Con l’incremento delle raccolte differenziate dei rifiuti solidi urbani, sia di origine domestica che non domestica, aumenta sempre di più la percentuale di frazione umida organica raccolta da inviare a successive attività di recupero. Il codice CER di tale frazione è il 20.01.08 (rifiuti biodegradabili di cucine e mense), ed è usualmente denominata FORSU ( Frazione Organica Rifiuti Solidi Urbani) . Solitamente , dopo essere stata raccolta, tale frazione umida viene stoccata in contenitori a tenuta stagna o presso apposite stazioni di trasferenza, ovvero siti di stoccaggio adeguatamente attrezzati con pavimentazioni impermeabili e con sistemi di abbattimento degli odori. Infatti, la frazione umida ha un contenuto di umidità molto altro ( oltre il 70 % solitamente) ed è facilmente putrescibile. Ciò impone che i tempi di movimentazione della frazione umida siano ridotti ( al massimo 48 ore) prima di essere definitivamente sottoposta alle operazioni di recupero presso impianti che solitamente sono abbastanza lontani dai punti di raccolta e stoccaggio. Ne conseguono due evidenti aspetti problematici: 1) La presenza di un alto tenore di umidità favorisce la putrescibilità della frazione umida e quindi il rischio che si formino esalazioni maleodoranti dovute a sacche di anossia; 2) L’altro tenore di umidità presente richiede costi di trasporto notevolmente maggiori, in quanto si sta movimentando una sostanza costituita praticamente da acqua. La frazione umida raccolta viene poi inviata a due tipologie di impianti di recupero: a) Impianto di compostaggio per la trasformazione in ammendanti e compost per uso agricolo; b) Impianto di digestione anaerobica per la produzione di biogas ( fonte energetica rinnovabile ) da biomassa. Nel caso a), impianto di compostaggio, il materiale viene sottoposto ad un processo di stabilizzazione aerobica di durtata solitamente non inferiore a 90 giorni . In sostanza viene prevista una ossidazione del materiale ( spesso con sistemi di insufflazione forzata notevolmente energivori) per favorire l’azione di batteri aerobici che si alimentano delle sostanze volatili fino a trasformare il carbonio presente in CO2 ( anidride carbonica o biossido di carbonio), stato finale stabile. Il materiale umificato , igienizzato e stabilizzato che resta diventa un ammendante utilizzabile per usi agronomici. Durante tale processo , anche per effetto delle temperature elevate, una consistente quantità di umidità si disperde in atmosfera come vapore acqueo di modo che il prodotto finale sia mediamente pari, in peso, al 40 % del materiale in ingresso. Essendo notevole il rischio che materiale umido possa compattarsi e creare sacche di anossia nelle quali si attivano processi anaerobici da evitare, il materiale sottoposto al processo di compostaggio viene preventivamente miscelato con strutturante ligno-cellulosico e continuamente movimentato. Nel caso b) , impianto di digestione anaerobica, la frazione umida viene preventivamente diluita in acqua per arrivare a renderla pompabile in un digestore anaerobico. La componente organica non altamente volatile ( ad esempio lignina e cellulosa) che solitamente è presente in quantità non inferiori al 50 % del totale di sostanza organica, non contribuisce alla produzione di biogas nei tempi di ritenzione solitamente previsti nei digestori ( max 30 giorni), per cui finisce solamente per transitare nei digestori e per ritrovarsi nel digestato finale che, per essere utilizzato per scopi agronomici, deve necessariamente essere stabilizzato ed igienizzato, solitamente con un successivo processo aerobico di compostaggio . Diversamente, un materiale in ingresso già igienizzato , configurabile quindi come un sottoprodotto e non un rifiuto, non richiede ulteriori processi di igienizzazione ed il digestato puo’ essere utilizzato per scopi agronomici, nel rispetto delle normative specifiche vigenti. Il brevetto n.0001412246 rilasciato in data 27 novembre 2014 con il titolo “procedimento di produzione di biogas e di gas di sintesi”, inventore Ing. Giuseppe Vitiello , descrive un processo di trattamento delle matrici organiche, ed in particolare della FORSU, finalizzato a produrre contemporaneamente Biogas e Syngas o compost. Il processo prevede l’ utilizzo un apposito macchinario, che sarà denominato commercialmente E.c.o. PR 3 ( Estrattore della Componente Organica PutRescibile a PRessione PRogressiva) che separa in modo estremamente efficace la componente liquida, ricca di carbonio volatile, dalla matrice solida, con basso tenore di umidità e di carbonio volatile La fase liquido-fangosa potrà essere utilizzata per produrre biogas e biometano in digestori semplici ed efficienti, operanti in termofilia; essendo inoltre la matrice in ingresso praticamente priva di solidi non volatili e/o di inerti, il digestato potrà essere depurato e l’acqua così depurata potrà essere utilizzata per irrigazione agricola. La componente solida invece potrà essere immediatamente utilizzata come biomassa in un processo termico ( combustione o pirolisi) o come matrice per un rapido processo di compostaggio. Il processo descritto può anche trovare applicazione in diversi casi caratterizzati da problematiche particolari. Ad esempio, potrà essere applicato in un impianto di trasferenza e trasbordo della FORSU . Infatti la separazione ottenuta dall’e.c.o.PR3 consentirà di eliminare sostanze improprie nei rifiuti organici destinati al compostaggio. Inoltre, l’efficienza del processo di estrazione del liquido, che supera il 50% in peso del totale della FORSU trattata, riduce notevolmente i costi di trasporto e di conferimento agli impianti di compostaggio. La componente fangosa può poi essere utilizzata facilmente in codigesitone anaerobica con i fanghi dei depuratori nei digestori anaerobici già presenti nei depuratori dei reflui civili ed industriali esistenti . I fanghi prodotti dai depuratori non possono infatti essere immediatamente utilizzati in agricoltura per l’elevato tenore di carbonio volatile presente negli stessi che ne determina l’alta putrescibilità. La normativa relativa all’utilizzo agronomico degli stessi prevede infatti limiti nella percentuale di Carbonio Volatile che difficilmente i fanghi non adeguatamente stabilizzati possono rispettare. Risulta quindi necessario procedere ad una preventiva fase di trattamento che solitamente dovrebbe avvenire in digestori anaerobici. Purtroppo però le limitate dimensioni di tali digestori e il basso valore di Potenziale Biochimico Metanigeno (BMP) dei fanghi richiede una integrazione energetica per il riscaldamento degli stessi digestori, con costi energetici non trascurabili. Di fatto quindi tali processi di stabilizzazione anaerobica non raggiungono il risultato atteso, con conseguenti effetti sulla successiva fase di utilizzo agronomico degli stessi fanghi. Per ovviare a tale situazione è possibile integrare il processo non con un combustibile ma con una matrice con un alto valore di BMP (Potenziale Biochimico Metanigeno). Tale matrice potrà essere costituita proprio dalla frazione liquida estratta dalla FORSU che ben si adatta, anche fisicamente, ad un processo anaerobico effettuato nei tradizionali digestori presenti dei depuratori ( solitamente digestori con movimentazione a lancia e utilizzo dello stesso biogas per la movimentazione dei fanghi presenti nei digestori). Quindi un processo di codigestione anaerobica dei fanghi con la FORSU così pretrattata consente di aumentare notevolmente la produzione di biogas e, di conseguenza , le temperature di processo che possono raggiungere anche un intervallo compreso tra 55 e 60 °C , valori di temperatura richiesti in un processo termofilo. Il processo termofilo, se ben condotto, consente di ridurre rapidamente e drasticamente la percentuale di volatili presente nei fanghi, e quindi di ottenere fango stabilizzato e caratterizzato da valori nei limiti previsti dalla legge. Inoltre, è possibile anche migliorare l’utilizzo agronomico di tali fanghi non ricorrendo allo spargimento sul suolo ma provvedendo a produrre ammendanti e compost di qualità. Ciò è possibile anche senza prevedere la miscelazione degli stessi fanghi con la FORSU come viene attualmente effettuato in molti impianti di compostaggio. Una ulteriore applicazione del processo di estrazione con presso estrusione della FORSU consente la drastica riduzione delle maleodoranze prodotte in un impianto di compostaggio. L’utilizzo dell’estrattore consente che la matrice da compostare sia priva di componenti volatili putrescibili e pertanto la stessa non emette le consuete maleodoranze dovute a sacche di anossia e richiede tempi di stabilizzazione e maturazione notevolmente inferiori a quelli attualmente previsti. Inoltre, la struttura del materiale ottenuto dall’estrattore favorisce la circolazione di aria nello stesso e pertanto non richiede l’utilizzo di strutturante che riduce di fatto la potenzialità degli impianti e determina l’aumento dei costi di trattamento previsti. Il processo, applicato in tutti gli impianti di compostaggio caratterizzati dalla stessa problematica, consentirebbe una immediata risoluzione di un problema ambientale e favorirebbe una riduzione dei costi energetici , un aumento della reale potenzialità degli stessi e una qualità notevolmente migliore del compost prodotto.