Il compostaggio di prossimità Tecnologia brevettata per la biossidazione della materia organica e la maturazione. Rev. 11/2014

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1 Il compostaggio di prossimità Tecnologia brevettata per la biossidazione della materia organica e la maturazione Rev. 11/2014

2 AmbiComunity Il compostaggio di prossimità AmbiComunity è una tecnologia ideata, sviluppataa e brevettata da Ambientalia per la biossidazione aerobica del materiale organico e per la maturazione accelerata del compost. Questa tecnologia, nelle sue varie modulazioni, si presta come impianto di compostaggio di prossimità. Controlli Tutto il processo è controllato con il nostro esclusivo software ambicontrol che rileva, relaziona i vari parametri in campo e ne modula la miglior curva di lavorazione. La parte organica del rifiuto, costituito da umido proveniente da raccolta differenziata (preventivamente selezionato), vienee opportunamente miscelata con materiale strutturante. Il contenitore compostatore, appositamente progettato per miscelare l organico con verde e strutturante prima dell inizio del processo, è in acciaio inox. Al suo interno il prodotto viene mantenuto in fase aerobica durante il riempimento; mezzi di movimentazione all interno garantiscono l areazione uniforme del prodotto durante il trattamento. Vista posteriore di ambicomunity Questo sistema è in grado di gestire il processo di compostaggio senza provocare impatto ambientale sul territorio ed è stato espressamente studiato per quelle piccole realtà locali che vogliono gestire direttamente la raccolta dell organico e provvedere alla gestione diretta del compostaggio. Il processo avviene all interno dei contenitori compostatori senza causare né dispersione dei rifiuti causata dal vento, né perdite incontrollate di percolato, né fuoriuscita di cattivi odori. I contenitori hanno una dimensione variabile in funzione delle quantità di rifiuto da trattare. Per un impianto di compostaggio, anche se di piccole dimensioni, la quantità minima di contenitori sarà di tre unità. Vista laterale di ambicomunity

3 Utilizzo di ambicomunity, impianto di compostaggio di prossimità Descrizione del processo di compostaggio Con il termine compostaggio viene definito il processo di ossidazione biologica controllata della sostanza organica dei residui animali e vegetali, attraverso il quale si ha produzione di materiali a catena molecolare più semplice, più stabili, igienizzati, ricchi di composti umidi, utili in definitiva, alla concimazione delle colture agrarie e al ripristino della sostanza organica dei suoli. Il processo avviene per opera di diversi ceppi di microrganismi operanti in ambiente aerobico: batteri, funghi, attinomiceti, alghe e protozoi, presenti naturalmente nelle biomasse organiche o artificialmente apportati con l eventuale materiale di inoculo. Il processo può essere sinteticamente descritto con la seguente reazione: materiale organico + O 2 compost + CO 2 + H 2 O + NO SO calore Seppure impropriamente, il termine compostaggio viene anche comunemente usato, per il processo di stabilizzazione aerobica del materiale organico ottenuto per selezione meccanica dai rifiuti solidi urbani RSU indifferenziati: le macchine e gli impianti sono essenzialmente gli stessi, ma varia l impostazione progettuale e soprattutto la qualità del materiale ottenuto. In realtà, il ruolo del trattamento aerobico consiste nella stabilizzazione della sostanza organica, i cui obiettivi principali sono: ridurre i processi fermentativi anaerobici che creano problemi di emissioni maleodoranti; ridurre i volumi dei rifiuti da conferire in discarica. I materiali compostabili devono essere facilmente degradabili dai microrganismi tanto da garantire sufficiente nutrimento ed un processo efficiente. Tali materiali sono: scarti vegetali; rifiuti ad elevato contenuto di sostanza organica biodegradabile derivanti da attività produttive, commerciali e di servizio; frazioni organiche provenienti da utenze domestiche; fanghi di depurazione urbani e agro-alimentari; deiezioni zootecniche. Durante il processo di compostaggio le popolazioni microbiche attive variano a seguito della variazione della temperatura della biomassa: nelle prime fasi del processo, che comportano una rapida metabolizzazione dei composti carboniosi più semplici, operano inizialmente i microrganismi psicrofili e mesofili, che hanno un optimum metabolico in intervalli di temperature rispettivamente pari a 0 30 C e C. Successivamente, a causa dell innalzamento della temperatura, conseguente ad una intensa attività metabolica, si ha una forte selezione tra le popolazioni batteriche a vantaggio delle specie termofile, che lavorano in condizioni ottimali ad una temperatura compresa nell intervallo

4 50 65 C. Se la temperatura supera il limite massimo di 70 C, l attività microbica diminuisce progressivamente, finché la maggior parte dei microrganismi che si trovano nella matrice organica muore e il processo di compostaggio si arresta. Le fasi del processo di compostaggio Durante le fasi di compostaggio e stabilizzazione aerobica, si possono individuare le seguenti fasi: Biossidazione Maturazione. adeguatamente dissipato perché un ulteriore aumento di temperatura potrebbe portare alla inattivazione della maggior parte dei microrganismi. Durante la fase di high rate, si verifica quindi il fenomeno di igienizzazione, che avviene quando la biomassa si trova ad una temperatura superiore ai 55 C per almeno 72 ore. Questo processo ha l effetto di eliminare la maggior parte dei microrganismi patogeni, e quindi potenzialmente pericolosi per la salute umana. La fase termofila ha anche grande importanza perché porta alla devitalizzazione dei semi delle piante infestanti eventualmente presenti nelle matrici di partenza. Il processo di compostaggio che avviene naturalmente è semplicemente velocizzato dalla somministrazione di aria alla biomassa in condizioni ambientali e di processo monitorate e mantenute il più possibile ottimali. La biossidazione termina poi con il declino delle fermentazioni termofile. Decomposizione della sostanza organica (biossidazione) Il processo di compostaggio inizia subito con la destrutturazione della frazione organica più facilmente degradabile (carboidrati ed emicellulose: zuccheri, acidi organici, amminoacidi) ad opera dei microrganismi aerobici, con consumo di ossigeno e liberazione di biossido di carbonio e calore. La temperatura dei cumuli, grazie all energia generata dalle reazioni di ossidazione catalizzate dai microrganismi, aumenta progressivamente fino al raggiungimento del regime termofilo. Questa fase è nota come high rate phase e dura in genere tre o quattro settimane (i tempi possono variare a causa delle caratteristiche del substrato e della tecnica adottata). Il più rapido incremento della temperatura, fino a C, si ravvisa nelle ore successive all allestimento del cumulo. Il calore deve essere Maturazione Con la diminuzione della temperatura può avvenire la maturazione, descrivibile come un processo mesofilo prolungato. Al termine di questa ultima fase, il materiale può considerarsi stabilizzato. L obiettivo principale del processo di compostaggio è quello di ottenere un prodotto stabilizzato, intendendo con questo aggettivo il raggiungimento della sua maturità biologica, che garantisca l assenza di impatti ambientali. Affinchè l attività della popolazione microbica aerobica non venga compromessa è indispensabile controllare la temperatura e mantenere costante l apporto di ossigeno alla biomassa; a questo scopo possono

5 essere impiegate due tecniche, singolarmente o congiuntamente: il rivoltamento dei cumuli e l aerazione forzata degli stessi. Parametri e indici dell evoluzione del processo I microrganismi hanno un ruolo fondamentale nella decomposizione della sostanza organica e vi è una relazione diretta tra la loro attività e l evoluzione del processo di compostaggio. L andamento e la velocità del processo sono, cioè, strettamente dipendenti dai fattori che influenzano le condizioni ottimali per la vita dei microrganismi operanti nelle diverse fasi del processo. Utilizzo di ambicomunity per il compostaggio Vantaggi di ambicomunity Processo I risultati ottenuti hanno evidenziato una capacità dell impianto, che può essere equiparato ad un sistema di tipo tradizionale di ultima generazione che abbia prestazioni alla massima efficienza. Le fasi di processo sono monitorate in continuo da ambicontrol, lo speciale software che può modulare i cicli di lavoro, la portata dell aria e la temperatura all interno della biomassa. AmbiComunity è in grado di biossidare varie tipologie di rifiuti. L esperienza di Ambientalia nella costruzione e gestione di impianti di compostaggio, effettuate presso vari impianti, sono una garanzia per il raggiungimento dei parametri richiesti ed imposti per legge. Gli obiettivi principali degli impianti Ambientalia sono i seguenti: Verificare che il processo di stabilizzazione, che avviene nell ambicomunity sia omogeneo all interno di tutto il contenitore. Verificare che le emissioni all esterno dell impianto ambicomunity abbiano caratteristiche confrontabili con quelle di un impianto di compostaggio in buona efficienza. Verificare l indice di (IR) Respirazione Dinamico. I parametri riscontrati dopo il trattamento sono entro i parametri di legge: mg O2/ Kg-1 SV h-1 < Emissioni Per contenere le emissioni abbiamo realizzato un sistema a parziale ricircolo dell aria in uscita che ha permesso di abbattere le emissioni in atmosfera fino al 95% in tutte le fasi del processo. I valori di concentrazione di odore emessi in atmosfera sono inferiori ai limiti di legge prescritti per gli impianti di compostaggio.

6 Funzionamento e gestione impianto AmbiComunity è stato pensato per comunità, piccoli comuni, condomini, alberghi, ecc. dove non è possibile installare i tradizionali impianti di compostaggio di grandi ndi dimensioni sia per fattori economici che logistici e di gestione. Con un impianto avente dimensioni adeguate alla propria realtà anche una piccola comunità può in loco ottimizzare e ultimare il ciclo della raccolta differenziata dei propri rifiuti, arrivando ivando ad ottenere compost da riutilizzare nel proprio territorio. Senza così sostenere alti costi per far gestire ad altri i propri rifiuti. In fase di progetto occorre determinare la quantità di materiale previsto giornalmente in arrivo all impianto per poter dimensionare l area di lavorazione necessaria. Dettaglio sonda di temperatura per monitoraggio di ambicomunity

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