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Università degli Studi di Cagliari
Facoltà di Ingegneria e Architettura
CORSO DI INGEGNERIA SANITARIA AMBIENTALE
Gestione dei rifiuti solidi
Docente
Prof.ssa Alessandra Carucci
Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 2
LA GESTIONE DEI RIFIUTI SOLIDI
Aspetti normativi
Caratteristiche quantitative e qualitative
Criteri di priorità nella Gestione dei Rifiuti: Il
Sistema Integrato di Gestione
Le metodologie di gestione:
il compostaggio (trattamento biologico),
l‘incenerimento (trattamento termico),
la discarica controllata.
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I RIFIUTI SOLIDI
Un rifiuto solido è un materiale a matrice fortemente differenziata ed
eterogenea, con composizione, granulometria e dimensioni variabili.
La conoscenza delle caratteristiche quantitative e qualitative è
fondamentale per una corretta scelta e progettazione dei sistemi di
gestione e smaltimento dei rifiuti
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NORMATIVA
LEGGE QUADRO
D.Lgs. 22/1997
Decreto Ronchi
(ed integrazioni)
NORMATIVA SUI RIFIUTI ABROGATA DAL 152/2006:
DECRETO LEGISLATIVO 3 aprile 2006, n. 152
Norme in materia ambientale e s.m.i., PARTE QUARTA:
Norme per la gestione dei rifiuti e bonifica siti inquinati
(mod. da D.Lgs. 3 dicembre 2010, n. 205, attuazione
della direttiva 2008/98/CE relativa ai rifiuti)
Decreto del Presidente della
Repubblica
DPR 915/82
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TITOLO I - GESTIONE DEI RIFIUTI
DEFINIZIONI:
CLASSIFICAZIONE
RIFIUTO: qualsiasi sostanza od oggetto di cui il detentore si disfi o
o abbia l’intenzione o abbia l'obbligo di disfarsi;
DETENTORE: il produttore dei rifiuti o la persona fisica o giuridica
che ne è in possesso.
Origine Pericolosità
Classificazione
DPR 915/82:
RIFIUTI SOLIDI URBANI (RSU)
RIFIUTI SPECIALI (RS)
RIFIUTI TOSSICI E NOCIVI (RTN)
RIFIUTI URBANI (RU)
RIFIUTI SPECIALI (RS)
RIFIUTI PERICOLOSI
RIFIUTI NON PERICOLOSI
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Responsabilità estesa del produttore
Tutti i soggetti coinvolti nella produzione, nella distribuzione,
nell'utilizzo e nel consumo di beni da cui originano i rifiuti devono
collaborare alla corretta gestione dei rifiuti secondo i principi:
- di responsabilizzazione e di cooperazione;
- chi inquina paga.
Il produttore iniziale e il detentore sono responsabili per l'intera
catena di trattamento dei rifiuti.
TITOLO I - GESTIONE DEI RIFIUTI
E’ introdotta la responsabilità estesa del produttore del prodotto,
inteso come qualsiasi persona fisica o giuridica che
professionalmente sviluppi, fabbrichi, trasformi, tratti, venda o
importi prodotti, nell'organizzazione del sistema di gestione dei
rifiuti, e nell'accettazione dei prodotti restituiti e dei rifiuti che
restano dopo il loro utilizzo.
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SONO RIFIUTI URBANI (RU)
a) i rifiuti domestici, anche ingombranti, provenienti da locali e
luoghi adibiti ad uso di civile abitazione;
b) i rifiuti non pericolosi provenienti da locali e luoghi adibiti ad
usi diversi da quelli di cui alla lettera a), assimilati ai rifiuti
urbani per qualità e quantità, ai sensi dell'art. 198, comma 2,
lettera g);
c) i rifiuti provenienti dallo spazzamento delle strade;
d) i rifiuti di qualunque natura o provenienza giacenti sulle
strade ed aree pubbliche o private, comunque soggette ad
uso pubblico o sulle spiagge marittime e lacuali e sulle rive
dei corsi d'acqua;
e) i rifiuti vegetali provenienti da aree verdi, quali giardini,
parchi e aree cimiteriali;
f) i rifiuti provenienti da esumazioni, nonché gli altri rifiuti
provenienti da attività cimiteriale diversi da quelli di cui alle
lettere b), c) ed e).
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SONO RIFIUTI SPECIALI (RS)
a) i rifiuti da attività agricole e agroindustriali;
b) i rifiuti derivanti dalle attività di demolizione, costruzione, nonché i
rifiuti che derivano dalle attività di scavo, fermo restando quanto
disposto dall'articolo 184-bis (sui sottoprodotti);
c) i rifiuti da lavorazioni industriali;
d) i rifiuti da lavorazioni artigianali;
e) i rifiuti da attività commerciali;
f) i rifiuti da attività di servizio;
g) i rifiuti derivanti dalla attività di recupero e smaltimento di rifiuti, i
fanghi prodotti dalla potabilizzazione e da altri trattamenti delle
acque e dalla depurazione delle acque reflue e da
abbattimento di fumi;
h) i rifiuti derivanti da attività sanitarie.
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RIFIUTI PERICOLOSI (RP)
Sono rifiuti pericolosi quelli che recano le caratteristiche di pericolo di
cui all’allegato I (es. H1-Esplosivo, H7-Cancerogeno, H8-Corrosivo, ecc).
L'elenco dei rifiuti di cui all'allegato D, nel quale OGNI RIFIUTO è
identificato attraverso un codice a 6 cifre, include i rifiuti pericolosi
(contrassegnati con un asterisco) e tiene conto dell'origine e della
composizione dei rifiuti e, ove necessario, dei valori limite di
concentrazione delle sostanze pericolose.
Es. Catrami acidi dalla raffinazione del petrolio
Fonte che genera il rifiuto: settore produttivo
specifico rifiuto ciclo produttivo
all'interno del settore produttivo
05 01 07 * Indicazione di
pericolosità
La declassificazione da rifiuto pericoloso a non pericoloso non può
essere ottenuta attraverso una diluizione o una miscelazione del rifiuto.
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IL RIFIUTO E’
PERICOLOSO
Esempio: 05 01 07*
Catrami acidi
OLTRE I LIMITI
DELL’ART.2 DELLA
DEC. 2000/532/CE
ALLEGATO D
Codici con asterisco
Il rifiuto è descritto:
Senza riferimenti a
sostanze pericolose
ANALISI
IL RIFIUTO E’
PERICOLOSO
IL RIFIUTO
NON E’
PERICOLOSO
IL RIFIUTO
NON E’ PERICOLOSO
Elenco armonizzato, periodicamente aggiornato, in conformità con le
Direttive Europee di riferimento (75/442/CEE; 91/689/CEE; DEC 2000/535/CE
Codici senza asterisco
ENTRO I LIMITI
DELL’ART.2 DELLA
DEC. 2000/532/CE
Esempio: 16 01 11*
Pastiglie per freni
contenenti amianto
In ragione della presenza
di sostanze pericolose
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RIFIUTI URBANI: QUANTITA’ PRODOTTE (ISPRA 2015)
~29,7 mil
t/anno nel
2014
PRODUZIONE
TOTALE ITALIA:
PRODUZIONE
PRO CAPITE
ITALIA: 488
kg/abitante/anno. Media UE (28 paesi) 481
kg/abitante/anno
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CARATTERISTICHE QUALITATIVE DEI RU
- il sottovaglio, cioè il materiale passante al vaglio a maglie di apertura
20 mm;
- le materie cellulosiche, comprendenti carta e cartone;
- le materie tessili ed il legno comprendenti legno, fibre tessili, cuoio e
pellami;
- le materie plastiche, comprendenti tutti i polimeri artificiali e la gomma;
- i metalli ferrosi e non ferrosi;
- il vetro e gli inerti, comprendenti i vetri di qualsiasi tipo e colore, i cocci,
le ceramiche ed il pietrame in genere;
- le materie organiche, comprendenti le sostanze organiche di origine
animale e vegetale ed i materiali non classificati (frazione umida);
- i Rifiuti Urbani Pericolosi (RUP).
La classificazione merceologica dei RU consiste nel suddividere i rifiuti in
categorie di materiali omogenei, dette appunto classi merceologiche.
le classi merceologiche comunemente considerate sono:
MERCEOLOGIA
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ANALISI MERCEOLOGICA dei RU:
La metodica per l’analisi merceologica è stata messa a punto dal CNR:
scelta del campione
e pesatura 3000 – 4000 kg
formazione del
campione per la
cernita manuale
200 kg
cernita manuale in
frazioni
merceologiche
Separazione dei
rifiuti
ingombranti
Calcolo frazione
rifiuti
ingombranti
Calcolo della
composizione
merceologica
percentuale
Prelievo
campioni per
analisi
chimico-fisiche
preparazione della
torta e inquartamenti
Pesatura delle singole
frazioni
merceologiche
Metodo degli inquartamenti
1) 2)
3) 4)
primo inquartamento
secondo inquartamento
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COMPOSIZIONE MERCEOLOGICA dei RU Variabilità notevole, legata a: ubicazione dell’area (città/campagna,
pianura/collina/montagna); destinazione d’uso delle aree (residenziale
o commerciale); pendolarismo, vocazione turistica del territorio ecc.
In generale, si assiste nel tempo ad un fenomeno di arricchimento della
frazione combustibile (imballaggi) ed un impoverimento di quella
organica.
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CARATTERISTICHE QUALITATIVE dei RU
UMIDITÀ (U%)
Combustibili tradiz. PCI=8000 kcal/kg RU PCI=2500 kcal/kg Carta PCI=5000 kcal/kg Plastica PCI=8000 kcal/kg
PESO SPECIFICO (Ps)
MATERIE INCOMBUSTIBILI
o CENERI (C%)
MATERIE COMBUSTIBILI O
VOLATILI (SV%)
100P
PPU
tq
stq
Ptq= peso tal quale (rifiuto umido) Ps= peso residuo a 105°C
100P
PC
s
600 P600= peso residuo a 600°C Ps= peso residuo a 105°C
POTERE CALORIFICO
100P
PPSV
s
600s
P600= peso residuo a 600°C Ps= peso residuo a 105°C
quantità di calore (kcal o kJ) liberata dalla ossidazione completa dell’unità di massa di rifiuto (kg), a T e P prefissate.
Rifiuto “fresco” (sacchetti): 150-200 kg m-3 Rifiuto compattato in discarica: 600-800 kg m-3 Peso dell’unità di volume di
rifiuto.
Frazione organica PCI=1500 kcal/kg Sottovaglio PCI=1400 kcal/kg Vetro e inerti PCI=0 kcal/kg Metalli PCI=0 kcal/kg
PARAMETRI CHIMICO-FISICI
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PRODUZIONE DEI RIFIUTI SPECIALI
La produzione nazionale dei rifiuti speciali nel 2013 è stata di 131,6 milioni di
tonnellate (di cui 123 milioni non pericolosi e 8,6 pericolosi).
Circa il 12% dei rifiuti speciali complessivamente prodotti da attività manifatturiere è riconducibile all’industria della raffinazione e della fabbricazione di prodotti
chimici e materie plastiche, circa il 21,3% all’industria metallurgica e il 26,2 all’industria alimentare, delle bevande e del tabacco.
Estrema variabilità
delle
caratteristiche
qualitative dei rifiuti
speciali
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La produzione di rifiuti pericolosi nel 2013 del settore manifatturiero (chimico-metallurgico) è stato di circa 3,4 milioni di tonnellate (39 % circa del totale).
PRODUZIONE DEI RIFIUTI SPECIALI PERICOLOSI
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LA GESTIONE DEI RIFIUTI nel passato
Scelta tra soluzioni antagoniste
Discarica
Controllata
Incenerimento
Impianti a
Recupero
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LA GESTIONE DEI RIFIUTI OGGI
La normativa attuale ha recepito il principio del Sistema Integrato di
Gestione, grazie al quale le diverse opzioni di gestione dei rifiuti non sono
più antagoniste ma sinergiche, secondo criteri di priorità.
La gerarchia stabilisce, in generale, un ordine di priorità di ciò che
costituisce la migliore opzione ambientale, al fine di assicurare il miglior
risultato complessivo.
GERARCHIA
Prevenzione
Riciclaggio
Smaltimento
Recupero di altro tipo, es. di
energia
Preparazione per il riutilizzo
Lo smaltimento dei rifiuti è effettuato in condizioni di sicurezza e
costituisce la fase residuale della gestione dei rifiuti.
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PREVENZIONE
Per prevenzione si intendono le misure adottate prima che una sostanza,
un materiale o un prodotto diventi rifiuto, che riducono:
1) la quantità dei rifiuti, anche attraverso il riutilizzo dei prodotti o
l'estensione del loro ciclo di vita;
2) gli impatti negativi dei rifiuti prodotti sull'ambiente e la salute umana;
3) il contenuto di sostanze pericolose in materiali e prodotti.
Iniziative possibili
Promozione di strumenti economici, eco-bilanci, sistemi di certificazione
ambientale, utilizzo delle migliori tecniche disponibili, azioni di
informazione e sensibilizzazione dei consumatori, uso di sistemi di qualità,
sviluppo del sistema di marchio ecologico e analisi del ciclo di vita dei
prodotti, ai fini della corretta valutazione dell'impatto di uno specifico
prodotto sull'ambiente durante l'intero ciclo di vita del prodotto
medesimo, “appalti verdi”.
Come indicatore si utilizza la produzione di rifiuti rapportata
all’andamento del Prodotto Interno Lordo.
utilizzare come
indicatore per gli obiettivi del Programma la produzione di rifiuti rapportata all’andamento
del Prodotto Interno Lordo
utilizzare come
indicatore per gli obiettivi del Programma la produzione di rifiuti rapportata all’andamento
del Prodotto Interno Lordo
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PREPARAZIONE PER IL RIUTILIZZO
Sono le operazioni di controllo, pulizia, smontaggio e riparazione
attraverso cui prodotti o componenti di prodotti diventati rifiuti sono
preparati in modo da poter essere reimpiegati senza altro
pretrattamento.
Riutilizzo: qualsiasi operazione attraverso la quale prodotti o
componenti che non sono rifiuti sono reimpiegati per la stessa finalità
per la quale erano stati concepiti.
Le pubbliche amministrazioni possono promuovere la costituzione ed il
sostegno di centri e reti accreditati di riparazione/riutilizzo.
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RICICLAGGIO E RECUPERO
Recupero: qualsiasi operazione che permetta ai rifiuti di svolgere un ruolo
utile, sostituendo altri materiali che sarebbero stati altrimenti utilizzati per
una particolare funzione o di prepararli ad assolvere tale funzione, all'interno dell'impianto o nell'economia in generale.
Importanza dei rifiuti nella sostituzione delle risorse.
Riciclaggio: qualsiasi operazione di recupero attraverso cui i rifiuti sono
trattati per ottenere prodotti, materiali o sostanze da utilizzare per la loro
funzione originaria o per altri fini.
Include il trattamento di materiale organico ma non il recupero di
energia né il ritrattamento per ottenere materiali da utilizzare quali
combustibili o in operazioni di riempimento.
Le misure dirette al recupero dei rifiuti mediante la preparazione per il
riutilizzo, il riciclaggio o ogni altra operazione di recupero di materia sono
adottate con priorità rispetto all'uso dei rifiuti come fonte di energia.
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RICICLAGGIO
Al fine di promuovere il riciclaggio di alta qualità, le regioni stabiliscono i
criteri con i quali i comuni provvedono a realizzare la raccolta
differenziata.
Entro il 2015 va realizzata la raccolta differenziata almeno per la carta,
metalli, plastica e vetro, e ove possibile, per il legno.
Entro il 2020 vanno adottate le misure necessarie per conseguire i
seguenti obiettivi di preparazione per il riutilizzo e il riciclaggio:
a) per rifiuti quali, come minimo, carta, metalli, plastica e vetro di almeno
il 50% in peso;
b) per rifiuti da costruzione e demolizione non pericolosi, di almeno il 70 %
in peso.
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RACCOLTA DIFFERENZIATA
CARTA
PLASTICA
METALLI
VETRO
Il classico sistema di raccolta stradale con cassonetti
dedicati non consente di gestire e verificare né l’aspetto
quantitativo né quello qualitativo del materiale conferito.
Al contrario, il sistema di raccolta domiciliare (porta a
porta) delle diverse frazioni consente il controllo diretto
quali-quantitativo del rifiuto.
Raccolta con cassonetti stradali o “porta a porta”
ORGANICO
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RACCOLTA DIFFERENZIATA
MEDIA NAZIONALE AL 2014: 45,2 % (-5 % rispetto all’obiettivo 2009, -
20% rispetto a quello del 65% fissato dal D.Lgs. 152/2006 per il 2012).
La raccolta differenziata in Sardegna nel 2014 era al 53 %.
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RACCOLTA DIFFERENZIATA
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IL SISTEMA INTEGRATO DI SMALTIMENTO
RIFIUTI
URBANI
(RU)
Recupero
materia
RUP
F. Organica
COMPOSTAGGIO
F. Secca
Compost
Vetro
Carta
Plastica
alluminio
INCENERIMENTO
Energia
CSS
DISCARICA
F. Organica
DISCARICA
F. Secca
Raccolta
Differenziata
Separazione
a valle
Recupero
energia
T. BIOLOGICO
INCENERIMENTO
Energia
Frazione
Organica
stabilizzata
Raccolta
Indifferenziata
CSS: combustibile solido secondario (già CDR) prodotto da rifiuti.
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IL COMPOSTAGGIO
Processo biologico aerobico di decomposizione e stabilizzazione
delle sostanze organiche presenti nei rifiuti ad opera di diversi batteri,
aitinomiceti e funghi
Compostaggio sulla Frazione
organica (umido) da raccolta
differenziata
COMPOST
Materiale stabile simile all’humus
(ammendante organico)
recupero materiali utili in agricoltura
riduzione volumi da smaltire in discarica (le frazioni
compostabili, come residui alimentari, sottovaglio, frazioni
cellulosiche, corrispondono al 70% in peso dei Rifiuti Urbani),
minore impatto del rifiuto smaltito.
Biostabilizzazione aerobica della
Frazione organica da rifiuto
indifferenziato
FRAZIONE ORGANICA STABILIZZATA
Rifiuto non più putrescibile
VANTAGGI:
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COMPOSTAGGIO: IL PROCESSO
Sost. Org. + O2 + Nutrienti + H2O + Microrganismi
Compost + CO2 + H2O + NO3- + SO4
2- + Nuove cellule + Calore
1) Fase di BIO-OSSIDAZIONE: Degradazione aerobica della frazione
organica più facilmente assimilabile (zuccheri, acidi organici,
aminoacidi, etc.). La temperatura aumenta (processo esotermico). Condizioni fortemente aerobiche Elevata temperatura (mesofila-termofila) Durata: ~30 gg
Il processo si articola in due fasi:
2) Fase di MATURAZIONE: La decomposizione continua, più lentamente, ad opera di attinomiceti e funghi mesofili che degradano composti organici complessi come la lignina. In questa fase si producono sostanze umiche che costituiscono il compost maturo. Condizioni non fortemente ossidative (per evitare una eccessiva mineralizzazione) Temperatura prossima a quella ambiente. Durata: minimo 60 gg
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COMPOSTAGGIO: Parametri di Controllo
Temperatura 50° (65° per un
tempo sufficiente a distruggere i
microrganismi patogeni e
garantire l’igienizzazione del
rifiuto, in genere 3 giorni);
pH valore ottimale 5,5
inizialmente, 8 alla fine della
maturazione;
Ossigeno quantità ottimale 12-14%;
Umidità valore ottimale = 45% - 65%. U< 40% degradazione fortemente
rallentata, U> 60% difficile diffusione O2
Nutrienti Rapporto C/N iniziale ottimale = 25-35;
Rapporto C/P iniziale ottimale = 100;
Pezzatura/Porosità Pezzatura ottimale 25-75 mm
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COMPOSTAGGIO: Tipologie impiantistiche
A) aerazione forzata: viene effettuata disponendo il
materiale in cumuli su pavimentazioni forate (sia all’aperto
che in reattori) per permettere l‘insufflazione dell’aria.
L’aria esausta dal trattamento aerobico forzato contiene composti
organici volatili fortemente odorigeni e deve essere trattata (biofiltri)
B) aerazione naturale: il materiale deve
essere periodicamente rivoltato per
consentire una distribuzione ottimale
dell’aria in tutto il volume.
In funzione del grado di confinamento si distinguono:
- sistemi aperti
- sistemi chiusi
A seconda della modalità di aerazione si distinguono:
- sistemi ad aerazione forzata
- sistemi ad aerazione naturale
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IL COMPOST
E’ un terriccio poroso, scuro, dal tipico odore di sottobosco
Presenta una elevata carica microbica ed è ricco di sostanze umiche e
nutrienti. UTILIZZO
in agricoltura
principalmente come
ammendante ma
svolge anche una
importante azione
fertilizzante
e correttiva del pH del
terreno.
Ammendante: sostanza in grado di modificare le
proprietà fisiche (struttura, ritenzione
idrica) e meccaniche (plasticità, compattezza)
del suolo
Fertilizzante: sostanza in grado di apportare uno o più elementi utili per la fertilità agricola (N, P, K, Ca, Na, Mg
Correttivo: sostanza in grado di modificare
il pH del terreno (parametro che influenza il comportamento chimico e condiziona l’attività
biologica della pianta)
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IMPIANTI DI COMPOSTAGGIO
•Stoccaggio dei rifiuti in arrivo (emissioni di odori);
•Preselezione (eliminazione dei materiali estranei presenti);
•Miscelazione (dosaggio delle diverse matrici, in particolare
con materiale strutturante, per ottenere porosità, umidità,
rapporto C/N, pH, omogeneità ottimali);
•Bio-ossidazione aerobica (cumuli rivoltati periodicamente,
cumuli statici aerati, bioreattori);
•Maturazione (completamento della precedente fase di
fermentazione);
•Raffinazione e confezionamento (rimozione eventuali
impurezze ancora presenti - vetro, inerti - e selezione
granulometrica per la separazione del materiale
commercializzabile).
SEZIONI DELL’IMPIANTO
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INCENERIMENTO
J Riduzione dei volumi da smaltire in discarica (90%)
Abbattimento inquinanti organici
Recupero energetico (1 t RU produce 500 kWh)
L Produzione di residui a potenziale impatto
Processo di ossidazione ad alta
temperatura dei rifiuti, in cui la frazione
combustibile é trasformata in:
Residui solidi (ceneri);
Prodotti gassosi (CO2, vapore acqueo,
NOx, HCl, SOx);
Energia (visto l’elevato potere
calorifico dei rifiuti, il processo di
combustione si autosostiene).
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IMPIANTO DI INCENERIMENTO
Recupero
energetico
Iniezione NH4 per controllo NOx
Scrubber a secco per abbattimento SO2 e gas acidi
Filtri a maniche (a secco) per la rimozione del particolato
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TIPOLOGIE DI FORNI
Griglia a tamburi rotanti
Griglia a gradini
A GRIGLIA
A TAMBURO ROTANTE
A LETTO FLUIDIZZATO
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FLUSSI SOLIDI IN USCITA DA UN INCENERITORE
Scorie
89%
Emissioni al
camino
0,02%
Ceneri
trattenute
dai filtri
6%
Residui
trattamento
fumi 4%
Ceneri di
caldaia
1%
37
Rifiuti
Speciali
Rifiuti
Pericolosi
Rifiuti
Pericolosi
Rifiuti
Pericolosi
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NORMATIVA INCENERIMENTO (D.Lgs. 133/2005)
I valori limite di emissione nell'effluente gassoso sono indicati dall’allegato 1 (T = 273 °K; P = 101,3 kPa). Ad es.
PARAMETRO Valore medio giornaliero
Valori limite di emissione medi su un periodo di 8 ore
POLVERI TOTALI 10 mg/m3
SOSTANZE ORGANICHE sotto forma di gas e vapore, espressi come TOC
10 mg/m3
Composti inorganici del cloro sotto forma di gas e vapore espressi come HCl
1 mg/m3
Ossidi di zolfo espressi come SO2 50 mg/m3
Ossidi di azoto espressi come NO2 200 mg/m3
Diossine e furani (PCDD + PCDF) 0,1 mg/m3
Idrocarburi policiclici aromatici (IPA) 0,01 mg/m3
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NORMATIVA INCENERIMENTO (D.Lgs. 133/2005)
CONDIZIONI DI ESERCIZIO degli impianti di incenerimento
TENORE DI INCOMBUSTI
Occorre ottenere il più completo livello di incenerimento possibile,
adottando, se necessario, adeguate tecniche di pretrattamento dei rifiuti.
Ciò significa che il tenore di incombusti nelle scorie deve essere limitato:
TOC < 3 % in peso,
LOI (Loss on Ignition = perdita per ignizione) < 5 % in peso sul secco.
TEMPERATURA DI COMBUSTIONE
Dopo l'ultima immissione di aria di combustione, i gas prodotti dal
processo di incenerimento devono essere portati
ad una T di almeno 850 °C per almeno due secondi.
Se vengono inceneriti rifiuti pericolosi contenenti oltre l'1 per cento di
sostanze organiche alogenate, espresse in cloro, la suddetta T deve
essere di almeno 1100 °C per almeno due secondi.
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DISCARICA
Anello ultimo ma imprescindibile della catena:
ci saranno sempre degli scarti
- che non possiamo evitare di produrre,
- che non possiamo riciclare o riutilizzare o
- che non possiamo utilizzare per produrre energia.
→ La discarica deve essere perciò DISCARICA DI RESIDUI (risultato dei
trattamenti per il recupero di materia ed energia);
→ La discarica deve essere realizzata secondo il principio della
SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE (emissioni di livello nullo o
sufficientemente basso e di durata limitata nel tempo).
Obiettivi previsti dal D.Lgs. 36/2003 “Attuazione della direttiva 1999/31/CE
relativa alle discariche di rifiuti”:
i rifiuti urbani biodegradabili conferiti in discarica devono essere inferiori a:
a) 173 kg/anno per abitante entro il 2008;
b) 115 kg/anno per abitante entro il 2011;
c) 81 kg/anno per abitante entro il 2018.
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Discariche per Rifiuti Inerti
Discarica per Rifiuti Non Pericolosi
Discarica per Rifiuti Pericolosi
CLASSIFICAZIONE DISCARICHE
I RIFIUTI INERTI sono Rifiuti solidi che non subiscono alcuna
trasformazione fisica, chimica o biologica significativa: la percentuale
inquinante globale dei rifiuti e la tendenza a dar luogo a PERCOLATI
ecotossici devono essere trascurabili e, in particolare, non danneggiare
la qualità delle acque superficiali e sotterranee.
Percolato: liquame originato dal dilavamento delle acque piovane
sulla massa dei rifiuti depositati.
Il DM 27-09-2010 (Definizione dei criteri di ammissibilità dei rifiuti in
discarica) stabilisce che i diversi rifiuti vanno conferiti alla tipologia più
opportuna di discarica dopo campionamento e TEST DI CESSIONE O
LISCIVIAZIONE (secondo criteri, procedure, metodi e standard di cui alla
norma UNI 10802).
Il D.Lgs. 36/2003 classifica le discariche in
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IL TEST DI CESSIONE
I test di cessione o lisciviazione consistono generalmente nel porre a
contatto un MATERIALE SOLIDO con una FASE LIQUIDA LISCIVIANTE, al fine
di determinare quali componenti della fase solida sono in grado di
passare in soluzione (RILASCIO).
I test possono inoltre variare a seconda di:
• Stato fisico del campione solido
(originario o triturato);
• Tipologia/e di lisciviante (es. acqua
distillata);
• Quantità di lisciviante (o rapporto
Liquido Solido L/S);
• Tempo di contatto;
• Modalità di contatto (presenza o meno
di agitazione).
Esistono diversi test:
Test di estrazione (senza rinnovo del
lisciviante);
Test dinamici (con rinnovo del lisciviante). Concentrazione
inquinante
(mg/kg)
Variabile da cui dipende il
rilascio (es. pH)
Contenuto totale
Rilascio
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LA DISCARICA CONTROLLATA
IMPIANTO predisposto per il contenimento di rifiuti, dotato di
caratteristiche costruttive diverse in funzione del tipo di rifiuto ad essa
destinato
Rifiuti
Reattore Discarica
INPUT OUTPUT
PERCOLATO E BIOGAS avranno caratteristiche variabili in funzione dei
rifiuti smaltiti e del tempo
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LA DISCARICA CONTROLLATA: BIOGAS
Contiene CH4 e CO2. Se non captato e trattato (combustione in torcia)
può causare esplosioni. Il metano in miscela con l’ossigeno è infatti esplosivo nel range di concentrazione compreso tra il 5 e il 15%.
Il biogas è il risultato della fermentazione anaerobica della sostanza
organica contenuta nei rifiuti.
GAS FORMULA CONCENTRAZIONI USUALI
metano CH4 45-65 % vol
anidride carbonica CO2 35-55 % vol
monossido di carbonio CO 0% vol
idrogeno H2 0% vol
idrogeno solforato H2S <50 ppm
mercaptani RSH <50 ppm
tricloroetilene C2HCI3 <50 ppm
tetraclometilene C2Cl4 <50 ppm
carbonio tetracloruro CCl4 <5 ppm
cloruro di vinile C2H3CI <20 ppm
vapor acqueo H2O 2-4 % vol
ossigeno O2 0 % vol
azoto N2 0 % vol
argon Ar <1% vol
tracce diverse --- <1% voI
Composizione
tipica del biogas
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LA DISCARICA CONTROLLATA: BIOGAS
In una discarica di rifiuti urbani tal quali si producono circa 200 Nm3 di
biogas per t di rifiuti. La produzione si sviluppa nell’arco di circa una
ventina di anni, ma solo il 50% circa può essere captato mediante
aspirazione da pozzi realizzati nel corpo della discarica.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 5 10 15 20
anni
bio
gas (
m3 t
-1 a
nno
-1)
biogas prodotto
biogas estraibile
Andamento della
produzione annua
specifica di biogas (in m3
annui per tonn. di rifiuto
deposto, contenente il
30% circa di sostanza
organica putrescibile)
Il biogas non captato esala attraverso i bordi e la superficie della
discarica.
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LA DISCARICA CONTROLLATA: PERCOLATO
Il PERCOLATO è il liquame originato dal dilavamento delle acque piovane
sulla massa dei rifiuti deposti. Risulta fortemente inquinato e rappresenta
un rischio se non opportunamente captato ed allontanato.
La sua produzione è esprimibile in prima approssimazione come
percentuale della precipitazione meteorica annua e varia dal 5 al 20%
(in discariche chiuse), fino al 40 – 50% (per discariche ancora in
esercizio).
L’estrazione avviene mediante una rete di drenaggio sul fondo e da
pozzi realizzati nel corpo della discarica e lungo il perimetro.
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LA DISCARICA CONTROLLATA: PERCOLATO
La quantità di inquinanti contenuti nel PERCOLATO dipende da fattori quali:
Il percolato prodotto dalle discariche di rifiuti solidi urbani tradizionali è
caratterizzato da concentrazioni di COD e NH3 di due ordini di grandezza
più elevati rispetto ad un liquame di fognatura urbana (COD = 1 – 10 g l-1;
N-NH4+ = 0,5 – 2 g l-1).
Tipo di rifiuto;
Quantità di percolato;
Età della discarica
(variazione temporale
dovuta all’evolversi
delle trasformazioni
biologiche e chimico-
fisiche).
Fase acidogena
Fase metanigena
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LA DISCARICA CONTROLLATA: PERCOLATO
Parametro Intervalli Parametro Intervalli CI (mg/l) 100-5000 AOX(g di CI/I) 320-3500 Na (mg/l) 50-4000 Fenoli (g/l) 0,04-44 K (mg/l) 10-2500 As (g/l) 5-1600 Alcalinità 300-11500 Cd (g/l) 0,5-140 NH4 (mg/l) 30-3000 Co (g/l) 4-950 Norg (mg/l) 10-4250 Ni(g/l) 20-2050 NO3 (mg/l) 50-5000 Pb (g/l) 8-1020 NO2 (mg/l) 0,1-50 Cr (g/l) 30-1600 Ptot (mg/l) 0-25 Cu (g/l) 4-1400 CN (mg/l) 0,04-90 Hg (g/l) 0,2-50
Parametri
caratteristici (mg/l)
del percolato in
relazione alla fase di
degradazione del
rifiuto
Parametri caratteristici
del percolato che non
presentano forti
differenze fra le fasi di
degradazione del rifiuto
pH 4,5-7,5 7,5-9
BOD5 4000-40000 20-550
COD 6000-60000 500-4500
SO4 70-1750 10-420
Ca 10-2500 20-600
Mg 50-1150 40-350
Fe 20-2100 3-280
Mn 0,3-65 0,03-45
Zn 0,1-120 0,03-4
Sr 0,5-15 0,3-7
Parametri Fase acida Fase metanigena stabile
25
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LA DISCARICA CONTROLLATA: Percolato e Biogas
Biogas
Percolato
Fase
aerobica
Fase
acidogenica
Fase metanigena
instabile Fase metanigena
stabile Fase aerobica
finale
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LA DISCARICA CONTROLLATA
Forme di scarico controllato:
a) in avvallamento; b) in rilevato;
c) in pendio.
Metodi di deposizione del rifiuto
a) per incrementi di area;
b) a “buccia di cipolla”.
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LA DISCARICA CONTROLLATA
PROGETTAZIONE ED ESERCIZIO
Scelta del sito
Aspetti geotecnici (pendenze, stabilità, attività sismica, capacità
portante dei suoli);
Aspetti idrogeologici ed ambientali
Sistema di regimazione e convogliamento delle acque superficiali;
Impermeabilizzazione del fondo e delle sponde della discarica;
Impianto di raccolta e gestione del percolato;
Impianto di captazione e gestione del gas di discarica;
Sistema di copertura superficiale finale della discarica;
Abbattimento dei rumori, degli odori e dei problemi di polverosità
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LA DISCARICA CONTROLLATA
Sezione schematica di un sistema di drenaggio ed
impermeabilizzazione di fondo
•k ≤ 10-9 m/s
• Spessore ≥ 1 m (5 per RP)
•Geomembrana in HDPE
•Geotessuto protettivo
• Strato di materiale drenante
con spessore maggiore o
uguale a 0,5 m.
Il fondo della discarica, tenuto conto degli assestamenti previsti, deve
conservare un'adeguata pendenza tale da favorire il deflusso del
percolato ai sistemi di raccolta.
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LA DISCARICA CONTROLLATA
Terreno vegetale
Strato protettivo
Strato drenante
Barriera a bassa
permeabilità
Strato captazione
biogas
Sezione schematica di un sistema di copertura finale
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I RAEE
Rifiuti da Apparecchiature Elettriche ed
Elettroniche
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1) Grandi elettrodomestici
2) Piccoli elettrodomestici
3) Apparecchiature informatiche e per
telecomunicazioni
4) Apparecchiature di consumo e
pannelli fotovoltaici
5) Apparecchiature di illuminazione
6) Utensili elettrici ed elettronici
7) Giocattoli e apparecchiature per il
tempo libero e lo sport
8) Dispositivi medici
9) Strumenti di monitoraggio e controllo
10) Distributori automatici
RAEE domestici
RAEE professionali
CLASSIFICAZIONE RAEE
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Materiale Contenuto %
Materiale Contenuto %
Materiale Contenuto %
Materie plastiche
22,9 Tantalio 16 x 10-3 Argento 19 x 10-3
Piombo 6,4 Indio 2 x 10-3 Antimonio 9 x 10-3
Alluminio 14,2 Vanadio 2 x 10-4 Cromo 6,3 x 10-3
Germanio 2 x 10-3 Berillio 15,7 x 10-3 Cadmio 9,4 x 10-3
Gallio 1 x 10-3 Oro 1,6 x 10-3 Selenio 1,6 x 10-3
Ferro 20,5 Europio 2 x 10-3 Radio 1 x 10-3
Stagno 1 Titanio 15,7 x 10-3 Platino 0,1 x 10-3
Rame 6,9 Rutenio 1,6 x 10-3 Mercurio 2,2 x 10-3
Bario 3,2 x 10-2 Cobalto 15,7 x 10-3 Silicio (vetro)
24,9
Nichel 0,9 Palladio 3 x 10-4
Zinco 2,2 Manganese 31,5 x 10-3
COMPONENTI RAEE
• Cadmio
• Cromo
• Mercurio
• Piombo
• Ritardanti di
fiamma bromurati
• Bifenili
Polibromurati
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PRODUZIONE DEI RAEE
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Direttiva 2012/19/EU
• prevenire la produzione di rifiuti da
apparecchiature elettriche ed
elettroniche;
• promuovere il reimpiego, il
riciclaggio ed il recupero dei RAEE;
• migliorare, sotto il profilo
ambientale, l'intervento dei soggetti
che partecipano al ciclo di vita di
dette apparecchiature;
• ridurre l'uso di sostanze pericolose
nelle apparecchiature elettriche ed
elettroniche.
D.Lgs. n. 49 del 14 marzo 2014
Normativa Italiana Normativa Europea
• Viene introdotto il ritiro uno contro
zero dei RAEE;
• L’art. 2 introduce una nuova
categoria di AEE: i pannelli
fotovoltaici.
NORMATIVA RAEE
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Università degli studi di Cagliari Corso di Ingegneria Sanitaria Ambientale 59
IL SISTEMA DI GESTIONE DEI RAEE
o Raccolta
o Trasporto
o Messa in sicurezza
o Trattamento, smontaggio e
reimpiego
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CONTROLLO DELLA TRACCIABILITÀ DEI RIFIUTI
La tracciabilità dei rifiuti speciali e dei RU per la Regione Campania
deve essere garantita dalla loro produzione sino alla loro destinazione
finale, attraverso il sistema di controllo della tracciabilità dei rifiuti –
SISTRI, la cui istituzione è regolamentata dal DM 18 febbraio 2011, n. 52.
Il SISTRI è operativo dal 1° ottobre 2013 per produttori e gestori di rifiuti
pericolosi e dal 3 marzo 2014 per gli altri ed è gestito dal Comando
Carabinieri per la Tutela dell’Ambiente.
Il Sistema semplifica le procedure e gli adempimenti e gestisce in modo
innovativo un processo complesso con garanzie di maggiore
trasparenza, conoscenza e prevenzione dell'illegalità.
Gli operatori iscritti sono tenuti a trasmettere elettronicamente i dati
tramite un dispositivo USB, di cui devono essere dotati anche i veicoli
adibiti al trasporto di rifiuti.
I veicoli devono essere dotati anche di un dispositivo black box, con la
funzione di monitorare il percorso effettuato.
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CONTROLLO DELLA TRACCIABILITÀ DEI RIFIUTI
E’ prevista l’iscrizione obbligatoria al SISTRI, tra gli altri, di:
- imprese e enti produttori iniziali di rifiuti speciali pericolosi;
- imprese e enti produttori di alcune categorie di rifiuti speciali non
pericolosi (es. da lavorazioni industriali o artigianali);
- imprese e enti che effettuano operazioni di recupero o smaltimento di
rifiuti;
- Comuni, Enti e Imprese che gestiscono i rifiuti urbani nel territorio della
Regione Campania;
- commercianti e intermediari di rifiuti senza detenzione;
- consorzi istituiti per il recupero e il riciclaggio di particolari tipologie di
rifiuti;
- imprese che raccolgono e trasportano rifiuti speciali;
- operatori del trasporto intermodale;
- imprese che raccolgono e trasportano i propri rifiuti pericolosi;
- imprese e enti che effettuano operazioni di recupero e smaltimento di
rifiuti.
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