ETD

Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-01272010-103628


Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
SPINAZZOLA, BENEDETTA
URN
etd-01272010-103628
Titolo
le variazioni di chimismo del percolato come indicatore dei processi chimici di mineralizzazione del rifiuto: i casi delle discariche di Gello,Legoli,Grottaglie(TA).
Dipartimento
SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
Corso di studi
SCIENZE E TECNOLOGIE PER L'AMBIENTE ED IL TERRITORIO
Relatori
relatore Ing. Grassi, Carlo
Parole chiave
  • parametri chimici
  • percolato
  • discarica
  • smaltimento
  • rifiuto
Data inizio appello
12/02/2010
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
12/02/2050
Riassunto
Il concetto di rifiuto è un’acquisizione relativamente recente, che ha preso rilievo nelle economie moderne, dalla rivoluzione industriale in poi.
La direttiva 75/442/CEE definisce il rifiuto come qualsiasi sostanza od oggetto di cui il detentore si disfi o abbia l’obbligo di disfarsi secondo le disposizioni nazionali vigenti.
L’interesse per il settore dei rifiuti si è sviluppato in Europa a partire dai primi anni 70 di pari passo con la politica per la tutela dell’ambiente; in particolare l’attenzione è stata rivolta proprio alla necessità di prevenire la produzione e di ridurne la pericolosità, nonché di incentivare e agevolare il riutilizzo, il riciclaggio e il recupero. Lo smaltimento in discarica resta quindi la soluzione più estrema, da adottare solo nel caso non siano possibili tali operazioni.
L’inquinamento da rifiuti è disciplinato dal DLgs 152/06 che prende a riferimento il decreto legislativo 5 febbraio 1997,n.22, cosiddetto Decreto Ronchi, il quale abroga totalmente il vecchio DPR 915/ 1982 e detta nuove regole e nuovi principi su tutta la materia.
Il decreto Ronchi adotta un’impostazione innovativa integrando le politiche di tutela dell’ambiente e della salute dell’uomo con le regole del mercato, che vedono il rifiuto come una risorsa da reinserire, o tal quale o pretrattata finchè è possibile, nel ciclo economico e produttivo.
Un concetto fondamentale introdotto dal decreto è quello di gestione integrata dei rifiuti

• raccolta: prelievo, cernita, raggruppamento per il trasporto;
• recupero: per rigenerare e riciclare i rifiuti, per produrre energia;

I rifiuti non devono essere pericolosi e nel contempo devono presentare rischi molto bassi per l’ambiente e la salute dell’uomo, questo è quanto dice il Programma Europeo d’azione ambientale(2001).
Nella tesi vengono trattate le diverse tipologie di trattamento rifiuti ponendo una particolare attenzione alla discarica e alla sua realizzazione e gestione.
Viene evidenziata la differenza fra discarica incontrollata e discarica controllata, sottolineando il fatto che la discarica incontrollata (abbandono e deposito di materiali in modo incontrollato sui terreni, presenta molte criticità fra cui l’inquinamento idrico delle falde superficiali e profonde, l’emissione di cattivi odori,problemi igienici , impatto paesaggistico e possibili effetti sulla salute dell’uomo.
Si deve operare quindi per realizzare discariche moderne controllate che rispondono ai criteri di realizzazione e gestione descritti nel Decreto Legislativo 36/2003.
Il Decreto prevede valutazioni di tipo preventivo (VIA, AIA) prevedendo l’impatto sulle diverse matrici (sottosuolo, aria, acqua) per verificarne le condizioni nel tempo ad impianto realizzato (Piano di Monitoraggio).
Lo studio della composizione del percolato permette di seguire nel tempo le varie fasi di una discarica e comprenderne le tappe di avvicinamento al momento in cui la discarica può definirsi esaurita.
Processi fisici, chimici e biologici fanno della discarica un reattore biochimico, all’interno del quale si sviluppano reazioni molto complesse di decomposizione aerobica prima e successivamente anaerobica ad opera di specifici batteri, che interessano la frazione organica del rifiuto e che comportano la produzione di una miscela gassosa,il biogas, intimamente correlati alla produzione del percolato.
La fase operativa prevede quindi la necessità di seguire l’evoluzione dei parametri chimici, biologici e fisici che possono in teoria determinare un impatto sull’ambiente esterno.

Durante il percorso di tesi ho quindi effettuato il monitoraggio del percolato di alcune discariche Grottaglie (Regione Puglia), Gello e Peccioli (Regione Toscana) di cui le prime due trattano rifiuti speciali, la terza rifiuti urbani, valutando analiticamente il contenuto dei principali parametri (COD, Azoto Ammoniacale, Solfati, Cloruri, pH, etc.)
Il percolato prodotto dalle discariche in esame, originato principalmente dal dilavamento dei rifiuti presenti in discarica ad opera di acque di infiltrazione( piovane e di ruscellamento), presenta una composizione variabile nel tempo dei principali parametri esaminati che abbiamo confrontato con quella teorica.
I parametri esaminati delle nostre discariche, tuttora in esercizio, sono suscettibili di variazioni nel tempo influenzate dalla meteorologia. Nel caso della discarica Grottaglie è stato effettuato un bilancio idrico (quantità di percolato) utilizzando formule per il calcolo della evaporazione, componente che si dimostra determinante per la chiusura corretta del bilancio materiale sull’acqua.
Sono stati analizzati i dati riguardanti la composizione chimica dei percolati della discarica Grottaglie raccolti dal 2006 al 2009, della discarica ECOFOR dal 2004 al 2009 e della discarica Belvedere dal 2003 al 2009. L’elaborazione ha messo in evidenza importanti variazioni del chimismo dovute ad eventi metereologici, a modifiche delle condizioni redox e all’avanzamento dei processi di mineralizzazione del rifiuto nel tempo.
I risultati ottenuti con questa tesi dimostrano che una analisi attenta ed approfondita dei dati chimici, accoppiata al bilancio idrico del sistema può fornire utili indicazioni sullo stato dei processi di fermentazione, sulla rispondenza tra merceologia e quantità dichiarata dei rifiuti e loro reale composizione. Tutto ciò può migliorare la qualità della gestione delle discariche.
Gli esempi considerati non consentono di riconoscere distintamente le varie fasi del processo di mineralizzazione dei rifiuti dato che le discariche erano attive già da tempo per cui percolati con diversa età si sono mescolati.
Tuttavia sono stati evidenziati alcuni processi che caratterizzano il primo anno di vita della discarica. In particolare i grafici Cl-pH e Cl-COD riguardanti il percolato raccolto dall’ampliamento della discarica Belvedere hanno mostrato l’esistenza di processi in cui il COD cresce a concentrazioni di Cl costante, come previsto dai modelli teorici. Ciò indica il prevalere di fenomeni legati all’attività batterica. Quando Cl e COD aumentano o decrescono insieme (sono cioè correlati) i processi in atto sono principalmente di lisciviazione.
In tutti i percolati analizzati il contenuto di solfati è risultato alquanto elevato. Questa caratteristica chimica è, dal punto di vista teorico, inattesa. Infatti le specie dello zolfo in ambienti riducenti in cui si produce CH4 dovrebbero avere numero di ossidazione -2 e non +6. Tra l’altro quando le concentrazioni di solfato sono molto elevate la riduzione di tale specie ad opera di batteri specifici è antagonista a quella della materia organica per dare metano [Wang Z. (2006). Report: Anaerobic digestion of a sulphate-rich Hig-strenght landfill leachate: the effect of differential dosing with FeCl3. Waste management&Research, 24, 289-293.].
Le quantità di metalli estratti dal percolato della discarica ECOFOR sono superiori a quelli della discarica Belvedere (RSU) e di Grottaglie, anche se le concentrazioni dei metalli del percolato di ECOFOR sono minori rispetto a quello delle altre due discariche. Ciò deriva dai grandi volumi di acque presenti all’interno del corpo della discarica ECOFOR, fatto che determina una maggiore efficienza del processo di lisciviazione dei metalli medesimi.
La composizione chimica del percolato riflette ovviamente quella del rifiuto. La presenza di fanghi di depurazione delle acque di conceria si rivela nella correlazione significativa tra Cl-NH3-COD e Cromo. Anche associazioni tra metalli possono indicare quali tipologie di rifiuti in grado di fornire metalli possono prevalere.
File