Le discariche controllate

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1 Le discariche controllate Introduzione La produzione di grandi quantità di rifiuti è una diretta conseguenza della vita urbana e del processo produttivo delle società a tecnologia avanzata; nasce quindi l esigenza di smaltire questi rifiuti e di realizzare strutture dove accumularli. La progettazione di discariche è un problema interdisciplinare che richiede di considerare aspetti geotecnici, idraulici, chimici, ma anche problemi normativi. La finalità di un sistema di contenimento dei rifiuti è quella di controllare ed impedire che nessuna sostanza dannosa raggiunga la biosfera e l idrosfera in quantità inaccettabili, definite nelle competenti normative nazionali. Con riferimento all aspetto più rilevante per l ingegnere geotecnico, cioè la protezione delle risorse idriche sotterranee e di superficie, tale finalità è raggiunta realizzando con successo l interruzione del ciclo idrologico naturale, secondo lo schema di figura1: Figura 1: Ciclo idrologico relativo ad una discarica controllata Le discariche controllate 1

2 La discarica è costituita da tre elementi principali: Copertura finale a bassa permeabilità che limiti l infiltrazione dell acqua meteorica sulla massa dei rifiuti; Rivestimento di base a bassa permeabilità che impedisca o ritardi la fuoriuscita del percolato; Sistema di raccolta e rimozione del percolato. In condizioni di vita attiva della discarica, cioè nel periodo in cui i rifiuti vengono accumulati, parte delle precipitazioni che avvengono interessano i rifiuti, e si crea il percolato: è necessario evitare che il percolato interessi i terreni di fondo e la falda; si rende quindi indispensabile una barriera che impedisca il passaggio del percolato, un rivestimento che isoli la discarica dal terreno circostante. Un altro elemento indispensabile è un sistema di drenaggio e allontanamento del percolato, che deve trovarsi al di sopra della barriera impermeabile. Questi due elementi sono fondamentali sia nella vita attiva della discarica, sia in fase di chiusura. In fase di chiusura, cioè quando la discarica raggiunge la massima possibilità di stoccaggio, è necessario porre in opera la copertura. Il ciclo idrologico non viene del tutto interrotto dalla presenza della discarica, ma viene variato; parte del percolato filtra nel terreno, esiste quindi una percentuale di inquinamento sulla base della quale è necessario dimensionare i sistemi di rivestimento. Le discariche controllate 2

3 Aspetti da considerare nel progetto Le più importanti operazioni da compiere nel progetto di una discarica sono: Scelta del sito e sua caratterizzazione geotecnica di dettaglio Definizione della geometria ottimale della discarica Scelta tra rivestimento naturale ( possibilità di utilizzare il terreno in sito come barriera idraulica, che dipende dalle caratteristiche idrogeologiche e stratigrafiche del terreno e richiede un indagine geotecnica molto accurata)e rivestimento costruito ( che può essere realizzato con materiali naturali o materiali artificiali). Verifica che il rivestimento scelto soddisfi i requisiti minimi di normativa e verifica dell idoneità del materiale utilizzato per realizzarlo: 1. Dei materiali artificiali è necessario conoscere la compatibilità chimica con il percolato e le caratteristiche di resistenza e deformabilità dei geosintetici, la conducibilità idraulica e la porosità dei materiali usati come dreni e filtri, la trasmittività e la permeabilità dei materiali usati come barriere 2. Sui materiali naturali, e in particolare sulle argille compattate, si distinguono tre fasi di controllo: accertamento in laboratorio dell idoneità del materiale a realizzare uno strato di materiale compattato a bassa conduttività idraulica, accertamento in laboratorio e in cantiere dell attuazione delle procedure che garantiscono la riuscita del prodotto finito, certificazione del prodotto finito. A tale proposito si rivela fondamentale la realizzazione dei campi prova, che consentono di ottimizzare le operazioni costruttive e di raggiungere il risultato finale con maggior sicurezza. L'efficienza del sistema di protezione della discarica controllata è fortemente condizionata, oltre che dagli elementi che fungono da barriera tra il percolato e il terreno circostante (geomembrane e strati di terreno a bassa conduttività idraulica posti sul fondo e sulle scarpate delle discariche), anche dal sistema di rivestimento, cioè l'insieme di barriera impermeabile e sistema di raccolta e rimozione dei percolato. La quantità di percolato che può filtrare attraverso la barriera impermeabile è direttamente proporzionale non solo alla conducibilità idraulica di questa, ma anche al battente di percolato al di sopra del limite superiore della barriera; di qui l'importanza di realizzare un sistema di raccolta e rimozione del percolato efficiente nel tempo (anche per molti anni dopo la chiusura della discarica) e in grado di minimizzare il battente idraulico del percolato sull'impermeabilizzazione. Inoltre un efficiente sistema di rimozione del percolato è anche efficace relativamente alla concentrazione dello Le discariche controllate 3

4 stesso, riducendo quindi il rischio di passaggio per diffusione. Nei sistemi di rivestimento doppio si hanno due sistemi di raccolta e rimozione dei percolato. Quello inferiore o secondario è anche chiamato sistema di controllo e rimozione delle perdite del rivestimento primario ; in teoria esso dovrebbe ricevere quantità di percolato minime, o addirittura nulle, tuttavia è buona norma progettarlo nell'ipotesi che debba sostituirsi completamente a quello primario, in caso di rottura di questo. Dopo che la discarica è stata riempita, occorre realizzare un sistema di copertura multistrato, con l'intento di isolare i rifiuti dall ambiente e ridurre drasticamente l'infiltrazione dell'acqua di superficie nel corpo della discarica Anche i materiali, naturali ed artificiali, utilizzati per il sistema di copertura, vanno sottoposti a controlli di idoneità simili a quelli eseguiti sui materiali dei rivestimenti, ma rispetto a questi ultimi ci sono due differenze fondamentali: non va accertata la compatibilità con il percolato e le pressioni di confinamento sono molto inferiori, dovendo sopportare solo i modesti carichi dovuti alla copertura ed ai veicoli di cantiere. L'efficienza della copertura può essere seriamente compromessa a seguito degli assestamenti della massa dei rifiuti. Un altro aspetto da tenere in conto nell analisi delle prestazioni della discarica dopo la sua chiusura è il comportamento meccanico dei rifiuti: le modalità di messa a dimora dei rifiuti sono molto importanti anche durante la fase attiva della discarica, influenzando sia la stabilità della massa dei rifiuti considerata a sé stante, sia la stabilità d insieme della massa dei rifiuti e del sistema di rivestimento. A questo proposito rivestono particolare importanza le caratteristiche di resistenza al taglio all interfaccia dei diversi strati che compongono il sistema di rivestimento (figure 2 e 3). Figura 2: Strati che compongono una discarica Le discariche controllate 4

5 Figura 3: Stabilità di una discarica E inoltre importante provvedere ad una forma attiva di controllo: la manutenzione sistematica della copertura e delle opere di allontanamento dell'acqua superficiale e di aggottamento del percolato da prevedere in alcuni casi anche dopo la chiusura dell'impianto. Un buon progetto richiede anche un'accurata realizzazione di tutti quei particolari in corrispondenza dei quali potrebbe venir meno la continuità e l'integrità dei sistemi di rivestimento e della copertura. Le discariche controllate 5

6 La scelta del sito La scelta del sito dovrebbe essere il risultato di una serie di valutazioni socio economiche, ambientali e tecniche che si inquadrano in una vera e propria analisi di impatto ambientale; tuttavia il più delle volte la scelta del sito è basata di fatto sulla disponibilità dell'area. E' auspicabile che questo 'criterio di selezione' sia superato e che la scelta dei sito scaturisca da una analisi interdisciplinare il cui scopo è quello di individuare il migliore dei siti proposti. Innanzitutto è opportuno distinguere 3 fasi temporali di indagine: vagliatura dei siti; indagine iniziale dei siti selezionati; indagine dei siti possibili. La vagliatura dei siti (site screening) consiste nell'analisi di un insieme iniziale di siti con lo scopo di pervenire ad un numero più ristretto di siti probabili. Questa operazione è generalmente possibile solo se la scelta è affidata ad un ente governativo il quale dispone di siti alternativi. Laddove la sola possibilità è rappresentata dalla espansione di una discarica preesistente, oppure nel caso di una vasca di raccolta nell'ambito di un sito industriale, la vagliatura dei siti non ha ragione d'essere. Poichè l'operazione di 'screening' coinvolge generalmente un numero elevato di siti, essa non può prevedere indagini ad alto costo, pertanto essa si basa principalmente su dati reperibili in letteratura, su mappe e foto e sulle osservazioni raccolte nel corso di sopralluoghi. I principali fattori da considerare sono il clima, la sismicità dell'area, la stratigrafia del terreno, la falda e la disponibilità sul sito di materiali utilizzabili nella esecuzione dei rivestimenti e delle coperture. - Le condizioni climatiche possono giocare un ruolo importante nella valutazione dell'idoneità dei sito; il criterio che una barriera impermeabile abbia una permeabilità inferiore a 10-7 cm/s non è significativo in regioni in cui la ricarica naturale è meno di quella quantità:in aree in cui le precipitazioni sono scarse e l'evapotraspirazione è elevata, un buon modo di operare e la costruzione e manutenzione di una copertura efficiente possono assicurare il buon funzionamento della discarica. - Le caratteristiche stratigrafiche dei sito sono ugualmente importanti poichè la presenza di strati naturali a bassa permeabilità di spessore adeguato, interposti tra la base della discarica e il massimo livello di falda, costituisce una ulteriore difesa contro la contaminazione della stessa. - Le informazioni sulla falda devono riguardare principalmente: la massima escursione del suo livello, che condiziona la profondità di posa della base della discarica; la presenza e la Le discariche controllate 6

7 capacità di acquiferi utilizzati e/o utilizzabili, compresa la disponibilità di fonti alternative di acqua potabile; la capacità degli acquiferi di diluire e attenuare il percolato. Ciascuna informazione relativa ai diversi fattori è quindi classificata secondo graduatorie e sistemi reperibili in letteratura. L'operazione di screening consentirà di eliminare i siti meno adatti, indicando quelli per i quali è giustificato investire denaro e tempo in ulteriori indagini. La fase di indagine iniziale da eseguire solo sui siti selezionati ha lo scopo di fornire un aggiornamento quantitativo dei dati utilizzati per le valutazioni in fase di screening, consentendo una ulteriore e più precisa individuazione dei siti su cui approfondire la indagine per la scelta finale del miglior sito. Le indagini della fase iniziale e di quella successiva seguono di fatto le stesse procedure e finalità differenziandosi principalmente per la quantità e il dettaglio dei dati concernenti principalmente la stratigrafia del terreno, le caratteristiche degli acquiferi superficiali e profondi e le caratteristiche fisiche e mineralogiche dei materiali utilizzabili per la realizzazione della copertura e dei rivestimenti. Finalmente sul sito prescelto si eseguiranno le ulteriori eventuali indagini suggerite dalle particolari caratteristiche dei sito e dell'intervento da realizzare. Le discariche controllate 7

8 Caratterizzazione geotecnica dell area destinata ad accogliere la discarica Indipendentemente dai criteri con cui si è pervenuti alla localizzazione della discarica, è necessario conoscere in modo completo le caratteristiche del terreno di fondazione, onde verificare che non sussistano problemi di stabilità e/o di cedimenti tali da compromettere l'integrità dei rivestimenti così da favorire la dispersione dei contaminanti. Occorre pertanto che già in fase di localizzazione siano stati precisati i seguenti aspetti: presenza di cavità, esistenza di faglie attive e/o potenzialmente attive, fenomeni localizzati di subsidenza, manifestazioni di instabilità di pendii naturali o artificiali. Oltre ciò è necessario che in fase di progettazione siano note: le caratteristiche di resistenza al taglio del terreno, indispensabili per le analisi di capacità portante dell'insieme terreno-discarica e di stabilità delle pareti laterali della discarica e le caratteristiche di deformabilità dei terreno, per la valutazione dei cedimenti totali e differenziali che si avranno sotto il carico rappresentato dalla massa dei rifiuti, e che possono influenzare l'efficienza dei rivestimenti. La progettazione geotecnica di una discarica, e conseguentemente l'indagine geotecnica che la precede, va eseguita con la stessa cura riservata ad altre strutture sensibili ai cedimenti, con in più una attenzione speciale a due aspetti di particolare rilievo: i1 regime e le caratteristiche fisico-chimiche delle acque sotterranee; le caratteristiche macrostrutturali dei terreno di fondazione, quali la presenza di giunti, fessurazioni da essiccamento e lenti di materiale grossolano, che determinano una conducibilità idraulica del terreno di fondazione nel suo insieme di alcuni ordini di grandezza superiore a quella dell'elemento di terreno sottoposto alla determinazione della conducibilità idraulica in laboratorio. Particolarmente nel caso in cui si intenda utilizzare il terreno in sito quale barriera idraulica, occorre che sia stata eseguita una accurata indagine sulle caratteristiche macrostrutturali del terreno di fondazione, da verificare comunque mediante un attentissima ispezione degli scavi durante le fasi costruttive. Ne consegue che il progetto della geometria ottimale della discarica non può prescindere dal tipo di rivestimento che si intende adottare né dalle sequenze di riempimento della discarica Le discariche controllate 8

9 Geometria ottimale della discarica I1 progetto della discarica persegue, nel rispetto delle condizioni di sicurezza, l'obiettivo della massima quantità di rifiuti nella minima quantità di superficie. I fattori che vincolano la scelta della geometria ottimale della discarica sono: La massima altezza della discarica rispetto al piano di campagna può essere soggetta alle limitazioni imposte da eventuali vincoli locali; in mancanza di queste è determinata esclusivamente dalle pendenze dei sistema di chiusura. La normativa impone che tra la base della discarica e il massimo livello di falda deve esserci una distanza minima che dipende dal tipo di rifiuti da smaltire. La pendenza delle scarpate deve essere tale da garantire la stabilità nel tempo della discarica. L'unica possibilità di ottimizzazione del volume utilizzabile, a parità di superficie, è quella di disporre il fondo della discarica parallelo alla superficie piezometrica privilegiando, in assenza di vincoli locali, il maggior sviluppo della stessa nella direzione di deflusso delle acque sotterranee. Il problema della determinazione della pendenza delle scarpate sembrerebbe apparentemente esaurirsi nella analisi di stabilità a breve e a lungo termine delle pareti della discarica, (analizzate in assenza delle impermeabilizzazioni e dei rifiuti) nella ricerca della configurazione più ripida e nel contempo sicuramente stabile. Nella realtà il tema è molto più complesso, infatti: la stabilità del terreno di fondazione destinato ad accogliere la discarica (base e scarpate) è una condizione necessaria ma non sufficiente a garantire la stabilità della discarica considerata nel suo insieme; esistono casi ben documentati di rotture avvenute lungo i rivestimenti compositi che hanno completamente compromesso la funzionalità della discarica: questi tipi di rotture, verificatisi nella fase di attività della discarica, sono state influenzate anche dalla sequenza e dal modo di mettere a dimora i rifiuti. Generalmente si eseguono analisi di stabilità nel piano, ma non è detto che un analisi di stabilità piana sia rappresentativa della stabilità della discarica perché la tridimensionalità geometrica complica il problema. Le discariche controllate 9

10 Normativa e progetto 1. Principi generali. Il recepimento e l attuazione delle direttive comunitarie sui rifiuti ( 91/156/CEE ), sui rifiuti pericolosi ( 91/689/CEE ), sugli imballaggi e sui rifiuti di imballaggio ( 94/62/CE ), si sono recentemente concretizzati nel Decreto Legislativo n 22 del 5 febbraio 1997, più conosciuto come il Decreto Ronchi. Esso, abrogando quasi completamente le precedenti Leggi in materia, si propone di disciplinare la gestione dei rifiuti al fine di assicurare un elevata protezione dell ambiente e della salute dell uomo, introducendo il principio di responsabilizzazione e di cooperazione di tutti i soggetti coinvolti nella produzione, nella distribuzione, nell utilizzo e nel consumo di beni da cui si originano i rifiuti, in conformità con la filosofia del chi inquina, paga. Inoltre vengono individuati dei principi informatori sui quali basare l attività e la legislazione delle Amministrazioni : in via prioritaria devono essere adottate iniziative dirette a favorire la prevenzione e la riduzione della produzione di rifiuti e della pericolosità degli stessi ; deve essere perseguita la riduzione dello smaltimento finale dei rifiuti attraverso tecniche di reimpiego, riciclaggio, recupero ; lo smaltimento deve essere effettuato in condizioni di assoluta sicurezza e deve costituire la fase residuale della gestione, in modo tale che i rifiuti da avviare a tale trattamento siano il più possibile ridotti. Si pone poi nel 1 gennaio 1999, il termine oltre il quale la realizzazione e la gestione di nuovi impianti di incenerimento potranno essere autorizzate solo se il relativo processo di combustione sarà accompagnato da recupero energetico con una quota minima di trasformazione del potere calorifico dei rifiuti in energia utile, calcolata su base annuale, stabilita con apposite norme tecniche. Inoltre sarà vietato smaltire i rifiuti urbani non pericolosi in regioni diverse da quelle dove gli stessi sono prodotti. Il Decreto si propone di fare per prima cosa chiarezza sui termini e sulle distinzioni ; innanzitutto viene proposta una serie di categorie generiche di rifiuti, ciascuna identificata con la lettera Q ed un numero compreso fra 1 e 16, in modo tale che si definisca rifiuto qualsiasi sostanza od oggetto che rientri nelle categorie e di cui il detentore si disfi o abbia deciso o abbia l obbligo di disfarsi. Unitamente a ciò viene presentato un elenco dei rifiuti che rientrano nelle categorie sopra descritte, nel quale ogni voce è pienamente definita da un codice a sei cifre. Tale elenco, noto più comunemente come Catalogo europeo dei rifiuti (CER), è non esaustivo e pertanto oggetto di Le discariche controllate 10

11 periodica revisione e di modifiche, conformemente alle disposizioni comunitarie. Tuttavia, un materiale figurante nel catalogo non è in tutte le circostanze un rifiuto, ma solo quando soddisfa la definizione. E da rimarcare, come esempio della dinamica della lista, che al codice CER corrisponde la voce generica Rifiuti da impianti di trattamento rifiuti, impianti di trattamento acque reflue fuori sito e industrie dell acqua, la cui sezione a due cifre raggruppa i rifiuti da incenerimento o pirolisi di rifiuti urbani ed assimilabili da commercio, industrie ed istituzioni ; le sottosezioni a quattro cifre sono: ceneri pesanti e scorie; materiali ferrosi separati dalle ceneri pesanti; ceneri leggere; polveri di caldaia; residui di filtrazione prodotti dagli impianti di trattamento dei fumi; acque reflue da trattamento dei fumi ed altre acque reflue; rifiuti solidi derivanti dal trattamento fumi; rifiuti di pirolisi; catalizzatori esauriti, ad esempio per l abbattimento degli NO X ; carbone attivo esaurito dal trattamento dei fumi. Successivamente i rifiuti sono classificati, secondo l origine, in rifiuti urbani e rifiuti speciali, e, secondo le caratteristiche di pericolosità, in rifiuti pericolosi e rifiuti non pericolosi. Sono rifiuti urbani: 1. i rifiuti domestici, anche ingombranti, provenienti da locali e luoghi adibiti ad uso di civile abitazione; 2. i rifiuti assimilabili agli urbani; è competenza dello Stato la determinazione dei criteri qualitativi e qualiquantitativi per l assimilazione, ai fini della raccolta e dello smaltimento, dei rifiuti speciali non pericolosi ai rifiuti urbani, sono comunque considerati tali tutti i rifiuti provenienti dallo spazzamento delle strade, ovvero, di qualunque natura e provenienza, giacenti sulle strade ed aree pubbliche o sulle strade ed aree private comunque soggette ad uso pubblico o sulle spiagge marittime e lacuali e sulle rive dei corsi d acqua ; 3. i rifiuti vegetali provenienti da aree verdi, quali giardini, parchi ed aree cimiteriali, i rifiuti provenienti da esumazioni ed estumulazioni. Le discariche controllate 11

12 Sono rifiuti speciali: 1. i rifiuti da attività agricole e agro - industriali; 2. i rifiuti derivanti dalle attività di demolizione, costruzione, nonché i rifiuti pericolosi che derivano dalle attività di scavo; 3. i rifiuti da lavorazioni industriali; 4. i rifiuti da lavorazioni artigianali ; 5. i rifiuti da attività commerciali ; 6. i rifiuti da attività di servizio; 7. 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; 8. i rifiuti derivanti da attività sanitarie; 9. i macchinari e le apparecchiature deteriorati ed obsoleti; 10. i veicoli a motore, rimorchi e simili fuori uso e loro parti; Sono pericolosi i rifiuti non domestici precisati in un apposito elenco, ai sensi della direttiva 91/689/CEE, nel quale ogni tipo è definito in conformità con il codice CER, le sezioni e sottosezioni. A titolo esemplificativo, si nota che, del codice e della sezione , sono da ritenersi pericolosi i tipi: ceneri leggere; polveri di caldaie; residui di filtrazione prodotti dagli impianti di trattamento fumi; acque reflue da trattamento dei fumi ed altre acque reflue; rifiuti solidi derivanti dal trattamento fumi; carbone attivo esaurito dal trattamento dei fumi. E altresì vietato miscelare categorie diverse di rifiuti pericolosi, oppure rifiuti pericolosi con rifiuti non pericolosi. Continuando con la tecnica della definizione per appartenenza ad una lista, il Decreto specifica che per smaltimento si intendono le operazioni pratiche nominate come di seguito: D1 - deposito sul o nel suolo ( discarica); D2 - trattamento in ambiente terrestre come la biodegradazione di rifiuti liquidi o fanghi nei suoli; D3 - iniezioni in profondità ( es. iniezione di rifiuti pompabili in pozzi, in cupole saline o faglie geologiche naturali; D4 - lagunaggio (ad es. scarico di rifiuti liquidi o di fanghi in pozzi, stagni o lagune, ecc.); Le discariche controllate 12

13 D5 - messa in discarica speciale (es. sistemazione in alveoli stagni separati, ricoperti o isolati gli uni dagli altri e dall ambiente); D6 - scarico dei rifiuti solidi nell ambiente idrico eccetto l immersione; D7 - immersione, compreso il seppellimento nel sottosuolo marino; D8 - trattamento biologico non specificato altrove nel presente elenco, che dia origine a composti o a miscugli che vengono eliminati secondo uno dei procedimenti elencati nei punti da D1 a D12; D9 - trattamento fisico - chimico non specificato altrove nel presente elenco, che dia origine a composti o a miscugli eliminati secondo uno dei procedimenti elencati nei punti da D1 a D12 es. evaporazione, essiccazione, calcinazione); D10 - incenerimento a terra; D11 - incenerimento in mare; D12 - deposito permanente (es. sistemazione di contenitori in una miniera, ecc.); D13 - raggruppamento preliminare prima di una delle operazioni di cui ai punti da D1 a D12; D14 - ricondizionamento preliminare prima di una delle operazioni di cui ai punti da D1 a D13; D15 - deposito preliminare prima di una delle operazioni di cui ai punti da D1 a D14, escluso il deposito temporaneo, prima della raccolta, nel luogo in cui sono prodotti. Analogamente, si può parlare di recupero quando si tratta delle operazioni sotto riportate: R1 - utilizzazione principale come combustibile o come altro mezzo per produrre energia; R2 - rigenerazione/recupero di solventi; R3 - riciclo/recupero delle sostanze organiche, comprese le operazioni di compostaggio ed altre trasformazioni biologiche ; R4 - riciclo/recupero dei metalli o dei composti metallici; R5 - riciclo/recupero di altre sostanze inorganiche; R6 - rigenerazione degli acidi e delle basi; R7 - recupero dei prodotti che servono a captare gli inquinanti; R8 - recupero dei prodotti provenienti dai catalizzatori; R9 - rigenerazione od altri reimpieghi degli oli; R10 - spargimento sul suolo a beneficio dell agricoltura o dell ecologia; R11 - utilizzazione di rifiuti ottenuti da una delle operazioni indicate da R1 a R10; R12 - scambio di rifiuti per sottoporli ad una delle operazioni indicate da R1 a R11; R13 - messa in riserva di rifiuti per sottoporli a una delle operazioni indicate nei punti da R1 a R12, escluso il deposito temporaneo, prima della raccolta, nel luogo in cui sono prodotti. Le discariche controllate 13

14 L articolo 57 riguardante le disposizioni transitorie, afferma che le precedenti norme regolamentari e tecniche che disciplinano la raccolta, il trasporto e lo smaltimento dei rifiuti, restano in vigore sino all adozione delle specifiche norme adottate in attuazione del nuovo decreto. A tal fine ogni riferimento ai rifiuti tossici e nocivi si deve intendere riferito ai rifiuti pericolosi. Pertanto, allo stato attuale, le indicazioni tecniche in materia di discariche, interessanti nel contesto della presente trattazione, sono da ricercarsi nella Delibera del Comitato interministeriale del 27 luglio 1984, recante le disposizioni per l applicazione dell art.4 del D.P.R. 10 settembre 1982, n Le discariche controllate nella normativa italiana. In figura 4 vengono schematicamente indicati gli elementi costitutivi di una discarica controllata così come sono definiti comunemente, ed ai quali si fa riferimento nelle indicazioni normative che seguono. Sono previste tre classi di discariche in funzione dei tipi di rifiuti che in esse vengono messi a dimora : discariche di prima, seconda e terza categoria. Quelle di seconda categoria sono ulteriormente suddivise in sottoclassi : tipo A, tipo B, tipo C, per complessivi cinque gruppi : 1, 2A, 2B, 2C, 3. Passando dalla prima alla terza categoria la complessità di allestimento dell impianto cresce con l aumentare del livello di tossicità dei rifiuti per l ambiente. Evidentemente i rifiuti che devono essere smaltiti in un particolare tipo di discarica, possono anche essere smaltiti in una discarica di ordine superiore, ma non in una di ordine inferiore ; ragioni di ordine economico sconsigliano in genere questa soluzione. In tabella 1 i rifiuti sono suddivisi in funzione della categoria di discarica prevista. Figura 4 Le discariche controllate 14

15 Per quanto riguarda l ubicazione, nessuna indicazione è prevista nella scelta del sito per discariche di tipo 2A, ove vengono messi a dimora i materiali inerti. Per tutti gli altri tipi di discariche il legislatore si è invece preoccupato che vengano mantenute le distanze di sicurezza dalle zone di approvvigionamento idrico delle acque destinate ad uso potabile, dai centri abitati e dall alveo di piena di laghi, fiumi e torrenti. Tali distanze sono da definirsi volta per volta in base alle caratteristiche geologiche ed idrogeologiche del sito in esame. Per le discariche di tipo 2B è inoltre previsto un franco di 100 cm tra il massimo livello di escursione della falda ed il fondo della vasca della discarica. Viene invece categoricamente definito un veto nell ubicazione delle discariche di seconda categoria, tipo 2C, e di 3 categoria in aree geologicamente a rischio, quali : zone sismiche di prima categoria ; aree vulcaniche attive, ivi compresi i campi solfatarici ; zone in corrispondenza di doline, inghiottitoi o altre forme carsiche superficiali, zone sottoposte a vincoli idrogeologici. Le discariche controllate 15

16 Categoria Rifiuti smaltibili 1 2A 2B 2C 3 RSU ; rifiuti assimilabili agli urbani ; rifiuti per i quali lo smaltimento non dia luogo ad emissioni o effluenti più pericolosi di quelli derivanti dallo smaltimento di rifiuti urbani ; rifiuti che non sono stati contaminati da sostanze classificate come pericolose ai sensi di legge, o da diossine e/o furani ; fanghi non pericolosi derivanti da impianti di depurazione di scarichi esclusivamente civili. rifiuti speciali inerti ; rifiuti provenienti da demolizioni, costruzioni e scavi ; materiali ceramici cotti ; vetri di tutti i tipi ; rocce e materiali litoidi da costruzione ; rifiuti sia speciali che pericolosi tali che : alcune voci dell elenco delle sostanze tossiche e nocive dell allegato al DPR 915, come i residui catramosi derivanti da operazioni di distillazione, siano in concentrazioni inferiori ad 1/100 delle concentrazioni limite imposte dal suddetto DPR ;. sottoposti a prova di cessione producano un eluato conforme ai limiti di legge (n 319/76), limitatamente ai metalli compresi nell allegato al DPR 915 (ad esempio :Pb, Cd, Hg) ; rifiuti contenenti polveri o fibre di amianto in concentrazioni fino a mg/kg. rifiuti speciali : residui derivanti da lavorazioni industriali, artigianali, agricole, commerciali e di servizi che non siano chiaramente assimilabili agli RSU ; residui derivanti dall attività di trattamento dei rifiuti e depurazione degli effluenti ; contenenti le già citate sostanze appartenenti all elenco dell allegato al DPR 915, in concentrazioni inferiori 10 volte le rispettive concentrazioni limite. rifiuti speciali : ospedalieri e simili, liquidi, comburenti ; infiammabili ; tutti i rifiuti in grado di reagire con l acqua o con acidi e basi deboli, con sviluppo di gas e vapori tossici e/o infiammabili ; rifiuti pericolosi contenenti le suddette sostanze dell allegato al DPR 915 in concentrazioni 10 volte superiori le relative concentrazioni limite, per i quali non risultino adottabili diversi e adeguati sistemi di smaltimento. Tabella 1 Per tutti i tipi di discariche devono essere effettuate indagini geologiche, sul suolo e sottosuolo, atte a definire il grado di stabilità originaria del substrato o quella indotta da opere artificiali ; tali Le discariche controllate 16

17 indagini servono per prevenire eventuali rischi di franamento delle pareti (argini, fronti di cava, scarpate) e cedimenti del fondo che potrebbero provocare alterazioni nel funzionamento dei sistemi di impermeabilizzazione. Per le discariche di prima categoria e seconda tipo 2C, è inoltre previsto un controllo volto ad evitare pericoli di spostamento e deformazione delle opere idrauliche realizzate per il drenaggio delle acque meteoriche ; ciò in quanto il cattivo funzionamento di tali opere renderebbe difficile il contenimento dei quantitativi di percolato. Diverse soluzioni tecniche, dettate dal crescente grado di tossicità dei rifiuti, sono poi state previste ai fini della protezione delle acque, sia di superficie sia profonde, dall inquinamento ad opera del percolato che accidentalmente può fuoriuscire dal corpo dei rifiuti. Tabella 2 testimonia come nessuna disposizione riguardi le discariche di tipo 2A e 2B, in quanto i rifiuti stoccati nelle stesse sono composti da sostanze che per loro natura non danno origine a percolati tossici. Nelle discariche di prima categoria nelle quali vengono smaltiti gli RSU non risultano automaticamente obbligatori né le impermeabilizzazioni artificiali né il drenaggio dei percolati. In effetti, la Regione di competenza può rilasciare un autorizzazione provvisoria allo smaltimento se opportune indagini idrogeologiche dimostrano che lo spessore, la permeabilità, la capacità di ritenuta e di assorbimento degli strati interposti tra i rifiuti e le acque siano tali da escludere qualsiasi tipo di inquinamento. Solo in caso contrario è necessario predisporre un impermeabilizzazione artificiale e un sistema di drenaggio e captazione del percolato che rispondano ai requisiti specificati in tabella 2. Fatta salva questa differenza tra la possibilità e l obbligo categorico all impermeabilizzazione artificiale e alla predisposizione di un sistema di drenaggio e captazione, che distingue le discariche di prima categoria da quelle 2C, le procedure tecniche ed i parametri di riferimento risultano simili. A titolo esemplificativo, in figura 5 è riportato qualitativamente un doppio sistema di rivestimento di fondo realizzato in una discarica di seconda categoria tipo C in Italia. Nessun sistema di drenaggio e captazione del percolato è previsto per le discariche di tipo 2A e 2B in quanto i rifiuti in esse stoccati, per loro natura, non danno origine a composti in concentrazioni tali da essere fonte inquinante delle acque di superficie o profonde. Alcun sistema è previsto nemmeno per le discariche di terza categoria in quanto, a causa della loro elevata tossicità per l ambiente i rifiuti devono essere rinchiusi in contenitori provvisti di sistemi di sicurezza che escludano qualsiasi fuoriuscita di sostanze inquinanti. Le discariche controllate 17

18 Categoria 1 2A 2B 2C 3 Prevenzione delle acque dall inquinamento per gli impianti privi di impermeabilizzazione artificiale e captazione del percolato : è necessario accertare che lo spessore, la permeabilità, la capacità di ritenzione e di assorbimento degli strati di terreno, siano tali da preservare le acque dall inquinamento. per gli impianti impermeabilizzati mediante materiali artificiali : lo spessore e le caratteristiche di resistenza del manto devono essere tali da impedire la fuoriuscita del percolato ; il fondo deve trovarsi al di sopra del livello di massima escursione di falda con un franco di almeno 150 cm ; il manto deve essere protetto dagli agenti atmosferici e da pericoli di danneggiamento durante l esercizio della discarica ; il manto deve essere posto su uno strato di terreno spesso 100 cm e permeabilità inferiore a 10-6 cm/sec. devono essere adottati sistemi di captazione del percolato, i cui scarichi devono risultare conformi ai limiti di accettabilità di cui alla legge n 319/76. nessuna indicazione nessuna indicazione tutti gli impianti devono essere impermeabilizzati con uno strato di manto artificiale in modo che : lo spessore e le caratteristiche di resistenza del manto siano tali da impedire la fuoriuscita del percolato per almeno 150 anni dal fondo e 50 anni dalle pareti ; il fondo deve trovarsi al di sopra del livello di massima escursione di falda con un franco di almeno 200 cm ; il manto deve essere protetto dagli agenti atmosferici e dai pericoli di danneggiamento durante l esercizio di discarica ; il manto deve essere posto su uno strato di terreno spesso 200 cm e a permeabilità inferiore a 10-7 cm/sec. ; devono essere adottati sistemi di captazione del percolato, i cui scarichi devono risultare conformi ai limiti di accettabilità di cui alla legge 319/76. i rifiuti solidi devono essere riposti in recipienti : a chiusura ermetica e ad elevata resistenza meccanica e chimica in relazione al contenuto e agli agenti atmosferici ; provvisti di idonee chiusure per impedire la fuoriuscita del contenuto, provvisti di accessori e dispositivi atti ad effettuare in condizioni di sicurezza le operazioni di riempimento e svuotamento ; provvisti di mezzi di presa per rendere sicure ed agevoli le operazioni di movimentazione ; posti su supporti che li tengano staccati dal fondo, per rendere evidenti eventuali perdite ; sistemati in bacini di cemento impermeabilizzati ; sistemati in maniera di agevolare le operazioni di ispezione ; i rifiuti liquidi devono essere stoccati : in bacini con capacità pari a 1/10 della capacità complessiva dei recipienti immagazzinati e comunque uguale a quella del recipiente più grande ; in serbatoi provvisti di opportuni dispositivi antitraboccamento ; in buone condizioni di ventilazione. Tabella 2 Le discariche controllate 18

19 La natura dei rifiuti e dei sistemi di stoccaggio adottati, fanno sì che le discariche di tipo 2A, 2B, e 3, non danno luogo ad emissioni gassose in atmosfera, per cui non è previsto dalla normativa alcun sistema di raccolta del biogas. Per quanto riguarda gli altri due tipi, contrariamente a quanto si è visto per i percolati, il sistema di captazione e recupero del biogas è obbligatorio per tutte le discariche di prima categoria, mentre è previsto solo per quelle di tipo 2C i cui rifiuti siano tali da far prevedere la formazione del biogas stesso. Figura 5 Nei casi per i quali la captazione è richiesta, il gas può essere riutilizzato attraverso apposito impianto, bruciato in torcia, o disperso direttamente nell atmosfera. Quest ultimo caso, previsto per discariche di ridotte dimensioni, viene autorizzato dalla Regione qualora venga accertato che tale dispersione non comporti pericoli per la salute dell uomo e/o dell ambiente. Le discariche controllate 19

20 I processi di produzione dei percolati sono strettamente regolati dalla presenza di acqua nei rifiuti, dovuta sia ad umidità originaria sia ad infiltrazione laterale dal suolo o dalla superficie ; i quantitativi totali prodotti risultano comunque in particolar modo legati alla percentuale di infiltrazioni di acque meteoriche. Categoria 1 2A 2B 2C 3 Modalità di esercizio occorre : limitare la superficie dei rifiuti esposta agli agenti atmosferici ; procedere per strati sovrapposti e compattati di limitata ampiezza in modo da favorire il recupero immediato e progressivo dell area ; provvedere alla ricopertura giornaliera dei rifiuti con uno strato di materiale protettivo; se necessario effettuare operazioni di disinfestazione e derattizzazione. È comunque vietato : bruciare i rifiuti disposti in discarica ; la cernita manuale dei rifiuti. l accumulo de rifiuti deve essere attuato con criteri di elevata compattazione per evitare successivi fenomeni d instabilità ; è vietato lo scarico di rifiuti polverulenti soggetti a trasporto eolico in assenza di specifici sistemi di contenimento atti ad impedire il trasporto stesso. l accumulo de rifiuti deve essere attuato con criteri di elevata compattazione per evitare successivi fenomeni d instabilità ; deve essere prevista la ricopertura ; è vietato lo scarico di rifiuti polverulenti soggetti a trasporto eolico in assenza di specifici sistemi di contenimento atti ad impedire il trasporto stesso i rifiuti solidi messi a discarica vanno deposti in strati compattati e sistemati in modo da evitare, lungo il fronte di avanzamento, pendenze >30 % ; i rifiuti che possono dar luogo a dispersioni di polveri o ad emanazioni moleste devono essere al più presto ricoperti con strati di materiali adeguati ; stoccare in aree distinte rifiuti tra loro incompatibili ; è vietato bruciare i rifiuti deposti in discarica. i rifiuti incompatibili devono essere stoccati in modo da evitare qualsiasi contatto tra loro ; durante lo stoccaggio provvisorio, i recipienti devono essere contrassegnati da etichette indicanti natura e pericolosità dei rifiuti contenuti ; i recipienti che hanno contenuto rifiuti pericolosi e non destinati ad essere impiegati per gli stessi tipi di rifiuti devono essere sottoposti a trattamento di bonifica ; è comunque vietato utilizzare questi recipienti per contenere prodotti alimentari. Tabella 3 Allo scopo di contenere i quantitativi di percolato da drenare e trattare, nei casi nei quali è previsto un sistema di drenaggio e captazione (discariche di tipo 1 e 2C ), le acque meteoriche devono essere Le discariche controllate 20

21 allontanate dall area dell impianto a mezzo di idonee canalizzazioni, da dimensionare sulla base delle piogge intense con un tempo di ritorno di 10 anni. Tale drenaggio delle acque superficiali è previsto per tutto il periodo di conduzione e in genere ha termine alla chiusura dell attività di discarica. E d uso, infatti, alla fine delle attività di smaltimento, durante la fase di chiusura e risistemazione dell area, ricoprire i rifiuti con un manto impermeabile che impedisca il passaggio delle acque nei rifiuti messi a dimora. In tabella 3 sono invece riportate le modalità di esercizio previste per ogni categoria di discarica al fine di evitare danni e molestie all ambiente, alla popolazione residente ed al personale addetto ai lavori. Per quanto riguarda la sistemazione finale dell area, per le discariche di tipo 2A è sufficiente presentare in sede di richiesta di autorizzazione un piano di recupero che sia conforme alle previsioni riportate negli strumenti urbanistici vigenti o adottati. Per le discariche 1, 2B e 2C è prevista la copertura finale con un materiale impermeabilizzante (uno strato di argilla di spessore adeguato) per evitare ulteriori infiltrazioni di acque meteoriche nel corpo della discarica e limitare così la produzione di nuovo percolato. Su tale livello impermeabilizzante deve essere posto un secondo strato di terreno vegetale, sistemato a prato, dello spessore di 100 cm e con pendenze che favoriscano il rapido deflusso delle acque meteoriche. Nulla è detto a riguardo della sistemazione delle aree adibite a discarica di terza categoria. Evidentemente i rischi per l ambiente e le popolazioni, insiti nei rifiuti stoccati, sconsigliano un qualsiasi riutilizzo di tali aree a nuove destinazioni d uso. 3. Indicazioni tecniche dalle norme vigenti in altri Stati. Innanzitutto risulta interessante analizzare brevemente i contenuti della Direttiva CEE approvata dal Comitato Europeo nel 1995 ed in via di recepimento da parte degli stati membri, relativamente ai componenti delle discariche controllate. In estrema sintesi sono indicate tre tipologie di discariche: per rifiuti pericolosi, per rifiuti non pericolosi, per rifiuti inerti. Si riportano in tabella 4 le prescrizioni relative all impermeabilizzazione di fondo, al sistema di drenaggio del percolato ed al sistema di copertura finale. Le discariche controllate 21

22 Rivestimento di fondo TIPOLOGIA DI DISCARICA Rifiuti inerti Rifiuti non pericolosi Rifiuti pericolosi Strato minerale impermeabile spessore 1m k 10-5 cm/s. spessore 1m k 10-7 cm/s. spessore 5 m k 10-5 cm/s. Geomembrana --- richiesta richiesta Rimozione percolato --- 0,5 m 0,5 m Copertura TIPOLOGIA DI DISCARICA Rifiuti inerti Rifiuti non pericolosi Rifiuti pericolosi Strato di captazione biogas --- richiesto non richiesto Geomembrana --- non richiesta richiesta Strato minerale --- richiesto richiesto impermeabile Strato drenante --- 0,5 m 0,5 m Terreno di copertura m 1 m Tabella 4 Sempre per ciò che riguarda il rivestimento di fondo, nelle figure 6, 7, 8, sono illustrati i requisiti minimi richiesti rispettivamente dalla normative statunitense, tedesca ed austriaca, nel caso di discarica per RSU ed in quello di impianto di smaltimento per rifiuti pericolosi. Anche per i sistemi di copertura finale esistono differenti soluzioni esecutive; si possono ad esempio confrontare la stratificazione tipica proposta dal Comitato Tecnico Europeo (ETC8), rappresentata in figura 9, con quella standard per rifiuti pericolosi secondo la normativa USA (figura 10). Le discariche controllate 22

23 Figura 6 Le discariche controllate 23

24 Figura7 Le discariche controllate 24

25 Figura 8 Le discariche controllate 25

26 Figura 9 Figura 10 Le discariche controllate 26

27 STATO AUSTRIA IMPERMEABILIZZAZIONE DI FONDO argilla compattata 0.6 m, geomembrana e geotessile protettivo. doppio strato minerale di 0.8 m e 1 m, geomembrana e geotessile protettivo. 1 due strati minerali sono separati da uno strato drenante di controllo. impermeabilizzazione multistato: strato minerale (3 strati) di 1.8 m, 1.2 m, 0.8 m, separati da drenaggi di controllo, geoniembrana e geotessile protettivo. TIPOLOGIA DI RIFIUTI rifiuti urbani e rifiuti pericolosi pretrattati. rifiuti pericolosi con potenziale tossico complesso. rifiuti pericolosi con alto e complesso potenziale tossico al disopra di acquiferi limososabbiosi. BELGIO argilla compattata 1 m, goemembrana e geotessile protettivo. rifiuti urbani e pericolosi. EUROPA (ETC8) argilla compattata 0.75 m, geomembrana e strato protettivo. argilla compattata 3 m, geomembrana e strato protettivo. rifiuti urbani ed inerti. rifiuti pericolosi, FRANCIA GERMANIA argilla naturale in sito 5 m e geomembrana. terreno 5 m argilla compattata 0.5 m. argilla compattata 0.75 m, geomembrana e strato protettivo. argilla compattata 1.5 m, geomembrana e strato protettivo. rifiuti industriali. rifiuti urbani. rifiuti urbani non pericolosi. rifiuti urbani più pericolosi. rifiuti pericolosi PORTOGALLO argilla conipattata 1 m, geomembrana e strato protettivo. rifiuti urbani e pericolosi. SVIZZERA argilla compattata 0.8 m. tutti i rifiuti tranne gli inerti. REGNO UNITO argilla compattata 1 m. tutti i rifiuti tranne gli inerti. USA (EPA) argilla compattata 0.6 m e geomembrana. doppio strato: argilla compattata 0.9 m e geomembrana separati da strato drenante di controllo. rifiuti urbani. rifiuti pericolosi. Le discariche controllate 27

28 Sistemi di rivestimento Il dimensionamento del sistema di rivestimento dipende principalmente dal tipo di rifiuti messi in discarica. Figura 11: Esempi di rivestimento per discariche per rifiuti solidi urbani Nel caso di rifiuti solidi urbani (o assimilati) la normativa italiana richiede i requisiti minimi riportati nella figura 11a. Nella figura 11b è riportato il sistema di rivestimento utilizzato recentemente in una discarica nel Nord della California, dalla quale risulta un sostanziale accordo nella filosofia di progetto: una barriera composita costituita da una geomembrana posata direttamente su uno strato di terreno caratterizzato da una conduttività idraulica < 10-6 cm/sec. La differenza sostanziale è nello spessore minimo dello strato di terreno. A tale riguardo è buona norma non utilizzare meno di tre sottostrati e spessori totali dell'impermeabilizzazione inferiori a 60 cm, in quanto questo è indicato come lo spessore minimo che, in presenza di una corretta realizzazione dello strato, è in grado di garantire conducibilità idrauliche non superiori a quelle richieste in questo tipo di realizzazioni (fig.12). Le discariche controllate 28

29 Figura 12: Influenza dello spessore sulla conduttività idraulica Laddove non si utilizzi la geomembrana, occorre disporre di uno strato di materiale naturale più spesso caratterizzato da conducibilità idraulica inferiore. Sono significative a riguardo le recenti racccomandazioni dello stato del Wisconsin (USA) sempre relative a discariche per rifiuti solidi municipali. Esse richiedono l'uso di rivestimenti di argilla in grado di trattenere il percolato e proteggere la falda per un periodo superiore a 15 anni. In assenza di barriere naturali, costituite da strati argillosi di spessore e conducibilità idraulica adeguati, è raccomandato l'uso di un rivestimento di argilla compattata di almeno 150 cm di spessore, avente conduttività idraulica non superiore a 10-7 cm/s (fig. 11c). E' interessante notare che tali raccomandazioni non si limitano a indicare requisiti minimi di tempi, spessori finali e permeabilità, ma interessano anche aspetti esecutivi relativi a: - spessore degli strati e materiali messi in opera per costruire il rivestimento; - caratteristiche del tappeto granulare di drenaggio posto sopra il rivestimento; - dimensionamento del sistema di raccolta del percolato. Se si confrontano le tre soluzioni in figura 4 è possibile osservare che la soluzione c) è più onerosa delle soluzioni a) e b), richiedendo maggiori volumi di terreno compattato (che si traducono in un minor stoccaggio di rifiuti) e caratteristiche di conduttività idraulica più restrittive (che si traducono in una più accurata messa in opera dello strato compattato). Risultano pertanto evidenti i Le discariche controllate 29

30 vantaggi dell'impiego di una geomembrana posta al di sopra dello strato a bassa permeabilità, direttamente a contatto con esso. Figura 13: Rivestimento di base In questa ottica si pongono le recentissime proposte dei comitato europeo ETC8 (1991), riportate nella figura 13, che raccomandano anch'esse la barriera di tipo composito (geomembrana più strato di argilla compattata).i rivestimenti riportati sulle raccomandazioni di ETC8 sono da intendersi come stratigrafia di base che nel caso di utilizzo per stoccaggio di rifiuti o materiali particolarmente pericolosi devono essere integrati da ulteriori strati, mantenendo l'approccio base esposto. Questa elasticità nelle raccomandazioni è stata decisa in quanto le stesse si rivolgono a più Paesi con esperienze molto diverse nel campo dello smaltimento dei rifiuti. Tenendo conto che in Italia occorre comunque soddisfare le raccomandazioni della vigente normativa, i requisiti minimi da soddisfare permangono quelli rappresentati nella figura 14. Premettendo che la soluzione di figura 14b, se correttamente realizzata, offre adeguate garanzie di sicurezza, riteniamo che meriti una citazione il sistema di rivestimento raccomandato dall'u.s.epa (U.S. Environmental Protection Agency) per la realizzazione delle discariche per rifiuti tossici o nocivi. Le discariche controllate 30

31 Figura 14: Normativa italiana, requisiti minimi dei rivestimenti costruiti Nel caso di rifiuti tossici o nocivi EPA (1987) raccomanda una barriera doppia costituita da un rivestimento di base composito e da un rivestimento superiore con geomembrana o composito (fig.15). Le discariche controllate 31