Introduzione - principi di base del telerilevamento• 2
In questo quadro, le aree a rischio possono, anzi ormai devono, fornire l'occasione
per trasf orm a re le sfide ambientali in opportunità di soluzione dei problemi.
Con l'osservazione costante della Terra per mezzo di satelliti si può seguire passo
pa s so l'evol u zione dei fenomeni naturali a rischio, controllare il rapporto fra l'uomo
e il suo ambient e, acquis i re dati continuamente rinnovati e rinnovabili: tutto ciò
permette di costruire carte tematiche attive che costitu i scono la misura di come si
vive nel mondo odierno.
Principi di base del telerilevamento
Affinché si possa operare con tecniche di telerilevamento, serve l’associazione di
quattro elementi:
• Sorgente di radiazione (Sole, flash, radar)
• Percorso t asmissivo (atmosfera)
• Scena investigata (suolo, acqua)
• Sensore (scanner, pellicola fotografica)
1) La sorgente di radiazione fornisce l’ener gia che giungerà al sensore; tale
sorgente può essere esterna al sensore (telerilevamento passivo) o associata allo
strumento (telerilevamento attivo).
La sorgente esterna più comunemente utilizzata è il sole, l’energia riflessa dalla
sup.terrestre sarà qu indi misurata nei campi del visibile e dell’infrarosso; se invece
la sorgente utilizzata è un radar, l’energia riflessa andrà valutata nel campo delle
microonde.
2) Il percorso trasmissivo , solitamente l’atmosfera, influisce significativamente
sulla regio ne dello spettro che può essere utilizzata: i gas atmosferici, infatti,
interagiscono selettivamente con la quan tità d’energia trasmessa, dando origine
alla “finestra atmosferica”, intervallo dello spettro nel quale la radiazione
elettromagnetica presenta la massima trasmissione e la minima attenuazione; le
finestre atmosferiche più note sono, oltre a quella del visibile, quelle di ~3 - 5 µm e
~8 - 15 µm, relative all’infrarosso termico e quasi tutta la banda delle microonde.
Finestra atmosferica
Introduzione - principi di base del telerilevamento• 3
3) La scen a investigata è il soggetto dell’osservazione; il telerilevamento si basa
sull’interpretazione delle caratteristiche spettrali, geometriche, temporali della
scena inv stigata.
Le caratteristiche spettrali sono legate al concetto di “firma spettrale”: è pos sibile
in pratica riconoscere l’oggetto osservato in base al suo comportamento nelle
bande utilizzate.
Le caratteristiche geometriche ci consentono il riconoscimento degli oggetti in
base alla loro forma.
Le caratteristiche temporali ci permettono di c ogliere dei fenomeni in evoluzione,
o diosservarli solo incerti periodi dell’anno.
4) Il sensore è il mezzo grazie al quale possiamo ottenere le informazioni sul
territorio; conosce n do a priori il fenomeno da osservare è possibile scegliere il
sensore c on le caratteristiche appr o priate in termini di risoluzione geometrica
(livello di dettaglio), spettrale (bande utilizzabili), temporale (tempo di
rivisitazione, vale a dire l’intervallo tra una ripresa e l’altra), sensibilità (variazione
di r a dianza che i l sensore riesce a ril e vare e registrare).
- La risoluzione geometrica ,è legata alle dimensioni dell'area elementare al suolo
di cui si rileva l' e nergia elettromagnetica: un’immagine telerilevata è costituita da
elementi base denominati pixel (picture elem ent). Data un’immagine digitale si
dice pixel ognuna delle superfici elementari che la costituiscono; ogni pixel è
caratterizzato da due coordinate che individuano la sua posizione ne l l'immagine ed
il Numero indice Digitale DN. La dimensione al suolo del p ixel dipende
dall'altezza di ripresa e dalle caratteristiche del sensore, e può variare da un metro
fino a più chilometri.
- La risoluzione spettrale, è l'intervallo di lunghezze d'onda cui è sensibile lo
strumento.
Introduzione - principi di base del telerilevamento• 4
- La risoluzione radiometrica, è la mini ma energia in grado di stimolare
l'elemento sensibile affinché produca un segnale elettrico rilevabile
dall'apparecchiatura, oltre il rumore intrinseco, connessa alla capacità che ha il
sensore di rilevare l'intensità del segnale elettromagnetico provenien te dagli o g getti
investigati, ed è definita da 1/256 nel caso di 8 bit, 1/128 per 7 bit, 1/64 per 6 bit,
ecc.; esiste in pratica un intervallo minimo di radianza che sta in un Numero
Digitale DN.
- La risoluzione temporale, consiste nel periodo che interco rre tra due riprese
successive di una stessa area (tempo di rivisitazione).
Applicazione pratica: studio della discarica di Cavenago Brianza
Per le analisi sulla discarica di Cavenago Brianza si è ritenuto opportuno utilizzare
un sensore multispettrale montato su piattaforma aerea, per avere una buona
risoluzione spettrale, radiometrica, geometrica.
La preferenza è andata per il sensore MIVIS, in grado di offrire una risoluzione al
suolo di ~3m, volando ad una quota di 1500m, e di fornire dati riguardant i il
comportamento delle aree d’interesse nelle lunghezze d’onda del visibile (per
avere una visione del territorio, e distinguerne gli oggetti) e dell’infrarosso, sia
vicino (usato per studi sulla vegetazione) sia termico (usato per l’identificazione
dell e vie di fuga del biogas)
L’intervallo di ripresa è di circa due anni, poiché i voli sono stati eseguiti in data
26/5/1996, 24/4/1998, 16/3/2000.
Prima di procedere all’esame dei dati telerilevati, è utile considerare le
caratteristiche dell’area in es m .
Introduzione – caratteristiche dell’area in esame • 5
Caratteristiche dell’area in esame
L'area è caratterizzata dalla presenza di orizzonti superficiali costituiti da depositi
Quaternari antichi in facies fluvi o glaciale (Apparato Glaciale dell'Adda), noti in
letteratura comeFluvioglaciale Mindel opianalti a Ferretto ( unità 1 ).
L'unità è molto eterogenea e costituita generalmente da ghiaie e sabbie a supporto
di matr i ce limoso - argillosa, talvolta a supporto elastico, molto alterate ed arrossate,
ricoperte da sequenze sommitali fini (loess, suoli, colluvi) s pessi generalmente da
1 a3 m.( vedi figure seguenti)
L'elemento caratterizzante dell'unità è l'elevato grado d’alterazione, che ha
omogeneizzato i sedime n ti rendendo difficile l'identificazione delle facies (ferretto,
A.A.) e conferendo ai depositi una c ol o razione rosso mattone (5YR, Munsell Soil
Chart): lo spessore del profilo d’alterazione è a volte s u periore a 15 - 20 m.
La formazione superficiale si appoggia stratigraficamente sulla sottostante unità
denominata "Ceppo lombardo".
Con il termine "Ceppo" sono indicati in letteratura tutti i depositi conglomeratici, a
cemento carb o natico, in facies fluviale braided ed a meandri, stratigraficamente
sottostanti ai depositi glaciali Quaternari. Tale unità è caratterizzata ad un grado di
cementazione molto vari abile (ghiaie da debolmente ad estremamente cementate,
quasi litoidi, unità 2 ).
Alla sua base è presente una successione di sedimenti limoso argillosi con locali
intercalazioni sa b bioso ghiaiose note in letteratura come "Argille sotto il Ceppo" o
"Villafr anchiano" ( unità 3 ).
L'analisi delle numerose stratigrafie dei pozzi e sondaggi realizzati nella zona
consente di definire lo spessore delle diverse unità geologiche ivi presenti,
compreso t a:
10 - 20 m per i depositi "ferre t tizzati" superiori ( unità 1 );
20 - 30 m per i depositi ghiaioso sabbioso conglom e ratici del "Ceppo" ( unità 2 );
>70 - 80 m per i depositi l i moso argillosi "Villafranchiani" ( unità 3 ).
Ai fini del presente studio si sono considerate le due unità più superficiali poiché
sede sia della z o na no n satura (soprafalda), che dell'acquifero superficiale, di tipo
libero; gli acquiferi profondi co n tenuti nell'unità villafranchiana presentano un
grado di protezione naturale tale da escludere una l o ro interazione diretta con la
discarica in oggetto, che r aggiunge una profondità massima di 7 - 8 m dal piano
campagna.
Nell'area di discarica i depositi sono caratterizzati da un grado di permeabilità
variabile tra i sottoindicati valori:
10
– 5
,10
– 6
cm/s per i depositi ferrettizzati tra 0 e 10 - 15 m;
10
- 3
cm/s per i depositi ghiaioso sabbiosi e conglomeratici tra 10 - 15 e 20 m;
10
- 3
- 10
– 6
cm/s oltre i 20 m, variabile secondo la granulometria.
Introduzione – caratteristiche dell’area in esame • 6
I sondaggi realizzati intorno al perimetro della discarica indicano la presenza di un
livello di ghiaie e sabbie con cavità d i dimensioni decimetriche posto
immediatamente al di sotto dei depositi ferre t tizzati ad una profondità compresa tra
10 e20 m.
Il suo limite inferiore è posto verosimilmente in corrispondenza di un orizzonte a
bassa permeabil i tà.
La presenza di cavità è s tata riscontrata anche nei pozzetti di monitoraggio del gas
realizzati a N del corpo discarica, mentre non è stata osservata a S della stessa,
probabilmente a causa di una riduzi o ne progressiva della granulometria, con
aumento della frazione sabbiosa verso S; nel settore E - SE della discarica tale
fenomeno è segnalato anche a profondità superiori, tra 25 e 30 m.
La genesi delle cavità citate non è del tutto certa; essa è verosimilmente connessa
a:
- fenomeni carsici, per parziale lisciviazione e dissoluzion e dei sedimenti,
- piping, essenzialmente per azione meccanica d’acque d’infiltrazione lungo canali
prefere n ziali.
Idrografia superficiale
Un limite alla diffusione superficiale del gas può crearsi in corrispondenza dei
corsi d'acqua posti ad E e ad O del la discarica (Rio Vallone e Torrente Cava), che
pur non avendo reinciso completamente la copertura superficiale a "ferretto"
causano un aumento locale del contenuto in acqua ostacolando, almeno in parte, la
migrazione di fluidi negli strati superficiali.
L'entità dell'infiltrazione lungo l'alveo tuttavia può non essere tale da saturare
completamente i s e dimenti soprafalda (dello spessore di circa 30 m) e da impedire
un'eventuale migrazione di gas nei livelli più permeabili e profondi della zona non
satura.
La distribuzione areale delle unità sopra descritte è sostanzialmente omogenea.
L'unità superiore (Ferretto) costituisce un orizzonte a bassa permeabilità continuo
per tutta l' a rea d’indagine.
Solo localmente ed in condizioni d’assenza prolungata di prec ipitazioni l'unità a
ferretto può essere sede di ridotte migrazioni di gas, che s’impostano lungo
superfici di discontinuità secondarie form a tesi per lisciviazione dei sedimenti fini
per opera d’acque meteoriche.
L'unità ghiaioso conglomeratica, sede dell' acquifero libero ed interessata
direttamente dalla migr a zione del biogas, è invece caratterizzata da modeste
variazioni, sia granulometriche sia di cement a zione, da N verso S
La migrazione del gas può efficacemente impostarsi lungo i livelli più permeabili
e/o carsif i cati, più frequenti verso N nel settore compreso tra la discarica e l'abitato
di Ornago.
Introduzione – caratteristiche dell’area in esame • 7
A valle della discarica i dati sembrano invece indicare un aumento della frazione
sabbiosa e l'asse n za d’orizzonti cementati: la minore granulometria dell 'unità,
congiunta ad una minore porosità per fratturazione, può ostacolare parzialmente la
diffusione del gas verso S dalla zona di discarica.
Ubicazione pozzi e sezioni effe ttuate
Introduzione – caratteristiche dell’area in esame • 8
Legenda
I ntroduzione – il processo di formazione del biogas • 9
Il processo di formazione del biogas
In una discarica di rifiuti solidi urbani (RSU) la trasformazione in ambiente
anaerobico dei materiali conferiti innesca un processo di trasformazioni chimico -
biologiche esotermiche con generazione di biogas , la cui qu antità prodotta dipende
da tre tipologie di fattori.
• Il primo è legato alla composizione merceologica del rifiuto e, in particolare, alla
percentuale disostanza organica biodegradabile presente nel RSU.
Questi fattori condizionano sia la quantità massim a di biogas producibile sia lo
svolgimento dellaproduzione.
Generalmente, i materiali a base organica presenti nei RSU possono essere distinti
in:
- materiali che si decompongono rapidamente, ossia nell'intervallo compreso fra tre
mesi e cinqu ani.
- ma teriali che si decompongono lentamente, nel periodo compreso tra cinque e
cinquanta, o più, anni.
Nella tabella è riportata una classificazione qualitativa di alcuni componenti
organici presenti nei RSU, basata sulla velocità di biodegradazione.
Biodegradabile Compone nte organica
del RSU
Rapidamente Lentamente
Rifiuti da alimenti X
Giornali X
Carta X
Cartoni X
Gomma X
Tessili X
Pelle X
Rifiuti da giardinaggio
Foglie ed erba
tagliata
Frazione legnosa
Legno X
Plastica
NON
biodegradabile
NON biodegradabile
La quantità di biogas prodotto dipende dalla frazione di materia organica
biodegradabile effettivamente disponibile per la degradazione che, a sua volta,
dipende fortemente dal contenuto in lignina.
I ntroduzione – il processo di formazione del biogas • 10
La lignina influenza labiode gradabilità:
Contenuto in lig ina
(% di solidi volatili)
Frazione
biodegradabile *
(% SV)
Rifiuti alimentari 0.4 0.82
Giornali 21.9 0.22
Carta 0.4 0.80
Cartoni 12.9 0.47
Rifiuti da giardinaggio 4.1 0.72
* frazione biodegradabile = 0.83 – 0.028 LC; LC =%di SV
• Il secondo comprende i parametri che determinano il grado di vuoto che si
stabilisce nella massa di RSU nella discarica.
Tra questi, sono particolarmente importanti il grado di comminuzione (dimensioni
delle parti solide) e il grado di comp attazione dei RSU, che sono determinati dal
metodo di gestione dell'impianto durante la fase di “coltivazione” e, in particolare,
dal metodo di triturazione e di compattazione, dalla qualità e quantità di materiale
di riporto utilizzato per il ricoprimento .
• Il terzo è legato alle condizioni meteorologiche locali, che influenzano e
condizionano il processo fermentativo perché determinano il bilancio idrico
dell'impianto e, quindi, il grado di umidità presente nella massa in fermentazione.
Poiché il biogas è il prodotto di una complessa serie di reazioni biologiche,
operanti in assetto sinergico tra loro sotto l'azione di comunità microbiche, l'acqua
libera e quella presente in forma combinata condizionano sia la natura sia l'attività
degli enzimi.
Per una migliore comprensione dei processi di formazione del biogas, è opportuno
esaminare in modo più dettagliato il ruolo e l'influenza dei diversi parametri:
* Composizione del rifiuto
La composizione del RSU può variare di molto spostandosi da un punto ad un altro
della massa e, di conseguenza, la produzione di biogas può essere diversa in punti
diversi.
In presenza di sostanze tossiche che inibiscono la fermentazione, la produzione
può ridursi fino al 50%; i composti inibenti possono essere già presenti nel RSU od
originarsi nei processi ossidativi.
I ntroduzione – il processo di formazione del biogas • 11
* Umidità
La quantità d'acqua presente nella discarica gioca un ruolo fondamentale sul
processo di fermentazione del biogas perché l’acqua è uno dei due reagenti,
costituisce il mezzo di trasferimento dei nut rienti, determina l'attività enzimatica ed
esercita un'azione di diluizione sui “reagenti” della reazione.
La formazione di biogas, aumenta all'aumentare del tasso d’umidità: le condizioni
più favorevoli sono quelle nelle quali il tasso d’umidità raggiunge la “capacità di
campo”, ossia il massimo contenuto d’umidità libera che il rifiuto può avere senza
che si abbia produzione di percolato.
Un aumento del tasso d’umidità sopra la capacità di campo non comporta aumenti
rilevanti nella produzione di biogas.
Mediamente, i RSU hanno un contenuto d’umidità compreso tra il 20% ed il 35%.
Nel corso del processo di degradazione, il tasso d’umidità varia in funzione del
bilancio tra l'acqua apportata dalla pioggia o dalle reazioni di degradazione e
l'acqua consum ata per evaporazione o per reazioni.
Per dare un riferimento quantitativo: in una discarica come quella di Cavenago, si
possono misurare variazioni del tasso d’umidità del 45 - 70% nel corso dell’anno.
* Sostanze nutritive
I nutrienti necessari per la cr escita cellulare (carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto,
fosforo, potassio, sodio, calcio e magnesio; elementi in tracce quali ferro,
manganese, molibdeno, rame, zinco, cobalto, selenio, tungsteno e nichel) devono
essere disponibili in quantità sufficiente, nelle forme chimiche utili e in certe
proporzioni ben definite; alcuni elementi necessari per la crescita (per esempio, i
metalli pesanti) diventano inibitori per certi processi biologici.
* Densità e dimensioni caratteristiche del materiale
L'effetto de lla densità (detta anche massa volumica) del materiale non è ben
conosciuto.
È noto che un aumento di densità comporti:
a) la riduzione della capacità di campo e l'aumento della dispersione e della
distribuzione all'interno della massa di rifiuti dei comp osti presenti nella fase
acquosa;
b) la diminuzione della superficie totale di contatto liquido - solido, con
conseguente diminuzione, per effetto dell'espulsione di parte dell'acqua, della
velocità di biodegradazione delle sostanze organiche.
La densità h a inoltre una notevole influenza sulla natura dei processi biologici: a
bassi valori di densità aumenta la diffusione dell'aria negli strati superficiali del
materiale e i processi aerobici sono favoriti rispetto a quelli anaerobici.
I ntroduzione – il processo di formazione del biogas • 12
L'influenza della pezz atura del materiale sul processo di formazione del metano
non è stata ancora chiarita.
* Temperatura
I batteri possono essere classificati rispetto all'intervallo di temperatura ottimale
nel quale manifestano la loro attività: batteri psicrofili, 12 - 18 °C; batteri mesofili,
25 - 45°C; batteri termofili, 55 - 65°C.
La temperatura influenza fortemente la produzione di biogas, l'intervallo di
temperatura nel quale si ha la massima produzione è compreso tra 32 e 35°C.
Valori di temperatura maggiori di 75 - 8 0°C possono interrompere la produzione di
metano, mentre le basse temperature incidono negativamente sulla formazione del
biogas perché rallentano l’attività batterica. I batteri termofili mostrano
generalmente un tasso di produzione di biogas più elevato dei mesofili, ma la
maggior parte delle discariche presenta un ambiente microbico che opera nel
campo mesofilo.
La degradazione aerobica e quella anaerobica sono ambedue esotermiche, ma la
seconda è caratterizzata da una minor produzione specifica di calor e.
Ai fini di un’indagine condotta con termiche termografiche si deve ricordare che la
riemersione in superficie del metano produce fenomeni di ossidazione del gas con
conseguente reazione chimica esotermica ad incrementare il campo termico locale.
* Con centrazione di ossigeno
La totale assenza di ossigeno nella matrice del rifiuto è condizione primaria per lo
sviluppo delle popolazioni microbiche metanigene.
L'ossigeno atmosferico può diffondere all'interno dello strato più superficiale della
discarica ed essere utilizzato dai batteri aerobi, con formazione di acqua e anidride
carbonica.
La presenza di un sistema di captazione forzata di biogas può creare un campo di
depressioni tale da richiamare l'ossigeno nel terreno circostante i pozzi di
aspirazion e, riavviando i processi aerobici negli strati superiori.
* Concentrazione di anidride carbonica
Un’elevata pressione parziale di anidride carbonica può inibire la successiva fase
di metanogenesi, specialmente durante la fase aerobica.
* pH
Le condizio ni ottimali per lo sviluppo di biogas si hanno in ambiente neutro (pH
7,0 - 7,2); valori superiori a pH = 8 o inferiori a pH = 6 inibiscono fortemente
l'attività batterica rallentando sia la fase acidogena sia quella metanigena.
All'inizio del processo di decomposizione si ha formazione di anidride carbonica;
la sua solubilizzazione in acqua genera un ambiente acido e, in assenza di batteri
I ntroduzione – il processo di formazione del biogas • 13
metanogeni capaci di convertire almeno parzialmente gli acidi organici in metano,
si raggiungono valori di pH molto ba ssi, con conseguente cessazione della reazione
di metanogenesi.
* Trattamento preparatorio del RSU
Comprende una vasta gamma di processi quali la triturazione e la macinazione,
compiute per aumentare la superficie specifica reattiva, e la vagliatura, per separare
la frazione organica da quella inorganica. Questi pretrattamenti del RSU, che
precedono la loro messa a dimora, portano a un aumento della resa di produzione
di biogas per effetto dell'aumentata superficie di scambio solido - acqua ma, di
contro, a d una diminuzione della resa per effetto della diminuzione della capacità
di campo del rifiuto.
* Compattazione
Per effetto della compattazione del rifiuto, eseguita durante le operazioni di
coltivazione della discarica, e dei fenomeni di assestamento, c he perdurano per
anni anche dopo la chiusura della discarica, si ha un aumento della densità.
A quest’effetto è associato un fenomeno di “spremitura” di una frazione di acqua,
inizialmente trattenuta dalla massa sotto forma di umidità.
Dati sperimentali su scala di laboratorio indicano che la capacità di campo
diminuisce, più che linearmente, all'aumentare della densità dei rifiuti:
nell'intervallo di densità tra 0,5 e 1 t/m
3
, la capacità di campo scende da 80% a
50%.
Di conseguenza, la compattazione favo risce la produzione di biogas se il tasso di
umidità è nettamente inferiore alla capacità di campo mentre, se il tasso di umidità
è molto elevato, la compattazione ha un effetto negativo perché porta alla
formazione di liquido che può ostacolare la produzi one e la migrazione del biogas.
* Sostanze tampone
L'aggiunta di sostanze con azione tampone accelera il processo di fermentazione,
aumenta la resa in biogas e mantiene il pH nell'intervallo ottimale per l'attività
batterica.
Il vantaggio principale è t uttavia costituito dal contenimento della concentrazione
di acidi grassi volatili liberi (6000 - 8000 ppm) entro limiti tali da ridurre la
formazione di odori sgradevoli.
Le sostanze tampone più comuni sono i bicarbonati di sodio e di calcio, tali
composti possono essere necessari se, per la copertura giornaliera prevista dalla
legislazione vigente, sono utilizzati materiali ricchi di sostanze.
Si deve tuttavia tenere presente che un eccesso di alcalinità (pH superiore a 9)
comporta un blocco dell'attività metanigena e può portare ad una mobilizzazione di
sostanze inibenti sciolte nel percolato.
I ntroduzione – il processo di formazione del biogas • 14
Reazioni di formazione dei gas principali
La formazione dei gas che costituiscono il biogas può essere rappresentata come di
seguito:
I= formazione iniziale
II= fase di transizione
III= fase acida
IV= fase di fermentazione del metano
V= fase di maturazione
I) La fase di sviluppo iniziale, comincia subito dopo la messa in discarica dei RSU
e continua per un certo periodo.
In questa fase inizia l'attacco dei micro rganismi alle parti organiche biodegradabili
dei RSU; la decomposizione avviene in condizioni aerobiche perché nello strato di
rifiuti appena ricoperti c’è una certa concentrazione d’ossigeno.
I microrganismi, sia aerobici sia anaerobici, sono presenti nel terriccio e nel
materiale che è utilizzato per la copertura della discarica.
Altre fonti di microrganismi possono essere, se presenti, i fanghi da trattamento
delle acque urbane ed il percolato riciclato in discarica.
I ntroduzione – il processo di formazione del biogas • 15
II) La fase di transizione, l'ossige no è consumato e cominciano a stabilirsi le
condizioni anaerobiche.
L'inizio e la progressione delle condizioni anaerobiche possono essere monitorati
attraverso la misura del potenziale d’ossido/riduzione dei rifiuti.
Le condizioni necessarie per le reazio ni di riduzione dei nitrati e dei solfati (che
nelle reazioni di conversione biologica agiscono da elettron - accettori) si hanno tra
- 50 e - 100 millivolts.
La riduzione dei nitrati, che porta alla formazione d’azoto, è esemplificata
nell'equazione, in cui si utilizza il metanolo come substrato:
−− +++→+ OHOHCONOHCHNO 6745356
22233
La riduzione dei solfati porta alla formazione di solfuri e idrogeno solforato:
22
22
4
COOHSorganicicompostiSO ++→+ −−
SHHS
2
2
2 →+ +−
III) A valori del potenziale d’ossido/riduzione inferiori a - 150 millivolts, la
velocità delle reazioni biologiche aumenta notevolmente e cominciano a prevalere
i microrganismi responsabili della trasformazione del materiale organico in acidi
organici e altri prodotti intermedi.
Nel primo stadio della fase acida, i composti organici ad elevato peso molecolare
(per esempio, lipidi, polisaccaridi, proteine e acidi nucleici) subiscono reazioni di
idrolisi mediante enzimi, che portano alla formazione di composti di peso
molecolare minore, adatti per essere utilizzati dai microrganismi come sorgente
d’energia e di carbonio per la sintesi cellulare.
Nel secondo stadio del processo, le reazioni di acidogenesi portano alla
trasformazione dei prodotti delle reazioni del primo stadio in composti a peso
molecolare minore, com e acido acetico, CH
3
COOH, e piccole quantità di acido
fulvico ed altri acidi organici più complessi.
I microrganismi che agiscono in questa fase, complessivamente detti non
metanogenici, sono batteri anaerobici, comunemente identificati come batteri
acido genici o generatori di acidi.
Il gas prodotto in maggiori quantità in questa fase è l'anidride carbonica, assieme a
piccole quantità di idrogeno.
Per effetto della formazione degli acidi organici e dell'elevata concentrazione di
CO, nella discarica, il pH del percolato che eventualmente si forma subisce un
abbassamento fino a valori di 5 o anche inferiori.
Di conseguenza, un certo numero di composti inorganici, principalmente i metalli
pesanti, èsolubilizzato dal percolato.
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