Pag.1 UNA NUOVA STRATEGIA PER LA PRODUZIONE DI BIOMETANO DA RIFIUTI ORGANICI E SOTTOPRODOTTI FRAZIONE ORGANICA RIFIUTI SOLIDI URBANI (FORSU) DA RACCOLTE DIFFERENZIATE La recente approvazione del decreto ministeriale che incentiva il biometano per autotrazione ha ricondotto l attenzione sulle possibili modalità con cui si possono utilizzare il rifiuti organici per produrre biometano. Il tema della produzione di energia da fonte rinnovabile ( quale è il biometano) si intreccia inevitabilmente con la complessa normativa vigente sulla gestione dei rifiuti. D altronde, da diversi anni si stanno promuovendo le realizzazioni di impianti di compostaggio per il recupero della FORSU ( Frazione Organica Rifiuti Solidi Urbani) con produzione di ammendanti o compost da restituire all agricoltura. Questi impianti, come è noto, richiedono notevoli fabbisogni energetici per ossidare il materiale durante il processo aerobico di compostaggio, e spesso sono anche causa di emissioni di cattivi odori per la presenza di eventuali sacche anossiche che si formano durante il processo. Inoltre, durante il processo di stabilizzazione aerobica delle matrici, solitamente caratterizzate da un alto tenore di umidità ( spesso superiore al 70%), si producono significativi quantitativi di percolati da inviare agli impianti di depurazione. Lo schema a blocchi di un tradizionale impianto di compostaggio è il seguente: L alto tenore di umidità della FORSU, oltre a determinare produzione di percolati, richiede spesso l utilizzo di materiale strutturante solitamente ottenuto dalla lavorazione del verde pubblico o privato. Questa matrice però sempre più viene indirizzata come biomassa ad un utilizzo energetico, e pertanto diventa sempre più difficile per i gestori degli impianti di compostaggio ricevere matrici fortemente liquide, quali ad esempio i fanghi di depurazione o il digestato prodotto da impianti anaerobici che volessero trattare la FORSU tal quale. Per ovviare a questi inconvenienti l ing. Giuseppe Vitiello, anche grazie alle diverse esperienze effettuate sulla codigestione anaerobica Fanghi-FORSU, ha messo a punto un processo ( brevetto N. 0001412246 dal titolo :procedimento di produzione di biogas e di gas di sintesi) che prevede la separazione delle matrici in due fasi, una liquido-fangosa da destinare alla produzione di
Pag.2 biometano ed una solida, da utilizzare per la produzione di syngas o per alimentare impianti di compostaggio. Lo schema di un impianto di questo tipo è il seguente: IMPIANTI DI COMPOSTAGGIO ESISTENTI Questo processo consente di ottenere due matrici con caratteristiche chimico-fisiche ottimali per i due diversi processi biologici utilizzati ( aerobico e anaerobico). Ciò consente di applicare questo processo anche negli impianti attualmente esistenti, sia quelli aerobici di compostaggio che quelli anaerobici che utilizzino altre matrici organiche. Ad esempio, un possibile diagramma di flusso per un impianto di compostaggio che utilizzi tale processo potrebbe essere il seguente:
Pag.3 Come si vede, si tratta di introdurre in un impianto di compostaggio esistente una fase di spremitura analoga a quella messa a punto nel processo brevettato che produca una matrice fangosa, identificabile come un sottoprodotto adatto ad alimentare un digestore esistente. Tali digestori possono essere individuati prioritariamente in quelli realizzati in impianti di depurazione ( solitamente digestori con movimentazione a lance con ricircolo biogas) che beneficerebbero degli effetti di maggior produzione di biogas ottenuti con la codigestione anaerobica dei fanghi con la matrice fangosa estratta dalla FORSU. Il surnatante di tali digestori viene poi solitamente inviato alla sezione di depurazione dei reflui. Analogamente, potrebbero essere alimentati i digestori agricoli introducendo in questi solo una sezione di sterilizzazione in ingresso come il regolamento comunitario sugli scarti di origine animale ( si ricorda infatti che gli scarti da mensa e cucina, solitamente chiamati FORSU, codice CER 200108, sono anche classificati come sottoprodotti di origine animale di classe 3). I benefici di una tale soluzione sono diversi: si va da un completo annullamento della produzione di percolati ad una drastica riduzione dei tempi di compostaggio e delle emissioni di maleodoranze, data la totale assenza di materiale organico facilmente putrescibile, componente che diviene la principale componente della fase fangosa destinata alla digestione anaerobica. Un ulteriore vantaggio è costituita dalla possibilità di potenziare immediatamente gli impianti esistenti, peraltro già autorizzati, senza dover individuare nuove localizzazioni per gli stessi. La riduzione delle maleodoranze consentirebbe infine di migliorare l accettazione sociale degli stessi impianti.
Pag.4 DIGESTORI ANAEROBICI PER FORSU Analogamente, un impianto di trattamento anaerobico della FORSU, esistente o progettato, potrebbe migliorare il proprio rendimento applicando il processo di spremitura. Come si nota, il materiale secco, a basso tenore di umidità ottenuto dalla spremitura, oltre ad utilizzo in loco come biomassa per riscaldare i digestori, può essere inviato ad un impianto di compostaggio esistente consentendo allo stesso un utilizzo del materiale come strutturante o una rapida trasformazione in materiale stabilizzato con indice respirometrico adeguato. Questa soluzione, diversa da quella solitamente utilizzata negli impianti anaerobici per FORSU che prevedono in loco una sequenza seriale della fase anaerobica ( si alimenta il digestore con un miscuglio di tutto il materiale organico solitamente utilizzando idropulper o presse) e della fase aerobica ( prevedendo la stabilizzazione aerobica del digestato ), consente di ottimizzare gli impianti di compostaggio esistenti evitando di porre in concorrenza ( o finanche in conflitto) gli operatori del sistema ormai consolidato del compostaggio con i nuovi operatori che decidono di intraprendere questa strada di produzione di biogas. STAZIONE DI STOCCAGGIO E TRASFERIMENTO FORSU Infine, come ultima ipotesi di applicazione del processo brevettato, si potrebbero anche installare delle adeguate sezioni di pretrattamento ( aprisacco, vaglio, spremitrice) anche nelle attività di stoccaggio della FORSU e di trasferimento della stessa agli impianti di trattamento. In tal modo, invece di trasferire materiale ricco di acqua agli impianti di compostaggio, si potrebbero indirizzare le due matrici ottenute ( liquido-fangosa la prima e solida al seconda) a due diversi impianti ( compostaggio e di produzione di biogas) con evidenti benefici complessivi per il sistema di gestione di queste frazioni di rifiuti.
Pag.5 IMPIANTI DI TRATTAMENTO MECCANICO BIOLOGICO ( TMB) La frazione residuale dalle raccolte differenziate ( solitamente anche chiamata frazione indifferenziata)viene normalmente inviata ad impianti TMB che provvedono a stabilizzare la componente organica e a separarla da quella secca da destinare ad uso energitico. La FOS ( Frazione Organica Stabilizzata) viene poi solitamente inviata alle discariche come materiale di copertura. Il diagramma di flusso di un TMB è sostanzialmente il seguente: Ovviamente, come per gli impianti di compostaggio, anche la stabilizzazione aerobica della frazione organica nei TMB richiede energia e determina emissioni di maleodoranze e produzione di percolati. Anche in questo caso, introducendo il processo brevettato, si ottengono delle significative migliorie:
Pag.6 Ovviamente, la componente fangosa deve essere estratta prima che si inneschino processi biochimici che possano aumentare le concentrazioni di eventuali microinquinanti presenti nei rifiuti. L impianto anaerobico esterno da alimentare deve poi essere in grado di garantire il corretto trattamento dei surnatanti e del fango stabilizzato per evitare eventuali diffusioni di tali microinquinanti. In ogni caso, una corretta gestione del sistema consentirebbe di migliorare complessivamente gli effetti ambientali ed i costi gestionali dei TMB attualmente esistenti.