La discarica è il sito di confinamento dei rifiuti solidi e liquidi provenienti dalle città e dalle industrie. Si tratta di uno dei più comuni sistemi di smaltimento dei rifiuti. In Italia, secondo un decreto legislativo del 1997, dal 1° gennaio 2000 possono essere raccolti nelle discariche soltanto i rifiuti inerti e quelli provenienti dalle operazioni di riciclaggio; lo smaltimento in discarica dei rifiuti pericolosi può essere effettuata solo in casi specifici precisati dal Ministero dell’Ambiente di concerto con il Ministero della Sanità.

REQUISITI DI UNA DISCARICA

Un’area destinata al deposito dei rifiuti deve essere scelta in base a caratteristiche geologiche e geografiche specifiche e preparata per accogliere i rifiuti senza costituire una minaccia per la salute dell’ambiente. In primo luogo deve avere un fondo di argilla o di altro materiale che filtri i percolati (la componente liquida dei rifiuti) evitandone l’infiltrazione nel suolo.

Eventualmente deve essere corredata di una struttura di supporto meccanico, che aiuti a sostenere il peso dei rifiuti. Deve essere inoltre impermeabilizzata in modo da evitare l’esposizione all’acqua piovana e l’infiltrazione dell’acqua di falda, che comprometterebbero la stabilità della discarica e favorirebbero l’inquinamento delle acque della zona. Per evitare l’accumulo di biogas prodotto nei processi di decomposizione, inoltre, la discarica deve essere dotata di condotti per la sua fuoriuscita. Infine deve essere ricoperta di terra in modo che si ricostituisca sopra di essa un suolo fertile, adatto ad accogliere vegetazione; in sostanza, deve essere reintegrata nell’ambiente.

COMPOSTAGGIO E BIOMETANAZIONE

Compostaggio dei rifiuti organici

I rifiuti organici possono essere riutilizzati come fertilizzanti dopo essere stati sottoposti a un procedimento detto compostaggio. Arricchiti con concimi o vegetazione ricca di azoto, i rifiuti vengono disposti a strati in modo da permettere la circolazione dell’aria e lo sviluppo di calore.

In queste condizioni si verifica la loro trasformazione in un materiale ricco di sostanze nutritive detto "compost", che viene usato come fertilizzante nelle coltivazioni.
In una discarica controllata i rifiuti vengono depositati secondo criteri che favoriscono lo svolgimento dei processi di biodegradazione. A seconda che il processo di degradazione sia dovuto a microrganismi aerobi o anaerobi, e quindi che avvenga in presenza (compostaggio) o in assenza di ossigeno (biometanazione), si distinguono discariche aerobiche e discariche anaerobiche.

Nelle prime – le più tradizionali – i rifiuti non vengono compattati e vengono ricoperti da strati sottili di terra, che consentano il passaggio dell’aria; nelle seconde, invece, i materiali di copertura impediscono il passaggio dell’aria; si producono quindi processi particolari, che portano anche alla formazione di grandi quantità di biogas (soprattutto metano).

CLASSIFICAZIONE DELLE DISCARICHE

A seconda del tipo di rifiuti e del loro livello di pericolosità si distinguono tre categorie di discariche. In quelle dette di prima categoria si riversano i rifiuti urbani e quelli provenienti dallo smaltimento dei liquami; si tratta di rifiuti non pericolosi, la cui gestione non necessita di particolari misure di sicurezza. Nelle discariche di seconda categoria vengono accumulati i rifiuti speciali tossici, compresi i materiali infiammabili, i rifiuti ospedalieri e quelli liquidi. Nelle discariche di terza categoria, infine, vengono raccolti i rifiuti molto tossici.

Incenerimento

Negli inceneritori di tipo convenzionale i rifiuti vengono bruciati su griglie mobili, in camere di combustione rivestite di materiale refrattario, mentre i gas di combustione e i sottoprodotti solidi del processo vengono bruciati in camere di postcombustione. Il rendimento della termodistruzione dei materiali combustibili è pari all’85-90%.

Oltre al calore, durante il processo di incenerimento vengono prodotti: anidride carbonica e acqua (i normali sottoprodotti della combustione), ossidi di zolfo e di azoto, altri gas inquinanti e scorie non gassose, ovvero ceneri, polveri e residui solidi incombusti. L’emissione di polveri e particelle solide nocive viene spesso ridotta al minimo mediante l’uso di particolari sistemi di depurazione dei fumi (abbattitori a pioggia e filtri elettrostatici).

Compostaggio dei rifiuti organici

I rifiuti organici possono essere riutilizzati come fertilizzanti dopo essere stati sottoposti a un procedimento detto compostaggio. Arricchiti con concimi o vegetazione ricca di azoto, i rifiuti vengono disposti a strati in modo da permettere la circolazione dell’aria e lo sviluppo di calore.

In queste condizioni si verifica la loro trasformazione in un materiale ricco di sostanze nutritive detto "compost", che viene usato come fertilizzante nelle coltivazioni.
Le operazioni di compostaggio comprendono la preselezione dei rifiuti solidi e la decomposizione delle frazioni organiche da parte di microrganismi aerobici.

Nella fase di preselezione si separano i rifiuti organici, i quali vengono successivamente sminuzzati per facilitarne e accelerarne la decomposizione. I residui così trattati vengono disposti sul terreno in cumuli, oppure sono avviati a speciali impianti nei quali subiscono una decomposizione a opera di microrganismi e vengono ridotti in humus, con un contenuto totale di azoto, fosforo e potassio pari all’1-3% a seconda del tipo di materiale di scarto usato. Dopo circa tre settimane il prodotto è pronto per essere mescolato con particolari additivi, confezionato e venduto.

Riciclaggio

Riciclaggio della carta

La pratica di riciclare i rifiuti solidi ha origini antichissime. Già nella preistoria gli utensili in metallo venivano fusi e rifoggiati. Oggi i materiali riciclabili vengono separati meccanicamente dalla massa dei rifiuti urbani con vari sistemi tra cui, ad esempio, la frantumazione, la selezione magnetica (per i metalli ferrosi) e quella gravitativa (che permette di separare i rifiuti leggeri da quelli pesanti).

Un altro sistema ampiamente usato prevede la riduzione della frazione organica in fanghiglia: in un cosiddetto "spappolatore a umido" i rifiuti vengono mischiati ad acqua e sminuzzati fino a ricavarne una poltiglia da cui, con un dispositivo magnetico, vengono estratti i pezzi più grandi di metallo ferroso.

La poltiglia così ripulita viene immessa in una speciale centrifuga, all’interno della quale i rifiuti incombustibili più pesanti (vetro, metallo, ceramiche) vengono separati da quelli più leggeri per essere inviati a un impianto per il recupero del vetro e dei metalli. I materiali più leggeri vengono invece convogliati verso un impianto per il recupero della carta e delle fibre. I residui finali del processo vengono inceneriti o sono utilizzati come materiale di riempimento.

Recupero di calore

Dai rifiuti solidi è possibile ricavare energia mediante due tipi fondamentali di processi termici, la combustione e la pirolisi. In numerosi stabilimenti, i materiali di scarto prodotti nel corso dei vari processi di lavorazione vengono utilizzati come combustibili per alimentare "caldaie-inceneritori" e ricavare in tal modo vapore.

In alcune città le amministrazioni locali sfruttano il vapore prodotto in particolari tipi di inceneritori per erogare acqua calda a impianti civili e industriali; tali inceneritori sono provvisti di camere di combustione circondate da serpentine: l’acqua che passa nelle serpentine assorbe il calore prodotto nelle camere di combustione trasformandosi in vapore.

Anche il processo di pirolisi (o termoscissione), che consiste nella decomposizione di composti organici complessi (presenti in alcuni tipi di rifiuti) in speciali tubazioni, mediante riscaldamento a temperature di 500-600 °C e in assenza di ossigeno; il risultato è un flusso di fumi contenenti soprattutto idrogeno, metano, monossido di carbonio, altri gas e polveri inerti, in percentuali variabili a seconda del tipo di materiale organico pirolizzato.

Tale processo permette di ricavare calore: infatti, intorno ai tubi di pirolisi, vi sono serpentine in cui scorre acqua che ne assorbe il calore, trasformandosi in vapore utilizzabile.

Rifiuti tossici

Vengono classificati come rifiuti tossici e nocivi tutti quei rifiuti industriali o urbani che contengono sostanze tossiche (arsenico, mercurio, cromo, piombo ecc.) in quantità o concentrazioni tali da rappresentare un pericolo per la salute dell’uomo e per l’ambiente. I rifiuti tossici possono essere solidi, liquidi, gassosi o presentarsi sotto forma di fanghi. Un discorso a parte richiedono le sostanze radioattive.

Esse sono considerate nocive in quanto l’esposizione prolungata alle radiazioni ionizzanti può nuocere agli organismi viventi (vedi Effetto biologico delle radiazioni). I rifiuti solidi radioattivi sono costituiti da residui della lavorazione dei minerali dell’uranio, materiali radioattivi provenienti da laboratori di ricerca, da alcune industrie o dagli ospedali, rifiuti e scorie prodotti dalle centrali nucleari.

Per la loro pericolosità (la radioattività permane per lunghi periodi di tempo) tali rifiuti non possono essere smaltiti nelle normali discariche e il loro smaltimento (come quello dei rifiuti tossici e nocivi) è regolato da leggi nazionali. Le scorie radioattive possono avere un livello di attività più o meno elevato: quelle a maggiore attività, prodotte dalle centrali nucleari, possono essere vetrificate (cioè conglobate in una matrice vetrosa) e sigillate in contenitori di acciaio.

Per la collocazione permanente di questi contenitori, la soluzione più sicura sembra per ora essere la sistemazione in depositi sotterranei, anche se sono allo studio ipotesi alternative. Vedi anche Smaltimento dei liquami; Inquinamento atmosferico; Inquinamento delle acque; Ambiente.