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Lavoro di  approfondimento Gruppo SanVitok BONIFICA DI UNA DISCARICA di  Paolo Proietti e Tomasz Kociuba Progetto   Ambienti  moci www.lafabbricadellascuola.ning.com Progetto operativo del gruppo Tecnologie di carta www.lascuolachefunziona.it
DISCARICA Discarica Sito di confinamento dei rifiuti solidi e liquidi provenienti dalle città e dalle industrie. Si tratta di uno dei più comuni sistemi di smaltimento dei rifiuti.
REQUISITI DI UNA DISCARICA   Un’area destinata al deposito dei rifiuti deve essere scelta in base a  caratteristiche geologiche e geografiche  specifiche e preparata per accogliere i rifiuti senza costituire una minaccia per la salute dell’ambiente.  In primo luogo deve avere  un fondo di argilla o di altro materiale che filtri i percolati  (la componente liquida dei rifiuti) evitandone l’infiltrazione nel suolo.  Eventualmente deve essere corredata di una  struttura di supporto meccanico, che aiuti a sostenere il peso dei rifiuti .  Deve essere inoltre  impermeabilizzata  in modo da evitare l’esposizione all’acqua piovana e l’infiltrazione dell’acqua di falda, che omprometterebbero la stabilità della discarica e favorirebbero l’inquinamento delle acque della zona.  Per evitare l’accumulo di biogas  prodotto nei processi di decomposizione, inoltre, la discarica deve essere dotata di  condotti  per la sua fuoriuscita.  Infine deve  essere ricoperta di terra  in modo che si ricostituisca sopra di essa un suolo fertile, adatto ad accogliere vegetazione
 
COMPOSTAGGIO E BIOMETANAZIONE I rifiuti organici  possono essere riutilizzati come fertilizzanti dopo essere stati sottoposti a un procedimento detto  compostaggio . Arricchiti con concimi o vegetazione ricca di azoto, i rifiuti vengono disposti a strati in modo da permettere la circolazione dell'aria e lo sviluppo di calore. In queste condizioni si verifica la loro  trasformazione in un materiale ricco di sostanze nutritive detto "compost" ,  che viene usato come fertilizzante nelle coltivazioni.  In una discarica controllata i rifiuti vengono depositati secondo criteri che favoriscono lo svolgimento dei processi di biodegradazione. A seconda che il processo di degradazione sia dovuto a microrganismi aerobi o anaerobi, e quindi che avvenga in presenza (compostaggio) o in assenza di ossigeno  (biometanazione) , si distinguono discariche aerobiche e discariche anaerobiche. Nelle prime – le più tradizionali – i rifiuti non vengono compattati e vengono ricoperti da strati sottili di terra, che consentano il passaggio dell’aria; nelle seconde, invece, i materiali di copertura impediscono il passaggio dell’aria; si producono quindi processi particolari, che portano anche alla  formazione di grandi quantità di biogas (soprattutto metano).
 
 
CLASSIFICAZIONE DELLE DISCARICHE   A seconda del tipo di rifiuti e del loro livello di pericolosità si distinguono  tre categorie  di discariche.  In quelle dette di prima categoria si riversano i  rifiuti urbani  e quelli provenienti dallo  smaltimento dei liquami ; si tratta di rifiuti non pericolosi, la cui gestione non necessita di particolari misure di sicurezza.  Nelle discariche di seconda categoria vengono accumulati i  rifiuti speciali tossici , compresi i materiali infiammabili, i rifiuti ospedalieri e quelli liquidi.  Nelle discariche di terza categoria, infine, vengono raccolti i  rifiuti molto tossici .
BONIFICA DI UNA DISCARICA   Landfill Mining  Il concetto di   Landfill Mining consiste nel trattamento di bonifica di vecchie discariche mediante asportazione  per escavazione  dei rifiuti in esse depositati. Questo tipo di intervento, abbinato al parallelo trattamento biologico in biopile, viene applicato in tutti quei siti che, a causa di gravi problematiche ambientali, richiedono un intervento in tempi brevi, con lo scopo di:  recuperare i vecchi volumi della discarica , adeguandoli ai nuovi criteri di sicurezza, oltre ad operazioni meccaniche volte alla separazione di frazioni specifiche dei rifiuti; materiali inorganici riciclabili (metalli), frazione organica e frazione residua ad elevato potere calorifico . 
Obiettivi della procedura di bonifica   Le operazioni di bonifica sono generalmente  inquadrate nell’ottica di: Salvaguardare l’ambiente dove insiste la  discarica (emissioni di biogas, contaminazione della falda per mezzo delle acque di percolazione,..); Recuperare risorse finanziarie, per mezzo della valorizzazione dei materiali recuperabili o riciclabili; Recuperare energia dai rifiuti, per mezzo dell’utilizzo alla termovalorizzazione della frazione secca ad alto potere calorifico, ottenuta dopo la biostabilizzazione in biopile; Recuperare volumi in discarica, separando il materiale inerte a suo tempo utilizzato; Creare nuova occupazione.
Come si opera la bonifica Gli interventi di bonifica e recupero delle vecchie discariche incontrollate avviene  mediante l’escavazione ed esumazione dei rifiuti  (indifferenziati) per mezzo di escavatori o mezzi a pala frontale. A questo punto il rifiuto viene  inviato ad un trattamento meccanico (vagliatura) per separare  immediatamente tutti quei materiali che non necessitano di un trattamento biologico di mineralizzazione (es. vetro, metalli, sassi).
Il prodotto derivante, a principale componente organica, è quello che deve essere sottoposto  ad intervento di biostabilizzazione , al fine di ottenerne la mineralizzazione e l’abbattimento del suo potenziale inquinante. (Lo stesso tipo di rifiuto è quello che, depositato in discarica, subisce un processo di decomposizione anaerobica, con emissione di biogas e percolato, che rappresentano una seria minaccia per l’atmosfera e la falda acquifera sotterranea.)
A questo punto inizia la fase di  degradazione  per mezzo di un processo aerobico in biopile statiche (senza rivoltamento) dove, per mezzo di un’adeguata tecnologia, viene insufflata normale aria ambiente tramite ventilatori e canaline a raso pavimentazione. Il processo viene altresì gestito per mezzo di dispositivi atti a controllarne il livello di saturazione di ossigeno ed i valori della temperatura di processo nel cumulo (biopila).
E’ indispensabile un  efficace e continuo controllo  dei parametri di processo, al fine di ottimizzare ed accelerare i tempi di trattamento ed ottenere al termine del processo un materiale mineralizzato e stabile dal punto di vista chimico-fisico. Ad ulteriore presidio ambientale e con il fine di  poter lavorare in ambiente aperto , senza necessità di biofiltro è opportuno utilizzare un mezzo di confinamento del materiale disposto nella biopila di trattamento. Questo avviene per mezzo  di teloni con membrana impermeabile all’acqua piovana ed alle molecole odorigene , mentre è permeabile al vapore d’acqua ed alla CO2, entrambi inodori. L’utilizzo di questi teloni garantisce altresì agli operatori migliori condizioni negli ambienti di lavoro, in quanto la membrana funge da barriera a germi e spore batteriche presenti in notevole quantità nel materiale organico da trattare. Il materiale subisce un ulteriore processo meccanico di raffinazione mediante vaglio rotante, al termine del quale si ottengono due frazioni:  il sottovaglio, composto dalla frazione più fine e dal materiale ex organico  ed ormai stabile e mineralizzato, che verrà utilizzato per ricuperi ambientali o come materiale di ricopertura giornaliera dei rifiuti conferiti in discarica, come ammesso dalla legge, ed in sostituzione di ghiaia od argilla, che venivano utilizzati un tempo, a discapito dei volumi della discarica e dell’economicità del sistema in quanto venivano comperati.   L’altro materiale derivante dalla vagliatura è composto dal  sovvallo, principalmente composto da materiale secco e con elevato potere calorifico , che viene pressato, imballato ed inviato allo stoccaggio o termovalorizzazione, con produzione di calore e di energia elettrica.
Il progetto di landfill mining e biostabilizzazione in biopile coperte in Italia   In Italia il primo progetto di landfill mining con trattamento biologico in cumuli statici coperti è stato attuato con successo presso la discarica ASVO di Portogruaro (VE). L’impianto in questione, situato in località Centa Taglio, presentava rilevanti problemi di inquinamento dell’acqua di falda, in quanto la parte inferiore dei rifiuti, depositati circa 20 anni prima nel lotto1 della discarica, erano venuti in contatto con l’acqua di falda. Per evitare ulteriori problemi di inquinamento alle locali reti di acquedotto si trattava quindi di intervenire con la massima urgenza e rimuovere una massa di circa 250.000 m3 di materiale di rifiuto interrato. Il progetto ha previsto quindi la realizzazione di una platea di cemento suddivisa in 12 “zone”, ovvero 12 cumuli di trattamento di ca. 40 x 8 m ed altezza medi
 

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Bonifica di una discarica

  • 1. Lavoro di approfondimento Gruppo SanVitok BONIFICA DI UNA DISCARICA di Paolo Proietti e Tomasz Kociuba Progetto Ambienti moci www.lafabbricadellascuola.ning.com Progetto operativo del gruppo Tecnologie di carta www.lascuolachefunziona.it
  • 2. DISCARICA Discarica Sito di confinamento dei rifiuti solidi e liquidi provenienti dalle città e dalle industrie. Si tratta di uno dei più comuni sistemi di smaltimento dei rifiuti.
  • 3. REQUISITI DI UNA DISCARICA Un’area destinata al deposito dei rifiuti deve essere scelta in base a caratteristiche geologiche e geografiche specifiche e preparata per accogliere i rifiuti senza costituire una minaccia per la salute dell’ambiente. In primo luogo deve avere un fondo di argilla o di altro materiale che filtri i percolati (la componente liquida dei rifiuti) evitandone l’infiltrazione nel suolo. Eventualmente deve essere corredata di una struttura di supporto meccanico, che aiuti a sostenere il peso dei rifiuti . Deve essere inoltre impermeabilizzata in modo da evitare l’esposizione all’acqua piovana e l’infiltrazione dell’acqua di falda, che omprometterebbero la stabilità della discarica e favorirebbero l’inquinamento delle acque della zona. Per evitare l’accumulo di biogas prodotto nei processi di decomposizione, inoltre, la discarica deve essere dotata di condotti per la sua fuoriuscita. Infine deve essere ricoperta di terra in modo che si ricostituisca sopra di essa un suolo fertile, adatto ad accogliere vegetazione
  • 4.  
  • 5. COMPOSTAGGIO E BIOMETANAZIONE I rifiuti organici possono essere riutilizzati come fertilizzanti dopo essere stati sottoposti a un procedimento detto compostaggio . Arricchiti con concimi o vegetazione ricca di azoto, i rifiuti vengono disposti a strati in modo da permettere la circolazione dell'aria e lo sviluppo di calore. In queste condizioni si verifica la loro trasformazione in un materiale ricco di sostanze nutritive detto "compost" , che viene usato come fertilizzante nelle coltivazioni. In una discarica controllata i rifiuti vengono depositati secondo criteri che favoriscono lo svolgimento dei processi di biodegradazione. A seconda che il processo di degradazione sia dovuto a microrganismi aerobi o anaerobi, e quindi che avvenga in presenza (compostaggio) o in assenza di ossigeno (biometanazione) , si distinguono discariche aerobiche e discariche anaerobiche. Nelle prime – le più tradizionali – i rifiuti non vengono compattati e vengono ricoperti da strati sottili di terra, che consentano il passaggio dell’aria; nelle seconde, invece, i materiali di copertura impediscono il passaggio dell’aria; si producono quindi processi particolari, che portano anche alla formazione di grandi quantità di biogas (soprattutto metano).
  • 6.  
  • 7.  
  • 8. CLASSIFICAZIONE DELLE DISCARICHE A seconda del tipo di rifiuti e del loro livello di pericolosità si distinguono tre categorie di discariche. In quelle dette di prima categoria si riversano i rifiuti urbani e quelli provenienti dallo smaltimento dei liquami ; si tratta di rifiuti non pericolosi, la cui gestione non necessita di particolari misure di sicurezza. Nelle discariche di seconda categoria vengono accumulati i rifiuti speciali tossici , compresi i materiali infiammabili, i rifiuti ospedalieri e quelli liquidi. Nelle discariche di terza categoria, infine, vengono raccolti i rifiuti molto tossici .
  • 9. BONIFICA DI UNA DISCARICA Landfill Mining Il concetto di   Landfill Mining consiste nel trattamento di bonifica di vecchie discariche mediante asportazione per escavazione dei rifiuti in esse depositati. Questo tipo di intervento, abbinato al parallelo trattamento biologico in biopile, viene applicato in tutti quei siti che, a causa di gravi problematiche ambientali, richiedono un intervento in tempi brevi, con lo scopo di: recuperare i vecchi volumi della discarica , adeguandoli ai nuovi criteri di sicurezza, oltre ad operazioni meccaniche volte alla separazione di frazioni specifiche dei rifiuti; materiali inorganici riciclabili (metalli), frazione organica e frazione residua ad elevato potere calorifico . 
  • 10. Obiettivi della procedura di bonifica Le operazioni di bonifica sono generalmente inquadrate nell’ottica di: Salvaguardare l’ambiente dove insiste la discarica (emissioni di biogas, contaminazione della falda per mezzo delle acque di percolazione,..); Recuperare risorse finanziarie, per mezzo della valorizzazione dei materiali recuperabili o riciclabili; Recuperare energia dai rifiuti, per mezzo dell’utilizzo alla termovalorizzazione della frazione secca ad alto potere calorifico, ottenuta dopo la biostabilizzazione in biopile; Recuperare volumi in discarica, separando il materiale inerte a suo tempo utilizzato; Creare nuova occupazione.
  • 11. Come si opera la bonifica Gli interventi di bonifica e recupero delle vecchie discariche incontrollate avviene mediante l’escavazione ed esumazione dei rifiuti (indifferenziati) per mezzo di escavatori o mezzi a pala frontale. A questo punto il rifiuto viene inviato ad un trattamento meccanico (vagliatura) per separare immediatamente tutti quei materiali che non necessitano di un trattamento biologico di mineralizzazione (es. vetro, metalli, sassi).
  • 12. Il prodotto derivante, a principale componente organica, è quello che deve essere sottoposto ad intervento di biostabilizzazione , al fine di ottenerne la mineralizzazione e l’abbattimento del suo potenziale inquinante. (Lo stesso tipo di rifiuto è quello che, depositato in discarica, subisce un processo di decomposizione anaerobica, con emissione di biogas e percolato, che rappresentano una seria minaccia per l’atmosfera e la falda acquifera sotterranea.)
  • 13. A questo punto inizia la fase di degradazione per mezzo di un processo aerobico in biopile statiche (senza rivoltamento) dove, per mezzo di un’adeguata tecnologia, viene insufflata normale aria ambiente tramite ventilatori e canaline a raso pavimentazione. Il processo viene altresì gestito per mezzo di dispositivi atti a controllarne il livello di saturazione di ossigeno ed i valori della temperatura di processo nel cumulo (biopila).
  • 14. E’ indispensabile un efficace e continuo controllo dei parametri di processo, al fine di ottimizzare ed accelerare i tempi di trattamento ed ottenere al termine del processo un materiale mineralizzato e stabile dal punto di vista chimico-fisico. Ad ulteriore presidio ambientale e con il fine di poter lavorare in ambiente aperto , senza necessità di biofiltro è opportuno utilizzare un mezzo di confinamento del materiale disposto nella biopila di trattamento. Questo avviene per mezzo di teloni con membrana impermeabile all’acqua piovana ed alle molecole odorigene , mentre è permeabile al vapore d’acqua ed alla CO2, entrambi inodori. L’utilizzo di questi teloni garantisce altresì agli operatori migliori condizioni negli ambienti di lavoro, in quanto la membrana funge da barriera a germi e spore batteriche presenti in notevole quantità nel materiale organico da trattare. Il materiale subisce un ulteriore processo meccanico di raffinazione mediante vaglio rotante, al termine del quale si ottengono due frazioni: il sottovaglio, composto dalla frazione più fine e dal materiale ex organico ed ormai stabile e mineralizzato, che verrà utilizzato per ricuperi ambientali o come materiale di ricopertura giornaliera dei rifiuti conferiti in discarica, come ammesso dalla legge, ed in sostituzione di ghiaia od argilla, che venivano utilizzati un tempo, a discapito dei volumi della discarica e dell’economicità del sistema in quanto venivano comperati.  L’altro materiale derivante dalla vagliatura è composto dal sovvallo, principalmente composto da materiale secco e con elevato potere calorifico , che viene pressato, imballato ed inviato allo stoccaggio o termovalorizzazione, con produzione di calore e di energia elettrica.
  • 15. Il progetto di landfill mining e biostabilizzazione in biopile coperte in Italia In Italia il primo progetto di landfill mining con trattamento biologico in cumuli statici coperti è stato attuato con successo presso la discarica ASVO di Portogruaro (VE). L’impianto in questione, situato in località Centa Taglio, presentava rilevanti problemi di inquinamento dell’acqua di falda, in quanto la parte inferiore dei rifiuti, depositati circa 20 anni prima nel lotto1 della discarica, erano venuti in contatto con l’acqua di falda. Per evitare ulteriori problemi di inquinamento alle locali reti di acquedotto si trattava quindi di intervenire con la massima urgenza e rimuovere una massa di circa 250.000 m3 di materiale di rifiuto interrato. Il progetto ha previsto quindi la realizzazione di una platea di cemento suddivisa in 12 “zone”, ovvero 12 cumuli di trattamento di ca. 40 x 8 m ed altezza medi
  • 16.