Tesi versione finale da stampa colored più scura

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IndiceSommario ............................................................................................................................................... 5

Elenco delle Figure ................................................................................................................................. 7

Elenco delle tabelle .............................................................................................................................. 11

Introduzione.......................................................................................................................................... 13

1. Il compostaggio.......................................................................................................................... 15

1.1 Il processo di produzione del compost ................................................................................... 15

1.2 I fattori che influenzano il compostaggio ................................................................................ 17

1.2.1 Il rapporto carbonio azoto .............................................................................................. 17

1.2.2 L’umidità ........................................................................................................................ 18

1.2.3 L’aereazione .................................................................................................................. 19

1.3 Studi scientifici sulle tecniche di compostaggio ..................................................................... 20

1.4 Aspetti pratici del compostaggio domestico ........................................................................... 33

2. Aspetti normativi e leggi sul compostaggio domestico ............................................................... 35

2.1 La normativa sul compostaggio ............................................................................................. 35

2.2 Aspetti favorevoli all’adozione di composter domestici .......................................................... 36

2.3 Iniziative favorevoli ................................................................................................................ 49

2.4 Analisi brevettuale ................................................................................................................. 50

3. Analisi di mercato ...................................................................................................................... 59

3.1 Analisi di alcuni composter in commercio .............................................................................. 59

3.2 Individuazione del mercato .................................................................................................... 62

4. Design e proposte...................................................................................................................... 65

4.1 Caratteristiche generali .......................................................................................................... 65

4.2 Modelli proposti ...................................................................................................................... 68

5. Concept design .......................................................................................................................... 87

5.1 Specifiche tecniche del concept ............................................................................................. 87

5.2 Sviluppo del modello .............................................................................................................. 88

5.3 Simulazione degli sforzi ......................................................................................................... 97

5.4 Impatto ambientale .............................................................................................................. 108

Conclusioni ......................................................................................................................................... 113



4

Appendice .......................................................................................................................................... 115

Bibliografia .......................................................................................................................................... 121

Bibliografia non citata ......................................................................................................................... 122



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Sommario

La tesi si propone di effettuare un’analisi del processo di compostaggio al fine di identificare un nuovo

modello di composter domestico caratterizzato da innovatività nel design e sostenibilità ambientale. I l lavoro è

stato svolto soprattutto nell’ambito del compostaggio domestico, per meglio comprendere l’influenza di alcuni

parametri sul processo sono stati esposti i risultati di alcuni studi sull’effetto del rivoltamento sul compostaggio

in composter. Il problema dei rifiuti organici e del loro smaltimento è stato contestualizzato esaminando la

direzione generale in cui si sviluppano le leggi, le normative e le iniziative inerenti al compostaggio domestico.

Attraverso queste viene mostrata anche la collocazione del compostaggio nell’ambito delle tecnologie di

smaltimento e recupero dei rifiuti organici. Dopo l’esame di leggi e normative sono state ampiamente

approfondite le motivazioni per incentivare il compostaggio con produzione di compost di qualità a livello

domestico e industriale, anche con l’analisi delle potenzialità del compostaggio domestico nella riduzione di

rifiuti e nella raccolta differenziata. Per rafforzare l’argomentazione sono stati portati alcuni esempi virtuosi

all’interno dell’Unione Europea. Il quadro generale è stato ampliato con l’analisi di alcune soluzioni già presenti

in commercio e con una ricerca sul panorama brevettuale dei composter domestici, dando un’idea della varietà

di soluzioni adottate per fornire un miglior prodotto. Traendo le somme del precedente lavoro è stata definita

l’utenza che possa trarre più vantaggio nell’adozione del compostaggio domestico e quindi il mercato più

propenso all’acquisto dei composter . Si è cercato quindi di individuare l’utente medio che possa trarre i maggiori

vantaggi dall’adozione di questo meccanismo di smaltimento dell’organico. Segue lo sviluppo di alcune

proposte di modelli e idee di composter con analisi di vantaggi e svantaggi di ogni proposta, la scelta e lo

sviluppo del concept design di una soluzione precedentemente proposta, corredata da un’analisi di prima

approssimazione degli sforzi sul modello e dell’impatto ambientale di questo.





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Elenco delle Figure

Figura 1 Composter domestico con uno strumento per il mescolamento meccanico .......................................... 21

Figura 2 Volume di compost rimanente alla fine dell’indagine, dipendente dai v ari tipi di rivoltamento; meccanico

(ME), manuale (MA), statico controllato (CO). Volume compostato 1750l .......................................................... 22

Figura 3 Rapporto C/N nel compost dopo 6 settimane ........................................................................................ 22

Figura 4 Contenuto di materia organica nei composter ....................................................................................... 23

Figura 5 Media pesata della concentrazione di tutti gli elementi nutritivi presenti nel compost ........................... 24

Figura 6 Biomassa microbica nel compost .......................................................................................................... 24

Figura 7 Attività della CMC-cellulase nei campioni di compost ........................................................................... 25

Figura 8 Profilo di temperatura della massa in compostaggio in relazione al tempo ........................................... 26

Figura 9 Andamento dell’azoto durante il compostaggio ..................................................................................... 28

Figura 10 Test di respirazione ............................................................................................................................. 29

Figura 11 Andamento CO2 .................................................................................................................................. 30

Figura 12 Andamento OUR ................................................................................................................................. 30

Figura 13 prototipo di composter ......................................................................................................................... 32

Figura 14 Ripartizione percentuale della gestione dei rifiuti urbani (2009)[9] ...................................................... 37

Figura 15 Raccolta differenziata per frazione merceologica per macroarea geografica (dati Ispra 2009)[9] ....... 39

Figura 16 Materiali compostabili .......................................................................................................................... 48

Figura 17 Estratto 15. brevetto FR2889670A1 [15] .......................................................................................... 51

Figura 18 Estratto brevetto GB2346366 [16] Composter/inceneritore ................................................................. 52

Figura 19 Estratto brevetto GB2454072A [17] ..................................................................................................... 53

Figura 20 Estratto brevetto WO2008/015385 [18] ............................................................................................... 54

Figura 21 Estratto brevetto US2009/0100888 [19] .............................................................................................. 55

Figura 22 estratto brevetto WO2010/022939 [20] ............................................................................................... 56

Figura 23 Estratto brevetto ES2147504 [21] ....................................................................................................... 57

Figura 24 Estratto brevetto GB2406804 [22] ....................................................................................................... 58

Figura 25 Composter verticale utilizzato nello schema di Arun ........................................................................... 59

Figura 26 Composter orizzontale rotante ............................................................................................................ 60

Figura 27 Composter verticale con movimentazione ........................................................................................... 60

Figura 28 Mini composter da interni .................................................................................................................... 61

Figura 29 Composter più tecnologici e costosi .................................................................................................... 62

Figura 30 Modello 1 ............................................................................................................................................. 69

Figura 31 Modello 2 ............................................................................................................................................. 70

Figura 32 Modello 3 ............................................................................................................................................. 71

Figura 33 Modello 3 varianti e particolari ............................................................................................................. 72

Figura 34 Modello 4 ............................................................................................................................................. 73

Figura 35 Modello 5 ............................................................................................................................................. 74

Figura 36 Composter rotante fatto in casa .......................................................................................................... 75



8

Figura 37 Modello 6 ............................................................................................................................................. 75

Figura 38 Modello 7 ............................................................................................................................................. 76

Figura 39 Modello 8 ............................................................................................................................................. 77

Figura 40 Modello 9 ............................................................................................................................................. 78

Figura 41 Modello 10 ........................................................................................................................................... 79

Figura 42 Modello 11 ........................................................................................................................................... 80

Figura 43 Modello 11 particolari .......................................................................................................................... 81

Figura 44 Modello 12 ........................................................................................................................................... 82

Figura 45 Modello 13 ........................................................................................................................................... 83

Figura 46 Modello 14 ........................................................................................................................................... 84

Figura 47 Modelli abbandonati nel corso dello sviluppo ...................................................................................... 88

Figura 48 Modello finale con radici lunghe .......................................................................................................... 89

Figura 49 Modello finale ...................................................................................................................................... 89

Figura 50 Sportello con guide interne .................................................................................................................. 90

Figura 51 Sportello composter............................................................................................................................. 90

Figura 52 Fronte e retro del coperchio per il composter ...................................................................................... 91

Figura 53 Base composter prima versione .......................................................................................................... 92

Figura 54 Base composter con fori ...................................................................................................................... 92

Figura 55 Sezione base ....................................................................................................................................... 93

Figura 56 Base con bordo di irrigidimento ........................................................................................................... 93

Figura 57 Vaschetta raccolta percolati ................................................................................................................ 94

Figura 58 Assemblaggio del composter versione finale ...................................................................................... 95

Figura 59 Assemblaggio del composter con la base bordata .............................................................................. 96

Figura 60 Sollecitazioni sul corpo del composter aperto ..................................................................................... 98

Figura 61 Deformazione del corpo del composter aperto .................................................................................... 98

Figura 62 Sollecitazioni sul corpo del composter con bordo ................................................................................ 99

Figura 63 Deformazione del corpo del composter con bordo .............................................................................. 99

Figura 64 Sollecitazioni sul corpo del composter con inspessimento ................................................................ 100

Figura 65 Deformazione del corpo del composter con inspessimento .............................................................. 100

Figura 66 Sollecitazioni del composter .............................................................................................................. 101

Figura 67 Deformazioni del composter .............................................................................................................. 101

Figura 68 Corpo del composter modificato con bordo di rinforzo per aumentare la rigidezza ........................... 102

Figura 69 Dettaglio del bordo rinforzato ............................................................................................................ 102

Figura 70 Sollecitazioni sulla base in assenza di nervature .............................................................................. 103

Figura 71 Mappa delle deformazioni della base in assenza di nervature .......................................................... 104

Figura 72 Dettaglio nervature base ................................................................................................................... 105

Figura 73 Mappa delle sollecitazioni della parte inferiore della base innervata ................................................. 105

Figura 74 Deformazioni della base innervata .................................................................................................... 106

Figura 75 Deformazioni sulla base .................................................................................................................... 106

Figura 76 Sollecitazioni sulla base .................................................................................................................... 107



9

Figura 77 kg CO2 equivalente ............................................................................................................................ 108

Figura 78 Totale kg di anidride carbonica equivalenti ....................................................................................... 109

Figura 79 Eutrofizzazione delle acque g PO4 equivalenti .................................................................................. 109

Figura 80 Totale in g di fosfati equivalenti ......................................................................................................... 109

Figura 81 Acidificazione dell’aria g SO2 equivalenti........................................................................................... 110

Figura 82 Totale g anidride solforosa equivalenti .............................................................................................. 110

Figura 83 Energia consumata MJ ...................................................................................................................... 111

Figura 84 Totale energia consumata ................................................................................................................. 111

Figura 85 Grafico box and whiskers con legenda .............................................................................................. 115





11

Elenco delle tabelle

Tabella 1 Rapporto C/N di materiali compostabili ................................................................................................ 17

Tabella 2 Massimo contenuto d'acqua sopportabile prima di avere asfissia del compost ................................... 19

Tabella 3 Umidità, pH e EC (conduttività elettrica) .............................................................................................. 27

Tabella 4 Contenuto in ceneri, carbonio organico, e fosforo totale ...................................................................... 27

Tabella 5 Batteri coliformi .................................................................................................................................... 31

Tabella 6 Dati raccolta differenziata Arpaemr piacenza [11] ............................................................................... 42

Tabella 7 Dati Arpav 2010 provincia di Padova bacino 1 [12] ............................................................................. 45

Tabella 8 Dati arpav provincia di Padova 2010 bacino 2 [12] .............................................................................. 47

Tabella 9 Tabella riassuntiva dei pro e contro delle proposte.............................................................................. 86

Tabella 10 Ingombro e massa del composter .................................................................................................... 107





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Introduzione

La tesi si sviluppa nell’ambito del problema dello stoccaggio e dello smaltimento della parte organica dei

rifiuti solidi urbani (RSU). La frazione merceologica biodegradabile è una parte consistente della totalità dei

rifiuti urbani ed è anche la parte più difficile da smaltire, in quanto presenta un alto impatto ambientale se

smaltita in discarica. Il pr ogetto nasce quindi dall’esigenza di trovare un’alternativa ecologica che possa essere

adottata ovunque, soprattutto nelle zone dove si rivela difficoltosa e controproducente l’adoz ione di soluzioni

centralizzate, ad esempio le zone a bassa densità abitativa lontane dalle aree di raccolta. Sono quindi state

esposte brevemente le alternative alla messa in discarica e fra queste è emerso il compostaggio come l’unica

utilizzabile su piccola scala. Il processo di compostaggio è stato analizzato cercando di capi re le sue

potenzialità e i suoi limiti, con particolare attenzione al processo che si sviluppa in ambito domestico. Il

compostaggio domestico è stato analizzato sotto vari aspetti, quelli più prettamente attinenti al processo e quelli

più attinenti alla diffusione di tale metodo di smaltimento dei rifiuti quali i vantaggi che può apportare all’utente, i

possibili disagi (ad esempio l’emissione di cattivi odori), il panorama legislativo e il target d’utenza con le sue

esigenze. Per quanto riguarda l’aspetto tecnico sono stati esaminati diversi dati sperimentali da cui sono stati

estrapolati i fattori che influenzano i vari aspetti del processo, come la rapidità, l’assenza di cattivi odori, e la

bontà del compost prodotto. Per l’aspetto legislativo e normativo sono stati analizzati i vincoli a cui deve

sottostare questa pratica, le iniziative favorevoli volte ad incentivarla e tutti gli aspetti che la riguardano dal

punto di vista delle autorità. La situazione si è rivelata piuttosto frammentaria per cui si è cercato di definire un

quadro d’insieme a livello europeo e italiano di individuare vari esempi di norme e iniziative a carattere locale e

comunitario che fossero esplicative della situazione generale. Facendo riferimento a varie statistiche si è

cercato di quantificare le potenzialità del processo in termini di riduzione dei rifiuti biodegradabili da inviare ai

punti di raccolta. Dopo aver trattato il compostaggio domestico in un quadro generale, si è entrati più nello

specifico riguardo alle attrezzature utili e necessarie per il processo. Sono quindi stati analizzati brevetti e

composter reperibili in commercio per rendersi conto delle restrizioni e più in generale per capire il panorama

generale in cui ci si muoveva.

Si è analizzato in dettaglio il mercato in cui si sarebbe dovuto diffondere il compostaggio per capire quali

caratteristiche dovesse avere un composter per massimizzarne la distribuzione, e quindi per aiutare la

diffusione della pratica del compostaggio domestico con indubbi benefici ecologici ed economici per il comune e

per l’utente. Dall’analisi di mercato e dalle precedenti ricerche sono emerse le caratteristiche generali delcomposter da realizzare, sono state prese in considerazione diverse idee di composter ognuna con pregi e

difetti e tra queste è stata poi selezionata la migliore per le caratteristiche cercate. Infine, è stato sviluppato il

concept design, su cui sono state svolte anche delle stime degli sforzi e delle analisi di sostenibilità ambientale.

Nella tesi sono presenti le varie versioni che hanno portato poi al disegno finale e sono esposte le motivazioni

delle decisioni prese nel corso del progetto.

Il lavoro è volto ad incrementare la pratica del compostaggio domestico nelle realtà dove la raccolta

differenziata è poco applicabile e di dubbia efficacia e cerca di fornire uno strumento valido e utile che possa

aiutare la diffusione di questa pratica.



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L’attività è stata svolta in stretta collaborazione e con il prezioso contributo dell’azienda IDEL s.r.l. operante

nel settore della produzione di vasi e contenitori in plastica per il florovivaismo.



15

1. Il compostaggio

Il compostaggio è un trattamento biologico a cui vengono sottoposti i rifiuti biodegradabili, è un processo di

trasformazione aerobica che parte dalla materia organica biodegradabile per poi finire con la sua completa

trasformazione in compost. I trattamenti biologici a cui possono essere sottoposti i rifiuti biodegradabili sono due

quello aerobico (compostaggio) e quello anaerobico (digestione anaerobica). Entrambi i metodi smaltiscono i

rifiuti in modo ecologico: il compostaggio trasforma i rifiuti in compost un prodotto stabile e non inquinante che è

anche un buon fertilizzante e strutturante. La digestione anaerobica [1] più adatta a rifiuti liquidi trasforma i rifiuti

in biogas, digestato acidogenico e digestato metanogenico. Gli ultimi due sono prodotti ottenuti dalla

stabilizzazione dei fanghi in uscita dal digestore: i fanghi sono molto liquidi contengono dal 5% al 30% di fase

solida e devono essere sottoposti prima a centrifugazione, successivamente la fase liquida viene riutilizzata nel

processo o usata, se considerata sicura, per l’irrigazione di campi; la fase solida viene sottoposta a

stabilizzazione un processo simile al compostaggio e produce i due tipi di digestato. Il biogas è una miscela di

gas contenente soprattutto metano e anidride carbonica in proporzioni variabili, piccole quantità d’idrogeno e

occasionalmente tracce di acido solfidrico. Questo è il prodotto più interessante della digestione anaerobica, è

un combustibile pulito e può essere utilizzato per la produzione di energia . Il compostaggio è praticabile sia a

livello industriale sia a livello domestico, viceversa la digestione anaerobica è un processo effettuabile solo su

scala media/elevata e sono necessarie attrezzature complesse: silos a tenuta stagna dotati di tecnologie di

recupero del biogas e sistemi di movimentazione dei rifiuti per mantenere la miscela sempre in movimento. La

digestione anaerobica richiede impianti più complessi e costosi del compostaggio, ha però il vantaggio di

produrre gas combustibile pulito e di poter trattare uno spettro più ampio di rifiuti biodegradabili alcuni dei quali

tollerati solo in quantità ridotte negli impianti di compostaggio quali liquami, carnicci, etc. Il compostaggio a

livello industriale tollera molti tipi di rifiuti organici la totalità dei rifiuti solidi organici urbani e tutti i rifiuti organici

delle attività agricole. Ha però tolleranze limitate verso i rifiuti organici liquidi e animali e può essere effettuato in

cumuli periodicamente rivoltati da ruspe o altri macchinari, oppure può essere svolto in impianti più specifici.

Il compostaggio domestico si effettua in contenitori, compostiere e, nel caso di quantità adeguate di

materiale, in cumuli. Necessita di materie prime di origine prevalentemente vegetale abbastanza igieniche e di

provenienza sicura, è importante l’umidità, la composizione, la porosità della massa da compostare e la

provenienza dei rifiuti che non devono essere contaminati da elementi nocivi non biodegradabili.

La nostra indagine si concentra soprattutto sul compostaggio domestico in composter, quindi parleremo

soprattutto del compostaggio su piccola scala, effettuato su scarti verdi, di cucina e pochi altri materiali, verrà

quindi trascurata la parte inerente a liquami, fanghi di depurazione e in genere tutta la tipologia di scarti

tipicamente industriali o provenienti da agricoltura intensiva (sfalci di vegetali trattati con prodotti fitosanitari,

scarti di produzioni olearie, etc…) ed allevamento (stallatici e scarti animali di varia natura).

1.1 Il processo di produzione del compost

Il processo di produzione del compost normalmente inteso sotto il nome di compostaggio è un processo che

avviene normalmente in natura ed è costituito da una complessa serie di trasformazioni di decomposizione della

materia organica di partenza (ad esempio le foglie e tutti i residui organici presenti nel sottobosco si trasformano



16

in tempi ampiamente variabili in humus). Queste trasformazioni sono pesantemente influenzate da una vasta

gamma di variabili, facendo leva su queste e man tenendole a valori ottimali si ottiene un processo molto più

rapido ed altrettanto efficace di quello che normalmente avviene in natura. Questo dà l’opportunità di

trasformare grandi quantità di organico in compost in tempi relativamente brevi e con un ridotto impatto

ambientale.

Per capire appieno cos’è il compostaggio bisogna specificare cosa si intende per humus . Questo non è il

terriccio soffice tipo lettiera di bosco che è sì ricco di humus ma non ne è composto totalmente . L’humus è una

tappa intermedia nel processo di mineralizzazione della sostanza organica, una sua definizione potrebbe

essere:

“[…]Un aggregato di natura chimica non ben definita e complessa, […] molto lontano in termini molecolari

dai composti originari.”[2]

Il compost non ha quindi nessuna parentela con i rifiuti organici da cui proviene è un prodotto totalmente

diverso, con la parola compostaggio si vuole quindi identificare il processo di trasformazione della materia

organica in humus. In definitiva quando si parla di compostaggio si indica tutta una serie di processi di

decomposizione aerobici a cui prendono parte soprattutto batteri e funghi (microscopici), le cui azioni di

demolizione delle cellule organiche si esplicano nell’ossidazione e nell’idrolisi.

La trasformazione aerobica che, partendo da materiale organico giunge a produrre compost, è un processo

decompositivo divisibile in due fasi:

La prima fase del processo di compostaggio è quella di bio-ossidazione (bio-ossidativa o termofila) che si

svolge con grande rapidità, si avvia in 2-3 giorni nel caso dei cumuli più energetici (basso rapporto

carbonio/azoto). Il rapporto C/N è un parametro di frequente utilizzo per definire le carat teristiche della materia

organica. Questo perché il processo decompositivo necessità di entrambi gli elementi ma solitamente si hacarenza di azoto, per questo i materiali con più basso rapporto C/N hanno un processo decompositivo più

rapido e violento e sono definiti più energetici (una settimana o poco più nel caso dei cumuli meno energetici -

alto rapporto carbonio/azoto - e si conclude in 19-20 giorni dal raggiungimento della temperatura massima).

Nella fase iniziale la temperatura della massa comincia ad aumentare, dovrebbe raggiungere circa i 60°C, per

poi mantenersi stabile per circa 15-20 giorni, trascorsi i quali dovrebbe cominciare a calare a causa

dell’esaurimento delle sostanze più prontamente utilizzabili da parte dei microrganismi decompositori: zuccheri,

grassi e proteine. La decomposizione viene promossa da microrganismi mesofili che portano la temperatura

fino a circa 40°C, superati i quali si sviluppano dei ceppi di batteri termofili che proseguono l’azione di

decomposizione, è importante superare questa temperatura sia per motivi di pastorizzazione della massa sia

perché le cellulose e le lignine vengono attaccate con temperature abbastanza elevate. Finita la fase termofila

la temperatura ritorna al di sotto dei 40°C e ricomincia l’attività dei batteri mesofili che portano a conclusione la

decomposizione della massa. Questa fase è più lenta poiché i materiali più energetici e le sostanze più

facilmente decomponibili sono quasi del tutto finite e quindi le reazioni si fanno via via più lente e la temperatura

è in costante calo.

La seconda fase è la maturazione che consiste nel processo di sintesi. Tale fase è estremamente lenta e

può essere svolta in parte nella compostiera ed in parte direttamente sul terreno su cui si vuole collocare il

compost Il suo protrarsi ha effetti benefici sulla stabilità del compost, si passa da un composto con prevalenzadi humus-solubile al complesso humus-argilla, stabile ed insolubile. Ma a tutti gli effetti non si hanno svantaggi



17

nell’utilizzo del solo humus che già presenta il caratteristico odore di sottobosco e non ha caratteristiche

dannose per piante e terreno. Solo la sua permanenza sul terreno e la sua efficacia come strutturante saranno

minori, ma queste sono caratteristiche che possono inter essare più chi pratica un’agricoltura intensiva che il

comune utente delle compostiere. [3][4]

1.2 I fattori che influenzano il compostaggio

Il processo di compostaggio è influenzato soprattutto da:

- composizione dell’umido;

- umidità della massa;

- temperature che si instaurano nel cumulo;

- aereazione

1.2.1 Il rapporto carbonio azoto

La composizione chimica dell’organico ha una notevole influenza sul processo, il rapporto carbonio/azoto

(C/N), influenza la temperatura che può raggiungere il cumulo, la rapidità del processo e in parte le emissioni

odorose. In Tabella 1 è riportato il rapporto C/N di alcuni materiali:

Materiale C/N

Sfalci d'erba 12-15

Scarti d'orto 11-13

Verde misto da giardini 20-60

Scarti di cucina 12-23

Fogliame 30-80

Legno di potature 100-150

Bucce di frutta 15

Torba nera 30

Carnicci-sangue 2-3

Carta e Cartone 120-500

Concimi organici >10

Humus 10-25

Tabella 1 Rapporto C/N di materiali compostabili

Il rapporto C/N ottimale per la massa da compostare viene considerato circa 25-30. Ciò non significa che

non si possano compostare masse con rapporti C/N diversi; bisogna però tener presente che nel caso di

rapporti superiori a quello indicato avremo un processo decompositivo più lento , un prodotto finito concaratteristiche più strutturanti per il suolo e minor potere nutritivo e concimante. Nel caso di rapporti inferiori a 8-



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10, evenienza in pratica molto rara, si verifica il rilascio di azoto sotto forma di ammoniaca volatile, principale

responsabile dei cattivi odori, inoltre si hanno reazioni decompositive vivacissime che possono portare, in

assenza di un adeguato controllo e rivoltamento, ad un eccessivo aumento della temperatura con

l’essiccamento della massa e un’eccessiva igenizzazione che portano al blocco del processo. La Tabella 1f a

intuire quanto nella realtà del piccolo compostatore sia difficile raggiungere un rapporto C/N inferiore a 10 ,

rende invece evidente quanto sia più probabile l’eventualità opposta. Infatti è difficile avere rapporti C/N inferiori

a 10 con materiali che, nella migliore delle ipotesi, scendono poco al di sotto di questo valore e tendono invece

ad essere molto al di sopra. Al contrario, un rapporto C/N molto alto non crea disagi di origine odorosa, ma

porta a processi decompositivi estremamente lenti, con un bassissimo, se presente, innalzamento della

temperatura, una mancata sterilizzazione del materiale e una vera e propria congelazione del processo di

compostaggio; l’esempio estremo può essere costituito da un cumulo di segatura o di cartone che chiaramente

può rimanere stabile per tempi lunghissimi. Il rapporto C/N può essere mantenuto ottimale con l’aggiunta d i

pochi scarti di origine animale che contengono moltissimo azoto (si sconsiglia comunque l’utilizzo di questi

scarti in dosi e volumi rilevanti). Abbiamo indicato un rapporto C/N ottimale intorno a 25-30 e non compreso tra

10 e 30, perché si deve tener pr esente che la massa da compostare non è omogenea, di conseguenza più il

rapporto C/N medio dell’intera massa si abbassa, più è facile che si presentino delle zone di volume rilevante in

cui la concentrazione dell’azoto si fa eccessiva con la conseguente possibilità di formazione di cattivi odori .

Mantenendo il rapporto globale della massa intorno a 25-30 è raro che si verifichi la presenza di zone di massa

e con concentrazione di azoto tali da provocare cattivi odori. La temperatura che il cumulo raggiunge nelle

prime due settimane è fondamentale ai fini del processo di compostaggio perché con temperature troppo basse

si avrebbe un blocco dell’attività batterica e quindi un congelamento delle reazioni di decomposizione, che

riprenderebbero solo all’innalzamento della temperatura (grazie alla temperatura esterna, per l’inoculo di altremasse più attive ed energetiche, etc….). Analogo problema si presenta per un eccessivo aumento della

temperatura: oltre i 75-80°C si avrebbe lo stesso effetto a causa di un’eccessiva sterilizzazione della massa,

tuttavia questa è un’ipotesi che nel caso di compost prevalentemente vegetali è estremamente rara. Il processo

di compostaggio è quindi favorito da una posizione del cumulo o del composter soleggiata in inverno e in ombra

in estate, perché la massa di compost non deve essiccare e deve mantenere una certa umidità (il posto ideale

sarebbe sotto un albero a foglie caduche).

1.2.2 L’umidità

Altro fattore di fondamentale importanza è l’umidità della massa. I microrganismi che danno vita al processo

di compostaggio non si possono sviluppare senza un’adeguata presenza d’acqua e sono sfavoriti da un

eccesso della stessa. Questo perché le reazioni di decomposizione hanno sì bisogno d’acqua, ma hanno anche

bisogno di ossigeno e quindi d’aria, un eccessivo contenuto d’acqua occlude le porosità della massa impedendo

quindi la penetrazione dell’indispensabile apporto d’aria per il processo ae robico. Nel caso di un eccesso

d’umidità si avvierebbe un processo anaerobico con lo sviluppo di cattivi odori, marcescenze, muffe e

peggioramento del prodotto finale (asfissia del compost).



19

Il tenore d’umidità iniziale in un compost misto dovrebbe essere compreso tra il 40% e il 70%, l’ottimale

sarebbe intorno al 60%, Inoltre ogni materiale può tollerare diversi valori di umidità prima che sopraggiunga

all’asfissia del compost. In Tabella 2 si riporta in merito una tabella a carattere indicativo:

Materiale max. contenuto d'acqua in %

Paglia 75%-85%

Trucioli e segatura di legno 75%-90%

Carta 55%-65%

Residui vegetali di origine alimentare 45%-50%

Materiale verde di giardino 50%55%

Scarti d'orto 50%-55%

Misto da raccolta differenziata 55%-65%

Stallatici animali 55%-65%

Tabella 2 Massimo contenuto d'acqua sopportabile prima di avere asfissia del compost

Si possono presentare quindi i due problemi opposti: in inverno specialmente se piovoso si può pr esentare

un’eccessiva umidità e conseguente asfissia del compost, d’estate si rischia invece l’opposto andando incontro

alla torbificazione del compost. Entrambi i problemi possono essere mitigati con un’adeguata scelta del sito di

compostaggio. Nel caso di inverni umidi e piovosi può essere particolarmente benefica l’adozione di un

composter che protegga il cumulo dalle precipitazioni e dall’eccessivo raffreddamento, in estate può essere

necessario bagnare il compost nel caso di un’eccessiva essicazione. Dal punto di vista pratico il compostatore

può conoscere con precisione l’umidità del suo compost tramite l’essiccazione di un campione attraverso cui

risalire alla massa d’acqua evaporata, oppure può semplicemente stimarla stringendo in una mano un

campione del compost che deve risultare umido, senza gocciolare o far fuoriuscire dell’acqua e senza

sgretolarsi. Il fattore umidità come il rapporto C/N va ad influenzare lo sviluppo delle temperature nel processo

di compostaggio. Un eccesso d’acqua soprattutto accoppiato a un alto rapporto C/N può impedire l’inizio del

processo decompositivo, l’innalzamento delle temperature e il corretto svolgimento del processo. Nel caso di

cumuli a basso rapporto C/N quindi molto energetici è possibile che il processo si avvii; in tale eventualità si

avranno di sicuro sviluppo di cattivi odori, un innalzamento della temperatura che a causa della compattezza

della massa potrebbe diventare eccessivo con il passaggio al problema opposto, la parte più interna del

compost si andrebbe ad essiccare mentre quella esterna risulterebbe in stato di marcescenza. In caso di bassa

umidità si presenta un mancato avvio del processo, un generico rallentamento, ed un difficile riavvio, basti

pensare al caso estremo di un cumulo di rifiuti essiccati.

1.2.3 L’aereazione

Il terzo ed ultimo fattore che influenza il processo è l’apporto d’aria. Questo fattore è particolarmenteimportante sia per la sua pesante influenza sul prodotto finito e sui cattivi odori, sia perché è difficile da



20

garantire; proprio per questo motivo è il parametro su cui sono stati svolti più studi. Il processo di compostaggio

è e deve essere, come abbiamo già detto, aerobico e ha bisogno di un buon apporto di ossigeno per svolgersi,

la richiesta di ossigeno si aggira intorno ai 284 mm3/g/h per i rifiuti freschi e ai 9 mm3/g/h per il compost maturo

[10]. Questo fattore è critico perché una carenza di ossigeno non arresta il processo, ma favorisce l’avvio della

decomposizione anaerobica, quella che è comunemente conosciuta come fermentazione o marcescenza. La

decomposizione anaerobica è assolutamente da evitare poiché porta alla formazione di ammoniaca, di acido

solfidrico (caratteristici odori di urina e uova marce) e di altri acidi organici che sono le principali fonti di cattivi

odori. Inoltre c’è il rischio di un’acidificazione del compost con immancabili effetti tossici sul suolo e sulle piante.

L’aereazione è un fattore critico per l’intrinseca difficoltà nel garantire una buona, omogenea ed uniforme

penetrazione di ossigeno in un cumulo di rifiuti compatto e dotato di un’alta umidità, qui si presenta l’utilità dei

materiali strutturanti che si consiglia di inserire in piccole quantità. Questi da una parte sono tenaci e rischiano

di non decomporsi durante il processo, dando vita a un compost un po’ meno omogeneo, di contro grazie alla

loro tenacità riescono a mantenere più porosa la massa ed a favorirne l’aereazione, inoltre si può aiutare il

naturale processo d’aereazione con dei periodici rivoltamenti del materiale.

1.3 Studi scientifici sulle tecniche di compostaggio

L’aereazione della massa è l’elemento più diff icile da mantenere nel campo ottimale e ha una importante

influenza sul processo; è quindi stata oggetto di diverse sperimentazioni.

In un articolo [5] vengono confrontati tre diversi metodi di compostaggio domestico: compostaggio statico

(senza rivoltamenti), compostaggio con rivoltamento manuale e compostaggio con rivoltamento meccanico. Per

l’esperimento sono stati utilizzati 12 composter da 600l di polietilene riciclato (Figura 1), 4 per ogni tipologia di

procedimento, tutti collocati all’esterno e protetti contro la pioggia, dotati di un fondo traforato con fori di 12mm

di diametro. Di questi 8 sono stati equipaggiati con dei mescolatori di acciaio ad alta r esistenza, il rivoltamento è

stato eseguito ogni 6 settimane nel manuale (MA) ed ogni settimana per il meccanico (ME), mai per lo statico

(CO). Il test si è svolto nel lasso di tempo di un intero anno, ogni 3 settimane sono stati aggiunti 85l di organico

di origine verde, sono state utilizzate piccole quantità d i pezzetti di legno per riequilibrare il rapporto C/N. Nei

mesi estivi si è aggiunto un quantitativo superiore di sfalci per simulare le variazioni stagionali, si è arrivati a

compostare 1750l di organico verde durante l’anno.



21

Figura 1 Composter domestico con uno strumento per il mescolamento meccanico

L’esperimento ha utilizzato solo rifiuti biodegradabili di origine verde quali sfalci di giardino rifiuti di vivai e

segatura grossolana per riequilibrare il rapporto C/N, arrivando a fine anno a compostare 1500l di rifiuti verdi,

80l di segatura e 170l di sfalci di prato.

Ogni 6 settimane sono stati prelevati in parti differenti 6 campioni per ogni composter mescolati ed

esaminati. Sono stati analizzati: PH, umidità, contenuto di materia organica, concentrazione di carbonio e azoto.

I risultati sono stati organizzati in grafici “box and whiskers”.



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Figura 2 Volume di compost rimanente alla fine dell’indagine, dipendente dai vari tipi di rivoltamento; meccanico (ME),

manuale (MA), statico controllato (CO). Volume compostato 1750l

Nei composter con rivoltamento meccanico (ME) è stata rilevata una netta riduzione dei cattivi odori dovuta

alla migliore aereazione e alla minor umidità. La riduzione del volume nel processo di compostaggio è notevole,

in media il compost è il 3,5% del volume iniziale . Sono stati trattati 1750l di organico verde durante l’anno per

arrivare a una quantità di compost compresa fra 45l e 80l. I risultati del test (Figura 2) evidenziano una maggior

riduzione dei volumi nel caso del rivoltamento meccanico, seguito dal rivoltamento manuale e infine dal

processo statico. La maggior riduzione di volume è indice di un più avanzato stato di degradazione favorito dal

rivoltamento e dalla maggior aerazione.

Altro importante parametro studiato è il rapporto C/N (Figura 3), un indice di notevole importanza che è

spesso usato per descrivere la maturità del compost. Il grafico mostra solo i risultati dopo le prime sei settimane

poiché le differenze fra i dati rilevati dopo le prime 6 settimane e quelli rilevati successivamente durante l’intero

anno non sono così significative (questo perché si influenza il rapporto C/N con ogni aggiunta di materiale

fresco).

Figura 3 Rapporto C/N nel compost dopo 6 settimane



23

Il rapporto C/N dovrebbe raggiungere un valore compreso tra 15-25 nel compost maturo I risultati mostrano

che nel caso di rivoltamento meccanico (ME) il valore del rapporto C/N è più basso, questo è indice di una

maggior rapidità del processo di degradazione e di una maggior qualità del compost.

Altri indici significativi esaminati durante l’esperimento sono il contenuto di materia organica (Figura 4), la

concentrazione degli elementi nutritivi (Figura 5), la massa microbica (Figura 6), e l’attività enzimatica (Figura

7).

La materia organica presente all’interno del composter è anch’essa indice della degradazione ed è

influenzata dall’aggiunta periodica di materiale fresco che ha una percentuale di materia organica molto vicina

al 100%. Per questo la percentuale di materia organica difficilmente scende al di sotto del 45%, in ogni caso

anche da questi dati notiamo la maggior rapidità del processo nel composter con rivoltamento meccanico.

Figura 4 Contenuto di materia organica nei composter

Per un buon compost è importante la concentrazione degli elementi nutritivi ; la media è stata pesata sul

valore ottimale per ogni elemento nutritivo, per cui è tanto migliore quanto è più vicina a zero. Vediamo ancora

una volta come il rivoltamento meccanico dia i migliori risultati, con un miglior fissaggio dei nutrienti rispetto agli

altri due processi.



24

Figura 5 Media pesata della concentrazione di tutti gli elementi nutritivi presenti

nel compost

I dati inerenti alla massa microbica sono estremamente importanti poiché sono i diretti responsabili di tutto il

processo di compostaggio. La massa microbica è indice di maturazione del compost in quanto , quando il

processo di decomposizione è avanzato, gli elementi nutritivi, che rendono possibile la proliferazione dei batteri,

responsabili della decomposizione, vengono a mancare e si ha un conseguente crollo della massa microbica. I

dati confermano ancora una volta ciò che già gli altri indici ci avevano mostrato: il processo meccanico è più

rapido e di conseguenza presenta una popolazione batterica minore poiché più decomposto. Questo avviene

proprio in virtù di una migliore areazione che aiuta l’attività dei batteri aerobi che promuovono la

decomposizione.

Vengono prese in esame anche le attività di vari enzimi, ma solo quella della CMC-cellulase è influenzata

dal tipo di rivoltamento del compost. La CMC-cellulase è l’enzima responsabile della decomposizione della

cellulosa. Poiché la decomposizione della cellulosa è spesso un problema questo indice è abbastanza

significativo: si può vedere come il processo meccanico favorisca l’attività dell’enzima, dal momento che una

sua minore presenza è indice di una più completa degradazione della cellulosa.

Figura 6 Biomassa microbica nel compost



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Figura 7 Attività della CMC-cellulase nei campioni di compost

In conclusione vediamo come il più conveniente dei tre metodi sia quello con un rivoltamento settimanale:

probabilmente le differenze sono dovute principalmente alla frequenza di rivoltamento piuttosto che al metodo

con cui viene eseguito. In altri studi [6] si esamina come avviene il processo di compostaggio in un composter

rotante orizzontale. In questo caso l’esperimento vuole esaminare come viene influenzato il processo di

decomposizione al variare della frequenza di rivoltamento senza tuttavia variare la metodologia con cui viene

eseguito. Si confrontano periodi di rivoltamento più brevi e si utilizzano composter diversi, con il ricorso a

differenti indicatori. Il composter r otante utilizzato nell’esperimento ha una capacità di 250l caricati con una

combinazione di rifiuti di vario genere (ad esempio, rifiuti vegetali, avanzi di cibo, segatura e letame di bovini

mescolati in quantità tali da ottenere un rapporto C/N di 22 ). Le frequenze di rivoltamento prese in esame sono

6h (A), 12h (B), 18h (C), 24h (D) e il periodo totale di compostaggio è stato di 15 giorni. Il rivoltamento è stato

eseguito per tutti i composter con tre giri di manovella. La temperatura è stata monitorata con un termometro

digitale immerso nella massa e ogni test è stato eseguito su un campione di compost ottenuto mischiando sei

campioni presi in vari punti della massa.

Si veda in Figura 8 l’andamento della temperatura durante il periodo di compostaggio per le quattro

frequenze di rivoltamento.



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Figura 8 Profilo di temperatura della massa in compostaggio in relazione al tempo

Si nota come la temperatura massima raggiunta durante il processo diminuisca all’aumentare della

frequenza di rivoltamento mentre il tempo in cui viene raggiunta diminuisce con la riduzione della frequenza di

rivoltamento. La temperatura massima raggiunta è di 58°C nel campione D che è entrato nella fase termofila

dopo poche ore ed ha avuto la fase termofila più lunga , di 4 giorni circa, seguita da un raffreddamento

conclusosi il settimo giorno dall’inizio del compostaggio; il tempo rimanente è stato di maturazione. Il campioneC ha raggiunto 53°C è entrato in fase termofila che è durata 3,5 giorni dopo circa 3 giorni; il periodo di

raffreddamento si è concluso l’ottavo giorno. I campioni A e B hanno raggiunto la massima temperatura di soli

50°C il quinto giorno e il periodo di raffreddamento si è protrat to fino al tredicesimo giorno. Questi dati

dimostrano che un rivoltamento troppo frequente disturba lo sviluppo dei microrganismi utili alla

decomposizione che hanno bisogno di almeno un giorno di attività indisturbata per diffondersi; inoltre raffredda

e secca la massa di organico che sta compostando, problemi che si esplicano in un rallentamento o in un

arresto del processo. I vantaggi potrebbero essere una riduzione dei cattivi odori, peraltro già notevolmente

ridotti anche con un rivoltamento meno frequente.



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Tabella 3 Umidità, pH e EC (conduttività elettrica)

I campioni analizzati hanno mostrato i dati esposti nella Tabella 3. L’umidità è scesa più rapidamente nei

composter con rivoltamento più frequente; il pH, il cui valore ottimale in termini di fertilità è compreso tra 6.6 e

8.4, è buono per tutti i campioni (si nota come esso salga nella fase centrale del processo e si abbassi poi

durante la maturazione); i campioni A e B hanno un picco spostato più avanti nel tempo a causa del più lento

avvio del processo e un valore finale più elevato. La conduttività elettrica è indice dei sali disciolti nel terreno ed

è specchio della possibile fitotossicità1 del compost. Il campione D è quello con un valore più basso e quindi

quello migliore.

Tabella 4 Contenuto in ceneri, carbonio organico, e fosforo totale

I risultati esposti nella Tabella 4 sono da interpretare in questo modo: l’aumentare del contenuto in ceneri si

accompagna alla perdita di materia organica. Anche sotto questo aspetto è migliore il campione D con unaperdita di circa il 30% contro il 17%, 23%, 24% dei campioni A, B, C. Una maggior perdita di materia organica

indica uno stato di decomposizione più avanzato. La perdita del carbonio organico totale (TOC) è indice della

decomposizione del carbonio. L’andamento del fosforo totale rispecchia l’andamento anche degli altri

macronutrienti e anche in questo caso vediamo come l’andamento sia più favorevole nel campione D.

1 Un prodotto si definisce fitotossico quando ha un’azione dannosa nei confronti della vita vegetale. Esistono dei test per

la valutazione della fitotossicità che si basano sull’uso di semi di diverse specie vegetali per valutare la potenziale tossicità di

campioni liquidi o solidi (suoli, sedimenti, fanghi di depurazione, compost), prendendo in considerazione la germinazione e

l’allungamento radicale.



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Figura 9 Andamento dell’azoto durante il compostaggio

L’andamento dell’azoto è riportato nelle sue varie forme in Figura 9: l’azoto ammoniacale NH4 diminuisce

durante il compostaggio, soprattutto nella fase termofila a causa del calore. In ogni caso la concentrazione di

NH4 si stabilizza con la maturità del compost e vediamo come questa sia più bassa nel campione D indice di

maggior maturità; i nitrati non si cominciano a formare se non dopo che la temperatura è scesa al di sotto dei

30°C questo perché le alte temperature e l’eccesso di ammoniaca inibiscono l’attività e la crescita dei batteri

nitrificanti. Non sono state rilevate differenze nell’andamento dei nitrati se non uno sfalsamento temporale

dovuto a diversi momenti d’inizio del processo di nitrificazione ; comunque la concentrazione finale dei nitrati è

più alta per il campione D poiché il processo di sintesi è iniziato già il quinto giorno.



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Figura 10 Test di respirazione

I test di respirazione (Figura 10) sono significativi perché a una diminuzione della materia biologica organica

si accompagna una diminuzione dei valori di BOD e COD 2. Una diversa diminuzione dei due indici è dovuta alla

differenza fra la decomposizione organica e l’ossidazione chimica. La riduzione del rapporto BOD/COD significa

una sempre minor biodegradabilità; quando questo rapporto si avvicina a zero vuol dire che il materiale non è

2 BOD, acronimo dell'inglese Biochemical Oxygen Demand, rappresenta una misura indiretta del contenuto di materia

organica biodegradabile presente in un campione d'acqua. Il BOD misura la quantità di consumo dell'ossigeno da parte di

microrganismi a una temperatura fissata e in un periodo di tempo determinato.

COD è l'acronimo di Chemical Oxygen Demand, Il suo valore, espresso in milligrammi di ossigeno per litro, rappresenta

la quantità di ossigeno necessaria per la completa ossidazione dei composti organici ed inorganici presenti in un campione

di acqua.



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più biodegradabile, quindi tanto più è basso questo rapporto tanto più il compost è maturo. Bisogna tener

presente che il rapporto BOD/COD può solo tendere a 0, in questo caso questo aspetto è accentuato dalla

brevità del periodo di compostaggio e dalla presenza di materiali difficili da biodegradare.

Figura 11 Andamento CO2

Sono stati osservati anche l’andamento dell’anidride carbonica disciolta nel solido e la diffusione

dell’ossigeno (OUR). La CO2 parte da valori di 6.9, 5.9, 6.8, 7.4 mg g-1VS d-1 (mg g-1 volatile solids (VS) d-1) per

scendere a valori pari a 2.5, 1.8, 1.1, 1 mg g-1VS d-1 (Figura 11). Il valore finale dimostra che tutti i campioni

sono giunti a maturazione in particolare sono migliori i campioni C e D. Il rivoltamento della massa sotto questo

aspetto è quindi positivo per qualsiasi frequenza.

L’andamento dell’indice OUR (oxygen uptake rate) non è molto significativo non perché non sia importante

ma perché la differenza finale fra i vari campioni è trascurabile (Figura 12).

Figura 12 Andamento OUR

Possiamo vedere comunque alcune differenze dovute soprattutto al diverso andamento di temperature e

sviluppo dei microrganismi. Il basso valore del parametro OUR circa 3.61 mg g -1VS d-1 denota la maturità e

l’alta qualità del compost.



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Tabella 5 Batteri coliformi

Sono state prese in esame anche le quantità di batteri coliformi . Il risultato è facilmente prevedibile sulla

base delle temperature raggiunte dai vari campioni in quanto queste forme di batteri sono poco resistenti alle

alte temperature. I campioni a frequenze di rivoltamento più basse presentano quindi un compost più igienico,

fattore da non sottovalutare in generale, importante soprattutto nel caso di compostaggio di sterco di animali

domestici o altri materiali di dubbia provenienza.

Vediamo come il rivoltamento della massa debba avere una frequenza non troppo elevata per evitare di

inibire lo sviluppo dei microrganismi decompositori, un corretto sviluppo della fase termofila e un buon

mantenimento dell’umidità durante il processo. L’umidità finale dovrebbe essere il più bassa possibile per una

stabilizzazione del prodotto e una riduzione di peso, ma durante il processo questa non deve assolutamente

abbassarsi oltre un certo limite pena l’interruzione di tutto il processo di decomposizione. Quindi per svariati

motivi precedentemente elencati in dettaglio, fra le varie frequenze di rivoltamento prese in esame è da prefer ire

quella più lenta. Purtroppo non disponiamo di dati su frequenze intermedie fra quelle del primo esperimento

esaminato e quelle di quest’ultimo, però possiamo senz’altro dire che la frequenza di rivoltamento ottimale per

la massa dovrebbe essere compresa fra un giorno e una settimana. Anche in questo caso è auspicabile tenere

conto della composizione del compost: una massa più compatta avrà bisogno di rivoltamenti più frequenti e una

più porosa e meno reattiva potrebbe aver bisogno di essere lasciata a riposo per periodi più lunghi.

Un ulteriore studio [7] è stato preso in considerazione perché presentava un approccio più pratico. Prendeva

in considerazione il compostaggio domestico nei comuni e non come i precedenti solo il processo di

compostaggio svolto in laboratorio o comunque in ambiente controllato; questo aspetto è importante perché si

rapporta maggiormente con le reali condizioni di produzione del compost e cerca di capire se è un metod o

valido ed applicabile anche se svolto dal comune cittadino.

L’esperimento svolto in Grecia, ha interessato 90 famiglie medie in tre municipalità nelle vicinanze di Atene

(30 famiglie per municipalità). Le indagini hanno portato a quantificare la massa di rifiuti domestici pro-capite

che si sono rivelati essere oltre i 2 kg al giorno, di cui circa il 45% sono costituiti da rifiuti organici. Dopo aver

selezionato le famiglie è stato sviluppato e testato il prototipo di un composter; ed infine ne sono stati costruiti

90 esemplari che sono stati distribuiti alle famiglie.



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Il prototipo era un composter di 128l (Figura 13) con un sistema di mescolamento meccanico ed è diviso in 4

scomparti adibiti a:

carico

processo di compostaggio

raccolta compost e scarico

raccolta e scarico dei percolati

Figura 13 prototipo di composter

All’avvio del programma gli utenti sono stati istruiti sul processo di compostaggio . Sono stati dati alcuni

consigli come introdurre insieme ai rifiuti della zeolite (clinoptilolite) minerale con proprietà deodoranti di facile

reperibiltà in Grecia. Nonostante le informazioni iniziali e una linea sempre aperta fra le 90 famiglie e gli

sperimentatori al fine di risolvere qualsiasi problema, i problemi più grossi sono stati all’avvio del programma.

Nelle prime 5 settimane, infatti, le famiglie hanno segnalato problemi con cattivi odori, problemi nella rotazione

dell’albero di mescolamento, problemi di ostruzione del vano di raccolta dei percolati, produzione eccessiva dei

percolati e ostruzione della grata interna e della ventola del vano di carico, problemi dovuti alla presenza di

insetti. Le soluzioni trovate ai problemi riscontarti dagli utenti si sono rivelate perfettamente in linea con le

argomentazioni sopra esposte si deve mantenere i parametri di processo entro un capo adeguato onde evitare

l’insorgenza delle problematiche riscontrate, quindi la soluzione è mantenere umidità composizione

ossigenazione a livelli adeguati per evitare l’innesco di processi di decomposizione diversi da quello aerobico. Il

compost ottenuto è risultato di qualità in quanto: il prodotto è risultato abbastanza alcalino i valori del pH sono

leggermente elevati variano da 7 a 8,7, anche se non esiste un limite preciso viene indicato come intervallo di

riferimento quello compreso tra 6 e 8,5; questo è dovuto all’inserimento della zeolite che tende ad innalzare il

pH del prodotto. L’umidità media del compost è risultata essere 43-53%, che è leggermente elevata se si

considera che il limite massimo di umidità del compost di qualità è per molti Paesi, fra i quali l’Italia, il 45%

mentre il minimo si attesta sul 25%. La maggiore umidità era probabilmente dovuta a un ridotto tempo di



33

maturazione e non ha effetti negativi sul suolo. La presenza di carbone organico spaziava fra il 19% e il 32%

(entro i limiti definiti per il compost maturo 18-35% circa), ciò è attribuibile alla diversità dei rifiuti sottoposti a

trattamento. Il contenuto di azoto oscilla fra un minimo dello 0,8% e un massimo del 3,3%. Il limite dovrebbe

essere il 2%. Occorre però precisare che i valori più elevati sono stati rilevati nel primo ciclo di compostaggio

quando gli utenti erano meno esperti, nei successivi cicli è sempre rimasto sotto il 2%. I valori ampiamente

variabili di questo elemento sono dovuti ai diversi rapporti C/N del materiale di partenza e ai parametri di

svolgimento del processo. L’abbassamento dell’azoto è per esempio molto influenzato dall’aereazione, inoltre

bisogna precisare che l’ammoniaca volatile fa aumentare questo parametro, ma è facilmente eliminabile con un

periodo di riposo del compost, avendo l’accortezza che esso sia ben areato; anche il rapporto C/N del compost

maturo si mantiene entro i limiti. Un test molto interessante che non era stato osservato precedentemente è

quello sulla fitotossicità del compost, è un test importante perché chiarisce quanto il prodotto sia

successivamente utilizzabile sul terreno. Il test di fitotossicità consiste in un test di germinazione di alcuni tipi di

semi ben precisi posti nel terreno da testare, in base alla percentuale di semi che germogliano si calcola quanto

il terreno sia fitotossico o fitotropico. Nel caso in esame il terreno non si rivelava mai essere fitotossico e nella

maggioranza dei casi risultava fitotropico. Occorre notare che i valori massimi e minimi sono rilevati durante il

primo ciclo di compostaggio, nei cicli successivi i valori tendono a convergere verso valori ottimi (ad esempio,

nell’ultimo ciclo, tutti i campioni testati risultavano fitotropici).

1.4 Aspetti pratici del compostaggio domestico

Dal punto di vista pratico il compostaggio domestico è un’attività d’indubbia utilità ambientale, è utile al

compostatore che trae beneficio dai rifiuti organici che in breve tempo diventano concime e ammendante ed

evita il trasporto nei punti di raccolta. Gli aspetti più pratici del compostaggio riguardano la costituzione del

cumulo che per avere migliori caratteristiche di umidità e aereazione e rapporto C/N deve rispettare alcune

regole pratiche:

1. evitare il ristagno di liquidi, quindi si deve fare in modo che il cumulo sia appoggiato su un fondo

drenante che può essere di vario tipo. Anche direttamente sul terreno se questo è dotato di buone

caratteristiche, però è consigliabile appoggiare il cumulo su un intreccio di rami o materiali tenaci che

lo tengano leggermente sollevato dal suolo.

2. Evitare il più possibile la costituzione del cumulo a strati con caratteristiche troppo diverse tra lo ro in

modo che il processo di compostaggio sia uniforme e che il rapporto C/N sia costante senza

presentare picchi o valli di concentrazione.

3. Non pressare i rifiuti nel cumulo anzi se possibile rivoltarli per mantenere una maggior areazione.

Se si presenta la possibilità inserire degli elementi strutturanti che aumentino la porosità del cumulo

e che non pregiudichino la qualità del compost se non completamente decomposti, si può ad

esempio inserire pezzetti di legno gusci di frutta secca, noccioli, fogliami tenaci che non peggiorano

le caratteristiche del compost (se non completamente decomposti) e aiutano lo svolgimento del

processo.



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4. Il cumulo deve essere posizionato in zone con caratteristiche climatiche favorevoli. Sono migliori i

luoghi asciutti perché l’essiccamento non porta allo sviluppo di cattivi odori e in caso di necessità

risulta più facile bagnare il compost che asciugarlo.

5. Il compost non dovrebbe essere completamente isolato dal terreno per permettere l’accesso agli

insetti detrivori che splicano un’azione benefica sul processo.



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2. Aspetti normativi e leggi sul compostaggio

domestico

2.1 La normativa sul compostaggio

Gli aspetti normativi e la legislazione in materia di produzione di compost e di compostaggio sono ben

definiti al livello industriale. Al contrario, al livello domestico, costituiscono un argomento caratterizzato da

grande frammentarietà e dai confini spesso nebulosi. Soprattutto la mancanza di una dettagliata normativa al

livello nazionale lascia campo alla proliferazione di una miriade di normative al livello comunale difficili da

analizzare nella loro totalità; è però possibile analizzare la direzione generale verso la quale si muovono le

regioni ed i comuni.La normativa inerente il compostaggio industriale è dettagliata e definisce con precisione tutti gli aspetti del

processo:

- Viene definita la provenienza e la natura della materia prima: Il compost di qualità destinato al

mercato come ammendante o fertilizzante deve essere prodotto solo ed esclusivamente da rifiuti

organici da raccolta differenziata.

- Il processo nel caso del compostaggio deve essere prettamente aerobico.

- Vengono definite le qualità fisico-chimiche del prodotto finito che viene analizzato e controllato per

garantirne la qualità.

- Il compostaggio viene effettuato anche su rifiuti organici provenienti dalla separazione meccanica dei

rifiuti indifferenziati, producendo il compost grigio.

- Il compost grigio non può essere commercializzato e dev’essere inviato in discarica ed utilizzato

eventualmente per ricoprire gli altri rifiuti ivi presenti, il compostaggio dei rifiuti da inviare in discarica

viene effettuato per renderli più stabili diminuire i cattivi odori e ridurne il volume.

Entrando più nello specifico, nel decreto legislativo del 3 aprile 2006 n° 152, “Norme in materia d’ambiente”

non vengono fornite indicazioni specifiche ai fini del compostaggio domestico che è comunque visto comeun’iniziativa positiva; pur rimanendo in ambito generale si afferma chiaramente che i comuni e le regioni devono

incoraggiarne l’adozione. Anche le norme che regolamentano il compostaggio industriale, seppur specifiche,

sono in continua evoluzione. Infatti, conseguenzialmente al rafforzarsi della sensibilità verso i problemi ecologici

e della volontà di risolverli, il decreto legislativo 152/2006 è stato aggiornato e corretto dal decreto legislativo

04/2008 che modifica la definizione di compost di qualità: “prodotto, ottenuto dal compostaggio di rif iuti organici

raccolti separatamente, che rispetti i requisiti e le caratteristiche stabilite dall'allegato 2 del decreto legislativo n.

217 del 2006 (Revisione della disciplina in materia di fertilizzanti) e successive modifiche e integrazioni”. Il punto

focale di questa modifica è l’esclusione di qualsiasi altro processo di raccolta che non sia quello di raccolta



36

differenziata per la produzione di compost di qualità, l’allegato 2 del decreto legislativo 217/20063 definisce le

caratteristiche chimico-fisiche di ammendanti e fertilizzanti e quindi le caratteristiche che deve avere il compost

di qualità.

Il decreto legislativo 04/2008 ha cambiato anche la definizione di raccolta differenziata rendendola più

ristretta e precisa: si definisce raccolta differ enziata “la raccolta idonea a raggruppare i rifiuti urbani in frazionimerceologiche omogenee compresa la frazione organica umida, destinate al riutilizzo, al riciclo ed al recupero

di materia. La frazione organica umida è raccolta separatamente o con contenitori a svuotamento riutilizzabili o

con sacchetti biodegradabili certificati.

Da queste due definizioni e da una lettura più generale dei decreti legislativi sopra citati si evince che la

raccolta deve essere differenziata all’origine, viene escluso quindi a priori il processo di separazione fisico-

meccanico dei rifiuti per la produzione di compost di qualità. L’unica fonte possibile di materiale per il

compostaggio è divenuta quindi la raccolta differenziata che comporta per i comuni degli aggravi nei c osti di

gestione e nell’organizzazione: più contenitori, distribuzione di sacchetti biodegradabili, più giri di raccolta e più

veicoli impegnati nell’operazione. Tutti questi problemi sono risolvibili con minori aggravi economico -

organizzativi nelle aree urbane dove la raccolta di rifiuti è massiccia e frequente. Al contrario, nei paesi e

soprattutto nelle campagne, in generale nelle aree semirurali, il problema può rivelarsi difficilmente sormontabile

ed è proprio in tal caso che il compostaggio domestico si rivela la soluzione migliore.

Il compostaggio domestico non risente di nessuna delle norme sopra elencate, la raccolta dell’organico è

sicuramente differenziata all’origine, e la materia prima sarà sicuramente della migliore qualità. Il prodotto, cioè

il compost finito, non è sottoposto a nessun tipo di controllo poiché, non viene venduto a terzi ma, consumato e

utilizzato dallo stesso produttore. Inoltre, proprio in forza alla coincidenza delle due figure, fruitore e produttore,

il compost sarà più curato e controllato.

2.2 Aspetti favorevoli all’adozione di composter domestici

Una strada grandemente utilizzata per lo smaltimento dei rifiuti è la messa in discarica dei rifiuti organici non

differenziati o provenienti dalla separazione fisico meccanica, sottoposti a trattamento di compostaggio,

compost grigio, ma non più atti alla produzione di compost di qualità. Le istituzioni cercano sempre più di

limitare la messa in discarica dei rifiuti a causa del più elevato impatto ambientale e dei costi di gestione c he la

rendono più onerosa sul lungo periodo. Il D.lgs 36/2003 art.5 “attuazione della direttiva 1999/31/CE…” punta a

ridurre i rifiuti biodegradabili da collocare in discarica:

2008 -25% < 173 kg pro capite

2011 -50% < 115 kg pro capite

2018 -65% < 81 kg pro capite

3 Per la consultazione delle tabelle: http://www.camera.it/parlam/leggi/deleghe/06217dl2.pdf

http://www.camera.it/parlam/leggi/deleghe/06217dl2.pdf




37

Facilmente si nota come la riduzione dei rifiuti biodegradabili da collocare in discarica entro il 2018 sia

davvero consistente, questo perché il suo impatto ambientale è elevatissimo, ciò obbliga i comuni alla ricerca di

soluzioni alternative più ecologiche e virtuose fra le quali si trova sicuramente il compostaggio.

Inoltre bisogna notare che nel 2008 tramite il libro verde, “La gestione dei rifiuti biodegradabili nell’Unione

Europea” [8], l’Unione Europea (UE) ribadiva con forza la già individuata necessità di una riduzione dei rifiutibiodegradabili da inviare in discarica; essi risultano infatti i rifiuti urbani con un più alto impatto ambientale ,

individuando inoltre varie opzioni per farlo:

‒ la riduzione all’origine

‒ la raccolta differenziata (seguita da compostaggio o digestione)

‒ il compostaggio e la digestione anaerobica

‒ l’incenerimento (termovalorizzazione)

Le diverse opzioni sono elencate in ordine di qualità decrescente, come appare ovvio la migliore è ridurre la

quantità di rifiuti prodotti e da ultimo viene la termovalorizzazione che ha un più elevato impatto ambientale.

I rifiuti biodegradabili sono una parte merceologica importante dei rifiuti urbani presi nel loro complesso;

nell’unione europea costituiscono mediamente il 30% e il 40% dei rifiuti e variano fra un minim o del 18% ed un

massimo del 60%. La produzione di rifiuti biodegradabili è di circa 200kg pro-capite, di cui si stimano

differenziabili e compostabili 150kg circa. In molti paesi dell’UE la raccolta differenziata dell’organico non è ben

capillarizzata. Il rapporto Ispra del 2011(dati 2009) [9] evidenzia come in Italia, che rientra nella media europea,

circa il 10% dei rifiuti urbani sia sottoposto a trattamento biologico (compostaggio o digestione anaerobica) ciò

significa che circa il 70% dell’organico viene inviato in discarica (Figura 14).

Figura 14 Ripartizione percentuale della gestione dei rifiuti urbani (2009)[9]














38

I dati rilevati dall’Ispra [9] evidenziano come la situazione della raccolta differenziata sia molto variegata; la

media italiana dei rifiuti organici pro-capite raccolti in modo differenziato è di circa 62 kg di questi si raggiunge

una media di 93 kg abitante al nord, di oltre 43 kg abitante al centro e di 32 kg abitante per il sud, (Figura 15).

Questi grossi squilibri nei dati della raccolta differenziata sono ancora più evidenti a livello locale. La tabella 6 èuno specchio della situazione di alcuni comuni in provincia di Piacenza: si può notare che le differenze fra i vari

comuni nella percentuale di raccolta differenziata, indicative anche della raccolta dell’organico, sono notevoli (si

passa dal 70% circa all’8%).



39

Figura 15 Raccolta differenziata per frazione merceologica per macroarea geografica (dati Ispra 2009)[9]

frazione

organicaCarta Vetro Plastica Metallo legno RAEE

altri

ingomb.tessili selettiva Altro

Nord 93,1 63,4 40,9 15 8,6 18,3 4,6 6,8 1,6 1 1,4

Centro 43,5 57 19,3 7,7 4,7 9,3 3,3 1,3 1,2 0,4 2,7

Sud 31,6 25,7 16,5 5,2 2,3 2,9 2,4 6 0,6 0,2 0,7

Italia 62 49,1 28,2 10,2 5,6 11,2 3,6 5,4 1,2 0,6 1,5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100



40

]



41

COMUNE Totale

Rifiuti Prodotti

(t)

Produzi

one annua

pro capite

(kg/ab.)

Raccolta

Differenziata

RD (%)

AGAZZANO 1.232,20 584,5 37,9

ALSENO 2.925,70 597,5 65,5

BESENZONE 384,7 389 66,3

BETTOLA 1.543,50 509,1 24,6

BOBBIO 2.471,00 661,2 19,5

BORGONOVO VAL TIDONE 4.171,40 540,8 59,5

CADEO 3.864,90 624,7 64,9

CALENDASCO 1.483,40 591,7 65,1

CAMINATA 155,1 548 11,1

CAORSO 2.838,10 579,7 70,3

CARPANETO PIACENTINO 4.453,80 579,8 61,2

CASTEL SAN GIOVANNI 10.066,90 722 60,5

CASTELLARQUATO 3.277,70 686,7 42,6

CASTELVETRO PIACENTINO 3.780,90 677,5 63,7

CERIGNALE 83,9 493,2 7,3

COLI 523 522,5 13,7

CORTE BRUGNATELLA 429,9 624,9 7,1

CORTEMAGGIORE 2.883,90 634,2 65,1

FARINI 913,7 613,6 15,8

FERRIERE 1.029,00 663,4 8

FIORENZUOLA DARDA 9.390,60 617,6 66,7

GAZZOLA 1.867,20 922,1 53,5

GOSSOLENGO 3.093,80 580,2 66

GRAGNANO TREBBIENSE 2.685,50 611,2 66,6

GROPPARELLO 1.267,30 512,1 28,7

LUGAGNANO VAL DARDA 2.219,00 517 25,7

MONTICELLI D'ONGINA 3.759,50 687,2 71,5

MORFASSO 649,1 573,9 19,8

NIBBIANO 1.551,00 676,1 34,6

OTTONE 357,9 595,5 9,6

PECORARA 466,2 578,4 12,9

PIACENZA 79.017,30 765,6 50,7

PIANELLO VAL TIDONE 1.702,70 741,6 29,9

PIOZZANO 335,3 519,1 33,1



42

PODENZANO 6.680,80 735,8 74,4

PONTE DELL'OLIO 3.345,60 662,1 56,5

PONTENURE 3.534,60 555,3 70,9

RIVERGARO 5.319,70 773,4 45,9

ROTTOFRENO 6.063,50 526,2 69,3

SAN GIORGIO PIACENTINO 3.357,70 573,1 66,5

SAN PIETRO IN CERRO 419,5 445,4 63,7

SARMATO 1.914,20 667,4 70,8

TRAVO 1.567,40 780,2 29,1

VERNASCA 979,9 423,6 16,7

VIGOLZONE 2.884,50 668,8 63

VILLANOVA SULLARDA 909,2 461,8 61

ZERBA 65,5 696,5 13,6

ZIANO PIACENTINO 1.438,50 537,9 30,5

PROVINCIA 195.355,50 673,9 54,1

Tabella 6 Dati raccolta differenziata Arpaemr piacenza [11]

Le zone con le più alte percentuali di rifiuti raccolti separatamente sono quelle con densità di popolazione più

elevata dove è possibile un servizio di raccolta dell’organico porta a porta e dove i punti di raccolta non sono

eccessivamente distanziati tra di loro. Nelle zone meno popolose, piccoli comuni e zone semirurali, la raccolta

porta a porta è svantaggiosa dal punto di vista ambientale ed economico, in quanto i punti di raccolta, se

esistenti, sono eccessivamente distanziati tra di loro, rendendo così disagevole la raccolta differenziata.

Il compostaggio domestico trova la sua naturale collocazione proprio in questo contesto risultando per gli

abitanti di queste zone e per i piccoli comuni una delle migliori soluzioni, è a bassissimo impatto ambientale (si

evitano trasporti che spesso si rivelano essere la maggiore fonte d’inquinamento dei processi di smaltimento

centralizzati e altri utilizzi di macchinari), è economica (dal momento che un’eventuale campagna di

distribuzione di composter ha solo un ridotto costo di avvio e nessun costo di esercizio) , può permettere una

riduzione dei giri di raccolta (poiché la parte dei rifiuti che deve essere raccolta più frequentemente è proprio

quella organica, che si degrada producendo disagi), inoltre è una soluzione ben vista dall’opinione pubblica ed è

comoda per chi l’adotta, riducendo la quantità dei rifiuti da trasportare ai centri di raccolta e trasformando i rifiuti

in un prodotto utilizzabile in giardino o nei vasi come fertilizzante e strutturante.

Nella Tabella 7 e nella Tabella 8 troviamo alcuni dati Arpav della provincia di Padova [12]. I dati che più ci

interessano sono quelli sul compostaggio domestico. Vediamo come i comuni di medio/piccole dimensioni, ad

esempio i primi due comuni della Tabella 7, Borgoricco e Campo San Martino, abbiano molte unità di

compostaggio in relazione alla popolazione. Mentre i comuni più popolosi, come quelli della Tabella 8 compresa

Padova stessa, abbiano pochissime unità di compostaggio. La percentuale di raccolta differenziata rimane

molto alta in tutti i comuni di entrambe le tabelle, ne possiamo dedurre che il metodo centralizzato e quello del

compostaggio domestico si integrino a vicenda, ed il compostaggio vada a coprire le aree dove la raccoltadifferenziata sia più difficoltosa, a conferma di quanto precedentemente esposto.



43



44

Comune Abitanti FORSU

(frazione

organica)

Verde Vetro Carta e

cartone

Plastica Raccolta

differenziata

Rifiuto

totale

%RD Ut.

compostaggio

domestico

Borgoricco 8.478 470.840 389.520 286.260 520.550 29.880 2.138.513 2.862.213 74,7 1.198

Campo San Martino 5.784 320.450 207.038 174.575 498.431 17.527 1.532.155 2.351.737 65,1 913

Campodarsego 14.041 928.680 1.012.939 498.405 947.398 28.518 4.278.234 6.082.291 70,3 955

Camposampiero 12.211 747.660 642.988 454.772 1.113.285 21.888 3.683.633 6.342.705 58,1 1.624

Carmignano di Brenta 7.612 523.020 219.000 246.640 458.060 3.020 1.822.034 3.278.224 55,6 917

Cittadella 19.970 1.305.240 1.859.640 780.920 1.621.320 80.860 6.921.740 11.216.910 61,7 1.362

Curtarolo 7.221 348.800 460.422 261.051 447.653 7.873 1.943.320 2.824.968 68,8 867

Fontaniva 8.201 493.080 442.820 328.240 408.240 179.540 2.121.189 3.391.189 62,6 1.191

Galliera Veneta 7.141 595.020 639.080 263.180 619.450 26.400 2.685.980 3.642.230 73,7 673

Gazzo 4.282 239.240 242.475 134.480 207.615 0 1.066.805 1.541.360 69,2 462

Grantorto 4.704 267.380 230.200 141.720 236.760 0 1.132.046 1.666.246 67,9 575

Loreggia 7.259 404.420 376.920 234.110 487.544 21.540 1.926.791 2.605.531 74 927

Massanzago 5.885 275.280 206.852 156.808 281.585 7.612 1.186.942 1.815.660 65,4 767

Piazzola sul Brenta 11.207 624.040 876.700 338.620 594.850 5.380 2.961.784 3.998.134 74,1 1.573Piombino Dese 9.443 454.460 503.440 355.560 537.170 6.040 2.392.357 3.533.717 67,7 1.662

San Giorgio delle Pertiche 10.029 540.660 508.940 280.570 638.810 9.500 2.405.509 3.771.539 63,8 1.155

San Giorgio in Bosco 6.289 308.530 397.200 173.800 359.070 3.610 1.495.169 2.289.719 65,3 958

San Martino di Lupari 13.233 901.380 1.063.980 524.470 808.580 28.340 4.148.411 5.883.151 70,5 785

San Pietro in Gu 4.623 265.880 225.880 148.760 255.555 107.620 1.113.783 1.699.378 65,5 703



45

Santa Giustina in Colle 7.168 247.220 236.304 225.598 371.182 8.063 1.444.580 2.015.768 71,7 1.475

Tombolo 8.288 591.680 436.600 234.340 283.450 77.920 1.933.742 3.012.952 64,2 458

Trebaseleghe 12.656 650.760 655.380 414.930 597.486 30.760 2.938.629 4.580.619 64,2 1.669

Vigodarzere 12.873 706.300 940.697 374.816 612.914 7.782 3.212.970 4.540.027 70,8 862

Vigonza 22.075 1.620.360 2.159.840 725.335 1.474.610 30.260 7.112.972 10.244.842 69,4 1.450

Villa del Conte 5.530 234.060 104.476 186.342 305.138 5.617 1.127.697 1.798.649 62,7 989

Villanova di

Camposampiero

5.903 307.680 70.700 173.610 271.060 0 1.015.621 1.520.721 66,8 588

PD1 Totale 242.106 14.372.120 15.110.031 8.117.912 14.957.766 745.550 65.742.606 98.510.480 66,7 26.758

Tabella 7 Dati Arpav 2010 provincia di Padova bacino 1 [12]



46

Comune Abitanti FORSU Verde Vetro Carta e

cartone

Plastica Raccolta

differenziata

Rifiuto totale %RD Ut.

compostaggio

domestico

Abano Terme 19.725 2.681.795 1.580.040 592.650 1.331.800 0 7.730.483 15.114.788 51,1 152

Albignasego 23.284 1.641.060 1.452.450 765.740 1.543.340 153.970 6.722.469 10.065.189 66,8 828

Cadoneghe 16.131 1.598.380 985.264 465.735 897.437 462.030 4.912.288 6.820.396 72 428

Campodoro 2.737 168.420 249.380 83.640 94.610 0 690.062 970.552 71,1 222

Casalserugo 5.517 426.010 382.060 172.180 263.760 41.300 1.427.652 1.937.325 73,7 200

Cervarese Santa

Croce

5.749 424.020 359.400 189.250 280.000 27.950 1.454.603 2.217.513 65,6 327

Limena 7.740 554.900 644.870 264.160 929.509 12.800 2.956.542 4.460.932 66,3 729

Mestrino 10.986 749.880 708.930 323.000 612.430 2.620 2.966.235 4.233.355 70,1 581

Montegrotto Terme 11.181 1.810.020 1.098.130 695.360 718.230 41.010 5.235.351 8.002.411 65,4 417

Noventa Padovana 10.922 1.097.140 1.268.020 0 637.050 0 3.831.553 5.489.573 69,8 59

Padova 214.198 17.097.022 4.368.270 0 15.964.095 0 60.646.701 147.904.361 41 496

Ponte San Nicolò 13.325 1.318.850 668.160 0 910.360 0 4.218.160 5.997.710 70,3 491

Rubano 15.606 1.212.230 395.610 510.570 1.098.897 401.260 3.989.302 6.327.307 63 1.372

Saccolongo 4.916 305.910 294.990 138.800 151.580 31.550 1.102.671 1.779.731 62 0

Saonara 10.073 859.700 1.032.910 0 600.010 0 3.483.465 4.940.025 70,5 321

Selvazzano Dentro 22.305 1.724.550 2.245.610 658.860 1.412.580 1.840 6.848.734 10.328.074 66,3 102

Teolo 8.949 828.920 981.450 332.110 458.440 2.140 3.002.971 4.125.051 72,8 311

Torreglia 6.277 609.360 248.300 276.960 329.380 5.800 1.833.534 2.720.614 67,4 607



47

Veggiano 4.512 285.490 265.480 121.530 262.640 0 1.090.164 1.645.394 66,3 241

Villafranca Padovana 9.841 516.060 992.440 268.920 453.050 0 2.662.168 3.840.328 69,3 678

PD2 Totale 423.974 35.909.717 20.221.764 5.859.465 28.949.198 1.184.270 126.805.108 248.920.629 50,9 8.562

Tabella 8 Dati arpav provincia di Padova 2010 bacino 2 [12]



48

Il processo di compostaggio può praticamente assorbire tutti i rifiuti organici di una famiglia . Infatti, gli unici

rifiuti che non devono assolutamente essere inseriti sono gli oli e i grassi; in realtà, bisogna anche prestare

attenzione a non inserire nel materiale una percentuale troppo elevata di rifiuti di origine animale o di rifiuti poco

degradabili, al fine di ottenere un compost di elevata qualità e ridurre le eventuali emissioni odorose.

Figura 16 Materiali compostabili

Si nota facilmente come il panorama normativo sia a favore del compostaggio di tutti i generi ed in particolar

modo cerchi di incoraggiare quello domestico in virtù dei suoi indubbi vantaggi ecologici.

Possiamo portare un tipico esempio di normativa regionale italiana ad avvalorare queste conclusioni. Nel

D.G.R. n. 690/09 della regione Abruzzo “Linee guida per il compostaggio domestico dei rifiuti organici”, s i

ritiene che:

il compostaggio domestico o l’autocompostaggio porti vantaggi di tipo ambientale e economico per

la regione.

Sia dovere dei comuni introdurre agevolazioni fiscali per i compostatori.

Si debba promuovere il compostaggio in maniera capillare e ben organizzata.

Anche in questo caso vediamo come il compostaggio sia ben accetto, ma che ancora una volta si demandi

le iniziative e la regolamentazione più specifica ai comuni. Questo potrebbe creare un po’ di confusione se vi

fossero norme stringenti o particolareggiate da seguire per il compostatore e per il produttore del composter, ma

si evince dal panorama generale che non vi è nessuna regola legislativa rigorosa per il compostatore, che ha

come unici limiti quelli della convivenza civile; tanto meno vi sono regole per il produttore di composter, che ha

come unico obbligo quello di fornire un prodotto valido per soddisfare il cliente.



49

2.3 Iniziative favorevoli

Gli effetti derivanti dal panorama legislativo sopra accennato è quello di mettere in moto tutta una serie di

iniziative locali volte alla promozione del compostaggio domestico. Queste iniziative sono alquanto importanti

per l’eventuale produttore di composter fondamentalmente per due motivi:

La promozione pubblicitaria e la sensibilizzazione svolta dagli enti istituzionali amplia sicuramente lo

spettro dei possibili acquirenti.

Il produttore può entrare a far parte di iniziative pubbliche in cui vi è una grande distribuzione di

composter. Normalmente l’ente che promuove il compostaggio acquista grandi partite di composter

per rivenderle a prezzo agevolato o per distribuirle gratuitamente oppure prende accordi con il

produttore che venderà composter il cui costo sarà coperto in parte dall’ente promotore e in parte

dall’acquirente. In ogni caso vi sono grandi vantaggi sia per il numero di pezzi venduti sia per lavisibilità del prodotto.

Un esempio [13], particolarmente esplicativo, di come in tutta Europa vi siano iniziative a favore del

compostaggio domestico è lo schema di compostaggio domestico di Arun nella contea del West Sussex

nell’Inghilterra sud-orientale, dove il clima è piuttosto umido e la temperatura media giornaliera varia dai 10 °C

ai 25 °C. Lo schema risale al 1998. Fra le caratteristiche del distretto di Arun sono da evidenziare il territorio di

estrazione rurale e semirurale, per cui le abitazioni sono costituite per la maggioranza da ville o gruppi di ville

con giardino, e che la popolazione di circa 140.000 abitanti è costituita in buona parte da persone con

abbondanza di tempo libero da dedicare al giardinaggio.

Lo schema di compostaggio di Arun è stato ideato dal consiglio di distretto in collaborazione con il produttore

dei composter utilizzati, Lo schema prevedeva la vendita dei composter ad un prezzo vantaggioso durante

manifestazioni organizzate dal distretto. Le manifestazioni sono sempre state ampiamente pubblicizzate in tutto

il distretto, la partecipazione è stata buona, durante la prima manifestazione sono stati venduti 2800 composter

e al 2001 ne erano stati venduti 3600; inoltre, dopo la prima manifestazione è stata istituita una rete di famiglie

volontarie con la funzione di fornire assistenza ai nuovi utilizzatori di composter e promuovere l’iniziativa.

L’obiettivo dello schema era quello di assistere le autorità locali nel raggiungimento degli obiettivi s tabiliti dal

governo inglese relativamente alla percentuale di rifiuti domestici da riciclare o ridurre in compost da parte delleautorità locali. L’obiettivo era del 25 % dei rifiuti domestici da ridurre in compost o riciclare entro il 2005. Lo

schema si prefiggeva inoltre di incoraggiare il trattamento dei rifiuti in modo sostenibile ed economico in modo

da sottrarre rifiuti alla tradizionale eliminazione in discarica..

Altri punti interessanti dello schema di Arun oltre alla buona partecipazione sono stati: l’alta percentuale di

utilizzo (96.5%) e l’alta percentuale di acquirenti soddisfatti (75%), Il composter venduto aveva una capienza di

300 litri ed era alto 1.5m; alle famiglie veniva comunicato di mettere nel composter i rifiuti di cucina (compresi

carne e pesce) e di giardino e di usare il prodotto finale nei giardini. I l prezzo dell’intera operazione al 2001 non

aveva superato i 30.000 Euro considerando che le amministrazioni si erano accollate parte del costo dei

composter.



50

Traendo le somme di quanto visto sopra dal punto di vista puramente legislativo non vi è alcun vincolo per

produttori ed utilizzatori di composter. Il compostaggio è un’attività considerata da incoraggiare e in alcun modo

molesta; al contrario, vi è un ampio sottosuolo di incentivi, detrazioni ( i comuni hanno la possibilità di applicare

detrazioni sulla TIA) e iniziative di vario genere che possono favorire il compostatore e il produttore di

composter.

2.4 Analisi brevettuale

Nel corso del lavoro è stata svolta anche una ricerca dei brevetti, domande di brevetto e un’analisi del

panorama brevettuale inerente al prodotto. La ricerca e l’analisi è stata semplificata dal fatto che molti brevetti

sono ideati per l’industria quindi sono brevetti riguardanti composter meccanizzati di grandi dimensioni, che in

ogni caso non andrebbero in conflitto con il nostro prodotto. Alcuni brevetti analizzati riguardavano metodi di

compostaggio innovativi o comunque complessi, che sicuramente non facevano parte del nostro target. Questo

genere di brevetti sono comunque stati analizzati per trovare qualche spunto o per vedere com’erano staterisolte alcune problematiche; in definitiva per farsi un’idea generale del problema che prevalicasse l’ambito del

compostaggio domestico.

I brevetti più prettamente vicini al nostro tipo di mercato quindi riguardanti il compostaggio domestico sono

stati analizzati più nel dettaglio e ne sono stati selezionati una quarantina che ha nostro parere restituiscono

una buona visione d’insieme del panorama brevettuale. La ricerca e l’analisi si è limitata ha una definizione

delle problematiche e del panorama d’insieme poiché in fase di concept design non serviva un’analisi più

approfondita, anche perché come è emerso dal nostro studio spesso il brevetto o la richiesta di brevetto è

imperniata su piccoli particolari non ben definibili in questa fase.

In definitiva dalla ricerca è emerso che la maggior parte di brevetti riguardanti i composter non sono

d’ostacolo per un’azienda che si affaccia su questo mercato. Questo perché non si può brevettare un composter

nella sua totalità, visto che concettualmente è solo un recipiente per i rifiu ti. Il brevetto in realtà tutela solo piccoli

particolari, quali metodi di assemblaggio nel caso di composter costituiti da lastre da incernierare fra loro,

particolari metodi di chiusura e di scarico, sistemi di aereazione, o sistemi meccanici per la separazione e la

triturazione dei rifiuti.

Di seguito si riportano alcuni brevetti presi in considerazione:

Cassa di compostaggio [15] di Figura 17 la cassa è descritta con dovizia di particolari e può essere costruita

in vari materiali; la domanda di brevetto verte soprattutto sul sistema di chiusura/scarico; la cassa è senza fondoe non presenta grandi peculiarità.



51

Figura 17 Estratto 15. brevetto FR2889670A1 [15]

Brevetto europeo [16] che verte invece sulla particolarità di fornire un contenitore che può funzionarealternativamente da composter o da inceneritore per rifiuti. (Figura 18)



52

Figura 18 Estratto brevetto GB2346366 [16] Composter/inceneritore

L’oggetto in analisi è abbastanza particolare per la sua duplice funzione, ma non presenta innovazioni dal

punto di vista del compostaggio.

Normale composter a campana [17], presenta la possibilità di poter essere decorato con varie stampe

scelte dal compratore ad esempio fogliame, fili d’erba, fiori, etc….



53

Figura 19 Estratto brevetto GB2454072A [17]

Il composter vero è proprio è coperto dal “foglio” stampato che può esservi collegato tramite delle clip e può

essere ancorato a terra.

Un brevetto internazionale [18] che mostra caratteristiche originali e si dimostra più complesso è quello di

Figura 20. Esso è dotato di varie strumentazioni, ed è costituito da un guscio (10) dalla capienza pressappoco

di 80l in cui è situato un mescolatore (12), costituito da un cono con delle increspature (18). Il sistema di

mescolamento è messo in movimento da un motore elettrico (16) alimentato da un pannello solare (14), il cono

può girare molto lentamente visto che il suo scopo , più che di rivoltare il compost, dovrebbe essere quello di

mantenere la temperatura costante quando il sole batte sul composter. Sul fondo è presente una griglia (20)

che lascia filtrare i percolati. Sulla sommità è presente un contenitore d’acqua (22) disegnato per raccoglierel’acqua piovana; questo è dotato di una griglia e di una valvola (24) per permettere il flusso d’acqua verso

l’interno del composter . La valvola può essere controllata manualmente o da un sensore d’umidità (26) . Un

sensore di temperatura (28) accoppiato ad un display (30) può aiutare a monitorare il processo di

compostaggio, sulla sommità un coperchio (32) può essere tolto se l’umidità del compost si rivela eccessiva.



54

Figura 20 Estratto brevetto WO2008/015385 [18]

Il brevetto [19] di Figura 21 è interessante. Senza scendere nei dettagli dei vari particolari che non hanno

caratteri di novità, si vede che si diversifica dai normali composter perché presenta una soluzione di tipo

modulare. Questo approccio è favorevole sia al produttore sia al consumatore poiché il primo può distribuire

composter di qualsiasi dimensione producendo sempre gli stessi pezzi (con meno stampi e iniezioni di minori

dimensioni); il secondo invece può acquistare l’oggetto singolo e poi espanderlo in base alle sue necessità . La



55

possibilità di un composter modulare è stata tenuta presente fra i pregi e i difetti dei vari composter presi in

esame per il concept design.

Figura 21 Estratto brevetto US2009/0100888 [19]

Nel brevetto internazionale [20] di Figura 22 si osserva un composter a 3 vani con due aste 11 e 5 checontrollano le aperture fra i vani. Il corpo del composter è traforato e anche se non è molto chiaro dal disegno è

previsto un sistema di movimentazione, che dovrebbe anche aiutare il passaggio da un vano all’altro.



56

Figura 22 estratto brevetto WO2010/022939 [20]

Non mancano brevetti di composter rotanti [21] come quello di Figura 23 che presenta 2 vani per

permetterne il riempimento alternato. Tale tipologia di composter è molto efficace nel rivoltamento del compost

favorendone il rimescolamento dei vari strati. Aspetto positivo per il processo ma prima dello svuotamento

occorre attendere che anche l’ultima carica di materiale fresco (indistinguibile dalle altre a causa del

rivoltamento) sia decomposta. Questo è di ostacolo a una desiderabile continuità del processo. Questo

composter ovvia al problema con la suddivisione del corpo in due scompartimenti utilizzabili a turno. Soluzione

che grazie alla facilità ed all’efficacia del sistema di rivoltamento è altamente competitiva seppur più costosa e

più ingombrante rispetto alla verticale.



57

Figura 23 Estratto brevetto ES2147504 [21]

Sono stati trovati anche dei brevetti [22] meno attinenti agli scopi che si prefiggeva questo lavoro perché

troppo complessi e dotati di apparecchiature automatizzate che li rendono più simili ad elettrodomestici che a

composter. Se né riporta un esempio in Figura 24 dove si nota un composter con una complessa unità di

smistamento e triturazione dei rifiuti (2) che dovrebbe separare i materiali compostabili da quelli non

compostabili inviando ai rifiuti semplici il materiale troppo sottile e l’acqua in eccesso.

Nel disegno vediamo l’unità di smistamento (2), la pompa (4), un separatore d’acqua (6), e il composter (8 ).

L’unità di smistamento è costituita dall’ingresso (10) che porta i rifiuti in un trituratore o maceratore (12); in fondo

alla camera di triturazione c’è un lama (14) messa in rotazione dal motore (16); i rifiuti triturati escono

dall’apertura (18) connessa ad un tubo (24). Nella parte alta del trituratore vi sono 2 ingressi uno per le acque

grigie (20) e uno per le acque di ricircolo provenienti dal separatore (22). Le acque grigie possono essere

utilizzate quando si intenda scaricare i rifiuti nelle fognature tramite il tubo (28 ). La valvola (26) può inviare i

rifiuti organici alternativamente indietro verso la camera di triturazione tramite il tubo (34) oppure li può inviare

nella camera di pompaggio (32) tramite il tubo (30), oppure come già visto alle fognature. La camera di

pompaggio a sua volta invia i rifiuti al separatore d’acqua che dovrebbe essere collocato all’esterno insieme al

composter. La valvola può essere posizionata manualmente in base ai rifiuti che si deve eliminare.



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Figura 24 Estratto brevetto GB2406804 [22]

Questo breve elenco di brevetti non desidera essere esaustivo, è semplicemente una selezione degli ol tre

50 brevetti esaminati. I brevetti dell’elenco sono stati scelti in modo da dare un’idea approssimativa dell’ampia

varietà di soluzioni presenti nell’ambito dei composter domestici, soluzioni che vanno dalla semplice cassa di

compostaggio a composter che si rivelano essere veri e propri elettrodomestici. Inoltre molti brevetti hanno

fornito spunti ed idee per le proposte di composter che vedremo più avanti, e che cercano di unire le soluzioni

che sono parse vantaggiose ed eliminare i difetti che sono stati rilevati. Quindi l’analisi dei brevetti è stata

fondamentale sia come punto di partenza nello sviluppo del concept design sia per rendersi conto quanto fosse

ampio il margine di manovra per non andare ad incappare in brevetti esistenti, Questo si è rivelato poco

restrittivo poiché tutte le domande di brevetto vertevano su aspetti molto particolari dell’oggetto e quanto più il

brevetto scende nei particolari quanto più il suo margine di copertura su altre iniziative è limitato.



59

3. Analisi di mercato

3.1 Analisi di alcuni composter in commercio

Per prima cosa sono state analizzate le varie tipologie di composter esistenti sul mercato: essi si dividono

principalmente in due configurazioni, quelli verticali e quelli orizzontali. I composter verticali si dividono a loro

volta in statici e con sistema di rivoltamento. Ogni configurazione ha svantaggi e vantaggi inerenti alla praticità

del composter e alla produzione del compost, alla difficoltà e al costo di produzione ; infine vanno prese in

considerazione le problematiche riguardanti il mercato.

Figura 25 Composter verticale utilizzato nello schema di Arun

I composter di tipo verticale (Figura 25) presentano vari vantaggi pratici e sono di facile realizzazione per

l’azienda: pochi componentri, nessuna intelaiatura, nessuna parte in movimento, possono essere totalmente

realizzati in materiale plastico riciclato, possono essere modulari. Inoltre sono i composter più economici;

questo è un aspetto da non trascurare poiché favorisce la diffusione dei composter in seno ai vari tipi di utenza.

Per gli utilizzatori i composter verticali sono economici, di facile utilizzo, molto semplici da tenere puliti, da

caricare e scaricare. A questi vantaggi si affiancano svantaggi nel processo di compostaggio: spesso

presentano una maggior lentezza nel processo, sopportano peggio il riempimento con cariche di rifiuti troppo

lontane dall’ottimale e sono più vulnerabili ad asfissia nel caso di cariche troppo compatte.



60

Figura 26 Composter orizzontale rotante

I composter di tipo orizzontale (Figura 26) presentano maggiori difficoltà costruttive a causa di un telaio che

deve reggere il serbatoio ruotante, presentano delle parti in movimento, hanno più componenti e devono essere

realizzati con più accortezza poiché presentano de lle sollecitazioni più elevate, possono richiedere materiali a

più elevata resistenza e sono ingombranti, sono molto costosi (il costo medio risulta almeno il doppio di unnormale composter verticale, aspetto che potrebbe scoraggiarne la diffusione). Presentano caratteristiche molto

buone per il processo di compostaggio e una gran facilità nell’ottenere il sistema di rivoltamento e sono

comunque di buona manutenibilità.

Figura 27 Composter verticale con movimentazione



61

I composter verticali con sistema di rivoltamento presentano alcuni vantaggi dei verticali statici quali la

modulabilità, i ridotti ingombri e l’assenza di intelaiature. Si presenta l’aggravio progettuale di un’efficace

sistema di rivoltamento che scatena tutta una serie di domande: nel caso di composter di dimensioni

abbastanza sostenute dai 300l ai 900l è possibile creare un sistema di rivoltamento manuale? Servono degliingranaggi riduttori? Che sforzi sono da prendere in considerazione? Che forma deve avere il movimentatore?

A vite? A lame? Tutte domande alle quali non è possibile rispondere senza la costruzione e sperimentazione di

un prototipo. In ogni caso il movimentatore sicuramente impone delle modifiche nella struttura del composter

che dovrà essere più rigido per resistere, senza svergolamenti, all’azione del movimentatore. Il movimentatore

dovrebbe essere costruito in acciaio, problema non trascurabile nell’ottica di un’azienda la cui produzione è nel

campo delle plastiche. Si presenterebbero difficoltà di manutenzione, carico, scarico e scorrimento del materiale

che potrebbe rimanere bloccato. I composter verticali con movimentatore dal punto di vista di qualità del

processo di compostaggio sono migliori dei composter verticali statici e sono assimilabili a quelli orizzontali

rotanti. Il sistema del composter verticale con sistema di movimentazione è da prendere in considerazio ne per

composter di grandi dimensioni come nella Figura 27 visto che la movimentazione manuale di un composter

ruotante di grandi dimensioni sarebbe forse più difficoltosa.

Figura 28 Mini composter da interni

Esistono anche composter più tecnologici e costosi con ventole per aereazione forzata alimentate da

pannelli solari ed altre soluzioni particolari, ma questo provoca un inaccettabile aggravio nei costi rispetto al

piccolo o addirittura nullo miglioramento delle caratteristiche. In particolare questo tipo di composter ha una

progettazione volta più verso una riduzione dei cattivi odori che nella direzione di un buon prodotto finito, quindi

tendono ad essere più essiccatoi che vere e proprie compostiere.



62

Figura 29 Composter più tecnologici e costosi

3.2 Individuazione del mercato

All’interno del mercato si individuano delle esigenze difficilmente compatibili fra loro, queste differenti

esigenze derivano soprattutto da una differenza di fondo: avere o non avere un giardino, altre aree verdi, orti o

simili.

Coloro che possiedono un’area verde, saranno propensi ad acquistare un composter di dimensioni intorno ai

300l, in quanto c’è una grande produzione di materia organica verde. Inoltre questi avranno meno bisogno di un

sistema di rivoltamento in quanto meno disturbati dagli eventuali cattivi odori e in quanto i loro rifiuti saranno in

massima parte rifiuti di origine vegetale. In tal caso è più conveniente un controllo sulla composizione ; avranno

bisogno di un composter con meno prese d’aria per favorire il mantenimento della temperatura in inverno, ed il

sistema di raccolta dei percolati non è determinante.I compostatori che non hanno aeree verdi, al contrario

avranno bisogno di un composter di piccole dimensioni circa 50-80 litri facilmente posizionabile in casa o in

terrazzo con un sistema di rivoltamento manuale che riduca a zero le emissioni odorose, Il sistema di

rivoltamento si rivela di più facile realizzazione a causa delle contenute dimensioni e dei contenuti sforzi, inoltre

nel contesto casalingo è più accettabile una essiccazione del compost che la produzione di cattivi odori e la

vaschetta di raccolta dei percolati è indispensabile. Prima di decidere su quale scelta orientarsi bisogna

prendere in considerazione altri aspetti pr atici del mercato del composter, bisogna cioè capire quali siano gli

utenti più propensi ad acquistare un composter.

Coloro che hanno piccoli giardini o piccoli orti quindi hanno bisogno di smaltire delle buone quantità di

organico verde e traggono vantaggio dal prodotto finale

I fruitori che si trovano a distanze non trascurabili dai punti di raccolta dell’organico o dei rifiuti in

generale

I residenti in comuni che applicano sgravi fiscali o incentivano l’adozione di un composter in qualsiasi

altro modo



63

Il compostaggio con composter presenta quindi maggiore attrazione per coloro che hanno una buona ma

non eccessiva quantità di rifiuti verdi da smaltire, giardini o piccoli orti, questo perché la figura che deve smaltire

maggiori quantità di rifiuti organici sarà più propensa a farlo tramite il compostaggio in cumuli, Inoltre bisogna

tener conto della possibilità di utilizzo del prodotto finale: l’utente sprovvisto di giardino o di un’area verde su cui

impiegare il prodotto finito avrà poi delle difficoltà nell’utilizzo del compost e sarà quindi poco propenso alcompostaggio. Un ulteriore fattore che può invogliare l’utente all’adozione della pratica del compostaggio è la

lontananza dai punti di raccolta dei rifiuti; infatti, tenendo conto che, la maggior parte dei rifiuti di una famiglia,

fino all’80%, sono biodegradabili, ed è proprio la frazione umida dei rifiuti che crea i maggiori disagi se non

smaltita rapidamente, l’adozione del compostaggio può risolvers i con una diminuzione dei viaggi di trasporto dei

rifiuti ai punti di raccolta e quindi rivelarsi per l’utente una fonte di risparmio e una comodità. Il fattore che forse

influenza maggiormente l’adozione del compostaggio tramite composter risulta essere l’incentivazione e la

pubblicizzazione del suddetto da parte dei comuni. Incentivazione sempre più diffusa grazie all’apparato

legislativo già visto; bisogna specificare che le normative precedentemente esposte pur essendo in parte

italiane sono in linea con la direzione generale in cui si sta muovendo tutta l’Europa. Tutti i comuni vedono di

buon occhio l’adozione del compostaggio, in particolare quelli più lontani da grandi siti di compostaggio

centralizzato saranno più interessati. Successivamente si osserva che i comuni meno urbanizzati ed

eventualmente con grande estensione territoriale (bassa densità di popolazione, quindi con giri di raccolta dei

rifiuti più distanziati temporalmente e con punti di raccolta spesso distanti tra loro), tramite la massiccia

adozione del compostaggio domestico, potranno avere sgravi nei costi di gestione e organizzativi della raccolta

dei rifiuti. Riassumendo, il settore di mercato all’interno del quale collocare il composter si identifica

nei comuni a carattere semirurale e rurale in cui abbondano tutti gli elementi sopra esposti: le abitazioni con

giardino, gli eventuali piccoli orti, famiglie numerose, punti di raccolta lontani e giri di raccolta dispendiosi e

difficoltosi.





65

4. Design e proposte

4.1 Caratteristiche generali

Tenendo conto di quanto esposto fino ad adesso si è cercato di sviluppare delle idee da proporre in modo da

trovare il compromesso ottimo fra produzione del compost, esigenze di mercato, esigenze del produttore ed

esigenze dell’utente.

Innanzitutto si è cercato i punti fermi da inserire nelle specifiche tecniche dell’oggetto. Fra i vari parametri

quelli meno difficoltosi da definire sono state le dimensioni. La capienza dell’oggetto in esame non può essere

troppo ridotta perché si rischia di produrre un composter poco funzionale. Tenuto conto della quantità di rifiuti

organici medi pro-capite della famiglia media, si stimano 120-150 kg/ab annui dei quali circa l’70-80% sono

compostabili, della densità media dei rifiuti umidi e verdi 0,5kg/l, si può arrivare a sottoporre a compostaggio

circa 800 litri di materiale all’anno. Tenuto conto anche delle dinamiche del processo di compostaggio in cui si

ha una notevole riduzione di volume, dei tempi del processo che solitamente non superano i 6 mesi e infine

dell’ingombro dell’oggetto, si è optato per una capienza in linea con la maggior parte dei prodotti che si trovano

in commercio compresa fra i 250l e i 350l. L’altezza del composter è stata fissata a circa 1m per motivi di

praticità di carico e di stabilità il composter non può essere troppo alto e per motivi di ingombro laterale e di

sicurezza non deve essere troppo basso. Nel caso di composter vertica le si è deciso per favorire la discesa del

materiale e per ridurre la pressione sia sulla parte inferiore del composter sia sul materiale stesso sottoposto a

compostaggio, che la forma più idonea fosse quella tronco-conica o piramidale, (anche questa soluzione già di

larga diffusione sul mercato e quindi ampiamente sperimentata).Un punto su cui la decisone è stata disagevole è stata la scelta della configurazione dell’oggetto, ridotto il

campo ai soli verticali statici e orizzontali rotanti si ricordano velocemente i vantaggi e gli svantaggi delle due

configurazioni:

• la configurazione verticale è più semplice ed economica, è adatta alla maggior parte dei

compostatori domestici è difficile il rivoltamento.

• La configurazione orizzontale è più costosa, deve essere riempita in tempi brevi se non in una carica

singola, prevede un telaio e ben si presta al rivoltamento. La complessità è maggiore e più

difficilmente realizzabile in un materiale singolo.

Essendo di maggior interesse un composter economico sia per il produttore sia per l’incremento della

diffusione del compostaggio domestico ci siamo orientati maggiormente verso lo sviluppo del composter

verticale favorito dalla maggior economicità e dalla conseguente collocazione in una fascia di mercato più

bassa, dalla facilità nello svilupparlo in sola plastica e per la possibilità di produrre l’oggetto con meno stampi.

Sulla base di queste considerazioni si è pensato di proporre più modelli di tipo verticale in ogni caso è stata

proposta almeno un’idea di composter per ogni tipologia. Passiamo ad esaminare le varie proposte fatte

all’azienda esaminandone i vari pregi e difetti. Si è inserito una tabella con alcune specifiche e i loro pro e contro.



66

Volume (capienza) 300-250 l Miglior compromesso fra capienza ed ingombro inoltre è il

volume ottimale stimato dei rifiuti annui di una famiglia media

con piccolo giardino

Configurazione Verticale o

orizzontale

La configurazione verticale è migliore per motivi di ingombro

e manutenzione, inoltre si presta ad un riempimento

progressivo; di contro ci sono maggiori difficoltà per inserire

un eventuale sistema di rivoltamento.

La soluzione orizzontale rende molto più agevole il

rivoltamento; di contro ha bisogno di una struttura portante,

quindi maggiori ingombri e soprattutto ha lo svantaggio di

dover essere riempita tutta in una volta o comunque in un

brevissimo lasso temporale; più difficoltosa è anche la

raccolta dei percolati

Forma Conica,

piramidale a base

quadrata o

rettangolare, in

alternativa

cilindrica o a

colonna

la conica e la piramidale sono le soluzioni ottimali per motivi

di pressione sul materiale in fondo al composter; è agevolata

la discesa del materiale inserito e la manutentibilità ;, buona

anche la soluzione retta poiché, con piccoli peggioramenti

delle due caratteristiche prima esposte, permette minore

ingombro

Dimensioni Altezza compresa

tra i 90 cm e il

metro

Per favorire un facile carico dell'organico

Fondo Traforato e

leggermente

sopraelevato dal

suolo

Permette una migliore aereazione del compost e un miglior

sgrondo dei percolati

Vaschetta di raccolta

dei percolati

Montabile e

smontabile

Essenziale per esigenze di emissioni odorose e per

permettere alle famiglie di tenere il composter anche

vicinissimo a casa o su lastricati; in caso di utenza lontano da

casa (ad esempio nell'orto o in un giardino) può non essere

inserita con un miglioramento della manutenibilità

Coperchio Spiovente Deve solo evitare l'ingresso di pioggia e animali nel

composter potrebbe essere dotato di prese d'aria apribili e

chiudibili



67

divisibilità Smontabile in più

parti

La soluzione migliore potrebbe essere un composter

divisibile in modo da agevolarne il trasporto; dato l'ingombro

inoltre si presenta l'opportunità per il fruitore di aprire il

composter a metà per un più facile scarico

Prese d'aria

Corpo del

composter

prevalentemente

liscio o con poche

prese d'aria

Pro: migliori qualità di isolamento e quindi mantenimento

della temperatura (parametro critico del processo di

compostaggio), più facile manutenzione, maggiore facilità di

realizzazione, migliore protezione del contenuto da animali

pioggia etc…

Contro: potrebbe verificarsi un basso apporto d'aria con la

conseguenza di cattivi odori ed errato processo di

compostaggio; bisogna però puntualizzare che tali problemi

sono quasi nella totalità dovuti ad un errato riempimento del

composter e molto difficilmente ad un basso apporto di

ossigeno dall'esterno.

Molte prese d'aria

o altri tipi di

soluzioni per

migliorare la

circolazione d’aria

Pro: maggiore ventilazione e apporto di ossigeno, maggiore

difficoltà nella formazione di cattivi odori

Contro: maggiori difficoltà costruttive, difficoltà rilevanti nel

mantenere livelli di umidità e temperatura adatte al processo

di compostaggio, rilevante rischio di effettuare solamente un

processo di essiccamento senza la decomposizionedell'organico

Sistema di

rivoltamento

Albero con pettini,

lame, etc.. Per la

soluzione

verticale

Positivo per mantenere la massa porosa e favorire la

circolazione dell'aria, ma potrebbe portare qualche difficoltà

nella manutenzione potrebbe comunque rappresentare il

valore aggiunto del composter



68

4.2 Modelli proposti

All’azienda sono stati proposti 14 modelli tramite bozze corredate dei pregi e difetti relativi alla soluzione.

Ogni soluzione è stata ideata con un occhio di riguardo verso il lato estetico poiché spesso il composter viene

locato in giardini e quindi l’impatto estetico deve essere il più basso possibile.

Il primo modello proposto è il classico composter verticale statico che ha ormai una larga diffusione e

continua a venir prodotto dalla maggior parte delle aziende.

Vediamo come questo modello (Figura 30) sia di stampo tradizionale; ha i vantaggi di essere una soluzione

ben collaudata ed ha come principale svantaggio la già massiccia presenza di prodotti simili sul mercato . Si è

mostrato anche come questo modello potrebbe essere realizzato con un sistema di rivoltamento. Riassumendo

i vantaggi di questa configurazione troviamo la semplicità costruttiva (la possibilità di realizzarlo con l’uso di

pochi stampi) e la possibilità di prevederne la divisione in più parti. Il vero unico svantaggio è la già massiccia

presenza sul mercato, quindi essenzialmente il fatto che il prodotto sia poco innovativo.



69

Figura 30 Modello 1



70

Figura 31 Modello 2

Il modello in Figura 31 presenta essenzialmente i vantaggi del modello prima esposto. Ci sono alcune

differenze da evidenziare; può essere diviso in lastre (quindi stampaggi di minor dimensione e parti piùfacilmente trasportabili), sono però presenti più stampi e quindi un maggior costo per l’azienda. Inoltre potrebbe

presentare un leggero aggravio nella manutenibilità . Con queste piccole precisazioni i vantaggi e gli svantaggi

del modello sono gli stessi del precedente.



71

Figura 32 Modello 3



72

Figura 33 Modello 3 varianti e particolari

Il modello presentato in Figura 32 e Figura 33 presenta parecchie innovazioni. Una configurazione di questo

tipo è frutto delle varie considerazioni e ricerche svolte sul processo di co mpostaggio, potrebbe portare dei

vantaggi nel processo. Questa configurazione oltre alla sua totale novità porta dei grandi vantaggi

nell’areazione favorita dalla presenza dei vani e dei divisori traforati e nella divisione delle tre fasi del

compostaggio (vantaggio utile soprattutto nel caso di compostaggio domestico con una graduale introduzione

dei rifiuti). Oltre ai problemi dei costi causati dalla presenza di tante parti diverse e quindi altrettanti stampi,

peraltro abbastanza complessi, si aggiunge il problema della manutenzione e della pulizia che potrebbero

risultare difficoltosi a causa delle griglie e delle lame del movimentatore. Sono presenti vari dubbi che non

possono essere risolti se non previa sperimentazione, cioè gli effettivi vantaggi pratici nel processo di

degradazione dell’organico, l’effettiva efficacia del sistema di rivoltamento , lo sforzo che il sistema di

rivoltamento stesso deve sopportare, la dimensione ottimale dei fori nelle griglie, e altri particolari che rendono

necessari la realizzazione di un prototipo e una sperimentazione.



73

Figura 34 Modello 4

È stato proposto anche un modello che sfrutta un doppio guscio (Figura 34) per aiutare l’aereazione durante

il processo: il guscio interno è traforato, l’intercapedine fra questo e il guscio esterno è abbastanza ampia da

permettere una libera circolazione dell’aria. Il guscio esterno è necessario per riparare il compost in

maturazione dalla pioggia e dai vari eventi atmosferici e per aiutare il mantenimento della temperatura ottimale;

inoltre diminuisce in parte la perdita di umidità da parte del compost. Questa tipologia di composter supera,

almeno in linea teorica (manca la sper imentazione), il problema dell’areazione, ammesso che la massa del

compost non sia particolarmente compatta e bagnata. Permangono dubbi che una tale configurazione favorisca

eccessivamente l’essiccazione del materiale. Risultano chiaramente più problematiche la manutenzione e lo

svuotamento a causa della camicia interna. È da notare la difficoltà nel costruire il sistema di apertura per lo

svuotamento.



74

Figura 35 Modello 5

Il modello di Figura 35 è un semplice modello di composter rotante . Si è pensato di proporlo per i suoi

indubbi vantaggi nonostante l’azienda fosse più orientata verso la realizzazione di un composter statico . Infatti,

questo composter presenta grande facilità nella realizzazione di un sistema di rivoltamento poiché basta fornirlodi un sistema di rotazione che può essere di vario tipo, può variare in base alle dimensioni, etc…, e di rilievi

interni che aiutino il rivoltamento del materiale impedendogli di scorrere e rimanere sul fondo del composter; è

necessario un solo sportello che funge da carico e scarico e può essere orientato nella posizione più comoda. I

difetti di questo tipo di composter sono tutti da cercare nella realizzazione: presenta parti in movimento che

devono sopportare sforzi maggiori, ciò significa spessori della plastica maggiori; ha bisogno di un telaio di

sostegno con diverse parti da realizzare, quindi più stampi e maggior costo ; inoltre la presenza del telaio di

supporto provoca maggiori ingombri e minor stabilità su terreni cedevoli quali i giardini; presenta il difetto di un

totale rimescolamento dei vari strati a livelli di maturazione differenti rendendo obbligatorio il riempimento

completo e lo svuotamento completo. Il prodotto è ampiamente presente sul mercato con fascia di prezzo alta e

non presenta caratteri di novità positivi. Bisogna anche tener presente che l’impatto estetico dell’oggetto in

un’eventuale giardino è superiore a quello di un ipotetico composter statico a campana, inoltre la fascia di

prezzo alta potrebbe scoraggiare il compratore dall’acquisto ed orientarlo verso una facile ed economica

soluzione “fai da te” (esempio in Figura 36)



75

Figura 36 Composter rotante fatto in casa

Figura 37 Modello 6



76

Non c’è molto da dire sul modello in Figura 37, è stato proposto solo per mettere in luce la possibilità di un

composter modulare con il quale sia possibile ottenere la capienza desiderata. Ovviamente tale opzione ha gli

stessi vantaggi e svantaggi del modello 2. Sul mercato non sono molto presenti composter modulari; questa

scarsa presenza è controbilanciata dall’estrema varietà di soluzioni in termini di dimensione presenti in venditache rendono superfluo l’approccio modulare.

Figura 38 Modello 7

La soluzione sopra esposta nella Figura 38 è una soluzione accattivante dal punto di vista di design. Si è già

accennato a quanto questo possa essere importante dovendo inserirsi in un mercato che presenta già una

grande varietà di soluzioni e prezzi. Al design si aggiungono la possibilità di produrre un composter smontabilein lastre di piccole dimensioni e quindi facilmente trasportabile, l’adattabilità della sfera che lo rende in grado di



77

lavorare secondo le esigenze sia come un composter verticale che come un composter rotante orizzontale.

Questa soluzione purtroppo presenta anche dei problemi di carattere funzionale: il materiale sul fondo della

sfera sarà sottoposto a una maggior pressione rispetto alla soluzione conica e l’areazione si presenta più

difficoltosa poiché la sfera è la forma geometrica con il minore rapporto superficie volume. A questi si

aggiungono lo svantaggio della presenza di un’intelaiatura di sostegno e la problematica tecnica dellacostruzione di un’efficace sistema di carico scarico. Vi sono difficoltà nel piazzare le aperture di scarico poiché

esse devono trovarsi nella parte inferiore della sfera, resa scomoda per l’utente dalla presenza dell’intelaiatura.

Tali aperture devono comunque essere in una posizione tale da impedire il crollo del compost all’apertura e

permetter un agevole svuotamento. In conclusione l’oggetto, previa attenta progettazione al fine di superare i

sopraccitati inconvenienti, potrebbe essere una buona soluzione per un prodotto di “nicchia” da collocare in una

fascia di mercato alta.

Figura 39 Modello 8

In Figura 39 è riportata una soluzione appositamente pensata per unire i vantaggi delle due principali

tipologie di composter, verticali ed orizzontali. Questo composter inclinato assicura un efficace rivoltamento e

non esaspera il rimescolamento degli strati a livelli di maturazione differenti, quindi dal punto di vista di processo

esso non presenta particolari svantaggi. Il carico e lo scarico potrebbe essere favoriti dalla possibilità di

orientare la posizione degli sportelli secondo le esigenze, i pettini che favoriscono il rivoltamento potrebbero

essere adattati nel migliore dei modi previa sperimentazione; l’asta centrale potrebbe essere cava e traforata

per aiutare l’aereazione. Questa configurazione presenta difetti principalmente di carattere pratico ed

economico. Come si può facilmente notare è un oggetto di estrema complessità e quindi di costo più elevato



78

rispetto a tutti i modelli precedenti; in secondo luogo dato il tipo di configurazione è un oggetto ingombrante e

difficile da trasportare a questo si aggiunge che non ha un design molto accattivante difficile da migliorare.

Figura 40 Modello 9

Questo modello è una soluzione intermedia fra il composter semplice verticale visto in Figura 30 e il

composter a tre stadi visto in Figura 32. Esso si prefigge di raggiungere dei risultati al livello di processo di

compostaggio simili a quelli del modello 3 (Figura 32) ma con una minor complessità costruttiva. Come nel caso

del modello precedente a tre stadi permangono dubbi sull’effettiva funzionalità del modello che potrebbero

essere risolti tramite una sperimentazione e un confronto con un composter verticale semplice. Per il resto non

presenta particolari problemi, se non qualche difficoltà di stampaggio da superare e sicuramente qualche

problema di manutenibilità, difficoltà comunque contenute rispetto ai problemi equivalenti del sopraccitato



79

modello a tre stadi. Il costo di produzione sarà leggermente superiore a quello del composter verticale semp lice,

ma in definitiva contenuto.

I modelli 10-11-12 (Figura 41, Figura 42,

Figura 44) sono tutte idee dal design accattivante per il composter classico verticale. Le prime due soluzioni

propongono un approccio a basso impatto visivo per la collocazione del composter in giardini di qualsiasi tipo.

Questo design presenterebbe una novità sul mercato, infatti, non è stato trovato nulla di somigliante nelle

ricerche fatte fra i composter in vendita. Questo è un indubbio punto di forza poiché per il compratore la scelta

fra la miriade di composter simili di carattere verticale e dai prezzi comparabili presenti sul mercato verterà in

ultima analisi sull’aspetto estetico che è praticamente l’unico punto valido di eccellenza conseguibile nell’ambito

di questa tipologia di composter. Il modello 12 è una semplice soluzione estetica senza quelle particolarità di

basso impatto visivo e di integrazione nel contesto del giardino che hanno i modelli 10 ed 11. Dal punto di vista

funzionale questi tre modelli ricalcano esattamente il modello 1 (Figura 30).

Figura 41 Modello 10



80




81

Figura 43 Modello 11 particolari



82




83


Il modello in Figura 45 nasce dall’idea e dalla possibilità di riutilizzare uno stampo già realizzato dall’azienda

per produrre dei contenitori per l’acqua piovana.



84


Il modello 14 (Figura 45) è una soluzione modulare di facile trasportabilità e dalle buone capacità di

aereazione. Le dimensioni di griglie e prese d’aria laterali sarebbero da sperimentare per trovare l’ottimalità. Il

modello è diviso in due o più parti di altezza variabile dato che il o i dischi di separazione possono essere

spostati in qualsiasi posizione fra le fasce. Potrebbe presentarsi la necessità di costruir e i perni di un materiale

diverso dalla platica per assicurare maggior integrità strutturale, Questo modello potrebbe unire i vantaggi di

varie proposte ma rimangono alcuni dubbi su alcuni particolari: il sistema di apertura è da perfezionare, la

grandezza dei fori dei vari dischi e della base sono da decidere.



85

Il costo del modello è più alto di quello dei semplici composter verticali dato il maggior numero di parti.

I vantaggi e gli svantaggi di ogni proposta sono riassunti brevemente nella Tabella 9, che vuole essere una

semplice tabella indicativa, pensata per dare un’idea di massima dei vantaggi potenziali di ogni proposta.



86

1

2

3

4

5

6 7

8

9

10

11

12

13

14

Funzionalità + + ? ? + + - ? ? + + + + +

Manutenibilità + + - - + + + - ? + + + + +

Semplicità + + - - - + - - - + + + + -

Leggerezza + + + + - + - - + + + + + +

Innovazione - - + + - - - + + - - - - -

Presenza sul

mercato

- - + + - - - + + + + + + +

Design- - - - - - - - -

+

+

+ - -

Trasportabilità - + - - - + / - - - - - - +

Tabella 9 Tabella riassuntiva dei pro e contro delle proposte



87

5. Concept design

Vagliate con attenzione le varie proposte la migliore soluzione di compromesso fra quelle realizzate si è

individuata nel modello 11 (Figura 42). Questo per venire incontro alle esigenze del produttore con un modello

di facile realizzazione, economico, dalla comprovata efficienza (di base è un modello verticale statico tronco -

conico) e con peculiarità estetiche che lo rendono in grado di diversificarsi dagli altri composter presenti sul

mercato.

5.1 Specifiche tecniche del concept

Le specifiche tecniche di base della nostra compostiera rimangono quelle già elencate nel paragrafo 4.1

Caratteristiche generali quali:

una capienza di circa 350l (si è deciso di mantenersi verso una capienza un po’ più elevata dato che

l’ingombro dell’oggetto non era eccessivo e una maggior capienza favorisce l’acquisto da parte degli

utenti che possiedono una piccola area verde).

Altezza fissata a 1m.

Sono state definite altre specifiche cercando di offrire un prodotto valido economico e adatto a varie

esigenze: prendendo spunto da molteplici manuali di compostaggio pratico che, al fine di ottenere una migliore

aereazione e permettere lo scolo dei liquidi, consigliano di preparare il fondo del composter con uno strato di

rami e altri materiali tenaci (per creare uno strato drenante), si è scelto di inserire una base traforata che tenga

l’organico sollevato dal terreno, con l’ulteriore effetto di proteggere da infestazioni di piccoli animali (talpe, topi,

etc…). Onde evitare i disagi derivanti dai percolati solitamente ricchi d’azoto e quindi potenziale fonte di cattivi

odori si è pensato di inserire una vaschetta di raccolta dei percolati , utile per evitare che il terreno sotto il

composter si impregni di liquidi azotati ed essenziale nel caso si voglia tenere il composter su un qualsiasi tipo

di pavimentazione. In un primo momento era stato proposto l’inserimento o la predisposizione per l’inserimento

alla bocca di carico del composter di un trituratore meccanico. Questo in quanto il processo di compostaggio è

molto favorito, nel caso di materiali tenaci, da una grossolana triturazione. Di contro si presentano problemi

quali il costo aggiuntivo dell’oggetto, la necessità per il produttore di ricorrere a un prodotto da reperire tramite

terzi, le esigenze di sicurezza da rispettare sia nel caso di trituratore manuale che a motore, le complicazioni

legate alla manutenzione e al posizionamento all’esterno. Inoltre l’inserimento del trituratore non comporterebbe

grandi benefici nel caso di compostaggio di materiali non molto tenaci (quali scarti di cucina e sfalci verdi)

potendo risultare addirittura negativo per rifiuti organici ricchi d’acqua (rischiando di creare un cumulo troppo

compatto). Quindi il trituratore avrebbe esplicato una vera azione benefica solo su scarti tenaci quali materie

lignee, fogliami molto resistenti (ad esempio quelli della magnolia). Tutte queste considerazioni ci hanno portato

a scartare l’idea, lasciando eventualmente all’iniziativa del singolo l’adozione di tale soluzione.



88

5.2 Sviluppo del modello

Il modello del composter di Figura 42 doveva, in prima istanza, mantenere la somiglianza ad un tronco reale

senza per questo complicare eccessivamente il modello e aumenta re le difficoltà di stampaggio. Il modello è

stato pensato per essere realizzato per stampaggio ad iniezione, con colori e finiture superficiali che simulino il

più possibile la corteccia d’albero. In linea con lo scopo e la natura dell’oggetto si è pensato realizzato in

materiale il più possibile riciclato ed ecosostenibile. Tramite considerazioni sugli sforzi, sulla resistenza dei

materiali e sulla capacità di iniezione della macchina è stato dec iso uno spessore di 4mm, ampiamente in linea

con gli altri prodotti presenti sul mercato. Il corpo del composter presenta una forma tronco conica, anche se

leggermente asimmetrico e con delle ondulazioni sulla superficie per aumentarne la somiglianza con un tronco

d’albero; le radici sono state disegnate per non aumentare troppo l’ingombro laterale e conferire stabilità vi sono

delle feritoie; in corrispondenza del fondo per migliorare l’aereazione. Su un lato è presente una faccia piana

per facilitare l’inserimento dello sportello per il prelievo del compost.Sono state elaborate anche altre versioni del corpo del composter alcune con delle feritoie laterali ed un

ulteriore sportello di carico.

La forma del composter è stata raggiunta dopo diversi tentativi ed è un compromesso fra facilità di

costruzione e somiglianza ad un tronco irregolare.

Figura 47 Modelli abbandonati nel corso dello sviluppo



89

Figura 48 Modello finale con radici lunghe

Figura 49 Modello finale

Lo sportello del composter è stato pensato come un semplice sportello a scorrimento con maniglie

d’apertura sagomate a forma di fungo.

Sono stati sviluppati due modelli uno con delle guide interne, abbandonato per le intrinseche difficoltà di

stampaggio e, l’altro poi adottato nel complessivo finale di semplice realizzazione.



90

Figura 50 Sportello con guide interne

Figura 51 Sportello composter



91

La copertura del composter in linea con il resto è stata pensata il più semplice possibile : senza cardini, un

semplice coperchio da appoggio con un colore, una forma e una finitura superficiale ad anelli concentrici che

possa ricordare la sezione di un tronco d’albero.

Figura 52 Fronte e retro del coperchio per il composter

La parte che ha richiesto più tempo nello sviluppo , insieme al corpo del composter, è stata la base traforata

su cui doveva andare a poggiare tutto il peso del compost, che quindi è stata rinforzata con nervature. Essendo

un componente critico per l’aereazione, doveva essere traforata; inoltre per incrementare l’aereazione dei

materiali trattati si è pensato di inserire un cono (alto circa 300mm) al centro, anch’esso opportunamentetraforato, con la funzione di convogliare l’aria all’interno della massa.

Sono state sviluppate diverse versioni della base; quella che vediamo in Figura 53 è stata poi modificata

perché i tagli sul cono risultavano difficoltosi da sformare. Si è pensato quindi di sostituirli con dei fori verticali

passanti (Figura 54, Figura 55) in modo che lo sformo fosse semplice e non si dovesse ricorrere a stampi

aggiuntivi. È stata poi sviluppata una terza versione con un bordo in modo da rendere più rigida l’intera struttura

(Figura 56).

La base è il componente che deve sopportare gli sforzi maggiori quindi è stata irrigidita con delle nervature

nella parte più sollecitata, quella centrale dove sono presenti i fori. La base in plastica areata è un elemento

importante perché non è molto presente nei composter che spesso sono senza fondo; generalmente si

provvede a costituire un fondo adeguato con dei rami sottili, che dovranno poi periodicamente essere sostituiti

poiché anch’essi seppur più lentamente andranno incontro al processo di biodegradazione.



92

Figura 53 Base composter prima versione

Figura 54 Base composter con fori



93

Figura 55 Sezione base

Figura 56 Base con bordo di irrigidimento

È stata poi disegnata una semplice vaschetta da poter inserire sotto la base per la raccolta del percolato

(Figura 57).



94

Figura 57 Vaschetta raccolta percolati

Si è poi provveduto a compiere l’assemblaggio del composter per la verifica di eventuali interferenze e per

fornire una visione di insieme dell’oggetto (Figura 58)



95

Figura 58 Assemblaggio del composter versione finale



96

Figura 59 Assemblaggio del composter con la base bordata



97

5.3 Simulazione degli sforzi

Su tutte le parti sono state svolte delle verifiche FEM di base, partendo dal corpo centrale del composter. I

risultati hanno puro carattere indicativo e sono stati utilizzati semplicemente per avere una stima di massima

delle sollecitazioni e delle deformazioni.

Non si è potuto modellare direttamente il corpo centrale del composter perché troppo complesso e si è

quindi ricorso a un modello semplificato. Per avere una stima delle sollecitazioni sono state confrontate diverse

soluzioni tutte con uno spessore di 4mm; la pressione a cui è sottoposto il composter è stata calcolata

considerando la densità del compost uguale a quella dell’acqua (anche se in realtà è molto più bassa si attesta

intorno a 0,5) sfruttando la formula della pressione di un terreno non coeso con un angolo di attrito interno di

circa 35° (sabbia umida, granturco). Queste sono tutte ipotesi decisamente cautelative poichè sia i rifiuti che il

compost non mancano di coesione e sono più leggeri.

La pressione del terreno [14] è pari a:

dove (kg/m3) è il peso specifico del terreno (comprensivo di umidità, vuoti, etc…), (m)è la lunghezza della

parete inclinata a retta del terreno e Ka è un fattore di proporzionalità dipendente dall’inclinazione β della parete

(circa -5° dalla verticale) , dall’inclinazione i del cumulo di terra a monte della parete presa nel nostro caso pari a

0°, dall’angolo di attrito del terreno φ preso uguale a quello della sabbia umida 35° e dall’angolo di attrito tra

parete e terra δ preso anch’esso pari a 0°.

[ √

]

Nel nostro caso varrà circa:

quindi la pressione massima presa in considerazione sarà circa:

Vediamo quindi la mappa degli sforzi sul pezzo semplificato:



98

Figura 60 Sollecitazioni sul corpo del composter aperto

Vediamo come la sollecitazione massima sia piuttosto ridotta (7MPa). Prendendo però in esame la mappa

delle deformazioni si vede come la deformazione massima sia piuttosto rilevante circa 43 mm.

Figura 61 Deformazione del corpo del composter aperto

Si è pensato per migliorare la rigidezza di evitare che lo sportello tagliasse totalmente il corpo del composter

lasciando quindi un bordo di 2cm, che evitasse l’allargamento delle 2 sezioni. Con questa accortezza si vede

che la sollecitazione massima si riduce a circa 5MPa. La mappa delle sollecitazioniu cambia come in Figura 62:



99

Figura 62 Sollecitazioni sul corpo del composter con bordo

La deformazione del corpo cala notevolmente arrivando ad un massimo di circa 18mm, che su un oggetto di

queste dimensioni possono essere accettabili.

Figura 63 Deformazione del corpo del composter con bordo

Nel caso si voglia irrigidire ulteriormente la struttura si è pensato di inspessire il bordo inferiore del

composter o di dotare la base di un bordo esterno come in

Figura 59. Si nota che la struttura diviene molto più rigida e non presenta problemi di sformatura.



100

Figura 64 Sollecitazioni sul corpo del composter con inspessimento

Figura 65 Deformazione del corpo del composter con inspessimento

Si nota che la sollecitazione massima è di soli 2,4MPa, situata nel punto centrale del bordo sotto l’apertura e

la freccia massima non raggiunge i 6mm.



101

Figura 66 Sollecitazioni del composter

Figura 67 Deformazioni del composter

La verifica è stata ultimata con il supporto di un software differente per modellare la parte senzasemplificazioni e con condizioni di vincolo più realistiche. Si nota che le sollecitazioni (Figura 66) e le



102

deformazioni (Figura 67) sono molto ridotte. Le condizioni di vincolo imposte, è stato usato un carello per

simulare l’appoggio al suolo ed è stato imposto un punto fisso per eliminare ogni labilità dalla struttura, sono più

realistiche delle precedenti che erano costituite dal solo incastro della parte superiore del composter. Inoltre le

condizioni di carico sono cautelative poiché è stata usata una pressione idrostatica con valore massimo

coincidente con quello precedentemente calcolato (1300 Pa).

Figura 68 Corpo del composter modificato con bordo di rinforzo per aumentare la rigidezza

Figura 69 Dettaglio del bordo rinforzato



103

La base è stata caricata con 150kg che è sembrata una stima accettabile per il carico limite del composter;

la simulazione è stata svolta prima senza le nervature per avere un’idea delle sollecitazioni.

Figura 70 Sollecitazioni sulla base in assenza di nervature

Si nota che le sollecitazioni si rivelano essere accettabili anche in assenza di nervature (11,5 MPa), la

resistenza del componente sarebbe già sufficiente in assenza di nervature però la sua rigidezza si è rivelata

essere troppo bassa; infatti, la freccia massima si attesta su 21mm come si vede nella Figura 71. La base è

stata quindi innervata in modo da riportare deformazioni di minor entità.



104

Figura 71 Mappa delle deformazioni della base in assenza di nervature

La base è stata irrigidita tramite delle nervature inserite sotto la faccia centrale (Figura 72); inoltre i due

appoggi interni (1) sono stati inspessiti.

1



105

Figura 72 Dettaglio nervature base

È necessario specificare le condizioni di vincolo: si è fissato solo il bordo esterno e sono state applicate delle

forze di reazione sotto i 2 appoggi centrali, si è inserita anche una debole forza di att rito che impedisse

l’allargamento dei 2 appoggi verso l’esterno.

Si nota che ora la mappa delle sollecitazioni (Figura 73) della parte più stressata della struttura rimane sotto i

3MPa; Inoltre la rigidezza è molto superiore e la deformazione massima rimane sotto i 2mm (Figura 74).

Figura 73 Mappa delle sollecitazioni della parte inferiore della base innervata



106

Figura 74 Deformazioni della base innervata

Figura 75 Deformazioni sulla base



107

Figura 76 Sollecitazioni sulla base

Il disegno definitivo della base è stato verificato con un’ultima analisi sottoponendo la parte a un peso di

200kg e con vincoli più realistici, un carrello per simulare l’appoggio sul terreno e un punto fisso per togliere

labilità alla parte. Si nota in Figura 75 e in Figura 76 che le deformazioni e le sollecitazioni rimangono molto

basse.

Altezza Ingombro Capienza Massa

min max

Corpo

composter

1000mm 792mm 1069mm 400l 8,2kg

Base 380mm \ \ -42l 4,8kg

Sportello \ \ \ \ 1kg

Coperchio \ \ \ \ 1,8kg

Vaschetta \ \ \ \ 0,5kg

totale 1000mm 792mm 1069mm 358l 16,3kg

Tabella 10 Ingombro e massa del composter



108

5.4 Impatto ambientale

Trattandosi di un progetto che cerca di ridurre l’impatto ambientale dei rifiuti organici tramite l’adozione del

compostaggio domestico è sembrato importante fornire almeno un’idea dell’impatto ambientale dell’oggetto.

Il materiale sui cui eravamo orientati fino dall’inizio per la produzione del composter era Polipropilene con

una percentuale elevata di materiale riciclato (compresa tra il 40% e il 60%). S i è quindi pensato di fare il

confronto sull’ecosostenibilità fra questo e materiali simili; il confronto, eseguito come se l’oggetto fosse

costituito di materiale totalmente vergine, non ha quindi carattere assoluto ma solo indicativo della differenza fra

i vari materiali. È stata dunque svolta un’analisi LCA semplificata (Life Cycle Assessment) comparativa con il

database integrato nel software di progetto. L’analisi LCA rappresenta uno degli strumenti fondamentali per

l’attuazione di una Politica Integrata dei Prodotti, nonché il principale strumento operativo del “Life Cycle

Thinking”: si tratta di un metodo oggettivo di valutazione e quantificazione dei carichi energetici ed ambientali e

degli impatti potenziali associati ad un prodotto/processo/attività lungo l’intero ciclo di vita, dall’acquisizione dellematerie prime al fine vita.Sono stati presi in considerazione polipropilene (PP), polietilene ad alta densità

(HDPE) e Acrilonitrile Butadiene Stirene (ABS), tutti trattati con stampaggio ad iniezione; si è presa in

considerazione la produzione del materiale, la fabbricazione del solo corpo centrale del composter (8,2 kg

circa), il trasporto ed il fine-vita. Gli indicatori d'impatto ambientale considerati sono: emissioni di gas serra

calcolate in kg di CO2 equivalenti (Figura 77), eutrofizzazione delle acque calcolata in g di PO 4 equivalenti

(Figura 79), acidificazione dell’aria calcolata in g di SO2 equivalenti (Figura 81), e il consumo di energia in MJ

(Figura 83).

Figura 77 kg CO2 equivalente

0 5 10 15 20 25 30 35

Produzione materiale

fabbricazione prodotto

trasporto

fine vita

Produzione

materiale

fabbricazione

prodottotrasporto fine vita

ABS 28,85 7,95 10,45 5,35

HDPE 13,75 7,43 9,76 5

PP 13,98 6,95 9,12 4,67

ABS

HDPE

PP

kg



109

Figura 78 Totale kg di anidride carbonica equivalenti

L’indicatore CO2 denota il potenziale di riscaldamento globale. Descrive le emissioni di gas serra (ad

esempio CO2, CH4, N2O, SF6, e VOC composti organici volatili) che vengono misurate tutte in kg di CO 2

equivalenti (ad esempio si usa un rapporto di equivalenza pari a 23 per le emissioni di metano).

Figura 79 Eutrofizzazione delle acque g PO4 equivalenti

Figura 80 Totale in g di fosfati equivalenti

L’indice che descrive l’eutrofizzazione delle acque individua un eccesso di nutrienti scaricati nel suolo o nelle

acque, che possono portare a cambiamenti indesiderati nella flora e nella fauna. Un effetto secondario

34,73

35,93

52,61

0 10 20 30 40 50 60

kg CO2 equivalenti

ABS

HDPE

PP

0 2 4 6 8 10 12



trasporto

fine vita

Produzione

materiale

fabbricazione


ABS 10 1,97 6,95 5,39

HDPE 2,67 1,84 6,48 5,03

PP 2,87 1,72 6,06 4,71

ABS

HDPE

PP

g

20

20

30

0 5 10 15 20 25 30 35

g PO4 equivalenti

ABS

HDPE

PP



110

dell’eccesso di nutrienti nelle acque è un brusco aumento del consumo di ossigeno a cui segue una carenza di

questo. L’elemento di riferimento per questo indice sono i fosfati PO 4 altre sostanze (ad esempio NOx e NH3

vengono indicate in fosfati equivalenti.

Figura 81 Acidificazione dell’aria g SO2 equivalenti

Figura 82 Totale g anidride solforosa equivalenti

Il potenziale di acidificazione dell’aria è indicato in massa di SO2 equivalente. Descrive l’emissione di

sostanze acide (quali SO2 e NOx) che hanno impatto su aria, acqua, suolo, organismi biologici e materiali.

Alcune conseguenze sono l’essiccamento delle foreste, l’aumento della mortalità dei pesci e l’erosione dei

monumenti.

0 10 20 30 40 50 60 70 80



trasporto

fine vita

Produzione

materiale

fabbricazione


ABS 70 52 42 3,8

HDPE 29 49 42 3,6

PP 31 40 40 3,3

ABS

HDPE

PP

g

110

120

160

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

g SO2 equivalenti

ABS

HDPE

PP



111

Figura 83 Energia consumata MJ

Figura 84 Totale energia consumata

Si nota dunque che fra le plastiche ipotizzate la migliore in termini di ecosostenibilità è il PP che era la

plastica ipotizzata per prima e su cui sono state svolte le simulazioni. L ’HDPE risulta avere un’impatto

ambientale poco superiore ed è quindi utilizzabile per la costruzione del composter ; l’ABS al contrario risulta

avere un impatto ambientale e dei costi molto maggiori, le sue migliori caratteristiche tecniche non ne

giustificano l’impiego per questo progetto.

0 100 200 300 400 500 600 700 800



trasporto

fine vita

Produzione

materiale

fabbricazione


ABS 699 154 149 4

HDPE 542 144 139 3,7

PP 526 135 130 3,5

ABS

HDPE

PP

MJ

795

829

1007

0 200 400 600 800 1000 1200

MJ

ABS

HDPE

PP





113

Conclusioni

Il compostaggio è un processo di degradazione aerobico che si rivela essere abbastanza elastico. Vi sono

principalmente 4 fattori: umidità, aereazione, composizione dei rifiuti e temper atura che hanno influenza su

rapidità, cattivi odori emessi dal cumulo e bontà del compost prodotto. Il compostaggio tollera la maggior parte

dei rifiuti organici prodotti normalmente da una famiglia e il fattore che si rivela più critico è l’aereazione. Vi sono

in commercio vari composter con sistemi di rivoltamento che aiutano a mantenere una maggiore aereazione,

ma se si mantengono ai giusti livelli gli altri fattori, il sistema di rivoltamento si rivela portare pochi vantaggi a

fronte di complicazioni costruttive e pratiche, ad esempio la manutenibilità.

Il compostaggio domestico si rivela essere una delle soluzioni più ecologiche per lo smaltimento dei rifiuti

organici biodegradabili; si evitano il trasporto dei rifiuti, l’utilizzo di macchinari e l’occupazione di vaste aeree per

il trattamento. I rifiuti vengono trattati in ciclo chiuso e gli studi dimostrano che si produce compost di qualità.

Grazie a queste caratteristiche il compostaggio domestico è incentivato e ben accolto dalle autorità a tutti i

livelli; sono soprattutto i piccoli comuni che hanno i maggiori vantaggi sia di tipo amministrativo che ecologico,

inoltre presentano l’ideale bacino di utenza per la diffusione di questa pratica. Il compostaggio dei rifiuti si rivela

una pratica che se eseguita con attenzione non provoca disagi e apporta vantaggi alla comunità ed al singolo. Il

target ideale di utenza è stato individuato negli abitanti dei piccoli comuni e delle zone semirurali dove

abbondano le case con piccoli giardini e altre zone verdi come gli orti.

Il compostaggio domestico appare quindi il metodo ideale da affiancare ai trattamenti centralizzati dei rifiuti

organici al fine di coprire maggiormente il territorio e per ridurre ulteriormente le emissioni derivanti dal trasporto

dei rifiuti. Chiaramente è un metodo che non può andare totalmente a sostituire la raccolta differenziata e iltrattamento centralizzato dell’organico ma è ideale per l’integrazione.

Tenendo conto di quanto precedentemente esposto, nella presente tesi è stata effe ttuata la ricerca e

l’esame delle problematiche inerenti al compostaggio domestico, delle leggi e delle normative nazionali ed

internazionali che ne regolamentano il settore. Queste si sono rivelate favorevoli al compostaggio e poco

vincolanti per i composter. Esaminate leggi e normative, è stata portata avanti una ricerca brevettuale, in modo

da approfondire la conoscenza dello stato dell’arte inerente ai composter ed al compostaggio e comprendere

possibili i vincoli imposti da brevetti preesistenti. Successivamente è stata svolta un’analisi di mercato, si sono

ricercate soluzioni già presenti in commercio ed è stata vagliata la possibilità di diffusione delle varie tipologie di

composter e le loro migliori possibilità di collocazione.

Sulla base di quanto appreso sul processo di compostaggio, tenendo conto dell’analisi delle normative e del

mercato sono state ideate, esaminate ed esposte diverse soluzioni per la progettazione del composter. La

scelta tra le molteplici soluzioni esaminate, diverse per caratteristiche tecniche ed estetiche, è stata svolta in

maniera ponderata tramite l’esame di indicatori quantitativi e qualitativi, assegnati ad ogni soluzione. Fra questi

sono state esaminate le esigenze produttive e di mercato che hanno avuto una notevole inf luenza. È stata

quindi scelta la soluzione che costituiva il miglior compromesso fra le varie e spesso contrastanti esigenze.

Il concept design del composter è stato quindi sviluppato tenendo conto delle caratteristiche del processo e

con l’idea di massimizzarne la diffusione, mantenendolo quindi un oggetto economico, cercando di renderlo

pratico, resistente e di facile utilizzo. Si è cercato di dotare il composter di un design interessante che potesse



114

attirare l’utente solitamente restio ad immettere in giardino un oggetto ingombrante e dalle dubbie proprietà

visive. Si è quindi cercato di aggirare questo problema cercando di conferire al prodotto caratteristiche estetiche

gradevoli e di facile integrabilità in un qualsiasi giardino, discostandosi così dall’idea comune del classico

composter. Durante lo sviluppo del concept design, il composter è stato modificato più volte in ogni sua parte

con nervature, ispessimenti e variazioni della geometria per arrivare ad ottenere una buona rigidezza senza

impiegare troppo materiale o stravolgere l’idea originale. Per l’assegnazione del materiale si è tenuto conto

anche delle caratteristiche dell’oggetto, dei vincoli produttivi e dell’impatto ambientale.

Il lavoro era limitato alla sola fase di concept design. È evidente che per procedere ad un industrializzazione

del composter si rendono necessarie: un’analisi strutturale ed un’analisi LCA approfondite (qui svolte solo in

modo ridotto), un’analisi dei costi e l’esame dettagliato delle problematiche associate al process o di

stampaggio. Infine si ricorda la necessità della costruzione di un prototipo e della sperimentazione,

fondamentale per ovviare a problemi difficilmente rilevabili dalla sola analisi teorica e dalla simulazione.



115

Appendice

Grafici box and whiskers: la scatola è compresa tra il primo e il terzo quartile e la linea centrale corrisponde

alla mediana, all’interno della scatola si trova il 50% dei risultati, i baffi si estendono al massimo fino a 1,5 voltela distanza interquartile i risultati più distanti sono graficati separatamente. In statistica il box-plot, detto anche

box and whiskers plot, diagramma a scatola e baffi, o semplicemente boxplot, è una rappresentazione grafica

utilizzata per descrivere la distribuzione di un campione tramite semplici indici di dispersione e diposizione.

Viene rappresentato (orientato orizzontalmente o verticalmente) tramite un rettangolo diviso in due parti, da cui

escono due segmenti. Il rettangolo (la "scatola") è delimitato dal primo e dal terzo quartile, q1/4 e q3/4, e diviso

al suo interno dalla mediana, q1/2. I segmenti (i "baffi") sono delimitati dal minimo e dal massimo dei valori. In

questo modo vengono rappresentati graficamente i quattro intervalli ugualmente popolati delimitati dai quartili.

Figura 85 Grafico box and whiskers con legenda



116



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119





121

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Consorzio Italiano Compostatori “Raccolta differenziata del rifiuto organico: cosa mettere

nell'umido?” http://www.compost.it/attachments/610_Cosa_mettere_nell/'umido.pdf, ultima visita

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