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LE DISCARICHE PER RIFIUTI NON PERICOLOSI: dalla progettazione al recupero del sito
Giornata di studioPotenza 16 ottobre 2008 – Campus Universitario
Dipartimento di Scienze Geologiche Università della BasilicataOrdine dei Geologi della Basilicata
Società Italiana di Geologia Ambientale
PROGRAMMAZIONE E RUOLO DELLA DISCARICA CONTROLLATA NELL’AMBITO DEI SISTEMI
INTEGRATI DI GESTIONE DEI RIFIUTI
Prof. Salvatore Masi
INDICAZIONI DEL D.L. 22/97 (Decreto Ronchi)
Obbligo di operare raccolte separate per frazioni merceologiche suscettibili di valorizzazione.
Necessità di operare trattamenti atti a ridurre la pericolosità dei rifiuti prima del loro conferimento in discarica
INDICAZIONI NORMATIVE
INDICAZIONI DEL D.L. 36/2003
Divieto di portare in discarica rifiuti ad alto contenuto energetico (con PCI superiore a 13000 kJ/kg)
Riduzione progressiva dei conferimenti di frazioni biodegradabili in discarica (dagli attuali 200-250 kg/anno a meno di 100 kg/anno procapite)
Ridefinizione dei criteri di post chiusura e post gestione delle discariche
INDICAZIONI DEL D.L. 152/2006 (4/2008)
Progressivo incremento delle raccolte differenziate ed utilizzo delle discariche come elemento terminale
SULL’IMPIANTISTICA
Impossibilità di adottare soluzioni “mono impiantistiche” e tantomeno “solo discarica”
Ridefinizione del ruolo delle discariche come unità “di servizio” agli impianti.
RISVOLTI DELLE INDICAZIONI NORMATIVE
SULLA TECNOLOGIA DELLA DISCARICA
Incremento degli standard di sicurezza
Incremento dei costi di realizzazione, chiusura e post-gestione
SUI FABBISOGNI DI VOLUME
Forte riduzione dei fabbisogni e prolungamento della vita utile degli impianti
SCHEMA DEL SISTEMA INTEGRATO PREVISTO PER LA REGIONE BASILICATA
RIF
IUTI
SO
LID
I U
RB
AN
I
STAZIONI DI NOBILITAZIONE
COMPOSTAGGIO
TERMODISTRUZIONE
Carta 9% Vetro 5%
Plastica 2%
Organico 18%
STABILIZZAZIONE AEROBICA
RA
CC
OLT
A
DIF
FER
ENZI
ATA
Medicinali Batterie
Contenitori T F
35
17%
PERICOLOSI
Metalli 1%
Frazione secca (40%)
Perdite 5%
Perdite 5% Frazione umida (25%)
65%
35%
DISCARICA CONTROLLATA
Residui 20%
Residui 10%
Perdite 30%
CONSORZI DI RACCOLTA
MERCATO DELLE MATERIE PRIME
SECONDE
Prodotto 10% Residui 3%
Scarti 3%
Residui totali in discarica 36%
SCHEMA DEL SISTEMA INTEGRATO PREVISTO PER LA REGIONE BASILICATA
RIF
IUTI
SO
LID
I U
RB
AN
I
STAZIONI DI NOBILITAZIONE
COMPOSTAGGIO
TERMODISTRUZIONE
Carta 16% Vetro 5%
Plastica 11%
Organico 25%
STABILIZZAZIONE AEROBICA
RA
CC
OLT
A
DIF
FER
ENZI
ATA
Medicinali Batterie
Contenitori T F
35
35%
PERICOLOSI
Metalli 3%
Frazione secca (20%)
Perdite 7%
Perdite 6% Frazione umida (20%)
40%
60%
DISCARICA CONTROLLATA
Residui 14%
Residui 4%
Perdite 16%
CONSORZI DI RACCOLTA
MERCATO DELLE MATERIE PRIME
SECONDE
Prodotto 14% Residui 4%
Scarti 4%
Residui totali in discarica 26%
Ipotesi di progressione di raccolta per le singole frazioni merceologiche Obiettivi di raccolta delle singole frazioni (%) RD: 20% (1) RD:40% (2) RD: 60% (3) Organico 20 30 60 Carta 15 45 70 Plastica 10 15 30 Vetro 30 50 80 Leg. Tess. Cuoio 0 10 25 Metalli 20 40 60 Inerti vari 0 0 0 1) Prima attivazione del sistema di raccolta: carta + plastica + vetro 2) Si parte con la raccolta dell’organico e dei metalli 3) Si potenziano tutte le raccolte già effettuate e si avvia il recupero degli ingombranti
in legno
Variazione della composizione dei rifiuti per effetto della raccolta differenziata
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Organico Carta Plastica Vetro L. T. C Metalli Inerti vari
Tal quale
Dopo raccolta 5%
Dopo raccolta 15%
Dopo raccolta 35%
RSU indifferenziato
Frazione umida (trattamento biologico)
Compostaggio Stabilizzazione aerobica Stabilizzazione Anaerobica
VAGLIO
Frazione secca (trattamento termico)
Incenerimento Pirolisi Trasformazione in CDR
Pretrattamenti necessari alla ottimizzazione dei trattamenti propedeutici allo smaltimento in discarica
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
40 60 80 100 120Dimensioni di vagliatura)
kCal
/kg
20
30
40
50
60
70
80
%
Energia per kg diRSU tal quale
Energia per kg difrazione secca
% di separazione
FRAZIONE SECCA
Energia ottenibile dalla combustione diretta
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
40 mm 60 mm 80 mm 100 mm 120 mm Solodiscarica
Ton
eq.C
O2/
Ton
RS
U
RD=5% RD=15% RD=35%
EMISSIONE DI GAS-SERRA DAL SISTEMA DI SMALTIMENTO DEI RSU (In funzione del tipo di vagliatura)
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
Sistema Int.(vaglo = 40 mm)
Sistema Int.(vaglo = 60 mm)
Sistema Int.(vaglo = 80 mm)
Sistema Int.(vaglo = 100
mm)
Sistema Int.(vaglo = 120
mm)
Solo discaricacontrollata
m3/
ton
RS
U ta
l qua
li
Raccolta differenziata = 5 %
" = 15 %
" = 35 %
VOLUMI DI DISCARICA NECESSARI (In funzione della diversa separazione secco-umido
50
70
90
110
130
150
170
Vagliatura = 40mm
Vagliatura = 60mm
Vagliatura = 80mm
Vagliatura = 100mm
Vagliatura = 120mm
Solo discaricacontrollata
€/to
n di
RSU
tal q
uale
Costo discarica = 20€/m3 " = 40 €/m3 " = 80 €/m3
COSTO COMPLESSIVO DEL SISTEMA DI SMALTIMENTO (In funzione del tipo di vagliatura)
Tempo
FASI DELL’EVOLUZIONE DI UNA DISCARICA CONTROLLATA
PR
OG
RA
MM
AZI
ON E
GE
STI
ON
E
PO
ST-
GE
STI
ON
E
AB
BA
ND
ON
O
Livello di attenzione
RE
ALI
ZZA
ZIO
NE
Impatto complessivo sulle matrici ambientali
Tempo dall’inizio del deposito
ANDAMENTO QUALITATIVO DELL’IMPATTO AMBIENTALE POTENZIALE DI UNA DISCARICA CONTOLLATA
Impatto
Tempo
IAcc
IMassimo
T*
T* = Tempo per il raggiungimento di un impatto complessivo “accettabile” per l’ambiente
Impatto
Tempo
IAcc
IMassimo
T*Gestione Post-gestione (30 anni)
I30
Sito inquinato?
PROBLEMATICHE CONNESSE AL POST-POSTGESTIONE
Realizzazione di impianti “intrinsecamente sicuri” (la sicurezza non deve essere demandata al sistematico intervento umano)
Programmazione della vita effettiva del sito di discarica in modo da allungare la fase di post-gestione
Riduzione dei tempi di “decadimento” dell’impatto potenziale dei rifiuti in discarica
Impatto
TempoIAcc
IMassimo
T*Gestione Post-gestione (30 anni) Sito sicuro
Impatto
Tempo
IAcc
IMassimo
T*Gestione Post-gestione (30 anni)
I30
Sito sicuro
RIDUZIONE DEI TEMPI DI “DECADIMENTO” DELL’IMPATTO POTENZIALE DEI RIFIUTI IN DISCARICA
Criteri di coltivazione e gestione della discarica in linea con la natura dei rifiuti che possono essere:
Chimicamente attivi Biodegradabili
Abbattimento della potenzialità di impatto delle discariche con tecniche di “invecchiamento” dei rifiuti:
Pretrattamento in impianto tecnologico Interventi in situ di accelerazione della stabilizzazione
Valorizzazione della frazione organica compostabile
Riduzione della pericolosità dei rifiuti
Riutilizzo in campo agronomico
Smaltimento in discarica controllata
LA FRAZIONE UMIDA COME “MOTORE” DELL’IMPATTO AMBIENTALE:i trattamenti biologici della frazione umida
I trattamenti biologici preliminari alla immissione in discarica dei rifiuti solidi
•Sono resi obbligatori da specifiche direttive comunitarie recepite in Italia con il D.Lgs 36/2003. (In attuazione anche del protocollo di Kioto sulla riduzione dei gas serra).
•Equivalgono ai processi aerobici di trattamento delle acque reflue urbane.
•Consentono di accelerare e tenere sotto controllo i processi di degradazione che altrimenti avverrebbero in discarica (fase attiva in ambiente chiuso).
•Riproducono i processi di degradazione naturali intensificati ed accelerati mediante aerazione forzata (processi di umificazione).
Percolato FOS Assenza della fase acida (estrazione di metalli)Concentrazioni di sostanze organiche basse con tempi di attenuazione dell’ordine di anni
RSU Fase acida molto intensa e lunga diversi anniTempi di attenuazione della concentrazione dei principali inquinanti dell’ordine della decina di anni
Emissioni gassose
FOS Emissioni prevalenti di anidride carbonica
RSU Forti emissioni di gas ad effetto serra (CO2 e CH4)Emissioni di microinquinanti organici a forte impatto
Recupero del sito
FOS Relativamente rapido per effetto dei modesti assestamenti di tipo meccanico
RSU Praticamente non programmabile
Ambiente di lavoro in discarica
FOS Accettabile (ai sensi delle normative sulla sicurezza sui luoghi di lavoro)
RSU Estremamente disagevole
Confronto tra lo smaltimento in discarica di FOS e RSU tal quali
Il rifiuto conferito dai comuni viene immediatamente lavorato (i tempi di stazionamento sonoinferiori alle 2 ore)
I rifiuti vengono lavorati completamente in automatico e movimentati attraverso una serie di nastri trasportatori
Il vaglio è il cuore dell’impianto. Tutte le operazioni vengono effettuate al chiuso senza produzione di polveri ed emissioni
Pretrattamenti di separazione per vagliatura
RSU indifferenzia
toFrazione umida
(trattamento di biostabilizzazione e deposizione
in discarica controllata)
Frazione secca (Trasporto a FENICE e
smaltimento per combustione con recupero energetico
vagliovaglio
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
Rifiuto tal quale Frazione umida Frazione secca
Umidità Materiali combustibili Materiali incombustibili
Frazione secca destinata al recupero energetico
Per Atella è previsto il conferimento al termoutilizzatore Fenice
Cassone pressa per il trasporto delle frazioni secche selezionate
La frazione umida viene depositata direttamente nelle biocelle
Le biocelle piene vengono movimentate con un mezzo in dotazione alla piattaforma ………..
……… e sistemate nell’area di maturazione dove stazioneranno per circa due settimane in continua aerazione forzata.
Particolare del sistema di insufflaggio aria alle biocelle
L’aria estratta dalle biocelle viene inviata ad un biofiltro che le depura dai composti organici odorigeni
L’accrescimento di vegetazione sul biofiltro testimonia dell’efficienza del dispositivo e della non tossicità dei prodotti trattati
Biofiltro nuovo
Biofiltro maturo
Nella fase di biostabilizzazione il materiale subisce trasformazioni quantitative e qualitative
Il materiale da depositare in discarica perde umidità, peso, e potenzialità inquinante.
Seottoposto ad ulteriori operazioni di cernita il materiale sarebbe di fatti un “COMPOST”
Volumi necessari allo smaltimento di tutti i residui prodotti dal sistema integrato
RICHIESTA DI VOLUME PER LO SMALTIMENTO
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
Vagliatra 40mm
Vagliatra 60mm
Vagliatra 80mm
Vagliatra100 mm
Vagliatra120 mm
solodiscarica
m3/
ton
RD = 5 % RD = 15 % RD = 35 %
I numeri dell’impianto di Sant'Arcangelo
Funzionamento effettivo
Funzionamento come da piano
Anni di pieno funzionamento anni 3 3Rifiuti trattati giornalmente tonn/d 40 40Quantitativi complessivamente trattati tonn 43.800 43.800Rifiuti avviati al sistema di termovalorizzazione % 20,0% 45,0%Volume totale abbancato m3 26.954 18.531 Volume equivalente di discariche nel caso di sola discarica m3 62.571 62.571 Risparmio di volume % 56,9% 70,4%
Un raffronto su base regionaleProduzione complessiva di rifiuti Regione Basilicata 1998-2008 tonn 180.000Produzione media di rifiuti Regione Basilicata 1998-2008 1.800.000Quantitativo medio smaltito direttamente in discarica % 90Densità media dei rifiuti in discarica tonn/m3 0,7Volume complessivamente occupato in discarica m3 2.314.286Volume impiegato nel caso di piena attuazione del sistema integrato m3 720.000
Anno teorico di esaurimento della volumetria complessivamente utilizzata anno 2030