La consapevolezza ambientale sta portando a una rapida trasformazione delle pratiche di gestione dei rifiuti. L'interpretazione di questa modifica è necessaria prima di esaminare più in dettaglio i metodi applicati alla gestione dei rifiuti e alla manipolazione dei residui.

I principi moderni della gestione dei rifiuti si basano sul paradigma di una connessione orientata tra la biosfera e l'antroposfera. Un modello globale (figura 1) che mette in relazione questi due ambiti si basa sul presupposto che tutti i materiali prelevati dall'ambiente finiscano come rifiuti direttamente (dal settore della produzione) o indirettamente (dal settore del riciclaggio), tenendo presente che tutti i rifiuti di consumo ritornano a questo settore del riciclaggio per essere riciclati e/o smaltiti.

Figura 1. Un modello globale dei principi della gestione dei rifiuti

In questa prospettiva, il riciclo deve essere definito in senso ampio: dal riciclo di oggetti interi (returnables), al riciclo di oggetti per alcune loro parti di ricambio (es. automobili, computer), alla produzione di nuovi materiali (es. carta e cartone, barattoli di latta) o la produzione di oggetti simili (riciclaggio, downcycling e così via). A lungo termine, questo modello può essere visualizzato come un sistema stazionario in cui le merci finiscono come rifiuti dopo pochi giorni o spesso alcuni anni.

Detrazioni dal Modello

Da questo modello si possono trarre alcune importanti deduzioni, a condizione che i vari flussi siano chiaramente definiti. Ai fini di questo modello:

• P_o= l'apporto annuale di materiali estratti dall'ambiente (bio-, idro- o litosfere). A regime tale apporto è pari allo smaltimento finale annuo dei rifiuti.

• P=la produzione annua di beni da P_o.

• C=il flusso annuale di merci nell'antroposfera.

• R=il flusso annuo di rifiuti convertiti in merci attraverso il riciclo. (A regime: C=R+ P)

• p=l'efficacia della produzione, misurata come rapporto P/P_o.

• Se r=l'efficacia del riciclo, misurata come rapporto R/C, allora la relazione è: C/P_o=p(1-r).

• Se C/P_o=C*; allora C* è il rapporto tra beni e materiali estratti dalla natura.

In altre parole, C* è una misura dell'intreccio della connessione tra ambiente e antroposfera. È legato all'efficienza dei settori della produzione e del riciclaggio. La relazione tra C*, p ed r, che è una funzione di utilità, può essere tracciata come nella figura 2, che mostra l'esplicito compromesso tra p ed r, per un valore selezionato di C*.

Figura 2. Una funzione di utilità che illustra i compromessi del riciclaggio della produzione

In passato, l'industria si è sviluppata lungo la linea di un aumento dell'efficienza della produzione, p. Attualmente, alla fine degli anni '1990, il prezzo dello smaltimento dei rifiuti mediante dispersione in atmosfera, nei corpi idrici o nel suolo (ribaltamento incontrollato), o l'interramento dei rifiuti in siti di deposito confinati è aumentato molto rapidamente, a seguito di misure sempre più stringenti norme di tutela dell'ambiente. In queste condizioni, è diventato economicamente interessante aumentare l'efficacia del riciclaggio (in altre parole, aumentare r). Questa tendenza persisterà nei prossimi decenni.

Una condizione importante deve essere soddisfatta per migliorare l'efficacia del riciclo: i rifiuti da riciclare (ovvero le materie prime di seconda generazione) devono essere il più possibile “puri” (ovvero privi di elementi indesiderati che potrebbero precludere il riciclaggio). Ciò sarà possibile solo attraverso l'attuazione di una politica generalizzata di “non miscelazione” alla fonte dei rifiuti domestici, commerciali e industriali. Questo è spesso definito erroneamente ordinamento alla fonte. Ordinare è separare; ma l'idea è proprio quella di non dover separare stoccando le varie categorie di rifiuti in contenitori o luoghi separati fino alla loro raccolta. Il paradigma della moderna gestione dei rifiuti è la non miscelazione dei rifiuti alla fonte in modo da consentire un aumento dell'efficienza del riciclaggio e quindi ottenere un miglior rapporto tra merce e materiale prelevato dall'ambiente.

Pratiche di gestione dei rifiuti

I rifiuti possono essere raggruppati in tre grandi categorie, a seconda della loro produzione:

1. dal settore primario di produzione (miniere, silvicoltura, agricoltura, allevamento, pesca)
2. dall'industria di produzione e trasformazione (alimenti, attrezzature, prodotti di ogni tipo)
3. dal settore dei consumi (famiglie, imprese, trasporti, commercio, costruzioni, servizi, ecc.).

I rifiuti possono inoltre essere classificati con decreto legislativo:

• rifiuti urbani e rifiuti indifferenziati delle imprese che possono essere aggregati come rifiuti urbani, poiché entrambi sono costituiti dalle stesse categorie di rifiuti e sono di piccole dimensioni (vegetali, carta, metalli, vetro, plastica e così via), anche se in proporzioni diverse.

• rifiuti urbani ingombranti (mobili, attrezzature, automezzi, rifiuti da costruzione e demolizione diversi dagli inerti)

• rifiuti soggetti a legislazione speciale (es. pericolosi, infettivi, radioattivi).

Gestione dei rifiuti commerciali urbani e ordinari:

Raccolti da camion, questi rifiuti possono essere trasportati (direttamente o tramite stazioni di trasferimento strada-strada, strada-ferrovia o strada-via navigabile e mezzi di trasporto a lunga distanza) a una discarica o a un impianto di trattamento del materiale recupero (smistamento meccanico, compostaggio, biometanizzazione), o per recupero energetico (griglia o forno inceneritore, pirolisi).

Gli impianti di trattamento producono quantità proporzionalmente piccole di residui che possono essere più pericolosi per l'ambiente rispetto ai rifiuti originari. Ad esempio, gli inceneritori producono ceneri volanti con un contenuto molto elevato di metalli pesanti e sostanze chimiche complesse. Questi residui sono spesso classificati dalla legislazione come rifiuti pericolosi e richiedono una gestione appropriata. Gli impianti di depurazione si differenziano dalle discariche perché sono “sistemi aperti” con immissioni e uscite, mentre le discariche sono essenzialmente “pozzi” (se si trascura la piccola quantità di percolato che merita ulteriore trattamento e la produzione di biogas, che può essere una fonte sfruttata di energia in discariche molto grandi).

Attrezzature industriali e domestiche:

La tendenza attuale, che ha anche contributi commerciali, è che i produttori dei settori dei rifiuti (ad esempio automobili, computer, macchine) siano responsabili del riciclaggio. I residui sono quindi o rifiuti pericolosi o assimilabili ai rifiuti ordinari delle imprese.

Rifiuti da costruzione e demolizione:

L'aumento dei prezzi delle discariche è un incentivo per una migliore selezione di tali rifiuti. La separazione dei rifiuti pericolosi e infiammabili dalla grande quantità di materiali inerti consente di smaltire questi ultimi in misura nettamente inferiore rispetto ai rifiuti indifferenziati.

Rifiuti speciali:

I rifiuti chimicamente pericolosi devono essere trattati mediante neutralizzazione, mineralizzazione, insolubilizzazione o inerti prima di poter essere depositati in apposite discariche. I rifiuti infettivi vengono bruciati meglio in appositi inceneritori. I rifiuti radioattivi sono soggetti a una legislazione molto severa.

Gestione dei Residui

Gli scarti di produzione e consumo che non possono essere riciclati, riciclati, riutilizzati o inceneriti per produrre energia devono essere infine smaltiti. La tossicità per l'ambiente di questi residui dovrebbe essere ridotta secondo il principio della "migliore tecnologia disponibile a un prezzo accettabile". Dopo questo trattamento, i residui dovrebbero essere depositati in siti dove non contaminino l'acqua e l'ecosistema e non si diffondano nell'atmosfera, nel mare o nei laghi e corsi d'acqua.

I depositi di rifiuti sono solitamente datati dalla combinazione di isolamento multistrato (utilizzando argilla, geotessili, fogli di plastica e così via), la deviazione di tutte le acque esogene e strati di copertura impermeabili. I depositi permanenti devono essere monitorati per decenni. Anche le restrizioni sull'uso del suolo di un sito di deposito devono essere controllate per lunghi periodi di tempo. Nella maggior parte dei casi sono necessari sistemi di drenaggio controllato per percolati o gas.

Residui del trattamento dei rifiuti più stabili dal punto di vista biochimico e chimicamente inerti richiedono condizioni meno rigorose per il loro smaltimento finale, rendendo meno difficile la loro individuazione di un sito di deposito all'interno della regione di produzione dei rifiuti. L'esportazione di rifiuti o dei loro residui, che suscita sempre reazioni NIMBY (Not In My Back Yard), potrebbe così essere evitata.

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