo smaltimento dei rifiuti comporta varie fasi e tecnologie, delle quali la discarica rappresenta  la finale, inoltre essa è il ricettore di quanto rimane dei processi precedenti. Cio' impone che ad occuparsene non sia un solo Ente, quale ad esempio l'Azienda Municipale dei Rifiuti, ma che vi sia un'azione coordinata di più enti, ad es.  oltre alla prima allo smaltimento dovrebbe parteciparvi  anche l'azienda l'Azienda Energetica Municipale. In alternativa dovrebbe essere creata  allo scopo una Azienda dei Servizi Municipali con la funzione di coordinatrice.

Oggi in Italia la raccolta dei rifiuti prevede una indagine iniziale a livello regionale con susseguenti elaborazione di uno strumento per la soluzione dello smaltimento dei rifiuti.


Quantità e composizione dei rifiuti


Dalla relazione del Ministero dell'Ambiente si ricavano i seguenti dati.

In Italia vengono prodotti circa 100 milioni di tonnellate di rifiuti di cui:

  • 20 milioni t/anno circa di  (rifiuti solidi urbani)  RSU
  • 77, 1 milioni di t/anno di rifiuti speciali, che a loro volta si dividono in
    • 42,5 milioni di t/anno di rifiuti speciali assimilati agli urbani (RSA)
    • 34,6 milioni di t/anno di rifiuti speciali di origine industriale (di cui 3,2 di rifiuti tossici nocivi (RTN)
I  20 milioni di t/anno di RSU corrispondono ad una produzione giornaliera pro capite  media di circa 0,9 kg che in un anno corrispondono a circa 350 kg. Esiste però una netta differenziazione tra le varie aree: infatti in quelle urbane queste produzioni sono sicuramente superate.

Per un raffronto con le altre nazioni paesi si riporta una tabella (ed un grafico) con le produzioni di rifiuti degli altri paesi.
 

Paese
Produzione annua
milioni  tonnellate
Produzione pro capite 
kg  per anno
Belgio
Francia
Gran Bretagna
Grecia
Italia
Lussemburgo
Olanda 
Portogallo
Re. Fed. Tedesca
Spagna
Svezia
Canada
Stati Uniti 
3,5
18,0 
17,0 
3,0
20,0 
1,4
5,0
2,3
29,0 
11,0 
2,7 


350
320
309
300
350
338
333
230
468
282
318
631
744

La composizione degli RSU è quanto mai eterogenea. In Italia essa è stata stimata secondo la seguente distribuzione percentuale:

    • materiale organico            43%
    • materiale cellulosico         22%
    • materie plastiche               7%
    • inerti                                7%
    • metalli                              3%
    • sottovaglio                      18%


 

Tecnologie di smaltimento degli RSU


Nella valutazione di un qualunque metodo di smaltimento, oltre alle considerazioni economiche vanno fatte  altre sociali e di pubblica utilità delle quali la comunita' deve comunque farsi carico.

La scelta della tecnologia deve essere fatta in dipendenza delle modalità di recupero che vengono attuate.
Nelle figure che seguono sono indicati due schemi di smaltimento,

  • il primo è rappresentativo della situazione attualmente esistente in Italia,  da essa si ricava come attualmente lo smaltimento a discarica è circa il 90% degli RSU, solo per alcuni materiali (vetro, carta, bottiglie plastica) è prevista una raccolta differenziata per il riciclaggio, e solo parte di essa viene utilizzata per la produzione di energia,
  • il secondo è uno schema di smaltimento e recupero degli RSU con ideale raccolta differenziata e specializzata di rifiuti destinati al recupero e al riciclaggio.



Si noti come nella raccolta differenziata notevole è l'utilizzo dei rifiuti per la produzione di energia, ed inoltre risulta molto basso l'utilizzo delle discariche.



 

Metodi fisico-chimici di recupero degli RSU


Questi metodi sono legati fortemente alla raccolta differenziata, con essi si prevede di ricavare dai rifiuti delle frazioni diverse ancora utilizzabili, si possono distinguere tre metodi di riutilizzo: recupero, riuso, riciclaggio.

Con il termine Recupero  si intende genericamente  l'azione tendente ad ottenere materiale, e/o energia dai materiali di risulta.

Con il termine Riuso  si intende il riuso di un bene già utilizzato, è il caso delle bottiglie di vetro che dopo il lavaggio vengono di nuovo imbottigliate.

Con il termine Riciclaggio  si intende la lavorazione dei rifiuti, attraverso fasi diverse (selezione, triturazione, vagliatura,  ecc..) che permette di ottenere nuovi materiali riutilizzabili.

I primi impianti di riciclaggio furono costruiti negli anni 70, erano capaci di riciclare materiali quali carta, plastica, ferro, frazione organica, all'inizio si pensava di poter produrre di materiali che potessero sostituire in parte, se non in tutto, alcuni materiali. La modesta qualità dei materiali prodotti, gli impedimenti normativi, e la difficoltà di trovare per essi acquirenti  imposero dei cambiamenti. Si può affermare che un impianto di riciclaggio deve soggiacere  alle regole di mercato per cui se si pensa di iniziare un'azione di riciclaggio si deve già conoscere quale sarà lo sbocco commerciale del prodotto ricavato.

Gli anni 80 hanno visto maturare le conoscenze ed i limiti del riciclaggio ed oggi risulta evidente che il recupero migliore è la raccolta differenziata alla fonte e cio' porta ad una forte riduzione dell'impatto ambientale.

Il recupero del vetro  è oggi un fatto ormai acquisito, come dimostrano le numerose campane, utilizzate per la sua raccolta, distribuite con buona frequenza nelle citta'; anche per le pile e i medicinali sono installati vari contenitori che eliminano dai rifiuti degli elementi fonti di notevole inquinamento. I contenitori di raccolta della carta permettono di conservare le sue caratteristiche merceologiche che vengono perse quando essa è miscelata con gli altri rifiuti. Il recupero delle materie plastiche è agevole solo se fatto in maniera differenziata.



 

Poteri calorifici dei singoli rifiuti


Nella figura che segue sono riportati i poteri calorifici dei vari componenti gli RSU, sia prima della raccolta che dopo la raccolta.
 




 

Metodi termici di recupero e smaltimento dei rifiuti solidi urbani.


I metodi termici di recupero e smaltimento degli RSU sono, per importanza decrescente,

  • pirolisi
  • combustione in letto fluido
  • produzione di RDF
  • incenerimento diretto


Pirolisi. Per pirolisi si intende la scomposizione distruttiva in assenza di ossigeno, della materia organica e la rottura dei legami chimici delle catene molecolari di plastiche, gomma e residui dell'industria chimica.
Questa tecnologia  è stat applicata per la prima volta già negli anni 60, ma i risultati sono stati abbastanza deludenti per cui è stata  quasi del tutto abbandonata. Essa risulta più adatta per il recupero termico di ben determinate categorie di rifiuti industriali come gomme, materia plastiche, residui della industria petrolifera.

Combustione in letto fluido. Esistono due tipi di combustori a letto fluido. Il cosiddetto letto fluido "bollente" e il letto fluido "riciclato".
Il letto fluido "bollente" è costituito da uno spessore di materiale particolato, inerte o in grado di reagire con i prodotti della combustione tenuto in sospensione dall'aria di combustione immessa con sufficiente pressione.
Il letto fluido "ricircolato" è invece un particolare  combustore in cui parte dei prodotti di combustione vengono ricircolati nella camera di combustione con modalità tali da trascinare il "letto" costituito da materiale inerte o di composizione da favorire le reazioni di neutralizzazione dei prodotti di combustione inquinanti prima che fuoriescono nell'ambiente.
L'impianto che risulta migliore per lo smaltimento dei rifiuti è il secondo tipo, in quanto più adatto alla combustione di RSU trattati e macinati. Il sistema tecnicamente valido è però più costoso dell'incenerimento, in quanto necessitano una serie di apparecchiature di preparazione a monte che lo rendono particolarmente costoso.

Produzione di RDF. Gli RDF sono dei veri e propri combustibili. Essi infatti hanno un'analisi chimica definita, un potere combustibile quasi costante, bruciano in condizioni pressoché stabili di eccesso d'aria, sono conservabili e trasportabili. L'onerosità del processo di preparazione ed intoppi legislativi che considerano gli RDF alla stregua di rifiuti, ha fatto sì che si proponga oggi l'utilizzo dell'RDF in modo semplificato che consiste nella semplice delezione degli RSU senza altro trattamento.

Incenerimento diretto. L'incenerimento rappresenta, come si è detto, una delle più valide tecnologie di recupero di calore e/o energia elettrica e di riduzione di massa dei rifiuti.
Gli inceneritori, dopo la scoperta, nel 1977, che essi possono produrre diossina ha portato in Italia ad una legislazione molto severa che ha portato in breve tempo alla chiusura di molti impianti, cosa che non è successo negli altri paesi.
Nel 1989 la United States Conference  of Majors ha raccolto un gruppo di esperti internazionali fare il punto sullo stato dell'arte sulla tecnologia degli inceneritori. Le conclusioni dei lavori furono che se ben progettati e condotti e mantenuti, gli inceneritori, dotati di adeguati sistemi di depurazione, producono un impatto ambientale inferiore a quello  derivante da altre fonti termiche. Si fecero ancora notare la non correlazione tra contenuto di cloro degli RSU e le emissioni di microinquinianti, e la minore  incidenza, rispetto all'effetto serra, di un inceneritore rispetto alle discariche. Il metano infatti ha un effetto serra 25 volte maggiore di quello dell'anidride carbonica per cui  bastano modeste fughe di questo gas per produrre effetti analoghi a quelli prodotti dalla combustione dei rifiuti.

Nella maggior parte dei paesi occidentali, in Giappone e in molti paesi dell'estremo oriente l'incenerimento risulta un modo fondamentale per eliminare i rifiuti, questa scelta ha varie motivazioni quali ad esempio

  • la progressiva carenza di terreni disponibili per le discariche
  • la scarsa qualità, e quindi lo scarso mercato, dei prodotti del riciclaggio
  • la "semplicità" del sistema inceneritore che consente lo smaltimento dei rifiuti in modo semplice e pratico
  • l'effettiva igienicità dell'incenerimento e le sue capacità di distruggere componenti altrimenti inutilizzabili dei rifiuti quali le materie plastiche
  • la riduzione di volume e di massa dei rifiuti le cui scorie occupano rispettivamente tra il 10 e il 30 per cento dei volumi di partenza


La figura che segue riporta un ipotesi di bilancio energetico dei rifiuti solidi urbani prodotti da 800 persone in un giorno.


Impatto ambientale dei rifiuti

Un aspetto estremamente importante relativamente allo smaltimento ed alla utilizzazione dei rifiuti riguarda l'impatto ambientale. Una descrizione sintetica del potenziale impatto ambientale dei processi di trattamento dei rifiuti è riportato nella tabella seguente.
 
 
Processo
Aria
Acqua
Effetti sul suolo
Effetti su ecosistemi
Effetti su paesaggio
Discarica Emissioni di metano, anidride carbonica, odori Percolazione in acque di falda (sali, metalli pesanti ecc.) Accumulo di inquinanti Passaggio degli inquinanti tramite la catena alimentare Occupazione di aree estese. Alterazione delle componenti dei paesaggio.
Compostaggio Emissioni di metano, anidride carbonica, odori     Potenziale contaminazione attraverso la catena alimentare Occupazione di suolo.
Combustione Emissioni di gas, metalli pesanti e composti organici Deposizione inquinanti atmosferici Smaltimento in discarica dei residui Effetti diretti sulla vegetazione. Contaminazione della catena alimentare. Alterazione del paesaggio (edifici). Impatto visivo dei fumi.
Trasporto Emissioni di polveri, macro e micro inquinanti. Inquinamento da incidenti. Contaminazione da incidenti.   Traffico.
Rumore.

 


Conclusioni


Un confronto significativo fra le tecnologie  più convenienti sul piano tecnologico-economico è quello fra impianto di selezione /compostaggio, impianto di incenerimento e discarica.

La discarica ben si presta alla gestione dell'emergenza, ma costituisce un uso del territorio permanente ed irreversibile, nel senso che un terreno una volta utilizzato come discarica  non è più ricuperabile. Il terreno utilizzato invece come luogo di raccolta e compostaggio per operare la selezione o l'incenerimento conserva il suo valore in quanto può essere riutilizzato all'infinito.
L'incenerimento è caratterizzato da elevati flussi di denaro che portano a risultati economici positivi.
Il fattore tempo trasforma la redditività della discarica in negativo mentre aumenta quella degli impianti tecnologici, in primo luogo degli inceneritori.

(Tratto da "Energie e materie prime" n° 93/94 del  sett. 1993)