Come funziona il compostaggio su larga scala?

Il compostaggio su larga scala è un processo industriale che decompone i materiali organici di scarto, come gli avanzi di cibo, i rifiuti del cortile e i residui agricoli, in un compost ricco di sostanze nutritive su larga scala. Questo metodo utilizza in genere tecniche avanzate e macchinari di compostaggio pesanti per gestire e accelerare il processo, assicurando una scomposizione efficiente della materia organica.

Il compostaggio su scala commerciale aiuta a sottrarre grandi quantità di rifiuti organici alle discariche, riducendo le emissioni di metano e contribuendo alla diminuzione delle emissioni complessive di gas serra. Secondo la Agenzia statunitense per la protezione dell'ambiente, Le discariche di rifiuti solidi urbani sono responsabili del 14% delle emissioni di metano legate all'uomo e i rifiuti alimentari sono responsabili del 58% delle emissioni di metano delle discariche..

Con il riciclo dei rifiuti su larga scala, il compost che ne deriva arricchisce il suolo di sostanze nutritive essenziali e di carbonio, migliorandone la salute, la fertilità e la struttura. Questo può portare a un miglioramento della produttività agricola e a una minore dipendenza dai fertilizzanti chimici. La ricerca condotta dai dottori Shikha Singh e Burke della Washington State University ha rilevato che l'applicazione di compost nei sistemi di coltivazione del grano in terraferma aumenta le rese del granosoprattutto a 20 tonnellate per acro, e può fornire nutrienti sufficienti senza fertilizzanti esterni.

Leggi il caso di studio: Studio del caso di San Francisco sui rifiuti zero

Nel riciclaggio dei rifiuti organici, i materiali compostabili si riferiscono a sostanze organiche che possono decomporsi naturalmente in condizioni aerobiche per formare compost. Questi materiali includono una varietà di elementi di origine vegetale e animale che si decompongono efficacemente per arricchire il suolo.

Rifiuti alimentari: Scarti vegetali, bucce di frutta, fondi di caffè e gusci d'uovo.

Rifiuti di giardino: Erba tagliata, foglie e rifiuti del giardino.

Letame: Da erbivori come mucche, cavalli e polli.

Prodotti di carta: Carta, cartone e asciugamani di carta non sbiancati.

Prodotti del legno: Segatura, trucioli di legno e trucioli di legno non trattato.

Materiale vegetale essiccato: Paglia, fieno e foglie secche.

Questi materiali sono classificati in "verdi" (ad alto contenuto di azoto) e "marroni" (ad alto contenuto di carbonio) per garantire un processo di compostaggio equilibrato. I rapporti corretti sono fondamentali per l'attività microbica, che scompone la materia organica.

I materiali non compostabili come la plastica, i metalli, il vetro e le sostanze chimiche sintetiche sono rigorosamente evitati perché non si decompongono e possono contaminare il compost.

Le operazioni di compostaggio di grandi dimensioni Le operazioni di compostaggio di grandi dimensioni prevedono la raccolta iniziale e la cernita, la frantumazione e la miscelazione dei materiali per accelerare la decomposizione, seguite da regolari rivolgimenti e monitoraggi per mantenere le condizioni ottimali per il compostaggio.

Raccolta: I rifiuti organici, come scarti di cibo, rifiuti di giardino e residui agricoli, vengono raccolti da varie fonti.

Preparazione: I rifiuti raccolti vengono selezionati per eliminare gli elementi non compostabili. Il materiale organico viene poi sminuzzato per aumentare la superficie, favorendo una decomposizione più rapida.

Decomposizione: Il materiale preparato viene inserito in sistemi di compostaggio dove i microrganismi decompongono la materia organica. Questa fase genera calore, riducendo gli agenti patogeni e i semi delle erbe infestanti.

Polimerizzazione: Dopo la decomposizione iniziale, il compost viene lasciato maturare. Durante questa fase, continua a stabilizzarsi e a maturare, assicurando che sia sicuro e vantaggioso per l'applicazione al suolo.

Compostaggio in andana su larga scala: Il processo di compostaggio in andana, in cui il materiale organico viene disposto in lunghe file e girato periodicamente per mantenere l'aerazione e la temperatura, è ampiamente utilizzato. Secondo un comunicato stampa rilasciato dal Consiglio statunitense per il compost nel 2024il 42% degli impianti di compostaggio utilizza questo metodo.

Pila statica aerata: I cumuli di compost vengono aerati con soffiatori o sistemi di aspirazione, eliminando la necessità di girare e garantendo un adeguato apporto di ossigeno.

In vasca: I rifiuti organici vengono compostati in contenitori o recipienti chiusi. Questo sistema consente un controllo preciso delle condizioni ambientali, come la temperatura, l'umidità e l'aerazione, con conseguente accelerazione del compostaggio.

1. Rapporto carbonio/azoto: È fondamentale un rapporto equilibrato tra materiali ricchi di carbonio (marroni) e materiali ricchi di azoto (verdi). Secondo Cornell Compostingil rapporto ideale tra carbonio e azoto (C:N) è generalmente di circa 30:1. Varia in ogni fase del compostaggio. Varia in ogni fase di compostaggio.

 Contenuto di umidità: Il mantenimento di un'adeguata umidità è fondamentale per l'attività microbica. Il compost dovrebbe essere come una spugna umida e strizzata, con un livello di umidità intorno al 40-60%.

 Livelli di ossigeno: L'aerazione è essenziale per la decomposizione aerobica. Un'aerazione regolare o forzata assicura che i microrganismi ricevano l'ossigeno necessario per scomporre la materia organica in modo efficiente.

Tra le attrezzature principali vi sono trituratori, giratori, vagli e piattaforme di compostaggio. 

• A sistema di monitoraggio wireless della temperatura per le andane di compost garantisce la conformità alle normative e un'attività microbica ottimale grazie al monitoraggio continuo della temperatura e al controllo automatico della ventilazione.

• I trituratori per compost riducono i materiali organici di grandi dimensioni in pezzi più piccoli, favorendo una decomposizione più rapida. 
• I rivoltatori di compost sono essenziali per aerare i cumuli di compost, garantendo una distribuzione uniforme dell'ossigeno per favorire l'attività microbica. 
• I vagli separano il compost finito dai materiali più grandi e non decomposti, consentendo di ottenere un prodotto uniforme. 
• Le piazzole di compostaggio forniscono una superficie stabile e impermeabile per i cumuli di compost, evitando la contaminazione del suolo sottostante e delle acque sotterranee.

Un personale e una gestione efficaci sono fondamentali per il successo operativo. I ruoli chiave includono il responsabile del sito, che supervisiona le operazioni quotidiane e la conformità alle normative; gli operatori delle attrezzature, che gestiscono e mantengono i macchinari; e il personale addetto al controllo qualità, che monitora il processo di compostaggio per garantire il rispetto degli standard qualitativi. 

Il personale aggiuntivo può comprendere coordinatori logistici per la gestione dei materiali in entrata e in uscita e responsabili della salute e della sicurezza per l'applicazione dei protocolli di sicurezza.

La conformità agli standard normativi è essenziale. Ciò include l'ottenimento dei permessi necessari per le operazioni, che spesso comportano valutazioni dell'impatto ambientale. Il rispetto delle normative ambientali garantisce che l'operazione non abbia un impatto negativo sulla qualità dell'aria, dell'acqua o del suolo. 

Le linee guida sulla sicurezza devono essere seguite rigorosamente per proteggere i lavoratori dai potenziali rischi associati al compostaggio, come l'esposizione ad agenti patogeni o a macchinari pericolosi. Spesso sono necessarie ispezioni e documentazioni regolari per mantenere la conformità e la trasparenza operativa.

Integrando questi componenti, un impianto di compostaggio su larga scala può gestire efficacemente i rifiuti organici, produrre compost di alta qualità e operare in modo sostenibile all'interno dei quadri normativi.

Il compostaggio su larga scala è un processo industriale che trasforma in modo efficiente i rifiuti organici in compost ricco di sostanze nutritive, utilizzando macchinari avanzati come sensori di temperatura e girandole. Riduce in modo significativo le emissioni di metano, sottraendo i rifiuti alle discariche, e arricchisce la salute del suolo, aumentando la produttività agricola e riducendo l'uso di fertilizzanti chimici.

Il successo dipende dal mantenimento del giusto rapporto carbonio/azoto, dall'umidità e dall'aerazione, oltre che da un personale efficace e da una rigorosa conformità normativa. Questo processo è un elemento cruciale della gestione sostenibile dei rifiuti, che offre notevoli vantaggi ambientali e agricoli.