Lo smaltimento dei rifiuti. Uno sguardo generale.

Nella fase finale della gestione integrata dei rifiuti capita in modo non del tutto isolato, anzi ancora oggi piuttosto frequente, che per quanto si tenti di ridurre la produzione di rifiuti, o di recuperare e riciclare i materiali, sia ancora necessario procedere al loro smaltimento definitivo. Questo ad esempio avviene per tutte quelle materie per le quali è impossibile arrivare ad un riutilizzo nel ciclo produttivo. Come gestire quindi il loro smaltimento nel modo più sicuro per la salute dei cittadini? Come evitare il progressivo inquinamento dell’ambiente e il deturpamento dei paesaggi? Sicuramente il punto da cui partire è quello di ottimizzare e rendere sicuri tutti i passaggi del ciclo di gestione dei rifiuti, utilizzando prevalentemente le tecnologie più all’avanguardia oggi disponibili e garantendo che quelle tradizionali siano utilizzate conformemente alle indicazioni della legge.
Di seguito daremo un breve sguardo alle diverse tecniche di smaltimento, dalle più tradizionali a quelle più innovative.
Come smaltire i rifiuti correttamente in modo tale da non danneggiare l’ambiente e la salute dell’uomo è la domanda centrale che gli enti pubblici e le istituzioni nazionali ed europee si sono fatte in passato e continuano a farsi tutt’oggi. Le risposte date sono migliorate nel corso del tempo grazie a nuove tecniche di smaltimento, al progresso scientifico, e soprattutto alla consapevolezza che non tutti i rifiuti possono essere smaltiti nello stesso modo o nello stesso luogo.
È chiaro che il problema dello smaltimento dei rifiuti è complesso ed eterogeneo, incenerirli o sotterrarli in discarica si rivela una scelta sempre più costosa per le amministrazioni locali, i rischi per la salute derivanti inoltre da una non corretta gestione delle fasi di smaltimento sono oramai riconosciuti.
 

La messa in discarica.
È in assoluto il metodo più antico utilizzato dall’uomo, per secoli l’unico conosciuto. Oggi i progressi fatti in campo scientifico e ambientale, fanno ritenere che il conferimento in discarica sia il metodo meno opportuno sia per il suo negativo impatto sul paesaggio e sull’ambiente sia per la sua pericolosità nei confronti della salute dei cittadini.  A questo va poi aggiunto che gli spazi idonei a ricevere le ingenti produzioni di rifiuti della società moderna, sono sempre di meno.
È bene sapere che smaltire in discarica significa gettare via per sempre, eliminare una materia prima o un prodotto che non potrà essere più riutilizzato, ecco perché è fondamentale che vengano salvati dalle discariche i prodotti che possono essere recuperati.
L’uso delle discariche non risolve il problema dello smaltimento ma semplicemente lo rimanda al futuro, e questo perché i residui dai rifiuti restano attivi per circa 30 anni, e attraverso i processi di decomposizione  producono biogas e liquami (tra cui il più pericoloso è il percolato) che contaminano in modo preoccupante il terreno e le falde acquifere. Anche il cosiddetto effetto serra, o addirittura i cambiamenti climatici sembrano essere influenzati (tra l’altro) dai gas derivanti dai rifiuti smaltiti. Oggi per contrastare questo fenomeno le moderne discariche sono obbligate a prevedere sistemi di captazione di tali gas (tra cui c’è anche il metano) per far si che essi vengano riutilizzati piuttosto che dispersi nell’atmosfera sotto forma di inquinanti.
Il progresso e la legge consentono oggi di smaltire in discarica solo alcune categorie di rifiuti, o comunque attraverso specifici trattamenti di ridurre notevolmente i volumi e la pericolosità degli stessi. In Europa, ed in particolare in stati come la Germania, l’Austria e la Svizzera, hanno eliminato definitivamente il conferimento in discarica dei rifiuti non trattati. In questi paesi le discariche sono utilizzate oramai principalmente per lo stoccaggio delle ceneri e dei termovalorizzatori. In Italia per contro, lo smaltimento è ancora il principale metodo di eliminazione dei rifiuti, basti pensare che oltre il 51% dei rifiuti è avviato allo smaltimento.
Visto e considerato che la messa in discarica è considerato un metodo invasivo, la legge indica in maniera molto particolareggiata come deve essere una discarica a norma. Il riferimento normativo più importante in tal senso è il D.Lgs 36\2003. questo decreto legislativo indica come deve essere costruita una moderna discarica. I punti fondamentali della struttura sono:
• un fondo passivo di argilla e isolamento plastico (la geomembrana);
• uno strato di sabbia, per l’assorbimento il recupero ed il trattamento del percolato;
• un ulteriore strato di terra per la copertura e la crescita delle piante;
• camini di esalazione e recupero dei gas.
Le principali problematiche connesse alla realizzazione di una discarica sono legate:
• all’impatto ambientale provocato; Si ricordi che le discariche sono sottoposte a procedure di V.I.A.  (Valutazione di impatto ambientale) soprattutto nel caso in cui la sua capacità di ricevimento sia superiore ai 100.000 metri cubi o se ricadono in parte in aree protette.
• alla impermializzazione; è questo l’aspetto più importante nella realizzazione di una discarica. Questo perché essa deve configurarsi come un sistema isolato, rispetto al terreno su cui è posta per evitare l’inquinamento delle falde acquifere, o di eventuali corsi d’acqua.
• al controllo ed alla raccolta delle emissioni; è necessario creare dei serbatoi per il percolato, di impianti per il suo trattamento e di una rete per la captazione del biogas.
• alla chiusura della discarica e al recupero dell’area. È necessario prevedere il recupero del sito per adibirlo ad altri usi.
La legge fissa poi i criteri distintivi delle varie tipologie di discarica. In particolare si distingue tra: discariche per inerti,   discariche per rifiuti non pericolosi (tra questi anche gli RSU),   discariche per rifiuti non pericolosi.
Il numero di impianti operativi in Italia, non è uniforme. I dati (al 2004) dicono che al nord sono operativi 117 impianti, al centro 52 ed infine ben 232 al Sud. Il numero complessivo è in diminuzione. Se nel 2000 in Italia se ne contavano 657, nel 2004 gli impianti erano 401. Nella Provincia di Crotone prima del 1998 si contavano ben 35 discariche suddivise in discariche di I e II categoria.  Le politiche ambientali perseguite dall’ente hanno puntato ad una consistente riduzione delle discariche operative, e nel 2004 quelle ancora funzionanti erano 10, come si può notare in tabella.

L’incenerimento.
È una delle nuove forme di smaltimento utilizzate. È per la verità diffusa in modo eterogeneo in Europa e più conosciuta nel nord del continente che al sud. Per intenderci in Italia è una metodologia  ancora poco diffusa anche se in crescita. La media europea complessivamente si attesta su un modesto 19%, per effetto di una flessione determinata proprio dalla scarsa diffusione di inceneritori nell’Europa meridionale. Il dato appare ancora più modesto se confrontato a quello della sola Europa settentrionale, che si attesta al contrario su un buon 30%.
In Italia la situazione non è molto più confortante. Dei 48 impianti censiti, ben 29 si trovano al nord, 13 al centro e solo 6 al sud. La forte disparità di impianti si traduce anche in una diversa proporzione di rifiuti inceneriti. Ben il 76% sono trattati al nord, il resto al centro e al sud.
Gli impianti funzionali a questo metodo di smaltimento sono gli inceneritori (link 2)*, anche se nel linguaggio comune si tende a parlare di termovalorizzatori. Sull’uso di tale terminologia le scuole  di pensiero ambientalista si dividono in due grandi tronconi: quelle che criticano tale utilizzo perchè lo ritengono fuorviante (in quanto si ritiene che l’unico vero modo per valorizzare il rifiuto è il suo completo riutilizzo) e quelle che invece lo considerano appropriato.
Molto si è discusso, e tutt’ora si discute sulla pericolosità o meno di tali impianti per l’ambiente e la salute dell’uomo, e sul come questi impianti vadano costruiti per rispondere alle norme fissate dalla legge.
Due sono le tipologie di impianti attualmente riconosciuti. Quello di incenerimento e quello di coincenerimento.
La discriminante è semplice. Se la funzione principale dell’impianto è quella di produrre energia o materiali, si è in presenza di un impianto di coincenerimento. Altrimenti si è in presenza di un inceneritore.
Ma come funziona un inceneritore? Descriviamo di seguito le sette fasi fondamentali.
• Arrivo dei rifiuti;
• Produzione del vapore;
• Produzione di energia elettrica;
• Estrazione di scorie;
• Trattamento dei fumi;
• Smaltimento delle ceneri.
Come è possibile vedere, la principale funzione degli inceneritori è quella di produrre combustibile da cui viene generata l’energia. Oggi i progressi della scienza, hanno reso possibile una progressiva riduzione dell’impatto ambientale degli inceneritori, e soprattutto una ottimizzazione della produzione di energia. Oggi inceneritori di ultima generazione sono presenti addirittura in alcuni centri urbani come ad esempio accade a Tokio, Vienna, Parigi, Londra o Parigi. Questo è un segnale importante che è rivolto a chi ha ancora timore circa la pericolosità degli impianti di incenerimento.
Resta però inevitabile che un inceneritore non a norma, o gestito in modo non ottimale,può effettivamente provocare inquinamento e quindi danni per la salute dell’uomo.
Per finire è utile riassume i principali vantaggi che derivano dalla scelta dell’utilizzo degli inceneritori. Essi sono: la consistente riduzione dei materiali da conferire in discarica; la riduzione di anidride carbonica, quindi di inquinanti; la possibilità di utilizzare combustibili autoprodotti al posto dei combustibili fossili per creare energia (si pensi che in Italia la quasi totalità dei combustibili fossili è acquistata all’estero).
*Le tipologie di inceneritori. (da leggere come link 2)
Quando si parla di inceneritori, è bene distinguere tra diverse tipologie di impianti. Vediamo sinteticamente le caratteristiche principali.

Inceneritori a griglia.
Questi inceneritori possiedono un grosso focolare, con griglie metalliche normalmente a gradini formate da barre o rulli paralleli. La griglia può essere mobile o fissa e in diverse zone vengono raggiunte differenti temperature che permettono un più graduale riscaldamento. È presente anche un sistema di raffreddamento. Le ceneri prodotte vengono raccolte e raffreddate in vasche piene d'acqua. In confronto con le altre tipologie di inceneritori, gli impianti con griglie mobili sono quelli maggiormente sfruttati per i rifiuti urbani e permettono, grazie al movimento dei rifiuti all'interno della camera di combustione, una ottimizzazione della combustione stessa. Una singola griglia è in grado di trattare più di 35 tonnellate all’ora di rifiuti e può lavorare 8.000 ore l'anno con una sola sospensione dell'attività, per la durata di un mese, legata alla manutenzione e controlli programmati.

L'Inceneritore a letto fluido.
La combustione a letto fluido è ottenuta inviando dal basso un forte getto di aria attraverso un letto di sabbia. Il letto quindi si solleva, mentre le particelle si mescolano e sono sotto continua agitazione. A questo punto vengono introdotti i rifiuti e il combustibile. Il sistema sabbia/rifiuto/combustibile viene mantenuto in sospensione sul flusso di aria pompata e sotto violento mescolamento e agitazione, assumendo in tale modo caratteristiche simil-fluide (da cui il letto fluido). Questo processo, detto fluorizzazione, ha l'effetto di diminuire la densità del sistema in oggetto pur senza alterarne la natura originaria.

Inceneritore a forno rotativo.
Gli impianti a forno rotativo hanno utilizzo di elezione nell'ambito dello smaltimento dei rifiuti industriali e speciali, ma possono anche essere utilizzati per i RSU. Si hanno due camere di combustione: la camera di combustione primaria consiste in un tubo cilindrico costruito in materiale refrattario e inclinato di 5-15°, il cui movimento attorno il proprio asse di rotazione viene trasmesso ai rifiuti. La rotazione fa accumulare all'estremità del cilindro le ceneri e il resto della frazione non combusta solida, che viene infine raccolta all'esterno. I gas passano invece in una seconda camera di combustione stavolta fissa. La camera di combustione secondaria è necessaria per portare a completamento le reazioni di ossidazione in fase gassosa.
In relazione alla pericolosità del rifiuto trattato, le emissioni gassose possono richiedere un più accurato sistema di pretrattamento prima dell'immissione in atmosfera. Molte particelle tendono a essere trasportate insieme con i gas caldi, per questo motivo viene utilizzato un "post-bruciatore" dopo la camera di combustione secondaria per attuare una ulteriore combustione.Un semplice diagramma schematico di un forno rotativo è questo.

Inceneritore a focolare multi-step.
Il nome di questa tecnologia è legato al passaggio su più focolari del materiale da trattare. I rifiuti vengono trasportati attraverso la fornace muovendo una dentatura meccanica che fa parte di braccia agitanti montate su un asse centrale rotante che si estende a una certa altezza dal focolare. I rifiuti in entrata vengono caricati da una estremità, mentre i residui della combustione vengono asportati dall'altra estremità. Il carico/scarico dei rifiuti viene ripetuto automaticamente secondo il numero di focolari presenti. Un modello specifico è il forno di pirolisi a piani, studiato in origine per l'incenerimento di fanghi di varia natura (inclusi i fanghi biologici inattivati) ed occasionalmente usato nell'incenerimento di RSU che abbiano buone caratteristiche di trasporto.
Con questo metodo, oltre ai rifiuti industriali e solidi urbani, è possibile trattare anche fanghi di varia origine.

Compostaggio e trattamento meccanico biologico.
Sono altri due moderni metodi di smaltimento. Il compostaggio ripropone in forma accelerata un processo del tutto naturale, quello cioè della biodegradazione della sostanza organica da cui poi si produce l’humus.
In realtà più che l’humus viene prodotto il compost, un prodotto molto simile e che detiene tutte le caratteristiche di fertilizzante .
Il sistema di compostaggio non è ancora molto diffuso. In Italia ne sono censiti 251 (dati al 2004), di questi sono 205 quelli operativi. Gli impianti funzionanti lavorano circa 2 milioni di tonnellate di rifiuti organici. Vi sono poi altri 116 impianti (di questi ne sono operativi 93) che effettuano il cosiddetto trattamento biologico dei rifiuti indifferenziati. Questi impianti lavorano complessivamente circa sette milioni e messo di tonnellate di rifiuti.
Nel processo di compostaggio il materiale in ingresso è il rifiuto organico selezionato (derivante da potature, rifiuti organici umidi, raccolta differenziata in casi di mense o mercati, ed il materiale prodotto (quello cioè in uscita) è il compost che se conforme ai dettami di legge può essere utilizzato in impieghi agronomici. Il compost infine non va confuso con la frazione organica biostabilizzata ottenuta dal cosiddetto processo di biostabilizzazione, che può essere riutilizzata ma non per impieghi agronomici. Sovente è impiegata per ad esempio per ricoprire discariche esaurite o per azioni di ripristino ambientale.
Vediamo brevemente quali sono le fasi del processo di compostaggio. Il processo di trasformazione, ossidazione, aerobica del materiale organico ha una prima fase di destrutturazione e igienizzazione del prodotto. La velocità con cui questa prima fase, caratterizzata dallo sviluppo di temperature sui 60° - 70° C, si sviluppa dipende essenzialmente dai seguenti fattori: la composizione delle sostanze di partenza; la dimensione e la forma del cumulo nel reattore; la struttura del materiale e la porosità, infine l’aerazione del cumulo/reattore  e il contenuto idrico.

Il trattamento dei rifiuti in Europa.
Vediamo brevemente come l’Unione ha negli ultimi anni trattato la delicata materia dello smaltimento dei rifiuti. Innanzitutto è necessario sottolineare che l’Unione non può che ragionare in termini di una gestione complessiva del problema dei rifiuti, tale da considerare il problema non prendendo in esame il singolo paese o il singolo caso di difficoltà ma ragionando sull’intero territorio dell’Unione.
È importante riferirsi partire dalla recentissima  Direttiva 2006\12\CE, secondo la quale “gli Stati membri devono vietare l'abbandono, lo scarico e lo smaltimento incontrollato dei rifiuti e promuoverne la prevenzione, il riciclaggio e la trasformazione a fini di riutilizzo. Essi devono informare la Commissione di qualsiasi progetto di normativa implicante l'impiego di prodotti che possono comportare difficoltà tecniche e costi eccessivi di smaltimento o atto ad incoraggiare la diminuzione della quantità di taluni rifiuti, il trattamento di alcuni rifiuti per il riciclaggio e il riutilizzo, l'uso di rifiuti come fonte di energia e l'utilizzazione dei materiali di recupero per preservare le risorse naturali”.
La direttiva prevede una cooperazione tra Stati membri al fine di creare una rete integrata e adeguata di impianti di smaltimento (tenendo conto delle tecnologie più perfezionate) che consenta alla Comunità di raggiungere l'autosufficienza nello smaltimento dei rifiuti e a ciascuno Stato membro di tendere verso questo obiettivo. Questa rete deve permettere lo smaltimento dei rifiuti in uno degli impianti più vicini idonei a garantire un alto grado di protezione dell'ambiente.
“Gli Stati membri – cita la direttiva- devono garantire che ogni detentore di rifiuti li consegni ad un raccoglitore privato o pubblico o ad un'impresa di smaltimento oppure provveda egli stesso allo smaltimento, conformandosi alle disposizioni della direttiva”.
Ed ancora “Le imprese o gli stabilimenti che provvedono al trattamento, allo stoccaggio o al deposito di rifiuti per conto di terzi devono ottenere dall'autorità competente un'autorizzazione in cui siano indicati in particolare i tipi e i quantitativi di rifiuti da trattare, i requisiti tecnici generali e le misure precauzionali da adottare. Periodicamente le autorità competenti possono effettuare controlli sul rispetto delle condizioni di autorizzazione. Le imprese che provvedono al trasporto, alla raccolta, allo stoccaggio, al deposito o al trattamento dei rifiuti, propri o altrui, sono soggette allo stesso tipo di sorveglianza”.
I centri di recupero e le imprese che provvedono esse stesse allo smaltimento dei propri rifiuti devono ottenere anch'essi un'autorizzazione.
Conformemente al principio "chi inquina paga", il costo dello smaltimento dei rifiuti deve essere sostenuto dal detentore che consegna i rifiuti ad un raccoglitore o ad un'impresa, dai precedenti detentori o dal produttore del prodotto generatore di rifiuti.
Le autorità competenti designate dagli Stati membri per l'attuazione delle misure previste elaborano uno o più piani di gestione dei rifiuti che contemplino fra l'altro il tipo, la quantità e l'origine dei rifiuti da recuperare o da smaltire, i requisiti tecnici generali, tutte le disposizioni speciali per rifiuti di tipo particolare nonché i luoghi e gli impianti adatti per lo smaltimento.

Il problema dello smaltimento dei rifiuti elettronici e le nuove Organizzazioni mondiali.
Nascerà a Bonn e si chiamerà STEP (“Solving the E-waste Problem”, in italiano “Risolviamo il problema dei rifiuti elettronici”) la nuova organizzazione internazionale, collegata all’Onu, che si occuperà del delicato problema dello smaltimento dei rifiuti elettronici, vale a dire della gestione di tutti quei rifiuti provenienti da elettrodomestici e componenti elettronici oramai desueti e che non trovano più spazio nell’utilizzo quotidiano o semplicemente non hanno più un grande valore di mercato. Il problema è di non poco conto visto e considerato che ogni anno aumentano in modo esponenziale questo tipo di rifiuti. C’è poi da dire che alcune materie prime come ad esempio l’indio, usato nella costruzione degli schermi delle televisioni sta aumentando negli ultimi anni il suo valore di mercato ed è salito in meno di un decennio dai 70 dollari a Kg a 725 dollari al Kg.
Questo è motivo di grande interesse economico per le aziende che per ridurre i loro costi si prodigano sempre più in mirate operazioni di recupero e riciclo delle materie prime.
La nuova organizzazione mondiale, avrà come obiettivo “la divulgazione di linee guida sui gadget da rottamare, l’implementazione delle leggi nazionali, lo stimolo alle aziende perché propongano oggetti che durino di più e formati da componenti che possano essere sostituiti, anziché buttati via. Alcune grandi multinazionali operanti nel settore dell’elettronica  si sono già dichiarate favorevoli, tra queste citiamo: Microsoft, Hewlett-Packard e Philips.