Sustainable landfilling: hybrid bioreactors and final storage quality

Il moderno sistema di deposito finale dei rifiuti in discarica costituisce un passaggio inevitabile nella gestione dei rifiuti solidi. Il suo scopo è chiudere il “ciclo della materia” riportando gli elementi allo stato di immobilità in cui erano prima di essere estratti. Contemporaneamente, l’applicazione del principio di sostenibilità alle discariche prescrive di garantire la salvaguardia ambientale e della salute, assicurando che il rifiuto smaltito diventi chimicamente e bio-chimicamente stabile entro un tempo “ragionevole”. Una “Discarica Sostenibile” deve combinare questi due principi, bilanciando i contributi per ottenere una “chiusura sostenibile del ciclo della materia”. Il potenziamento dei processi biochimici in discarica, con lo scopo di raggiungere più velocemente condizioni che garantiscano la salvaguardia ambientale e terminare la fase di post-chiusura, è uno degli argomenti più dibattuti nella letteratura scientifica inerente alla gestione dei rifiuti. Lo scopo generale del progetto di dottorato è stato contribuire a questo dibattito, mediante lo svolgimento di test in scala di laboratorio utili a simulare l’andamento dei processi in discarica e analizzando lo stato biochimico finale dei rifiuti trattati. La prima parte del lavoro consiste in una panoramica sui processi biochimici in discarica e sulla metodica dei test biochimici in scala di laboratorio. L’approccio usato dallo studente in questa tesi è principalmente sperimentale, basato sulla progettazione, l’esecuzione e la rielaborazione dei dati di svariate simulazioni di discarica in laboratorio. La discussione dei risultati ottenuti è stata propedeutica alla valutazione delle performance dei modelli concettuali testati così come al confronto con altri risultati ottenuti grazie a una approfondita ricerca bibliografica. Il lavoro originale svolto dallo studente può essere diviso in tre progetti principali. Il reattore ibrido Semi-aerobico, Anaerobico, Aerato (S.An.A ®) è una concetto innovativo testato in scala di laboratorio con promettenti risultati per quanto concerne la stimolazione della produzione di metano e la riduzione delle emissioni di lungo termine. Gli effetti del ricircolo del concentrato di percolato da osmosi inversa all’interno del corpo rifiuti di una discarica sono stati analizzati per verificare se possano esistere potenziali accumuli di contaminanti che rendano insostenibile tale pratica. La procedura di Final Storage Quality (FSQ) per determinare la chiusura della fase di aftercare di una discarica è stata testata su un rifiuto sovra-stabilizzato di sui sono state calcolate emissioni totali e la speciazione chimica degli elementi principali.