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Potrei continuare a riflettere sulla filosofia alchemica e con l’iconografia che
ben illustrano alcuni aspetti di tale filosofia, ma mi fermo dicendo:
Il valore di quanto fin qui proposto è da ascrivere alla necessità di dare, ai
lettori di questa tesi, le ragioni di una scienza, la chimica, che non è per
niente disgiunta dalla realtà culturale.
E’ molto probabile, a mio giudizio, che una riflessione di questo tipo
consenta di vedere la chimica come una scienza “più umana” che può
aiutare a interagire con l’ambiente urbano e la natura in maniera più
cosciente.
Il caso dei rifiuti e del loro riciclo è un’occasione da non perdere.
5
CAPITOLO 1 - INTRODUZIONE AL COMPOSTAGGIO
1.1 Decreto legislativo RONCHI N° 22 del 1997
Il decreto legislativo n° 22 del 5 febbraio 1997 “Attuazione delle direttive 91/156/CEE
sui rifiuti, il 91/689/CEE sui rifiuti pericolosi, il 94/62/CEE sugli imballaggi e sui rifiuti
di imballaggio”, disegna il quadro normativo di riferimento in materia di gestione dei
rifiuti ed introduce specifiche disposizioni atte a disciplinare in modo innovativo l’intero
settore.
Dette disposizioni rappresentano un indispensabile adeguamento del sistema italiano dei
rifiuti, prevalentemente ancorato alla logica dell’emergenza, ad un sistema integrato di
smaltimento delineato dai provvedimenti comunitari. Tale sistema si basa sul
significativo ricorso a forme di prevenzione, su raccolte differenziate spinte, su una
massimizzazione del riciclaggio e del recupero dei rifiuti, su un uso residuale della
discarica a vantaggio di sistemi di trattamento che possano garantire ancora qualche
forma di recupero (impianti di selezione con produzione di CDR e compost, impianti di
incenerimento con recupero di energetico).
Il sistema integrato delineato dal decreto Ronchi si prefigge, in primo luogo, una
separazione alla fonte dei materiali per avviarli, in purezza, ai circuiti di recupero e
valorizzazione e a tal fine impone precisi obiettivi da raggiungere in materia di raccolta
differenziata. Attraverso la selezione alla fonte è possibile incrementare il tasso di
recupero grazie alla garanzia di maggior purezza delle frazioni raccolte che ne fa
aumentare la cosiddetta trattabilità e la possibilità di collocazione sul mercato.
Il sistema di gestione integrata, a valle delle operazioni di qualificazione merceologica
dei diversi materiali di scarto, deve provvedere, pertanto, a minimizzare il ricorso alla
discarica ed allo smaltimento di rifiuti indifferenziato ed a gestire, comunque, queste
operazioni in sicurezza, limitando il rischio ambientale.
6
Un sistema integrato ed efficace di gestione deve essere necessariamente basato sui
seguenti principi:
• Il recupero e la valorizzazione dei rifiuti sotto forma di materia devono essere
prioritari ed in questo contesto la raccolta differenziata assume un ruolo di
importanza strategica in quanto consente di ottenere frazioni merceologiche
omogenee con un miglior grado di purezza e quindi più facilmente avviabili al
circuito di recupero
• A valle della raccolta differenziata, va incoraggiato il recupero di materia attuato
attraverso sistemi di selezione più o meno spinti che permettano di ottenere ancora
frazioni recuperabili sebbene dotati di un minor grado di purezza. In questo caso
molti sforzi andranno spesi per creare condizioni di mercato favorevoli alla
allocazione dei prodotti riciclati
• La valorizzazione energetica del rifiuto residuo, in particolare per quanto attiene
la frazione secca dotata di un buon potere calorifico, è parimenti importante come
sistema per recuperare ancora risorse dal rifiuto e per minimizzare il ricorso alla
discarica
• Lo smaltimento finale deve costituire l’opzione ultima per soli rifiuti in nessun
modo recuperabili o trattabili. In questo contesto la discarica, non avendo alcuna
funzione di valorizzazione delle risorse e comportando un rischio per l’ambiente,
deve rappresentare l’opzione per i rifiuti ultimi non più suscettibili di essere riusati o
trattati nelle condizioni tecniche ed economiche del momento.
7
1.2 Il compostaggio alla luce del D.L. 22/97
Nel sistema di gestione dei rifiuti, basato sui principi elencati, la trasformazione in
compost delle frazioni organiche dei rifiuti intercettate attraverso i circuiti di raccolta
differenziata ed il loro successivo impiego come ammendante, rivestono un ruolo molto
importante, rappresentando una forma di recupero di materia.
Tale recupero, come si chiarirà di seguito, assume, inoltre, particolare significato anche
ai fini del ripristino di un adeguato tenore di sostanza organica dei suoli per il
mantenimento della fertilità e la limitazione dei fenomeni di erosione e desertificazione,
assai accentuate in alcune aree del Paese.
Riguardo al sistema di raccolta differenziata, va inoltre rilevato che l’intercettazione
della frazione organica costituisce un elemento indispensabile ad assicurare il
raggiungimento degli obiettivi imposti dal D.L. n° 22/97 (15% nel 1999, 25% nel 2001,
35% nel 2003).
Dati ormai consolidati, riferiti alle quantità e tipologia dei rifiuti raccolti in maniera
differenziata nei diversi contesti territoriali, dimostrano, infatti, che le percentuali di
R.D. risultano elevate e perfino superiori ai livelli imposti dalla legislazione, laddove è
stato attivato un servizio di raccolta per la frazione organica.
La frazione organica, proveniente dal circuito della raccolta differenziata deve poi
trovare un proprio sbocco di mercato attraverso un processo di valorizzazione,
mediante compostaggio.
Nel caso delle frazioni organiche, selezionate alla fonte, dotate di un maggior grado di
purezza, il processo di compostaggio consente di ottenere ammendanti che, rispettando
i requisiti imposti dalla legge n°748/84, possono essere liberamente commercializzati e
quindi utilizzati senza alcun vincolo che non sia quello della buona pratica agronomica.
Per la frazione organica residua, presente nel rifiuto indifferenziato, a valle del circuito
della raccolta differenziata, il sistema di gestione integrata tracciato dal decreto Ronchi,
impone la ricerca di ulteriori possibilità di valorizzazione, finalizzate al recupero di
materia.
In questo contesto si inserisce il compostaggio di frazioni organiche più inquinate,
derivanti da impianti di selezione meccanica, che da luogo a materiali, i quali non
presentando gli stessi standard di qualità degli ammendanti liberamente
8
commercializzati, dovranno ancora essere avviati a circuiti di valorizzazione che
prevedano specifiche prescrizioni e limitazioni in base alla tipologia di utilizzo.
In relazione all’orientamento sempre più accentuato degli operatori agricoli verso
produzioni di qualità, è prevedibile che vi siano scarse prospettive di impiego per tale
tipologia di materiali di non elevata qualità nel settore agricolo, che risulta interessato,
piuttosto, ai compost di qualità, ottenibili da frazioni organiche di raccolta differenziata.
Per il materiale biostabilizzato da rifiuti indifferenziati un impiego potrà essere
rappresentato dalla destinazione ad attività di recupero ambientale e paesaggistiche, che
possono richiedere anche impieghi massivi, per i quali viene richiesta la disponibilità di
sostanza organica stabilizzata, al fine di migliorare le caratteristiche dei materiali inerti
impiegati.
Lo strumento normativo può giocare un ruolo molto importante riguardo alla necessità
di valorizzare la frazione organica dei rifiuti solidi urbani (F.O.R.S.U.) soprattutto per
quanto attiene ai materiali di non elevata qualità; si tratta di completare ed integrare il
quadro legislativo già vigente per quanto attiene ai prodotti di qualità (legge 748/84 e
D.M. 27 marzo 1998) introducendo regole certe ed adeguate all’esigenza di garantire
reali sbocchi di mercato per tali materiali, fermo restando il rispetto di elevati livelli di
tutela ambientale.
9
1.3 Raccolta differenziata in Italia
Il compostaggio in Italia è un settore in rapida crescita. Alla fine del 1998, più di 600
comuni (tab.1.3.1) avevano attivato programmi di raccolta differenziata dello scarto di
cucina (Piccinini, 2000). Di conseguenza anche il numero degli impianti in grado di
trattare tali frazioni è in costante aumento come mostrerò in seguito.
Il motivo principale di uno sviluppo così significativo nel settore della produzione di
compost di qualità deve essere ricercato nei recenti sviluppi della politica ambientale
nazionale indicati nel decreto Ronchi. In particolare si fa riferimento al raggiungimento
del 35% minimo di raccolta differenziata nel 2003. Sebbene questa legge non renda in
alcun modo obbligatoria la raccolta differenziata delle frazioni organiche, tuttavia le
esperienze monitorate mostrano come essa risulti di fatto determinante per raggiungere
nel medio termine l’obiettivo del 35%; la pur intensa raccolta delle sole frazioni
“secche” riciclabili /plastica, vetro, carta..), in genere, non è sufficiente a far
raggiungere alle autorità locali questo obiettivo. Tale considerazione ha portato molte
Istituzioni provinciali e regionali ad includere nei rispettivi “Piani di Gestione dei
Rifiuti” vasti programmi di organizzazione della raccolta differenziata degli scarti
organici comportabili.
La raccolta della frazione organica ha permesso ad alcune province, inclusa quella di
Milano (188 Comuni per un totale di 3.500.000 abitanti) di raggiungere l’obiettivo del
35 %, con molti Comuni che superano ampiamente il 50 % ed a volte il 60 % di
raccolta differenziata. In Lombardia intere province quali, ad esempio, Milano e
Bergamo, rispettivamente con 3.500.000 e 1.000.000 abitanti, hanno superato
ampiamente il 40 % di R.D. , mentre alcuni comuni come Monza (conta 120.000
abitanti) hanno raggiunto e superato nei primi mesi del 1999 il 50 %.
La realizzazione di circuiti di raccolta domiciliarizzata detto “sistema porta a porta”
degli scarti di cucina mediante l’utilizzo di strumenti specifici (sacchetti, mastelli,
bidoni) ha dimostrato di essere estremamente valida in termini di quantità raccolte (rese
di intercettazione), qualità (purezza del materiale raccolto) e costi di gestione operativa
di tale servizio.
10
La raccolta degli scarti in Lombardia e Piemonte (circa 3.000 comuni per un totale di
13.000.000 abitanti) è particolarmente diffusa visto che è stata resa obbligatoria nel
1994, e in Emilia Romagna e Veneto.
Tab. 1.3.1 ) Numero di comuni ed abitanti coinvolti in programmi di
raccolta differenziata dello scarto in cucina nel 1999
Regione
Numero di
Comuni
Numero di
abitanti
Abruzzo 11 76.511
Campania 8 93.865
Emilia Romagna 36 218.682
Liguria 2 4.900
Lombardia 329 3.027950
Marche 2 6.000
Piemonte 41 109.184
Toscana 12 113.724
Veneto 109 887.151
Trentino- Alto
Adige
26 46.012
TOTALE 576 4.583.979
11
1.3.1 Strategie di raccolta differenziata di scarti compostabili in Italia e in
Europa: specificità, risultati, costi dei sistemi
L’entrata in vigore del D.Lgs. 22/97 (Decreto Ronchi), ha segnato un punto di svolta
per la crescita del settore compostaggio in Italia. La definizione degli obiettivi di
riciclaggio ha infatti sottolineato la necessità di attivare in forma estesa raccolte
differenziate delle frazioni compostabili. E’ dunque crescente il numero di Regioni e
Province che inseriscono la strategia della differenziazione secco/umido nei Piani locali
di settore, come sempre più numerosi sono Comuni e Consorzi che attivano tale
raccolte, anche in anticipo sulle previsioni dei Piani Regionali e Provinciali.
A livello europeo la valorizzazione degli scarti organici mediante compostaggio
costituisce la regola, non certo l’eccezione. Soprattutto i Paesi dell’Europa Centrale
hanno da tempo introdotto, progressivamente e massicciamente, la separazione dello
scarto organico come priorità operativa nei sistemi integrati di gestione dei rifiuti. La
Germania, ad esempio, ha introdotto la separazione alla fonte del “rifiuto biologico”
dalla metà degli anni ’80, allo scopo di trovare soluzione al problema della
contaminazione in microinquinanti relativamente elevata che si era riscontrata nei primi
tentativi di recupero della frazione organica del RU mediante selezione meccanica dello
stesso.
Comparando il dato di intercettazione della FORSU italiano con quello tedesco,
olandese, danese o austriaco vediamo che siamo ancora lontani dai lori livelli. In
Germania si parla di 75 Kg ab
-1
anno
-1
mentre in Olanda, Danimarca e Austria oltre 100.
Il dato italiano è comunque tipico di una situazione in sviluppo recente ma sostenuto, e
la pongono un gradino sopra altri Paesi che ancora possono essere descritti nella “fase
di partenza”, quali Inghilterra, Francia, Spagna.
Le esperienze di raccolta differenziata degli scarti organici compostabili già attive in
Italia hanno ampliamente dimostrato la possibilità di applicare efficacemente anche in
Italia strategie di sistemi già sviluppati da tempo nell’Europa Centrale.
12
La specificità di alcune scelte operative adottate nei modelli di raccolta diffusi in Italia
ha consentito (rispetto ai sistemi diffusi in Europa Centrale) di intervenire –
migliorandole – su alcune “performance” tipiche della raccolta, quali
• Una maggiore intercettazione di scarti vegetali;
• Conseguentemente, una minore fermentescibilità del rifiuto residuo da smaltire
(con conseguente diminuzione delle frequenze di raccolta);
• Contenimento dei costi di esercizio dei circuiti di raccolta;
• Contenimento delle qualità complessive di scarti di giardino raccolti e dunque di
rifiuti da gestire.
Le raccolte delle frazioni organiche e più in specifico dei flussi di scarti alimentari
(raccolte secco-umido), costituiscono un tipico caso di raccolta differenziata integrata,
in quanto comportano una profonda modifica della natura, della frequenza e della
gestione del servizio complessivo, influenzando sostanzialmente sui sistemi ed i
calendari di raccolta delle diverse frazioni ed in specifico dello stesso RSU
indifferenziato.
Riguardo all’organizzazione del sistema di raccolta delle frazioni organiche
compostabili, è opportuno soffermarsi sulle seguenti considerazioni:
• La sostanziale diversità merceologica e reattività biochimica tra lo scarto di tipo
alimentare (umido) e il materiale ligno-cellulosico di cui è costituito lo scarto di
giardino; tale diversità si traduce in opportunità di una differente articolazione del
sistema di raccolta, che tenga conto della possibilità di semplificare e costi di
gestione della raccolta verde;
13
• Il peso specifico nettamente diverso tra i due materiali, che costringe all’uso di
veicoli a compattazione per la raccolta dello scarto verde, consente invece
l’impiego di veicoli non compattanti per lo scarto alimentare;
• La problematicità di gestione dello scarto alimentare, proprio in relazione alla
sua fermentescibilità ed al suo contenuto in acqua;
Un problema può sorgere se il sistema di intercettazione prevede il “ritiro” frequente di
scarto verde. Questo accade in Europa Centrale. Non è raro, in questi Paesi, riscontrare
parametri di recupero che raggiungono valori di 150-200 Kg ab
-1
anno
-1
; tale situazione
è attribuibile, in parte, alla maggiore incidenza delle superfici a giardino ma soprattutto
alla relativa comodità di consegna dello scarto verde ai circuiti pubblici di raccolta.
Questo tende a disincentivare il compostaggio domestico utilizzando lo scarto verde da
giardino e ad aumentare artificiosamente la percentuale di differenziazione, ma anche la
stessa produzione complessiva di RSU la cui gestione e smaltimento va carico delle
Pubbliche Amministrazioni.
In Italia, proprio per evitare un conferimento eccessivo di scarti da giardino al servizio
di raccolta, si prevede che la domiciliarizzazione venga accompagnata dalla
separazione dei circuiti di raccolta del verde (sistema a consegna generalmente
centralizzata, o raccolta domiciliare a frequenza differita) e dell’ “umido” (sistema
“intensivo” con raccolta a domicilio ad elevata frequenza); ciò consente a sua volta:
• Un dimensionamento dei manufatti di raccolta dell’ ”umido” congruo con le
necessità;
• L’individuazione di criteri specifici di raccolta per l’ “umido” in
considerazione della sua elevata fermentescibilità e peso specifico;
• L’ottimizzazione dei costi di gestione dei due flussi, mediante l’individuazione
delle economie specifiche relative allo scarto “verde” (semplificazione dei sistemi
di raccolta, diminuzione delle frequenze nella raccolta domiciliare, impiego a mezzi
di compattazione, minori tariffe praticate dagli impianti di compostaggio per il
conferimento di tale flusso);
14
• L’incentivazione, se sostenuta, da un programma di promozione, del
compostaggio domestico nelle abitazioni con giardino.
In Lombardia, dove la differenziazione dello scarto verde è obbligatoria dal 1994, la
grande maggioranza dei circuiti di raccolta del verde si basa sulla consegna diretta ai
centri di raccolta o, specie nei piccoli comuni, alle piazzole decentrate per il
compostaggio.
Per quanto concerne la raccolta dello scarto alimentare (raccolta “secco-umido”) i
problemi specifici che possono sorgere sono quelli della putrescibilità ed umidità
elevata.
La risposta italiana a tali problemi è stata la seguente.
• L’adozione di elevate frequenze di raccolta (una o due volte a settimana);
• La domiciliarizzazione della raccolta, per rendere il servizio più comodo
all’utente;
• L’adozione di manufatti per il primo contenimento trasparenti (per l’ispezione
visiva della qualità del materiale conferito) ed “a tenuta”.
L’efficacia dei circuiti di raccolta differenziata va misurata non solo mediante la quantità
dei materiali recuperati, ma anche attraverso la valutazione della qualità del materiale
raccolto. A livello internazionale, si definisce generalmente, come obiettivo di
eccellenza, una purezza merceologica (intesa come percentuale di materiali compostabili
sul totale di scarto “umido” raccolto) superiore al 93-95 %.
Questo consente l’adozione di sistemi di raffinazione del prodotto relativamente
semplici. In Germania e Austria si riscontrano generalmente purezze dell’ “umido”
dell’ordine del 95-98 %. Si assiste a una purezza merceologica dell’umido raccolto
nelle esperienze italiane di raccolta domiciliare rispetto a situazioni analoghe europee.
15
Questo suggerisce che la qualità dell’umido dipenda molto di più dal tipo di sistema di
raccolta adottato piuttosto che dalla grandezza demografica del contesto di riferimento.
E’ vero piuttosto che la dimensione demografica può influenzare – ma non è detto – il
tipo di sistema di raccolta adottabile.
Affrontando il problema in termini economici (Favoino et al., 2000) si potrebbe pensare
che una raccolta differenziata spinta comporti un sensibile aumento dei costi. In realtà
in molti contesti i progettisti e i gestori dei sistemi di raccolta hanno adottato modalità
in grado di ridurre notevolmente i costi, preservando al contempo qualità ed efficacia
del circuito. Avendo individuato i principali fattori di costo è stato possibile applicare le
opportunità di riduzione degli stessi mediante l’integrazione operativa delle raccolte.
Il risultato netto è un costo delle raccolte secco-umido, valutato in Lit ab
-1
anno
-1
sostanzialmente equivalente ai circuiti tradizionali di raccolta differenziata
“convenzionale
Fig 1.3.1) Collocazione e costi di trasporto dei vari sistemi di raccolta differenziata
53.733
62.157
54.417
-
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
C
o
s
t
o
(
L
i
r
e
a
b
-
1
a
n
n
o
-
1
)
Contenitori stradali
rifiuti da cibo
Porta a porta
rifiuti da cibo
Traditionale senza
separazione di scarti da cucina
Media
Media
Media
16
Dalla Fig.1.3.1 si evince una sostanziale parità dei costi nei sistemi con differenziazione
dell’ ”umido” rispetto a quelli convenzionali.
Uno dei dati che scaturiscono dal progressivo consolidamento dei sistemi innovativi di
raccolta delle frazioni riciclabili dei rifiuti, dopo l’introduzione della differenziazione
“secco-umido”, è il graduale passaggio da una operatività aggiuntiva - con
maggiorazioni dei costi complessivi di gestione del servizio di ogni raccolta
differenziata – ad una operatività integrata. Siamo di fronte quindi a un sistema in cui
l’introduzione di un nuovo circuito di raccolta differenziata va a modificare
sostanzialmente le caratteristiche strutturali (volumi, veicoli, frequenza) degli altri
circuiti, ed in particolare del rifiuto residuo. L’ abbattimento dei costi nel sistema “porta
a porta” è dovuto alla diminuzione della frequenza di asportazione del “secco residuo”
contenuto nel doppio contenitore stradale. Infatti, la forte intercettazione dell’umido col
sistema domiciliarizzato consentono la diminuzione di volume unitario dei cassoni
stradali che rimangono così utilizzati solo per la frazione “secca residua”. Di
conseguenza la frazione dello stesso si riduce.
Ovviamente la riduzione della frequenza del secco residuo è possibile solo laddove si
ha una buona intercettazione dello scarto da cucina con i circuiti di raccolta
differenziata specifica.
Nelle raccolte stradali, in sostanza, diminuisce sensibilmente il tasso di partecipazione
alla raccolta dello scarto da cucina e dunque, ne diminuisce la intercettazione. I volumi
a disposizione rendono invece più agevole il conferimento di quote, generalmente
“importanti”, di scarto di giardino. In tali condizioni, non potendo prendere in
considerazione la diminuzione sostanziale delle frequenze di raccolta del RU residuo
(rifiuto urbano) , il costo della differenziazione costituisce tipicamente un costo
“aggiuntivo”.
17
1.4 Materiali potenzialmente compostabili
Dal punto di vista biologico, il compostaggio è un processo di trasformazione aerobica
termofila che avviene cioè in presenza di ossigeno. I microrganismi sono i principali
attori del compostaggio, generalmente già presenti in misura sufficiente negli scarti e
nell’ambiente circostante, che vanno messi nelle condizioni ideali per riprodursi e
trasformare le componenti organiche in modo da accelerare il processo.
I principali fattori che influenzano le attività microbiche sono essenzialmente:
• Ossigeno e porosità del materiale di partenza sufficiente a garantire un
rifornimento dello stesso, a fronte di quello via via consumato; in assenza di
ossigeno i processi di stabilizzazione del materiale si arresterebbero ed
insorgerebbero invece processi putrefattivi e maleodoranti.
• Umidità che deve essere sufficiente alle attività microbiche, ma non eccessiva,
in quanto provocherebbe un ambiente anaerobico.
• Il rapporto C/N: l’azoto infatti deve essere contenuto nei residui organici in
quantità sufficiente a garantire la riproduzione e lo sviluppo dei microrganismi che
a loro volta consentono l’accelerazione del processo e l’innalzamento della
temperatura come effetto immediato; l’azoto tuttavia non deve essere presente in
quantità eccessiva rispetto ai materiali carboniosi da trasformare in quanto verrebbe
liberato come ammoniaca negli impianti con perdita di valore fertilizzante ed odori
sgradevoli.
Dal punto di vista chimico e fisico le biomasse potenzialmente compostabili presentano
un elevato grado di eterogeneità sia in termini fisici (diversa pezzatura, consistenza,
densità…), che chimici (diverso C/N, diverso contenuto in elementi…).
Questo determina la necessità di rendere omogenea la miscela iniziale sottoposta al
compostaggio al fine di orientare il processo verso condizioni di aerobiosi sufficiente
per sostenere il processo aerobico, contenuto idrico idoneo alla vita microbica e C/N il
più vicino possibile alle condizioni ideali.
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