31
1 Università degli Studi di Cagliari Facoltà di Ingegneria e Architettura CORSO DI INGEGNERIA SANITARIA AMBIENTALE Gestione dei rifiuti solidi Docente Prof.ssa Alessandra Carucci Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 2 LA GESTIONE DEI RIFIUTI SOLIDI Aspetti normativi Caratteristiche quantitative e qualitative Criteri di priorità nella Gestione dei Rifiuti: Il Sistema Integrato di Gestione Le metodologie di gestione: il compostaggio (trattamento biologico), l‘incenerimento (trattamento termico), la discarica controllata.

LA GESTIONE DEI RIFIUTI SOLIDI - people.unica.it · 2016-05-23 · Norme per la gestione dei rifiuti e bonifica siti inquinati (mod. da D.Lgs. 3 dicembre 2010, n. 205, attuazione

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

1

Università degli Studi di Cagliari

Facoltà di Ingegneria e Architettura

CORSO DI INGEGNERIA SANITARIA AMBIENTALE

Gestione dei rifiuti solidi

Docente

Prof.ssa Alessandra Carucci

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 2

LA GESTIONE DEI RIFIUTI SOLIDI

Aspetti normativi

Caratteristiche quantitative e qualitative

Criteri di priorità nella Gestione dei Rifiuti: Il

Sistema Integrato di Gestione

Le metodologie di gestione:

il compostaggio (trattamento biologico),

l‘incenerimento (trattamento termico),

la discarica controllata.

2

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 3

I RIFIUTI SOLIDI

Un rifiuto solido è un materiale a matrice fortemente differenziata ed

eterogenea, con composizione, granulometria e dimensioni variabili.

La conoscenza delle caratteristiche quantitative e qualitative è

fondamentale per una corretta scelta e progettazione dei sistemi di

gestione e smaltimento dei rifiuti

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 4

NORMATIVA

LEGGE QUADRO

D.Lgs. 22/1997

Decreto Ronchi

(ed integrazioni)

NORMATIVA SUI RIFIUTI ABROGATA DAL 152/2006:

DECRETO LEGISLATIVO 3 aprile 2006, n. 152

Norme in materia ambientale e s.m.i., PARTE QUARTA:

Norme per la gestione dei rifiuti e bonifica siti inquinati

(mod. da D.Lgs. 3 dicembre 2010, n. 205, attuazione

della direttiva 2008/98/CE relativa ai rifiuti)

Decreto del Presidente della

Repubblica

DPR 915/82

3

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 5

TITOLO I - GESTIONE DEI RIFIUTI

DEFINIZIONI:

CLASSIFICAZIONE

RIFIUTO: qualsiasi sostanza od oggetto di cui il detentore si disfi o

o abbia l’intenzione o abbia l'obbligo di disfarsi;

DETENTORE: il produttore dei rifiuti o la persona fisica o giuridica

che ne è in possesso.

Origine Pericolosità

Classificazione

DPR 915/82:

RIFIUTI SOLIDI URBANI (RSU)

RIFIUTI SPECIALI (RS)

RIFIUTI TOSSICI E NOCIVI (RTN)

RIFIUTI URBANI (RU)

RIFIUTI SPECIALI (RS)

RIFIUTI PERICOLOSI

RIFIUTI NON PERICOLOSI

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 6

Responsabilità estesa del produttore

Tutti i soggetti coinvolti nella produzione, nella distribuzione,

nell'utilizzo e nel consumo di beni da cui originano i rifiuti devono

collaborare alla corretta gestione dei rifiuti secondo i principi:

- di responsabilizzazione e di cooperazione;

- chi inquina paga.

Il produttore iniziale e il detentore sono responsabili per l'intera

catena di trattamento dei rifiuti.

TITOLO I - GESTIONE DEI RIFIUTI

E’ introdotta la responsabilità estesa del produttore del prodotto,

inteso come qualsiasi persona fisica o giuridica che

professionalmente sviluppi, fabbrichi, trasformi, tratti, venda o

importi prodotti, nell'organizzazione del sistema di gestione dei

rifiuti, e nell'accettazione dei prodotti restituiti e dei rifiuti che

restano dopo il loro utilizzo.

4

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 7

SONO RIFIUTI URBANI (RU)

a) i rifiuti domestici, anche ingombranti, provenienti da locali e

luoghi adibiti ad uso di civile abitazione;

b) i rifiuti non pericolosi provenienti da locali e luoghi adibiti ad

usi diversi da quelli di cui alla lettera a), assimilati ai rifiuti

urbani per qualità e quantità, ai sensi dell'art. 198, comma 2,

lettera g);

c) i rifiuti provenienti dallo spazzamento delle strade;

d) i rifiuti di qualunque natura o provenienza giacenti sulle

strade ed aree pubbliche o private, comunque soggette ad

uso pubblico o sulle spiagge marittime e lacuali e sulle rive

dei corsi d'acqua;

e) i rifiuti vegetali provenienti da aree verdi, quali giardini,

parchi e aree cimiteriali;

f) i rifiuti provenienti da esumazioni, nonché gli altri rifiuti

provenienti da attività cimiteriale diversi da quelli di cui alle

lettere b), c) ed e).

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 8

SONO RIFIUTI SPECIALI (RS)

a) i rifiuti da attività agricole e agroindustriali;

b) i rifiuti derivanti dalle attività di demolizione, costruzione, nonché i

rifiuti che derivano dalle attività di scavo, fermo restando quanto

disposto dall'articolo 184-bis (sui sottoprodotti);

c) i rifiuti da lavorazioni industriali;

d) i rifiuti da lavorazioni artigianali;

e) i rifiuti da attività commerciali;

f) i rifiuti da attività di servizio;

g) i rifiuti derivanti dalla attività di recupero e smaltimento di rifiuti, i

fanghi prodotti dalla potabilizzazione e da altri trattamenti delle

acque e dalla depurazione delle acque reflue e da

abbattimento di fumi;

h) i rifiuti derivanti da attività sanitarie.

5

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 9

RIFIUTI PERICOLOSI (RP)

Sono rifiuti pericolosi quelli che recano le caratteristiche di pericolo di

cui all’allegato I (es. H1-Esplosivo, H7-Cancerogeno, H8-Corrosivo, ecc).

L'elenco dei rifiuti di cui all'allegato D, nel quale OGNI RIFIUTO è

identificato attraverso un codice a 6 cifre, include i rifiuti pericolosi

(contrassegnati con un asterisco) e tiene conto dell'origine e della

composizione dei rifiuti e, ove necessario, dei valori limite di

concentrazione delle sostanze pericolose.

Es. Catrami acidi dalla raffinazione del petrolio

Fonte che genera il rifiuto: settore produttivo

specifico rifiuto ciclo produttivo

all'interno del settore produttivo

05 01 07 * Indicazione di

pericolosità

La declassificazione da rifiuto pericoloso a non pericoloso non può

essere ottenuta attraverso una diluizione o una miscelazione del rifiuto.

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 10

IL RIFIUTO E’

PERICOLOSO

Esempio: 05 01 07*

Catrami acidi

OLTRE I LIMITI

DELL’ART.2 DELLA

DEC. 2000/532/CE

ALLEGATO D

Codici con asterisco

Il rifiuto è descritto:

Senza riferimenti a

sostanze pericolose

ANALISI

IL RIFIUTO E’

PERICOLOSO

IL RIFIUTO

NON E’

PERICOLOSO

IL RIFIUTO

NON E’ PERICOLOSO

Elenco armonizzato, periodicamente aggiornato, in conformità con le

Direttive Europee di riferimento (75/442/CEE; 91/689/CEE; DEC 2000/535/CE

Codici senza asterisco

ENTRO I LIMITI

DELL’ART.2 DELLA

DEC. 2000/532/CE

Esempio: 16 01 11*

Pastiglie per freni

contenenti amianto

In ragione della presenza

di sostanze pericolose

6

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 11

RIFIUTI URBANI: QUANTITA’ PRODOTTE (ISPRA 2015)

~29,7 mil

t/anno nel

2014

PRODUZIONE

TOTALE ITALIA:

PRODUZIONE

PRO CAPITE

ITALIA: 488

kg/abitante/anno. Media UE (28 paesi) 481

kg/abitante/anno

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 12

CARATTERISTICHE QUALITATIVE DEI RU

- il sottovaglio, cioè il materiale passante al vaglio a maglie di apertura

20 mm;

- le materie cellulosiche, comprendenti carta e cartone;

- le materie tessili ed il legno comprendenti legno, fibre tessili, cuoio e

pellami;

- le materie plastiche, comprendenti tutti i polimeri artificiali e la gomma;

- i metalli ferrosi e non ferrosi;

- il vetro e gli inerti, comprendenti i vetri di qualsiasi tipo e colore, i cocci,

le ceramiche ed il pietrame in genere;

- le materie organiche, comprendenti le sostanze organiche di origine

animale e vegetale ed i materiali non classificati (frazione umida);

- i Rifiuti Urbani Pericolosi (RUP).

La classificazione merceologica dei RU consiste nel suddividere i rifiuti in

categorie di materiali omogenei, dette appunto classi merceologiche.

le classi merceologiche comunemente considerate sono:

MERCEOLOGIA

7

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 13

ANALISI MERCEOLOGICA dei RU:

La metodica per l’analisi merceologica è stata messa a punto dal CNR:

scelta del campione

e pesatura 3000 – 4000 kg

formazione del

campione per la

cernita manuale

200 kg

cernita manuale in

frazioni

merceologiche

Separazione dei

rifiuti

ingombranti

Calcolo frazione

rifiuti

ingombranti

Calcolo della

composizione

merceologica

percentuale

Prelievo

campioni per

analisi

chimico-fisiche

preparazione della

torta e inquartamenti

Pesatura delle singole

frazioni

merceologiche

Metodo degli inquartamenti

1) 2)

3) 4)

primo inquartamento

secondo inquartamento

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 14

COMPOSIZIONE MERCEOLOGICA dei RU Variabilità notevole, legata a: ubicazione dell’area (città/campagna,

pianura/collina/montagna); destinazione d’uso delle aree (residenziale

o commerciale); pendolarismo, vocazione turistica del territorio ecc.

In generale, si assiste nel tempo ad un fenomeno di arricchimento della

frazione combustibile (imballaggi) ed un impoverimento di quella

organica.

8

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 15

CARATTERISTICHE QUALITATIVE dei RU

UMIDITÀ (U%)

Combustibili tradiz. PCI=8000 kcal/kg RU PCI=2500 kcal/kg Carta PCI=5000 kcal/kg Plastica PCI=8000 kcal/kg

PESO SPECIFICO (Ps)

MATERIE INCOMBUSTIBILI

o CENERI (C%)

MATERIE COMBUSTIBILI O

VOLATILI (SV%)

100P

PPU

tq

stq

Ptq= peso tal quale (rifiuto umido) Ps= peso residuo a 105°C

100P

PC

s

600 P600= peso residuo a 600°C Ps= peso residuo a 105°C

POTERE CALORIFICO

100P

PPSV

s

600s

P600= peso residuo a 600°C Ps= peso residuo a 105°C

quantità di calore (kcal o kJ) liberata dalla ossidazione completa dell’unità di massa di rifiuto (kg), a T e P prefissate.

Rifiuto “fresco” (sacchetti): 150-200 kg m-3 Rifiuto compattato in discarica: 600-800 kg m-3 Peso dell’unità di volume di

rifiuto.

Frazione organica PCI=1500 kcal/kg Sottovaglio PCI=1400 kcal/kg Vetro e inerti PCI=0 kcal/kg Metalli PCI=0 kcal/kg

PARAMETRI CHIMICO-FISICI

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 16

PRODUZIONE DEI RIFIUTI SPECIALI

La produzione nazionale dei rifiuti speciali nel 2013 è stata di 131,6 milioni di

tonnellate (di cui 123 milioni non pericolosi e 8,6 pericolosi).

Circa il 12% dei rifiuti speciali complessivamente prodotti da attività manifatturiere è riconducibile all’industria della raffinazione e della fabbricazione di prodotti

chimici e materie plastiche, circa il 21,3% all’industria metallurgica e il 26,2 all’industria alimentare, delle bevande e del tabacco.

Estrema variabilità

delle

caratteristiche

qualitative dei rifiuti

speciali

9

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 17

La produzione di rifiuti pericolosi nel 2013 del settore manifatturiero (chimico-metallurgico) è stato di circa 3,4 milioni di tonnellate (39 % circa del totale).

PRODUZIONE DEI RIFIUTI SPECIALI PERICOLOSI

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 18

LA GESTIONE DEI RIFIUTI nel passato

Scelta tra soluzioni antagoniste

Discarica

Controllata

Incenerimento

Impianti a

Recupero

10

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 19

LA GESTIONE DEI RIFIUTI OGGI

La normativa attuale ha recepito il principio del Sistema Integrato di

Gestione, grazie al quale le diverse opzioni di gestione dei rifiuti non sono

più antagoniste ma sinergiche, secondo criteri di priorità.

La gerarchia stabilisce, in generale, un ordine di priorità di ciò che

costituisce la migliore opzione ambientale, al fine di assicurare il miglior

risultato complessivo.

GERARCHIA

Prevenzione

Riciclaggio

Smaltimento

Recupero di altro tipo, es. di

energia

Preparazione per il riutilizzo

Lo smaltimento dei rifiuti è effettuato in condizioni di sicurezza e

costituisce la fase residuale della gestione dei rifiuti.

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 20

PREVENZIONE

Per prevenzione si intendono le misure adottate prima che una sostanza,

un materiale o un prodotto diventi rifiuto, che riducono:

1) la quantità dei rifiuti, anche attraverso il riutilizzo dei prodotti o

l'estensione del loro ciclo di vita;

2) gli impatti negativi dei rifiuti prodotti sull'ambiente e la salute umana;

3) il contenuto di sostanze pericolose in materiali e prodotti.

Iniziative possibili

Promozione di strumenti economici, eco-bilanci, sistemi di certificazione

ambientale, utilizzo delle migliori tecniche disponibili, azioni di

informazione e sensibilizzazione dei consumatori, uso di sistemi di qualità,

sviluppo del sistema di marchio ecologico e analisi del ciclo di vita dei

prodotti, ai fini della corretta valutazione dell'impatto di uno specifico

prodotto sull'ambiente durante l'intero ciclo di vita del prodotto

medesimo, “appalti verdi”.

Come indicatore si utilizza la produzione di rifiuti rapportata

all’andamento del Prodotto Interno Lordo.

utilizzare come

indicatore per gli obiettivi del Programma la produzione di rifiuti rapportata all’andamento

del Prodotto Interno Lordo

utilizzare come

indicatore per gli obiettivi del Programma la produzione di rifiuti rapportata all’andamento

del Prodotto Interno Lordo

11

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 21

PREPARAZIONE PER IL RIUTILIZZO

Sono le operazioni di controllo, pulizia, smontaggio e riparazione

attraverso cui prodotti o componenti di prodotti diventati rifiuti sono

preparati in modo da poter essere reimpiegati senza altro

pretrattamento.

Riutilizzo: qualsiasi operazione attraverso la quale prodotti o

componenti che non sono rifiuti sono reimpiegati per la stessa finalità

per la quale erano stati concepiti.

Le pubbliche amministrazioni possono promuovere la costituzione ed il

sostegno di centri e reti accreditati di riparazione/riutilizzo.

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 22

RICICLAGGIO E RECUPERO

Recupero: qualsiasi operazione che permetta ai rifiuti di svolgere un ruolo

utile, sostituendo altri materiali che sarebbero stati altrimenti utilizzati per

una particolare funzione o di prepararli ad assolvere tale funzione, all'interno dell'impianto o nell'economia in generale.

Importanza dei rifiuti nella sostituzione delle risorse.

Riciclaggio: qualsiasi operazione di recupero attraverso cui i rifiuti sono

trattati per ottenere prodotti, materiali o sostanze da utilizzare per la loro

funzione originaria o per altri fini.

Include il trattamento di materiale organico ma non il recupero di

energia né il ritrattamento per ottenere materiali da utilizzare quali

combustibili o in operazioni di riempimento.

Le misure dirette al recupero dei rifiuti mediante la preparazione per il

riutilizzo, il riciclaggio o ogni altra operazione di recupero di materia sono

adottate con priorità rispetto all'uso dei rifiuti come fonte di energia.

12

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 23

RICICLAGGIO

Al fine di promuovere il riciclaggio di alta qualità, le regioni stabiliscono i

criteri con i quali i comuni provvedono a realizzare la raccolta

differenziata.

Entro il 2015 va realizzata la raccolta differenziata almeno per la carta,

metalli, plastica e vetro, e ove possibile, per il legno.

Entro il 2020 vanno adottate le misure necessarie per conseguire i

seguenti obiettivi di preparazione per il riutilizzo e il riciclaggio:

a) per rifiuti quali, come minimo, carta, metalli, plastica e vetro di almeno

il 50% in peso;

b) per rifiuti da costruzione e demolizione non pericolosi, di almeno il 70 %

in peso.

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 24

RACCOLTA DIFFERENZIATA

CARTA

PLASTICA

METALLI

VETRO

Il classico sistema di raccolta stradale con cassonetti

dedicati non consente di gestire e verificare né l’aspetto

quantitativo né quello qualitativo del materiale conferito.

Al contrario, il sistema di raccolta domiciliare (porta a

porta) delle diverse frazioni consente il controllo diretto

quali-quantitativo del rifiuto.

Raccolta con cassonetti stradali o “porta a porta”

ORGANICO

13

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 25

RACCOLTA DIFFERENZIATA

MEDIA NAZIONALE AL 2014: 45,2 % (-5 % rispetto all’obiettivo 2009, -

20% rispetto a quello del 65% fissato dal D.Lgs. 152/2006 per il 2012).

La raccolta differenziata in Sardegna nel 2014 era al 53 %.

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 26

RACCOLTA DIFFERENZIATA

14

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 27

IL SISTEMA INTEGRATO DI SMALTIMENTO

RIFIUTI

URBANI

(RU)

Recupero

materia

RUP

F. Organica

COMPOSTAGGIO

F. Secca

Compost

Vetro

Carta

Plastica

alluminio

INCENERIMENTO

Energia

CSS

DISCARICA

F. Organica

DISCARICA

F. Secca

Raccolta

Differenziata

Separazione

a valle

Recupero

energia

T. BIOLOGICO

INCENERIMENTO

Energia

Frazione

Organica

stabilizzata

Raccolta

Indifferenziata

CSS: combustibile solido secondario (già CDR) prodotto da rifiuti.

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 28

IL COMPOSTAGGIO

Processo biologico aerobico di decomposizione e stabilizzazione

delle sostanze organiche presenti nei rifiuti ad opera di diversi batteri,

aitinomiceti e funghi

Compostaggio sulla Frazione

organica (umido) da raccolta

differenziata

COMPOST

Materiale stabile simile all’humus

(ammendante organico)

recupero materiali utili in agricoltura

riduzione volumi da smaltire in discarica (le frazioni

compostabili, come residui alimentari, sottovaglio, frazioni

cellulosiche, corrispondono al 70% in peso dei Rifiuti Urbani),

minore impatto del rifiuto smaltito.

Biostabilizzazione aerobica della

Frazione organica da rifiuto

indifferenziato

FRAZIONE ORGANICA STABILIZZATA

Rifiuto non più putrescibile

VANTAGGI:

15

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 29

COMPOSTAGGIO: IL PROCESSO

Sost. Org. + O2 + Nutrienti + H2O + Microrganismi

Compost + CO2 + H2O + NO3- + SO4

2- + Nuove cellule + Calore

1) Fase di BIO-OSSIDAZIONE: Degradazione aerobica della frazione

organica più facilmente assimilabile (zuccheri, acidi organici,

aminoacidi, etc.). La temperatura aumenta (processo esotermico). Condizioni fortemente aerobiche Elevata temperatura (mesofila-termofila) Durata: ~30 gg

Il processo si articola in due fasi:

2) Fase di MATURAZIONE: La decomposizione continua, più lentamente, ad opera di attinomiceti e funghi mesofili che degradano composti organici complessi come la lignina. In questa fase si producono sostanze umiche che costituiscono il compost maturo. Condizioni non fortemente ossidative (per evitare una eccessiva mineralizzazione) Temperatura prossima a quella ambiente. Durata: minimo 60 gg

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 30

COMPOSTAGGIO: Parametri di Controllo

Temperatura 50° (65° per un

tempo sufficiente a distruggere i

microrganismi patogeni e

garantire l’igienizzazione del

rifiuto, in genere 3 giorni);

pH valore ottimale 5,5

inizialmente, 8 alla fine della

maturazione;

Ossigeno quantità ottimale 12-14%;

Umidità valore ottimale = 45% - 65%. U< 40% degradazione fortemente

rallentata, U> 60% difficile diffusione O2

Nutrienti Rapporto C/N iniziale ottimale = 25-35;

Rapporto C/P iniziale ottimale = 100;

Pezzatura/Porosità Pezzatura ottimale 25-75 mm

16

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 31

COMPOSTAGGIO: Tipologie impiantistiche

A) aerazione forzata: viene effettuata disponendo il

materiale in cumuli su pavimentazioni forate (sia all’aperto

che in reattori) per permettere l‘insufflazione dell’aria.

L’aria esausta dal trattamento aerobico forzato contiene composti

organici volatili fortemente odorigeni e deve essere trattata (biofiltri)

B) aerazione naturale: il materiale deve

essere periodicamente rivoltato per

consentire una distribuzione ottimale

dell’aria in tutto il volume.

In funzione del grado di confinamento si distinguono:

- sistemi aperti

- sistemi chiusi

A seconda della modalità di aerazione si distinguono:

- sistemi ad aerazione forzata

- sistemi ad aerazione naturale

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 32

IL COMPOST

E’ un terriccio poroso, scuro, dal tipico odore di sottobosco

Presenta una elevata carica microbica ed è ricco di sostanze umiche e

nutrienti. UTILIZZO

in agricoltura

principalmente come

ammendante ma

svolge anche una

importante azione

fertilizzante

e correttiva del pH del

terreno.

Ammendante: sostanza in grado di modificare le

proprietà fisiche (struttura, ritenzione

idrica) e meccaniche (plasticità, compattezza)

del suolo

Fertilizzante: sostanza in grado di apportare uno o più elementi utili per la fertilità agricola (N, P, K, Ca, Na, Mg

Correttivo: sostanza in grado di modificare

il pH del terreno (parametro che influenza il comportamento chimico e condiziona l’attività

biologica della pianta)

17

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 33

IMPIANTI DI COMPOSTAGGIO

•Stoccaggio dei rifiuti in arrivo (emissioni di odori);

•Preselezione (eliminazione dei materiali estranei presenti);

•Miscelazione (dosaggio delle diverse matrici, in particolare

con materiale strutturante, per ottenere porosità, umidità,

rapporto C/N, pH, omogeneità ottimali);

•Bio-ossidazione aerobica (cumuli rivoltati periodicamente,

cumuli statici aerati, bioreattori);

•Maturazione (completamento della precedente fase di

fermentazione);

•Raffinazione e confezionamento (rimozione eventuali

impurezze ancora presenti - vetro, inerti - e selezione

granulometrica per la separazione del materiale

commercializzabile).

SEZIONI DELL’IMPIANTO

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 34

INCENERIMENTO

J Riduzione dei volumi da smaltire in discarica (90%)

Abbattimento inquinanti organici

Recupero energetico (1 t RU produce 500 kWh)

L Produzione di residui a potenziale impatto

Processo di ossidazione ad alta

temperatura dei rifiuti, in cui la frazione

combustibile é trasformata in:

Residui solidi (ceneri);

Prodotti gassosi (CO2, vapore acqueo,

NOx, HCl, SOx);

Energia (visto l’elevato potere

calorifico dei rifiuti, il processo di

combustione si autosostiene).

18

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 35

IMPIANTO DI INCENERIMENTO

Recupero

energetico

Iniezione NH4 per controllo NOx

Scrubber a secco per abbattimento SO2 e gas acidi

Filtri a maniche (a secco) per la rimozione del particolato

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 36

TIPOLOGIE DI FORNI

Griglia a tamburi rotanti

Griglia a gradini

A GRIGLIA

A TAMBURO ROTANTE

A LETTO FLUIDIZZATO

19

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 37

FLUSSI SOLIDI IN USCITA DA UN INCENERITORE

Scorie

89%

Emissioni al

camino

0,02%

Ceneri

trattenute

dai filtri

6%

Residui

trattamento

fumi 4%

Ceneri di

caldaia

1%

37

Rifiuti

Speciali

Rifiuti

Pericolosi

Rifiuti

Pericolosi

Rifiuti

Pericolosi

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 38

NORMATIVA INCENERIMENTO (D.Lgs. 133/2005)

I valori limite di emissione nell'effluente gassoso sono indicati dall’allegato 1 (T = 273 °K; P = 101,3 kPa). Ad es.

PARAMETRO Valore medio giornaliero

Valori limite di emissione medi su un periodo di 8 ore

POLVERI TOTALI 10 mg/m3

SOSTANZE ORGANICHE sotto forma di gas e vapore, espressi come TOC

10 mg/m3

Composti inorganici del cloro sotto forma di gas e vapore espressi come HCl

1 mg/m3

Ossidi di zolfo espressi come SO2 50 mg/m3

Ossidi di azoto espressi come NO2 200 mg/m3

Diossine e furani (PCDD + PCDF) 0,1 mg/m3

Idrocarburi policiclici aromatici (IPA) 0,01 mg/m3

20

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 39

NORMATIVA INCENERIMENTO (D.Lgs. 133/2005)

CONDIZIONI DI ESERCIZIO degli impianti di incenerimento

TENORE DI INCOMBUSTI

Occorre ottenere il più completo livello di incenerimento possibile,

adottando, se necessario, adeguate tecniche di pretrattamento dei rifiuti.

Ciò significa che il tenore di incombusti nelle scorie deve essere limitato:

TOC < 3 % in peso,

LOI (Loss on Ignition = perdita per ignizione) < 5 % in peso sul secco.

TEMPERATURA DI COMBUSTIONE

Dopo l'ultima immissione di aria di combustione, i gas prodotti dal

processo di incenerimento devono essere portati

ad una T di almeno 850 °C per almeno due secondi.

Se vengono inceneriti rifiuti pericolosi contenenti oltre l'1 per cento di

sostanze organiche alogenate, espresse in cloro, la suddetta T deve

essere di almeno 1100 °C per almeno due secondi.

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 40

DISCARICA

Anello ultimo ma imprescindibile della catena:

ci saranno sempre degli scarti

- che non possiamo evitare di produrre,

- che non possiamo riciclare o riutilizzare o

- che non possiamo utilizzare per produrre energia.

→ La discarica deve essere perciò DISCARICA DI RESIDUI (risultato dei

trattamenti per il recupero di materia ed energia);

→ La discarica deve essere realizzata secondo il principio della

SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE (emissioni di livello nullo o

sufficientemente basso e di durata limitata nel tempo).

Obiettivi previsti dal D.Lgs. 36/2003 “Attuazione della direttiva 1999/31/CE

relativa alle discariche di rifiuti”:

i rifiuti urbani biodegradabili conferiti in discarica devono essere inferiori a:

a) 173 kg/anno per abitante entro il 2008;

b) 115 kg/anno per abitante entro il 2011;

c) 81 kg/anno per abitante entro il 2018.

21

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 41

Discariche per Rifiuti Inerti

Discarica per Rifiuti Non Pericolosi

Discarica per Rifiuti Pericolosi

CLASSIFICAZIONE DISCARICHE

I RIFIUTI INERTI sono Rifiuti solidi che non subiscono alcuna

trasformazione fisica, chimica o biologica significativa: la percentuale

inquinante globale dei rifiuti e la tendenza a dar luogo a PERCOLATI

ecotossici devono essere trascurabili e, in particolare, non danneggiare

la qualità delle acque superficiali e sotterranee.

Percolato: liquame originato dal dilavamento delle acque piovane

sulla massa dei rifiuti depositati.

Il DM 27-09-2010 (Definizione dei criteri di ammissibilità dei rifiuti in

discarica) stabilisce che i diversi rifiuti vanno conferiti alla tipologia più

opportuna di discarica dopo campionamento e TEST DI CESSIONE O

LISCIVIAZIONE (secondo criteri, procedure, metodi e standard di cui alla

norma UNI 10802).

Il D.Lgs. 36/2003 classifica le discariche in

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 42

IL TEST DI CESSIONE

I test di cessione o lisciviazione consistono generalmente nel porre a

contatto un MATERIALE SOLIDO con una FASE LIQUIDA LISCIVIANTE, al fine

di determinare quali componenti della fase solida sono in grado di

passare in soluzione (RILASCIO).

I test possono inoltre variare a seconda di:

• Stato fisico del campione solido

(originario o triturato);

• Tipologia/e di lisciviante (es. acqua

distillata);

• Quantità di lisciviante (o rapporto

Liquido Solido L/S);

• Tempo di contatto;

• Modalità di contatto (presenza o meno

di agitazione).

Esistono diversi test:

Test di estrazione (senza rinnovo del

lisciviante);

Test dinamici (con rinnovo del lisciviante). Concentrazione

inquinante

(mg/kg)

Variabile da cui dipende il

rilascio (es. pH)

Contenuto totale

Rilascio

22

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 43

LA DISCARICA CONTROLLATA

IMPIANTO predisposto per il contenimento di rifiuti, dotato di

caratteristiche costruttive diverse in funzione del tipo di rifiuto ad essa

destinato

Rifiuti

Reattore Discarica

INPUT OUTPUT

PERCOLATO E BIOGAS avranno caratteristiche variabili in funzione dei

rifiuti smaltiti e del tempo

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 44

LA DISCARICA CONTROLLATA: BIOGAS

Contiene CH4 e CO2. Se non captato e trattato (combustione in torcia)

può causare esplosioni. Il metano in miscela con l’ossigeno è infatti esplosivo nel range di concentrazione compreso tra il 5 e il 15%.

Il biogas è il risultato della fermentazione anaerobica della sostanza

organica contenuta nei rifiuti.

GAS FORMULA CONCENTRAZIONI USUALI

metano CH4 45-65 % vol

anidride carbonica CO2 35-55 % vol

monossido di carbonio CO 0% vol

idrogeno H2 0% vol

idrogeno solforato H2S <50 ppm

mercaptani RSH <50 ppm

tricloroetilene C2HCI3 <50 ppm

tetraclometilene C2Cl4 <50 ppm

carbonio tetracloruro CCl4 <5 ppm

cloruro di vinile C2H3CI <20 ppm

vapor acqueo H2O 2-4 % vol

ossigeno O2 0 % vol

azoto N2 0 % vol

argon Ar <1% vol

tracce diverse --- <1% voI

Composizione

tipica del biogas

23

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 45

LA DISCARICA CONTROLLATA: BIOGAS

In una discarica di rifiuti urbani tal quali si producono circa 200 Nm3 di

biogas per t di rifiuti. La produzione si sviluppa nell’arco di circa una

ventina di anni, ma solo il 50% circa può essere captato mediante

aspirazione da pozzi realizzati nel corpo della discarica.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 5 10 15 20

anni

bio

gas (

m3 t

-1 a

nno

-1)

biogas prodotto

biogas estraibile

Andamento della

produzione annua

specifica di biogas (in m3

annui per tonn. di rifiuto

deposto, contenente il

30% circa di sostanza

organica putrescibile)

Il biogas non captato esala attraverso i bordi e la superficie della

discarica.

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 46

LA DISCARICA CONTROLLATA: PERCOLATO

Il PERCOLATO è il liquame originato dal dilavamento delle acque piovane

sulla massa dei rifiuti deposti. Risulta fortemente inquinato e rappresenta

un rischio se non opportunamente captato ed allontanato.

La sua produzione è esprimibile in prima approssimazione come

percentuale della precipitazione meteorica annua e varia dal 5 al 20%

(in discariche chiuse), fino al 40 – 50% (per discariche ancora in

esercizio).

L’estrazione avviene mediante una rete di drenaggio sul fondo e da

pozzi realizzati nel corpo della discarica e lungo il perimetro.

24

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 47

LA DISCARICA CONTROLLATA: PERCOLATO

La quantità di inquinanti contenuti nel PERCOLATO dipende da fattori quali:

Il percolato prodotto dalle discariche di rifiuti solidi urbani tradizionali è

caratterizzato da concentrazioni di COD e NH3 di due ordini di grandezza

più elevati rispetto ad un liquame di fognatura urbana (COD = 1 – 10 g l-1;

N-NH4+ = 0,5 – 2 g l-1).

Tipo di rifiuto;

Quantità di percolato;

Età della discarica

(variazione temporale

dovuta all’evolversi

delle trasformazioni

biologiche e chimico-

fisiche).

Fase acidogena

Fase metanigena

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 48

LA DISCARICA CONTROLLATA: PERCOLATO

Parametro Intervalli Parametro Intervalli CI (mg/l) 100-5000 AOX(g di CI/I) 320-3500 Na (mg/l) 50-4000 Fenoli (g/l) 0,04-44 K (mg/l) 10-2500 As (g/l) 5-1600 Alcalinità 300-11500 Cd (g/l) 0,5-140 NH4 (mg/l) 30-3000 Co (g/l) 4-950 Norg (mg/l) 10-4250 Ni(g/l) 20-2050 NO3 (mg/l) 50-5000 Pb (g/l) 8-1020 NO2 (mg/l) 0,1-50 Cr (g/l) 30-1600 Ptot (mg/l) 0-25 Cu (g/l) 4-1400 CN (mg/l) 0,04-90 Hg (g/l) 0,2-50

Parametri

caratteristici (mg/l)

del percolato in

relazione alla fase di

degradazione del

rifiuto

Parametri caratteristici

del percolato che non

presentano forti

differenze fra le fasi di

degradazione del rifiuto

pH 4,5-7,5 7,5-9

BOD5 4000-40000 20-550

COD 6000-60000 500-4500

SO4 70-1750 10-420

Ca 10-2500 20-600

Mg 50-1150 40-350

Fe 20-2100 3-280

Mn 0,3-65 0,03-45

Zn 0,1-120 0,03-4

Sr 0,5-15 0,3-7

Parametri Fase acida Fase metanigena stabile

25

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 49

LA DISCARICA CONTROLLATA: Percolato e Biogas

Biogas

Percolato

Fase

aerobica

Fase

acidogenica

Fase metanigena

instabile Fase metanigena

stabile Fase aerobica

finale

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 50

LA DISCARICA CONTROLLATA

Forme di scarico controllato:

a) in avvallamento; b) in rilevato;

c) in pendio.

Metodi di deposizione del rifiuto

a) per incrementi di area;

b) a “buccia di cipolla”.

26

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 51

LA DISCARICA CONTROLLATA

PROGETTAZIONE ED ESERCIZIO

Scelta del sito

Aspetti geotecnici (pendenze, stabilità, attività sismica, capacità

portante dei suoli);

Aspetti idrogeologici ed ambientali

Sistema di regimazione e convogliamento delle acque superficiali;

Impermeabilizzazione del fondo e delle sponde della discarica;

Impianto di raccolta e gestione del percolato;

Impianto di captazione e gestione del gas di discarica;

Sistema di copertura superficiale finale della discarica;

Abbattimento dei rumori, degli odori e dei problemi di polverosità

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 52

LA DISCARICA CONTROLLATA

Sezione schematica di un sistema di drenaggio ed

impermeabilizzazione di fondo

•k ≤ 10-9 m/s

• Spessore ≥ 1 m (5 per RP)

•Geomembrana in HDPE

•Geotessuto protettivo

• Strato di materiale drenante

con spessore maggiore o

uguale a 0,5 m.

Il fondo della discarica, tenuto conto degli assestamenti previsti, deve

conservare un'adeguata pendenza tale da favorire il deflusso del

percolato ai sistemi di raccolta.

27

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 53

LA DISCARICA CONTROLLATA

Terreno vegetale

Strato protettivo

Strato drenante

Barriera a bassa

permeabilità

Strato captazione

biogas

Sezione schematica di un sistema di copertura finale

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 54

I RAEE

Rifiuti da Apparecchiature Elettriche ed

Elettroniche

28

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 55

1) Grandi elettrodomestici

2) Piccoli elettrodomestici

3) Apparecchiature informatiche e per

telecomunicazioni

4) Apparecchiature di consumo e

pannelli fotovoltaici

5) Apparecchiature di illuminazione

6) Utensili elettrici ed elettronici

7) Giocattoli e apparecchiature per il

tempo libero e lo sport

8) Dispositivi medici

9) Strumenti di monitoraggio e controllo

10) Distributori automatici

RAEE domestici

RAEE professionali

CLASSIFICAZIONE RAEE

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 56

Materiale Contenuto %

Materiale Contenuto %

Materiale Contenuto %

Materie plastiche

22,9 Tantalio 16 x 10-3 Argento 19 x 10-3

Piombo 6,4 Indio 2 x 10-3 Antimonio 9 x 10-3

Alluminio 14,2 Vanadio 2 x 10-4 Cromo 6,3 x 10-3

Germanio 2 x 10-3 Berillio 15,7 x 10-3 Cadmio 9,4 x 10-3

Gallio 1 x 10-3 Oro 1,6 x 10-3 Selenio 1,6 x 10-3

Ferro 20,5 Europio 2 x 10-3 Radio 1 x 10-3

Stagno 1 Titanio 15,7 x 10-3 Platino 0,1 x 10-3

Rame 6,9 Rutenio 1,6 x 10-3 Mercurio 2,2 x 10-3

Bario 3,2 x 10-2 Cobalto 15,7 x 10-3 Silicio (vetro)

24,9

Nichel 0,9 Palladio 3 x 10-4

Zinco 2,2 Manganese 31,5 x 10-3

COMPONENTI RAEE

• Cadmio

• Cromo

• Mercurio

• Piombo

• Ritardanti di

fiamma bromurati

• Bifenili

Polibromurati

29

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 57

PRODUZIONE DEI RAEE

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 58

Direttiva 2012/19/EU

• prevenire la produzione di rifiuti da

apparecchiature elettriche ed

elettroniche;

• promuovere il reimpiego, il

riciclaggio ed il recupero dei RAEE;

• migliorare, sotto il profilo

ambientale, l'intervento dei soggetti

che partecipano al ciclo di vita di

dette apparecchiature;

• ridurre l'uso di sostanze pericolose

nelle apparecchiature elettriche ed

elettroniche.

D.Lgs. n. 49 del 14 marzo 2014

Normativa Italiana Normativa Europea

• Viene introdotto il ritiro uno contro

zero dei RAEE;

• L’art. 2 introduce una nuova

categoria di AEE: i pannelli

fotovoltaici.

NORMATIVA RAEE

30

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 59

IL SISTEMA DI GESTIONE DEI RAEE

o Raccolta

o Trasporto

o Messa in sicurezza

o Trattamento, smontaggio e

reimpiego

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 60

CONTROLLO DELLA TRACCIABILITÀ DEI RIFIUTI

La tracciabilità dei rifiuti speciali e dei RU per la Regione Campania

deve essere garantita dalla loro produzione sino alla loro destinazione

finale, attraverso il sistema di controllo della tracciabilità dei rifiuti –

SISTRI, la cui istituzione è regolamentata dal DM 18 febbraio 2011, n. 52.

Il SISTRI è operativo dal 1° ottobre 2013 per produttori e gestori di rifiuti

pericolosi e dal 3 marzo 2014 per gli altri ed è gestito dal Comando

Carabinieri per la Tutela dell’Ambiente.

Il Sistema semplifica le procedure e gli adempimenti e gestisce in modo

innovativo un processo complesso con garanzie di maggiore

trasparenza, conoscenza e prevenzione dell'illegalità.

Gli operatori iscritti sono tenuti a trasmettere elettronicamente i dati

tramite un dispositivo USB, di cui devono essere dotati anche i veicoli

adibiti al trasporto di rifiuti.

I veicoli devono essere dotati anche di un dispositivo black box, con la

funzione di monitorare il percorso effettuato.

31

Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 61

CONTROLLO DELLA TRACCIABILITÀ DEI RIFIUTI

E’ prevista l’iscrizione obbligatoria al SISTRI, tra gli altri, di:

- imprese e enti produttori iniziali di rifiuti speciali pericolosi;

- imprese e enti produttori di alcune categorie di rifiuti speciali non

pericolosi (es. da lavorazioni industriali o artigianali);

- imprese e enti che effettuano operazioni di recupero o smaltimento di

rifiuti;

- Comuni, Enti e Imprese che gestiscono i rifiuti urbani nel territorio della

Regione Campania;

- commercianti e intermediari di rifiuti senza detenzione;

- consorzi istituiti per il recupero e il riciclaggio di particolari tipologie di

rifiuti;

- imprese che raccolgono e trasportano rifiuti speciali;

- operatori del trasporto intermodale;

- imprese che raccolgono e trasportano i propri rifiuti pericolosi;

- imprese e enti che effettuano operazioni di recupero e smaltimento di

rifiuti.