Dell’Alunno FORTINO Valerio classe 5^Ach
anno scolastico 2005/2006.
Esci
0-Rappresentazione schematica dell’interazione tra sistemi ambientali e attività
umane, definizione di rifiuto.
1-Classificazione dei rifiuti secondo la loro natura e la loro provenienza.
2-Trattamenti sui rifiuti tal quali.
3-Trattamenti sulle bimasse (compostaggio).
4-Trattamenti di termovalorizzazione (gassificazione, cogenerazione) atti al
recupero energetico.
5-Eventuale recupero degli inerti (ceneri o ecc.).
6-Smaltimento in discariche controllate e produzione di biogas.
7-Bobliografia
8-Conclusioni
Esci
0-Rappresentazione schematica dell’interazione tra sistemi ambientali e attività
umane, definizione di rifiuto.
1-Classificazione dei rifiuti secondo la loro natura e la loro provenienza.
2-Trattamenti sui rifiuti tal quali.
3-Trattamenti sulle bimasse (compostaggio).
4-Trattamenti di termovalorizzazione (gassificazione, cogenerazione) atti al
recupero energetico.
5-Eventuale recupero degli inerti (ceneri o ecc.).
6-Smaltimento in discariche controllate e produzione di biogas.
7-Bobliografia
8-Conclusioni
Esci
Il rifiuto un qualcosa da interrare indiscriminatamente, bensì qualcosa con
cui la società moderna deve fare i conti, riuscendone a trarre anche dei
vantaggi con una gestione intelligente dello stesso. Il rifiuto può, e deve
essere selezionato, gestito, trattato, in modo tale da poter essere
trasformato in qualcosa di riutilizzabile che sia nuovamente introducibile a
valle del ciclo produttivo.
Nasce così un approccio diverso al problema sintetizzato, con la frase
Non tutto quello che è scarto è rifiuto,
auspicandosi di ottemperare in un futuro prossimo alla definizione ancora
più impegnativa, espressa come:
niente è aprioristicamente rifiuto.
Per visualizzare gli schemi a blocchi clicca QUI
Nel primo: Rappresentazione schematica delle interazioni tra sistema
ambientale delle risorse naturali ed attività umane.
Nel secondo: Rappresentazione schematica delle interazioni tra sistema
ambientale delle risorse naturali ed attività umane dopo lo sviluppo di sistemi
di consumo basati su prodotti “waste oriented” con bassi contenuti energetici
e di materie prime, basso impatto ambientale ed elevata riciclabilità.
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Ambiente e
risorse
Sistema
produttivo
Sistema del
consumo
Reflui
Ambiente e
risorse
Rifiuti
industriali
Rifiuti del
consumo
Sistema
produttivo
Sistema del
consumo
Reflui
Rifiuti
industriali
Rifiuti del
consumo
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Classificazione dei rifiuti secondo la loro natura
e la loro provenienza.
Perché sia attuabile un processo come quello rappresentato nella seconda figura del
paragrafo precedente è necessario innanzi tutto effettuare una classificazione
esaustiva delle determinate tipologie di rifiuto a seconda della loro natura e della
loro provenienza.
>RSU: Rifiuti solidi urbani,
>RSI: Rifiuti solidi industriali,
>RTN: Rifiuti tossici e nocivi,
>RUP: Rifiuti urbani pericolosi,
>RSO: Rifiuti solidi ospedalieri.
Una volta determinata la provenienza del rifiuto, questo, determinata anche la sua
natura e opportunamente selezionato sarà indirizzato e raccolto con i suoi simili
previa necessarie analisi atte a stabilire l’idoneità al suo utilizzo come materia
riciclabile.
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Dato che non è possibile per qualsiasi ragione più o meno giustificabile
effettuare una completa raccolta differenziata sono stati previsti degli
impianti così detti di selezione che affiancano la stessa raccolta differenziata
con l’intento di selezionare rifiuti misti.
L’obiettivo di questi impianti è quello di effettuare appunto una cernita dei
rifiuti e indirizzarli secondo la loro natura ai trattamenti di recupero sempre
nell’ottica di un riutilizzo degli stessi come materie prime o seconde.
Ma il cittadino dove deve gettare i propri rifiuti?
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Soltanto Carta e Cartone.
Soltanto rifiuto
umido.
Soltanto stracci e
indumenti.
Soltanto vetro,
plastica e lattine
Soltanto medicinali pile e
sostanze con i seguenti
simboli riportati sul proprio
contenitore
Soltanto rifiuti di
origine organica.
Soltanto secco non
riciclabile.
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Dato che come più volte affermato nei paesi sviluppati la produzione di rifiuti
assume via via dimensioni sempre maggiori si rende necessario ottimizzare
trattamenti sui rifiuti anche e soprattutto sfruttando le loro stesse
caratteristiche intrinseche che li possono rendere a sua volta prodotti da
utilizzare nuovamente. Quanto detto rappresenta la linea guida che
caratterizza tutti i processi di riciclaggio, ma anche quelli che mediante una
trasformazione biologica portano all’ottenimento di sostanze mutate nelle loro
caratteristiche iniziali, ma utili per altri scopi. Il compostaggio fa parte di
queste tecniche appena descritte.
Il compostaggio si suddivide in tre fasi fondamentali
Si definisce compostaggio il processo di decomposizione microbica e
di trasformazione che porta alla produzione di compost.
A cosa serve il compost?
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A cosa serve il compost?
Il compost una volta prodotto viene venduto come ottimo terriccio per il
giardinaggio. La composizione del compost è completa di tutti i fattori
nutritivi che servono alle piante per crescere sane, forti e in poco
tempo; questo perchè il terriccio è prodotto da tantissime sostanze di
natura organica che durante il corso di decomposizione hanno dato
origine ad un substrato equilibrato per la vita dei vegetali.
Esistono vari tipi di compost e questo lo si può notare sulle buste in
vendita, dove sulle quali è riportato tutto il materiale usato alla
produzione dell’ottimo terriccio.
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Prima fase: Definita mesofila. In questa fase si verifica la crescita di tutta la
microflora presente compreso quella patogena, le reazioni biologiche ossidative
(esotermiche) provocano un aumento della temperatura e una lieve diminuzione di pH
determinato presumibilmente dalla produzione di acidi organici liberati dalla degradazione
delle sostanze organiche.
Seconda fase: Detta termofila. In questa fase si raggiungono temperature intorno ai
70°C che agiscono da fattore igienizzante allorché viene uccisa gran parte della flora
patogena. Si registra anche un aumento di pH dovuto all’attività dei microrganismi
ammonificanti, e lo sviluppo di numerosi batteri aerobi sporigeni (bacillus).
Terza fase: Detta di raffreddamento e maturazione ( o stabilizzazione). Durante questa
fase la temperatura lentamente raggiunge quella ambiente; questo si verifica per la
riduzione dell’attività batterica, diminuisce l’umidità del prodotto raggiungendo valori
attorno al 25%, ed il pH che si stabilizza su valori indicativamente compresi intorno ad
8, indiretta dipendenza della composizione chimica del substrato iniziale. Il processo di
unificazione che a luogo con la demolizione delle grosse molecole polimeriche, inizia sul
finire della fase termofila e si completa nella fase di rafreddamonto e maturazione del
compost, in ordine successivo vengono attaccate prima la cellulosa, poi le emicellulose ed
infine la lignina.
Due immagini di come appare il compost
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Immagini riprese durante una
visita alla discarica di
Montespertoli.
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Trattamenti di termovalorizzazione atti al recupero
energetico
Lo sviluppo dei processi termici di smaltimento ha portato negli anni passati a continui
miglioramenti, sia per quanto concerne la diminuzione di impatto ambientale del processo
termico più usato (incenerimento), sia per quanto concerne lo sfruttamento per fini energetici
dei rifiuti.
COMBUSTIONE:Gli inceneritori sono nati allo scopo di ridurre la volumetria dei
rifiuti per ottenere al posto del rifiuto in ingresso la relativa porzione di ceneri in
uscita con ingombro estremamente ridotto e il vantaggio di una presunta inerzia
chimica. Con il passare degli anni la tecnologia è riuscita ad attribuire migliori agli
impianti riducendo le emissioni in atmosfera di sostanze dannose all’ambiente e
all’uomo; inoltre è riuscita a sfruttare il calore sprigionatosi dalla combustione dei
rifiuti ricavandone energia.
GASSIFICAZIONE: Il processo di gassificazione consta nella degradazione termica del
rifiuto in presenza di agenti gassificanti che sono utilizzati per aumentare la resa in gas. In
generale la tendenza è quella di utilizzare aria come agente gassificante, provocando la
combustione di parte dell’alimentazione, producendo così il calore necessario per arrivare
alla temperatura di esercizio. Altri agenti gassificanti utilizzati sono: l’ossigeno, il vapor
d’acqua, l’anidride carbonica. L’uso di ossigeno è più costoso rispetto all’aria e può generare
problemi di sicurezza per il processo pur migliorando la qualità del gas prodotto. Il vapore e
l’anidride carbonica di solito vengono usati in quantità limitata e miscelati con aria od
ossigeno. Le temperature di esercizio sono tra 700 e 1000°C.
Impianto di un termovalorizatore.
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IMPIANTO DI UN TERMOVALORIZATORE
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A valle dei trattamenti di termodistruzione si ottengono porzioni più o meno
rilevanti di ceneri derivanti dal processo stesso queste ultime ammessa la loro
inerzia chimica sono possono essere indirizzate alla discarica tal quali oppure
possono essere impiegate come inerti o cariche da utilizzare nell’industria per
la produzione di laterizi di cementi e/o di conglomerati. L’utilizzo delle ceneri
per i fini sopra descritti sarà direttamente dipendente dal grado di impatto
ambientale che possono generare. Particolari processi di termodistruzione
specificamente affinati prevedono l’ottenimento delle ceneri sottoforma di un
granulato minerale e metallico vetrificato completamente inerte e per questo
anch’esso utilizzabile in edilizia.
Discarica di Montesperoli
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La discarica controllata si deve altresì inserire in un sistema di smaltimento
integrato dei rifiuti solidi basato su:
I-Minimizzazione della produzione dei rifiuti.
II- Recupero dei materiali valorizzabili.
III- Recupero di energia.
IV- Pretrattamento dei rifiuti.
V- Deposito in discarica dei rifiuti.
Esistono 3 tipi di discariche controllate:
Discariche i 1^categoria dove vengono stoccati gli RSU.
Discariche di 2^categoria dove vengono depositati i rifiuti speciali.
Discariche di 3^categoria che accettano i rifiuti tossici e nocivi.
Per la produzione del biogas clicca QUI
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Reazioni che danno origine alla formazione del Biogas
Divisa in 3 fasi:
CH3COOH
CH4 + CO2
4H2 + CO2
CH4 + 2H2O
4HCOOH
CH4 + 3CO2 + 2H2O
4CH3OH
3CH4 + CO2 + 2H2O
4(CH3)3N + 6H2O
4CO + 2H2O
9CH4 + 3CO2 + 4NH3
CH4 + 3CO2
Fase A) Detta anche fase Idrolitica:
Poco dopo la copertura degli strati di rifiuti, l’ossigeno scompare nel deposito e si instaurano
progressivamente condizioni prima di anossia e poi di anaerobicità. Durante questa prima fase i polimeri
vengono idrolizzati a monomeri per l’azione di enzimi aderenti alle membrane batteriche (esocellulari) e
successivamente fermentati da microrganismi acidogenici fino alla produzione di acidi volatili (es. acido
lattico, etanolo, ecc). Come prodotti gassosi si formano anidride carbonica e principalmente idrogeno
molecolare. Solo per chiarezza è bene ricordare che i batteri idrolitici e acidogeni possono essere batteri
facoltativi, che si riproducono cioè sia in presenza che in assenza di ossigeno.
Fase B) Detta anche fase acidogenica:
Dopo un periodo di latenza, la cui durata dipende fortemente dalle condizioni locali (umidità, temperatura,
compattazione), ed in cui la produzione gassosa è minima e costituita da anidride carbonica gli acidi volatili
superiori all’acetico (propionoco e butirrico), l’acido lattico e l’etanolo vengono trasformati in acido acetico
da un gruppo di microrganismi denominati riduttori obbligati di protoni (ROP) che forniscono substrato per
la successiva fase di metanogenesi. In queste condizioni il pH del percolato aumenta fino a diventare
leggermente alcalino.
Fase C) Detta anche fase metanogena:
L’ultima fase del processo, consiste nella conversione diretta dei metaboliti prodotti “a monte” in metano
con produzione o consumo di anidride carbonica. L’acido acetico viene convertito in CH4 e in CO2 ai batteri
metanogeni acetoclasti. L’idrogeno e la CO2 vengono trasformati in metano da i metanogeni CO2 riduttori.
I succitati microrganismi sono stretti aerobi e non tollerano la presenza di ossigeno.
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Per la creazione di questa tesina ho consultato i seguenti libri:
-Microbiologia generale agraria, Cedam, Padova.
-Linee guida per le discariche controllate di rifiuti solidi urbani, Cisa
centro di ingegneria sanitaria ambientale, Cagliari.
-Tecnologie chimiche industriali, Edisco, Torino.
-Biotecnologie e chimica delle fermentazioni, Zanichelli, Bologna.
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Le tecniche odierne di smaltimento dei rifiuti hanno compiuto sostanziali passi in avanti rispetto agli anni
passati. Questo grazie soprattutto ad una maggiore consapevolezza sia delle potenzialità tecnicoscientifiche a disposizione dell’uomo, sia di un autosensibilizzazione riguardo la pericolosità di rifiuti non
correttamente smaltiti. A riguardo, sostanze altamente pericolose (scorie radioattive e/o cancerogene
di varia pericolosità), nonostante ancora non siano state messe a punto tecniche di recupero, vengono
trattate dagli enti preposti che si preoccupano di stivarli/interrarli con adeguate protezioni (materiali
impermeabilizzanti e cemento armato) affiancando sistemi di controllo per monitorare eventuali fughe
dannose per l’ambiente. Al di là di questi tipi particolari di rifiuti, l’andamento generale della situazione
può definirsi soddisfacente, in quanto la chimica ha messo a punto soluzioni per cui il rifiuto non è più
definito come tale, ma anche come risorsa grazie alla differenziazione delle raccolte che permette di
creare un ‘cambio di destinazione d’uso’ che spazia dalla creazione di fertilizzanti alla produzione di
energia. Certo è che la tutela dell’ambiente si lega in maniera indissolubile a queste tecniche oggi
adottate, ma che non devono essere un punto d’arrivo, bensì dovrebbero spingere a una nuova scommessa
per aumentare sempre più la percentuale di sfruttamento di materie esauste e di scarto per diminuire
quella dell’impatto negativo a danno della natura.
Tutto questo deve però essere inserito in un contesto di educazione ambientale e civica purtroppo –a mio
avviso- ancora oggi non sufficientemente diffuso nella nostra cultura, sia casalinga che, a volte,
istituzionale. Se da una parte, il cittadino è sempre più sensibile alla differenziazione dei rifiuti,
dall’altra si notano ancora delle carenze che limitano le potenzialità di cui oggi disponiamo. Servirebbe
maggiore informazione, maggiori controlli e sanzioni severe per chi non rispetta anche le più normali
regole di educazione ambientale. In questo, molti paesi del nord Europa possono insegnarci molto. In
conclusione, le tecniche più innovative non possono aiutarci senza una necessaria dose di buon senso.
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