Rivista Environnement

MONOGRAFIA RIFIUTI

Smaltimento dei rifiuti e riduzione dell'impatto ambientale prodotto dagli impianti: due irrinunciabili esigenze che devono essere conciliate.

IL COMPATTATORE DI BRISSOGNE

di Roberto Maddalena

Il centro regionale di compattazione dei rifiuti solidi urbani (RSU), ubicato in località Les Iles nel Comune di Brissogne e sviluppantesi su una superficie complessiva di circa 120.000 metri quadrati nei Comuni di Brissogne, Pollein e Quart, svolge la funzione di smaltimento degli RSU prodotti nel territorio regionale mediante interramento controllato in discarica, nonché di piattaforma di ricevimento, stoccaggio, classificazione ed invio al recupero delle frazioni riciclabili dei rifiuti stessi.
L'impianto è entrato in funzione nel corso dell'anno 1989 ed è organizzato in una piattaforma tecnologica di ricevimento dei rifiuti e delle frazioni riciclabili raccolte in maniera differenziata e in quattro differenti lotti di discarica per l'interramento degli RSU non soggetti a valorizzazione.
La piattaforma tecnologica è suddivisa in una zona di ingresso, dotata di apparecchiatura di pesatura, nella quale vengono controllati e pesati gli automezzi che effettuano i conferimenti giornalieri degli RSU, in un capannone tecnologico nel quale i rifiuti soggetti ad interramento vengono scaricati e quindi pressati per l'avvio allo smaltimento in discarica, in una serie di differenti zone di stoccaggio dei rifiuti riciclabili come i rifiuti ferrosi, il vetro, la carta ed il cartone, i contenitori di plastica ecc., in una serie di zone di stoccaggio di rifiuti destinati allo smaltimento fuori dai confini regionali, quali olii ed altri liquidi esausti, batterie, ecc., in un'area destinata a futuri ampliamenti degli impianti tecnologici e dei servizi del centro ed infine in una zona dove sono in corso di realizzazione gli impianti destinati alla distruzione di rifiuti organici e carcasse di origine animale provenienti dai servizi veterinari dell'USL.
La discarica annessa al centro di compattazione realizzata in rilevato ed avente un'altezza massima dal piano campagna di circa 24 metri, suddivisa in quattro lotti funzionali, possiede una volumetria complessiva stimata di circa 1.170.000 metri cubi. I primi due lotti, aventi una superficie totale di 45.000 metri quadrati ed una capacità di circa 420.000 metri cubi, risultano ormai in fase di esaurimento, un terzo lotto del volume finale presunto di 258.000 metri cubi è già stato approntato e se ne prevede l'utilizzo a partire dal mese di settembre dell'anno in corso; l'ultimo lotto, della capacità di 393.000 metri cubi, è in fase di progettazione esecutiva ed è già stato sottoposto, con esito positivo, alla valutazione di impatto ambientale prevista dalla normativa regionale vigente.
Le operazioni cui è soggetto il carico di rifiuti una volta che è stato conferito al centro prevedono la pesatura, lo scarico con effettuazione ad intervalli regolari dell'indagine sulla sua composizione merceologica; tale indagine risulta indispensabile al fine dell'individuazione della tipologia del rifiuto conferito, delle peculiarità tipiche dei flussi provenienti dalle differenti zone del territorio regionale, e costituisce, quindi, la base conoscitiva sulla quale impostare eventuali nuove strategie per lo smaltimento finale dei rifiuti (ad esempio compostaggio, selezione meccanica di frazioni recuperabili, ecc.), ovvero per correggere le raccolte differenziate già impostate al fine di aumentarne l'efficacia.
Effettuati lo scarico e l'eventuale analisi merceologica il rifiuto viene avviato mediante un nastro trasportatore in una pressa oleodinamica nella quale mediante una energica compattazione viene ridotto in blocchi compatti delle dimensioni di circa i metro di larghezza per 80 cm di altezza e 2 metri di lunghezza, aventi una densità pari a 780-800 kg/m3.
I blocchi, legati con filo d'acciaio per evitare la disaggregazione del rifiuto, vengono quindi trasportati nella discarica, impilati per strati formati da 4 balle sovrapposte, per un'altezza complessiva dello strato di circa 3 metri, e ricoperti giornalmente con uno strato di 20 cm di terra per garantire migliori condizioni igieniche prevenendo in tale modo la proliferazione di animali ed insetti all'interno della discarica e limitando lo sviluppo nell'ambiente di esalazioni maleodoranti dovute ai processi di degradazione del rifiuto.

CONTROLLO DEGLI AGENTI INQUINANTI

Sempre per limitare l'impatto sull'ambiente della discarica particolare cura è stata riservata alla realizzazione e all'organizzazione dei differenti presidi dell'impianto onde impedire l'insorgenza di problematiche connesse con la migrazione di sostanze inquinanti dalla discarica verso l'ambiente esterno, veicolate da due particolari fluidi: il percolato ed il biogas.
Il percolato sostanzialmente è il liquame prodotto dai moti di filtrazione attraverso gli strati della discarica dell'acqua di composizione dei rifiuti, ed intrappolata nei rifiuti stessi sotto forma di umidità, o penetrata nella discarica in occasione di precipitazioni atmosferiche.
Mediante l'acqua gli elementi, potenzialmente inquinanti, presenti nei rifiuti vengono solubilizzati e trasportati nell'ambiente circostante creando rischi di inquinamento soprattutto per le falde sotterranee ed i corpi idrici superficiali ad esse connessi.
Nella costruzione della discarica la strategia per il controllo del percolato e del suo impatto ambientale si è basata sulla realizzazione di un sistema a barriera con impermeabilizzazione artificiale del fondo mediante la stesura sul terreno appositamente preparato e livellato di uno strato di bentonite lamellare, il cui rigonfiamento sotto l'azione di saturazione di un liquido crea una barriera naturale ai moti di filtrazione, e la sovrapposizione ad esso di due manti impermeabili artificiali, realizzati con teli di materiale plastico (polietilene ad alta densità) particolarmente resistenti all'aggressione acida del percolato.
Il sistema è quindi completato da una duplice serie di canalizzazioni fessurate che svolgono la funzione di raccolta e controllo del liquame.
La prima rete di tubazioni, disposta tra i due teli sintetici, collegata a dei pozzetti spia, provvede al monitoraggio dell'effettiva capacità impermeabilizzante dello strato artificiale, la seconda, ubicata sopra il telo superiore, realizza un sistema drenante che a mezzo di un impianto di sollevamento convoglia il percolato all'esterno del corpo della discarica in appositi pozzetti di accumulo dai quali viene successivamente pompato giornalmente presso l'impianto di depurazione delle acque reflue attiguo al centro di compattazione degli RSU.
Attorno ai lotti di discarica già realizzati è stata, infine, approntata una serie di pozzi piezometrici, pescanti direttamente nella falda sottostante, aventi la funzione di monitorare costantemente lo stato di qualità delle acque sotterranee in modo da evidenziarne eventuali inquinamenti dovuti alla fuoriuscita del percolato dal fondo della discarica.
Il biogas, invece, è una miscela gassosa che si genera durante il procedimento di degradazione dell'ammasso dei rifiuti in condizioni di assenza o di forte limitazione di ossigeno libero a mezzo di particolari microrganismi naturalmente presenti nei rifiuti.
La produzione del biogas all'interno del corpo di una discarica è influenzata da un numero notevole di fattori, quali parametri ambientali (precipitazione, temperatura, ecc.) caratteristiche dei rifiuti (composizione, umidità, pretrattamenti subiti, ecc.) ed infine modalità gestionali della discarica (profondità dello scarico controllato, pretrattamenti, ecc.), parimenti la composizione chimica del biogas è variabile e fortemente dipendente da quella dei rifiuti di partenza, tuttavia i componenti principali della miscela sono generalmente anidride carbonica e metano (i quali costituiscono circa il 90% in volume della miscela), altri gas, quali l'idrogeno solforato, l'ossigeno, l'azoto, e composti in tracce, responsabili della formazione degli odori sgradevoli, quali mercaptani, ammoniaca, composti alogenati, ecc.
Lo smaltimento del biogas si rende necessario al fine di conseguire obiettivi di tutela ambientale, connessi soprattutto con l'esigenza di limitare l'impatto di tipo olfattivo nei confronti degli abitanti delle aree limitrofe alla discarica, in quanto, al contrario del percolato, non sussistono pericoli dovuti ad effetti di tossicità e nocività diretta del gas sulla popolazione.
Per il conseguimento dei predetti obiettivi all'interno del centro regionale di compattazione nel corso dei differenti anni di gestione della discarica è stato messo in opera l'impianto di captazione del gas. Per poter far fronte ai quantitativi sempre crescenti di gas di fermentazione che l'accumulo di rifiuti generava, l'impianto di estrazione mediante aspirazione forzata, trasporto e combustione del biogas, predisposto all'inizio della coltivazione della discarica, è stato mano a mano potenziato fino alla configurazione odierna.
L'attuale impiantistica si compone di una serie di pozzi realizzati direttamente all'interno del corpo di discarica collegati, a mezzo di stazioni di regolazione, a due collettori principali di estrazione; l'aspirazione del gas avviene mediante delle turbosoffianti centrifughe disposte in testa alla rete di trasporto ed è controllata, sulla base di una serie di parametri analizzati in automatico nella centrale di estrazione, con apposite valvole e organi di intercettazione disposti nelle stazioni di regolazione. Attualmente la quantità media di gas estratto ammonta a circa 350-400 Nm3/h.
Per limitare ulteriormente l'emissione del biogas in atmosfera, e diminuire quindi il disagio degli abitanti delle zone limitrofe, è stato recentemente realizzato un intervento di impermeabilizzazione del fronte nord del secondo lotto di discarica, prospiciente lo svincolo autostradale, ormai in via di esaurimento.
Tale intervento, mediante la copertura dell'argine settentrionale della discarica con una barriera impermeabile realizzata con un telo di polietilene ad alta densità direttamente saldato sui teli della barriera di fondo, si prefigge lo scopo di limitare le fughe del biogas in direzione del casello autostradale e quindi di attenuare ulteriormente l'intensità delle esalazioni percepibili in quell'area, già comunque sensibilmente diminuite rispetto ai primi anni di esercizio della discarica grazie all'entrata in funzione dell'impianto fisso di estrazione del biogas.
Tale intervento si colloca nella strategia generale del graduale recupero ambientale dell'area, infatti alle opere di impermeabilizzazione del fronte nord, seguiranno via via quelle delle varie zone della discarica in cui si è raggiunta la quota massima di coltivazione. Mano a mano che le differenti superfici dei lotti verranno impermeabilizzate si procederà a rinaturalizzare il terreno con l'apporto di terreno vegetale, l'inerbimento e l'impianto di vegetazione di tipo arbustivo.
La barriera superficiale così realizzata, oltre a costituire un setto impermeabile per le emissioni in atmosfera del biogas, provvederà anche ad impedire l'ingresso sull'ammasso dei rifiuti delle precipitazioni meteoriche limitando la generazione del percolato nell'ammasso dei rifiuti e contenendone così il suo potenziale inquinante.

La particolare configurazione dell'impianto irriguo che servirà le aree rinaturalizzate anch'essa concepita nell'ottica di ingenerare impatti sull'ambiente sempre minori nello svolgimento delle attività di gestione del centro di compattazione e, più in generale, del razionale utilizzo delle risorse idriche disponibili. L'acqua impiegata fin d'ora nelle operazioni di irrigazione delle aree verdi della discarica e che in futuro servirà le zone rivegetate è infatti prelevata dallo scarico dell'attiguo impianto di depurazione dei reflui urbani dopo opportune operazioni di depurazione e filtraggio, in tal guisa si garantisce un sensibile risparmio delle risorse idriche locali, da destinare così a differenti e più nobili utilizzatori.

SFRUTTAMENTO ENERGETICO DEL BIOGAS

Operazione di scarico dei rifiuti all'interno del capannone.

Il biogas di discarica, pur con tutte le problematiche connesse al disagio che provoca nelle popolazioni delle zone limitrofe al centro di compattazione, rappresenta una potenziale risorsa sulla quale concentrare investimenti per il suo possibile sfruttamento economico.

La particolare configurazione dell'impianto irriguo che servirà le aree rinaturalizzate risulta anch'essa concepita nell'ottica di ingenerare impatti sull'ambiente sempre minori nello svolgimento delle attività di gestione del centro di compattazione e, più in generale, del razionale utilizzo delle risorse idriche disponibili. L'acqua impiegata fin d'ora nelle operazioni di irrigazione delle aree verdi della discarica e che in futuro servirà le zone rivegetate è infatti prelevata dallo scarico dell'attiguo impianto di depurazione dei reflui urbani dopo opportune operazioni di depurazione e filtraggio, in tal guisa si garantisce un sensibile risparmio delle risorse idriche locali, da destinare così a differenti e più nobili utilizzatori.

SFRUTTAMENTO ENERGETICO DEL BIOGAS
Il biogas di discarica, pur con tutte le problematiche connesse al disagio che provoca nelle popolazioni delle zone limitrofe al centro di compattazione, rappresenta una potenziale risorsa sulla quale concentrare investimenti per il suo possibile sfruttamento economico. La presenza di una forte percentuale volumica di metano nella composizione del gas, infatti, rende possibile lo sfruttamento energetico della miscela mediante produzione di energia elettrica e di calore.
La Giunta del Comitato interministeriale dei prezzi (CIP), inoltre, con la deliberazione n. 6 del 29 aprile 1992, in base al criterio del costo evitato per la produzione di energia da impianti utilizzanti fonti convenzionali, ha equiparato le centrali elettriche alimentate da prodotti di trasformazione dei rifiuti a quelle utilizzanti fonti energetiche rinnovabili, quali sole, vento, energia idraulica, geotermica ecc., fissando il prezzo di cessione diretta all'ENEL dell'energia elettrica prodotta ad un valore decisamente superiore a quelli di acquisto, incentivando decisamente lo sfruttamento energetico del biogas.

Al centro regionale di compattazione sono stati, quindi, effettuati gli interventi necessari per poter usufruire delle tariffe agevolate introdotte dalla deliberazione CIP/6. Lo smaltimento del gas che fino ad oggi è avvenuto in una torcia mediante combustione in atmosfera viene effettuato, a partire dal mese di agosto del corrente anno, con recupero energetico in una apposita centrale elettrica, nella quale un motore endotermico a ciclo Otto (quindi con un principio di funzionamento del tutto simile a quello dei motori automobilistici a benzina) azionerà direttamente un alternatore per una potenza prodotta di circa 850 kw, l'energia elettrica generata, stimata in circa 6.000.000 kwh annui, sarà quindi ceduta all'ENEL in base agli accordi fissati in una preconvenzione tra ENEL s.p.a. e Regione Autonoma Valle d'Aosta siglata nel dicembre del 1996. I canoni derivanti dalla vendita dell'energia elettrica, introitati direttamente dalla Regione, verranno quindi utilizzati per finanziare gli interventi pubblici ancora da realizzare all'interno del centro di compattazione.
L'esigenza di contenere le emissioni inquinanti generate dalla discarica e di rinaturalizzare le aree esaurite della stessa che ha condotto ad intraprendere gli interventi di impermeabilizzazione superficiale di queste ultime porta con sé un ulteriore aspetto positivo inerente lo sfruttamento energetico del biogas. Con gli interventi di impermeabilizzazione l'intero corpo della discarica funzionerà come una sorta di reattore biologico chiuso nel quale si determineranno situazioni di completa anaerobia, ossia assenza di aria (e quindi di ossigeno), che comporteranno sia una minor perdita per fughe di biogas dai fronti della discarica sia una più elevata efficacia dei batteri metanogeni. La conseguenza attesa dai modelli di calcolo utilizzati per la progettazione dell'impianto di discarica è che i lotti impermeabilizzati ben presto vedranno la loro produzione di biogas attestarsi a valori decisamente superiori a quelli attuali a tal punto che nel giro di pochi anni si ipotizza di procedere all'installazione di un secondo gruppo di produzione di energia elettrica per garantire lo sfruttamento del surplus di biogas che il primo motore non riuscirebbe a consumare.
La produzione di energia elettrica, però, non è l'unica possibilità di sfruttamento energetico offerta dal biogas. Dal raffreddamento dei dispositivi del motore endotermico e recuperando parte del calore dei fumi di scarico è possibile riscaldare in appositi scambiatori di calore un fluido termovettore (generalmente acqua) da utilizzare nell'impianto di riscaldamento ed in altre future utenze termiche poste all'interno del centro di compattazione.
Poiché per ora tale sfruttamento di calore potrebbe essere effettuato solo durante i mesi invernali è attualmente in fase di studio la possibilità di impiegare parte del calore generato veicolando il fluido termovettore anche negli utilizzatori termici che verranno installati presso gli insediamenti commerciali in corso di realizzazione nell'area autoportuale.

GESTIONE POST-ESERCIZIO DELLA DISCARICA
La gestione dei lotti di discarica annessi al centro di compattazione non terminerà con l'esaurimento degli stessi; ultimati i conferimenti in discarica e completate le opere con la realizzazione della copertura e della sistemazione finale con inerbimento delle superfici e relativa rinaturalizzazione non cesseranno le attività biochimiche all'interno dell'ammasso dei rifiuti, per i quali il raggiungimento del completo processo di mineralizzazione della sostanza organica potrà richiedere un considerevole numero un di anni.
Le proposte di direttive tecniche al riguardo, infatti, indicano in almeno 30 anni il periodo in cui la discarica necessita di sorveglianza manutenzione e controllo, soprattutto per quanto concerne il ripristino degli eventuali assestamenti dell'ammasso dei rifiuti, la continua captazione ed estrazione del biogas, la raccolta ed il trattamento del percolato, e soprattutto la sorveglianza ed il controllo dei presidi per il monitoraggio ambientale al fine di verificare l'efficienza del sistema di segregazione dei rifiuti.
La gestione post-esercizio della discarica, oltre alle attività anzidette, che sostanzialmente non si discostano grandemente da quelle già svolte durante l'esercizio normale, dovrà provvedere anche al recupero ambientale dell'area, sia con interventi di manutenzione delle superfici inerbite realizzate con gli interventi di ricopertura ed impermeabilizzazione superficiale sia con il graduale reimpianto di vegetazione.
Proprio per garantire un'efficace riuscita degli interventi di rinaturalizzazione dei luoghi è importante pianificare le operazioni di recupero vegetazionale che non devono basarsi esclusivamente o prevalentemente su un approccio architettonico-paesaggistico, che potrà al più costituire la fase finale delle attività di recupero.
Nell'ottica di una corretta pianificazione degli interventi sono stati già predisposti gli studi per la riqualificazione ambientale; questi sostanzialmente prevedono in una prima fase la formazione del manto erboso sulle superfici della discarica con contemporaneo controllo e rimodellamento delle pendenze eventualmente modificate dai cedimenti superficiali dovuti alla degradazione dell'accumulo di rifiuti. In secondo luogo si procederà al rimboschimento graduale di piccole aree di saggio, per verificare le possibilità di attecchimento di specie arbustive preparatorie; solo quando queste fasi preparatorie dimostreranno la loro piena riuscita e la vegetazione utilizzata sarà in buone condizioni si procederà ad un rimboschimento più esteso, utilizzando piantine forestali appartenenti alla vegetazione naturale e potenziale.
Sulla base delle predette considerazioni, stimando in circa 15 anni la vita utile dei futuri lotti di discarica, in base alla loro massima volumetria disponibile, considerando i tempi per l'attecchimento delle varie specie vegetali e soprattutto quelli per la completa mineralizzazione dell'ammasso dei rifiuti interrati, le aree del centro regionale di compattazione potranno essere pienamente recuperate ad un utilizzo silvo-agricolo con tutta probabilità solamente a partire dalla seconda metà del prossimo secolo.

INSERTO: PAYSAGE NOTRE IMAGE