Esci

Dell’Alunno FORTINO Valerio classe 5^Ach anno scolastico 2005/2006.

0-Rappresentazione schematica dell’interazione tra sistemi ambientali e attività umane, definizione di rifiuto.

1-Classificazione dei rifiuti secondo la loro natura e la loro provenienza.

2-Trattamenti sui rifiuti tal quali.

3-Trattamenti sulle bimasse (compostaggio).

4-Trattamenti di termovalorizzazione (gassificazione, cogenerazione) atti al recupero energetico.

5-Eventuale recupero degli inerti (ceneri o ecc.).

6-Smaltimento in discariche controllate e produzione di biogas.

7-Bobliografia

8-Conclusioni Esci

0-Rappresentazione schematica dell’interazione tra sistemi ambientali e attività umane, definizione di rifiuto.

1-Classificazione dei rifiuti secondo la loro natura e la loro provenienza.

2-Trattamenti sui rifiuti tal quali.

3-Trattamenti sulle bimasse (compostaggio).

4-Trattamenti di termovalorizzazione (gassificazione, cogenerazione) atti al recupero energetico.

5-Eventuale recupero degli inerti (ceneri o ecc.).

6-Smaltimento in discariche controllate e produzione di biogas.

7-Bobliografia

8-Conclusioni Esci

Il rifiuto un qualcosa da interrare indiscriminatamente, bensì qualcosa con cui la società moderna deve fare i conti, riuscendone a trarre anche dei vantaggi con una gestione intelligente dello stesso. Il rifiuto può, e deve essere selezionato, gestito, trattato, in modo tale da poter essere trasformato in qualcosa di riutilizzabile che sia nuovamente introducibile a valle del ciclo produttivo.

Nasce così un approccio diverso al problema sintetizzato, con la frase Non tutto quello che è scarto è rifiuto, auspicandosi di ottemperare in un futuro prossimo alla definizione ancora più impegnativa, espressa come: niente è aprioristicamente rifiuto.

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Per visualizzare gli schemi a blocchi clicca QUI

Nel primo: Rappresentazione schematica delle interazioni tra sistema ambientale delle risorse naturali ed attività umane.

Nel secondo: Rappresentazione schematica delle interazioni tra sistema ambientale delle risorse naturali ed attività umane dopo lo sviluppo di sistemi di consumo basati su prodotti “waste oriented” con bassi contenuti energetici e di materie prime, basso impatto ambientale ed elevata riciclabilità.

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Ambiente e risorse

Sistema produttivo

Sistema delconsumo

Reflui

Rifiuti delconsumo

Rifiutiindustriali

Ambiente e risorse

Sistema produttivo

Sistema delconsumo

Reflui

Rifiuti delconsumo

Rifiutiindustriali

Classificazione dei rifiuti secondo la loro natura

e la loro provenienza.

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Perché sia attuabile un processo come quello rappresentato nella seconda figura del paragrafo precedente è necessario innanzi tutto effettuare una classificazione esaustiva delle determinate tipologie di rifiuto a seconda della loro natura e della loro provenienza.

>RSU: Rifiuti solidi urbani, >RSI: Rifiuti solidi industriali,

>RTN: Rifiuti tossici e nocivi, >RUP: Rifiuti urbani pericolosi,

>RSO: Rifiuti solidi ospedalieri.

Una volta determinata la provenienza del rifiuto, questo, determinata anche la sua natura e opportunamente selezionato sarà indirizzato e raccolto con i suoi simili previa necessarie analisi atte a stabilire l’idoneità al suo utilizzo come materia riciclabile.

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Dato che non è possibile per qualsiasi ragione più o meno giustificabile effettuare una completa raccolta differenziata sono stati previsti degli impianti così detti di selezione che affiancano la stessa raccolta differenziata con l’intento di selezionare rifiuti misti.L’obiettivo di questi impianti è quello di effettuare appunto una cernita dei rifiuti e indirizzarli secondo la loro natura ai trattamenti di recupero sempre nell’ottica di un riutilizzo degli stessi come materie prime o seconde.

Ma il cittadino dove deve gettare i propri rifiuti?

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Soltanto Carta e Cartone.

Soltanto stracci e indumenti.

Soltanto medicinali pile e sostanze con i seguenti simboli riportati sul proprio contenitore

Soltanto secco non riciclabile.

Soltanto rifiuto umido.

Soltanto vetro, plastica e lattine

Soltanto rifiuti di origine organica.

Dato che come più volte affermato nei paesi sviluppati la produzione di rifiuti assume via via dimensioni sempre maggiori si rende necessario ottimizzare trattamenti sui rifiuti anche e soprattutto sfruttando le loro stesse caratteristiche intrinseche che li possono rendere a sua volta prodotti da utilizzare nuovamente. Quanto detto rappresenta la linea guida che caratterizza tutti i processi di riciclaggio, ma anche quelli che mediante una trasformazione biologica portano all’ottenimento di sostanze mutate nelle loro caratteristiche iniziali, ma utili per altri scopi. Il compostaggio fa parte di queste tecniche appena descritte.

Il compostaggio si suddivide in tre fasi fondamentali

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Si definisce compostaggio il processo di decomposizione microbica e di trasformazione che porta alla produzione di compost. A cosa serve il compost?

A cosa serve il compost?

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Il compost una volta prodotto viene venduto come ottimo terriccio per il giardinaggio. La composizione del compost è completa di tutti i fattori nutritivi che servono alle piante per crescere sane, forti e in poco tempo; questo perchè il terriccio è prodotto da tantissime sostanze di natura organica che durante il corso di decomposizione hanno dato origine ad un substrato equilibrato per la vita dei vegetali.

Esistono vari tipi di compost e questo lo si può notare sulle buste in vendita, dove sulle quali è riportato tutto il materiale usato alla produzione dell’ottimo terriccio.

Prima fase: Definita mesofila. In questa fase si verifica la crescita di tutta la microflora presente compreso quella patogena, le reazioni biologiche ossidative (esotermiche) provocano un aumento della temperatura e una lieve diminuzione di pH determinato presumibilmente dalla produzione di acidi organici liberati dalla degradazione delle sostanze organiche.

Seconda fase: Detta termofila. In questa fase si raggiungono temperature intorno ai 70°C che agiscono da fattore igienizzante allorché viene uccisa gran parte della flora patogena. Si registra anche un aumento di pH dovuto all’attività dei microrganismi ammonificanti, e lo sviluppo di numerosi batteri aerobi sporigeni (bacillus).

Terza fase: Detta di raffreddamento e maturazione ( o stabilizzazione). Durante questa fase la temperatura lentamente raggiunge quella ambiente; questo si verifica per la riduzione dell’attività batterica, diminuisce l’umidità del prodotto raggiungendo valori attorno al 25%, ed il pH che si stabilizza su valori indicativamente compresi intorno ad 8, indiretta dipendenza della composizione chimica del substrato iniziale. Il processo di unificazione che a luogo con la demolizione delle grosse molecole polimeriche, inizia sul finire della fase termofila e si completa nella fase di rafreddamonto e maturazione del compost, in ordine successivo vengono attaccate prima la cellulosa, poi le emicellulose ed infine la lignina.

EsciDue immagini di come appare il compost

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Immagini riprese durante una visita alla discarica di Montespertoli.

Trattamenti di termovalorizzazione atti al recupero energetico

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Lo sviluppo dei processi termici di smaltimento ha portato negli anni passati a continui miglioramenti, sia per quanto concerne la diminuzione di impatto ambientale del processo termico più usato (incenerimento), sia per quanto concerne lo sfruttamento per fini energetici dei rifiuti.

COMBUSTIONE:Gli inceneritori sono nati allo scopo di ridurre la volumetria dei rifiuti per ottenere al posto del rifiuto in ingresso la relativa porzione di ceneri in uscita con ingombro estremamente ridotto e il vantaggio di una presunta inerzia chimica. Con il passare degli anni la tecnologia è riuscita ad attribuire migliori agli impianti riducendo le emissioni in atmosfera di sostanze dannose all’ambiente e all’uomo; inoltre è riuscita a sfruttare il calore sprigionatosi dalla combustione dei rifiuti ricavandone energia.GASSIFICAZIONE: Il processo di gassificazione consta nella degradazione termica del rifiuto in presenza di agenti gassificanti che sono utilizzati per aumentare la resa in gas. In generale la tendenza è quella di utilizzare aria come agente gassificante, provocando la combustione di parte dell’alimentazione, producendo così il calore necessario per arrivare alla temperatura di esercizio. Altri agenti gassificanti utilizzati sono: l’ossigeno, il vapor d’acqua, l’anidride carbonica. L’uso di ossigeno è più costoso rispetto all’aria e può generare problemi di sicurezza per il processo pur migliorando la qualità del gas prodotto. Il vapore e l’anidride carbonica di solito vengono usati in quantità limitata e miscelati con aria od ossigeno. Le temperature di esercizio sono tra 700 e 1000°C. Impianto di un termovalorizatore.

IMPIANTO DI UN TERMOVALORIZATOREEsci

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A valle dei trattamenti di termodistruzione si ottengono porzioni più o meno rilevanti di ceneri derivanti dal processo stesso queste ultime ammessa la loro inerzia chimica sono possono essere indirizzate alla discarica tal quali oppure possono essere impiegate come inerti o cariche da utilizzare nell’industria per la produzione di laterizi di cementi e/o di conglomerati. L’utilizzo delle ceneri per i fini sopra descritti sarà direttamente dipendente dal grado di impatto ambientale che possono generare. Particolari processi di termodistruzione specificamente affinati prevedono l’ottenimento delle ceneri sottoforma di un granulato minerale e metallico vetrificato completamente inerte e per questo anch’esso utilizzabile in edilizia.

Discarica di Montesperoli

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La discarica controllata si deve altresì inserire in un sistema di smaltimento integrato dei rifiuti solidi basato su: I-Minimizzazione della produzione dei rifiuti.II- Recupero dei materiali valorizzabili. III- Recupero di energia.IV- Pretrattamento dei rifiuti.V- Deposito in discarica dei rifiuti.

Esistono 3 tipi di discariche controllate:

Discariche i 1^categoria dove vengono stoccati gli RSU.

Discariche di 2^categoria dove vengono depositati i rifiuti speciali.

Discariche di 3^categoria che accettano i rifiuti tossici e nocivi.

Per la produzione del biogas clicca QUI

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CH3COOH CH4 + CO2

4H2 + CO2 CH4 + 2H2O

4HCOOH CH4 + 3CO2 + 2H2O

4CH3OH 3CH4 + CO2 + 2H2O

4(CH3)3N + 6H2O 9CH4 + 3CO2 + 4NH3

4CO + 2H2O CH4 + 3CO2

Fase A) Detta anche fase Idrolitica:Poco dopo la copertura degli strati di rifiuti, l’ossigeno scompare nel deposito e si instaurano progressivamente condizioni prima di anossia e poi di anaerobicità. Durante questa prima fase i polimeri vengono idrolizzati a monomeri per l’azione di enzimi aderenti alle membrane batteriche (esocellulari) e successivamente fermentati da microrganismi acidogenici fino alla produzione di acidi volatili (es. acido lattico, etanolo, ecc). Come prodotti gassosi si formano anidride carbonica e principalmente idrogeno molecolare. Solo per chiarezza è bene ricordare che i batteri idrolitici e acidogeni possono essere batteri facoltativi, che si riproducono cioè sia in presenza che in assenza di ossigeno. Fase B) Detta anche fase acidogenica:Dopo un periodo di latenza, la cui durata dipende fortemente dalle condizioni locali (umidità, temperatura, compattazione), ed in cui la produzione gassosa è minima e costituita da anidride carbonica gli acidi volatili superiori all’acetico (propionoco e butirrico), l’acido lattico e l’etanolo vengono trasformati in acido acetico da un gruppo di microrganismi denominati riduttori obbligati di protoni (ROP) che forniscono substrato per la successiva fase di metanogenesi. In queste condizioni il pH del percolato aumenta fino a diventare leggermente alcalino.Fase C) Detta anche fase metanogena:L’ultima fase del processo, consiste nella conversione diretta dei metaboliti prodotti “a monte” in metano con produzione o consumo di anidride carbonica. L’acido acetico viene convertito in CH4 e in CO2 ai batteri metanogeni acetoclasti. L’idrogeno e la CO2 vengono trasformati in metano da i metanogeni CO2 riduttori. I succitati microrganismi sono stretti aerobi e non tollerano la presenza di ossigeno.

Divisa in 3 fasi:

Reazioni che danno origine alla formazione del Biogas

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Per la creazione di questa tesina ho consultato i seguenti libri:

-Microbiologia generale agraria, Cedam, Padova.

-Linee guida per le discariche controllate di rifiuti solidi urbani, Cisa centro di ingegneria sanitaria ambientale, Cagliari.

-Tecnologie chimiche industriali, Edisco, Torino.

-Biotecnologie e chimica delle fermentazioni, Zanichelli, Bologna.

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Le tecniche odierne di smaltimento dei rifiuti hanno compiuto sostanziali passi in avanti rispetto agli anni passati. Questo grazie soprattutto ad una maggiore consapevolezza sia delle potenzialità tecnico-scientifiche a disposizione dell’uomo, sia di un autosensibilizzazione riguardo la pericolosità di rifiuti non correttamente smaltiti. A riguardo, sostanze altamente pericolose (scorie radioattive e/o cancerogene di varia pericolosità), nonostante ancora non siano state messe a punto tecniche di recupero, vengono trattate dagli enti preposti che si preoccupano di stivarli/interrarli con adeguate protezioni (materiali impermeabilizzanti e cemento armato) affiancando sistemi di controllo per monitorare eventuali fughe dannose per l’ambiente. Al di là di questi tipi particolari di rifiuti, l’andamento generale della situazione può definirsi soddisfacente, in quanto la chimica ha messo a punto soluzioni per cui il rifiuto non è più definito come tale, ma anche come risorsa grazie alla differenziazione delle raccolte che permette di creare un ‘cambio di destinazione d’uso’ che spazia dalla creazione di fertilizzanti alla produzione di energia. Certo è che la tutela dell’ambiente si lega in maniera indissolubile a queste tecniche oggi adottate, ma che non devono essere un punto d’arrivo, bensì dovrebbero spingere a una nuova scommessa per aumentare sempre più la percentuale di sfruttamento di materie esauste e di scarto per diminuire quella dell’impatto negativo a danno della natura. Tutto questo deve però essere inserito in un contesto di educazione ambientale e civica purtroppo –a mio avviso- ancora oggi non sufficientemente diffuso nella nostra cultura, sia casalinga che, a volte, istituzionale. Se da una parte, il cittadino è sempre più sensibile alla differenziazione dei rifiuti, dall’altra si notano ancora delle carenze che limitano le potenzialità di cui oggi disponiamo. Servirebbe maggiore informazione, maggiori controlli e sanzioni severe per chi non rispetta anche le più normali regole di educazione ambientale. In questo, molti paesi del nord Europa possono insegnarci molto. In conclusione, le tecniche più innovative non possono aiutarci senza una necessaria dose di buon senso.