Processo di maturazione del compost

 

La maturazione è la fase secondaria del compostaggio che segue la fase attiva di decomposizione ad alta temperatura. Per i produttori commerciali, si tratta di una fase produttiva controllata piuttosto che di uno stoccaggio passivo. È determinante per stabilire se un lotto superi i test di stabilità e maturità e sia idoneo alla certificazione. Una gestione adeguata garantisce sia la qualità del prodotto che la sua idoneità alla commercializzazione.

 

Punti chiave

 

• La stagionatura è una fase produttiva attiva e monitorata, non un periodo di stoccaggio inattivo.
• Mantenere un rapporto C:N pari o inferiore a 20:1 e un tasso di umidità compreso tra il 45% e il 60% prima e durante la stagionatura.
• Vengono verificate separatamente due caratteristiche: la stabilità (consumo di ossigeno) e la maturità (sicurezza della pianta).
• La certificazione (ad esempio, il programma STA dell’USCC, UE) richiede prove documentate, non solo un’ispezione visiva.
• La progettazione dell'impianto deve prevedere uno spazio dedicato alla maturazione, separato dall'area di compostaggio attivo.
• Lista di controllo per la verifica della prontezza alla stagionatura

 

Cosa succede durante la fase di stabilizzazione?

 

Dopo la fase di compostaggio attivo, l’attività microbica rallenta ma prosegue. Questo periodo di maturazione comporta due serie di cambiamenti correlati ma distinti.

 

Cambiamenti chimici:

 

Il fabbisogno di ossigeno diminuisce man mano che il materiale facilmente decomponibile viene consumato. A questo punto rimangono ancora alcuni acidi organici e ammoniaca. Si tratta di sostanze dannose per le piante che possono danneggiare le radici se il compost viene applicato troppo presto. Durante la maturazione, continuano a degradarsi. Allo stesso tempo, continuano a formarsi sostanze umiche stabili. Si tratta di molecole organiche a catena lunga che conferiscono al compost finito il suo colore scuro e il suo valore di miglioramento del terreno.

 

Cambiamenti biologici:

 

Il cumulo si raffredda e una nuova comunità di organismi vi si insedia. Gli organismi termofili che dominavano la fase calda iniziano a scomparire. Al loro posto compare una comunità più ampia, composta da batteri, funghi e altri organismi decompositori che prediligono temperature più fresche. Questo cambiamento ricostituisce la diversità microbica nel cumulo, e tale diversità è uno dei fattori che conferiscono al compost maturo le sue proprietà di prevenzione delle malattie.

Durante questa fase di decomposizione secondaria, i team di controllo qualità monitorano due parametri distinti. Il primo è la stabilità: la quantità di materia facilmente degradabile rimasta. I team misurano questo parametro tramite la respirometria, che rileva il consumo di ossigeno o l’emissione di CO₂ come indicatore dell’attività microbica.

Il secondo criterio è la maturità: ovvero, verificare che il compost sia privo di composti dannosi per le piante. I team misurano questo aspetto tramite un test biologico, come il test Solvita o una prova di germinazione dei semi. Nessun test da solo è in grado di valutare entrambe le proprietà. Ecco perché i programmi di certificazione richiedono una combinazione di test, non solo uno.

 

Quali sono i rischi legati alla spedizione di compost non sufficientemente maturo?

 

La spedizione di compost non sufficientemente maturo comporta un rischio concreto. I composti dannosi per le piante possono dare origine a reclami per fitotossicità e richieste di risarcimento per danni alle colture. Se il processo di decomposizione è ancora in corso quando il compost raggiunge il campo, si verifica un assorbimento di azoto. In questa fase, i microrganismi continuano ad avere un forte fabbisogno di azoto.

Questi competono con la coltura per lo stesso azoto di cui la pianta ha bisogno, e la pianta ne risente. Anche la spedizione dei lotti prima che abbiano superato i test di stabilità comporta dei rischi. Può mettere a rischio lo stato di certificazione dello stabilimento. I cumuli di stagionatura gestiti in modo inadeguato sono inoltre una fonte comune di reclami relativi a odori e vettori all’interno dello stesso stabilimento.

Il compost correttamente maturato è tutta un'altra storia. Se accompagnato da una buona documentazione, supera costantemente i test effettuati da enti indipendenti. Inoltre, soddisfa le specifiche che gli acquirenti richiedono sempre più spesso.

 

Requisiti di progettazione delle strutture

 

Le norme dell’USDA NRCS relative agli impianti di compostaggio (Codice 317) stabiliscono una regola chiara in merito. L’area di maturazione deve essere fisicamente separata dall’area di compostaggio attivo. Si tratta di un requisito progettuale. Gli impianti dovrebbero pianificare la capacità dell’area di maturazione prima di aumentare la produzione. Le planimetrie devono inoltre tenere conto della raccolta e del contenimento del percolato nell’area di maturazione. Tale norma è in linea con le regole di prevenzione dell’inquinamento già applicate all’area di compostaggio attivo.

 

Parametri di controllo ambientale

 

I cumuli in fase di maturazione devono essere più piccoli rispetto agli andani in fase attiva. Un cumulo più piccolo consente all’aria di circolare al suo interno in modo naturale. Gli operatori devono mantenere l’umidità tra il 45% e il 60% per l’intero periodo di maturazione. La frequenza di rivoltamento dovrebbe diminuire man mano che cala il fabbisogno di ossigeno. Una volta che il cumulo si è stabilizzato in modo significativo, potrebbe essere sufficiente un rivoltamento occasionale o non esserne necessario alcuno.

 

Pile statiche vs. cumuli aerati per la maturazione:

 

Determinazione del completamento

 

Trasferire il materiale dal compostaggio attivo alla fase di maturazione una volta che la temperatura del cumulo si è stabilizzata dopo la rivoltura e il rapporto C:N ha raggiunto un valore pari o inferiore a 20:1. Non esiste una durata obbligatoria unica per la fase di maturazione applicabile a tutte le materie prime; i requisiti variano a seconda del programma statale e della classificazione dell'uso finale.

Alcuni Stati legano il grado di maturazione alla riduzione della materia organica (ROM), un indicatore che misura la quantità di materia organica che si è decomposta rispetto al materiale di partenza. Il Texas, ad esempio, utilizza un valore di ROM pari a circa il 60% come soglia di demarcazione tra le classificazioni “maturo” e “maturato”.

Una ricerca di BioCycle sottolinea che le soglie relative al ROM presentano un limite scientifico: campioni di compost con un contenuto di materia organica totale molto diverso possono presentare la stessa percentuale di ROM, pur comportandosi in modo piuttosto diverso sul campo. Il ROM dovrebbe quindi essere utilizzato in combinazione con test di stabilità e maturità, e non come unico parametro di valutazione.

 

Lista di controllo per la verifica della prontezza alla stagionatura

 

 

Come posso certificare il mio compost per la commercializzazione?

 

L’US Composting Council gestisce il principale programma di certificazione di terze parti negli Stati Uniti: il Seal of Testing Assurance (STA). Esso si basa sul TMECC (Test Methods for the Examination of Compost and Composting). Il TMECC può essere considerato il manuale di riferimento standard del settore in materia di analisi. Gli impianti aderenti allo STA effettuano analisi secondo un programma regolare. Verificano la stabilità tramite respirometria e la maturità tramite bioanalisi. Analizzano inoltre i nutrienti, il pH, i sali solubili, la granulometria, gli agenti patogeni e i metalli in traccia. Ogni risultato viene condiviso con gli acquirenti tramite una Scheda Tecnica del Compost standardizzata.

Gli impianti che trattano i biosolidi devono inoltre documentare la conformità ai requisiti del “Process to Further Reduce Pathogens” (PFRP), lo standard federale per la rimozione degli agenti patogeni ai sensi del 40 CFR Parte 503. A livello internazionale, la specifica britannica PAS 100 si basa su un protocollo respirometrico analogo (ORG0020).

Un lotto certificato è accompagnato da risultati di prova documentati. Un acquirente può verificare tali risultati confrontandoli con le specifiche e fidarsi di essi. Un lotto non certificato non dispone di tale garanzia e si basa esclusivamente sulla parola del produttore. Questa differenza è significativa e può impedire a un produttore di partecipare a contratti basati su specifiche tecniche, come quelli del Dipartimento dei Trasporti (DOT) o i progetti comunali.

 

Certificazione UE: un regolamento, non un unico marchio

 

I produttori che commercializzano il compost nell’UE operano secondo una struttura diversa e più frammentata rispetto al modello statunitense basato su un unico sigillo, articolata in tre livelli che si sovrappongono.

 

Il regolamento dell'UE sui prodotti fertilizzanti (FPR, regolamento 2019/1009).

 

Si tratta del quadro normativo armonizzato a livello dell’Unione Europea che disciplina i prodotti fertilizzanti contrassegnati dal marchio CE. Il compost rientra nella categoria di materiali costituenti 3 (CMC 3) di cui all’Allegato II. Tale categoria definisce i criteri che un compost deve soddisfare per essere considerato un prodotto anziché un rifiuto. Tali criteri includono la stabilità, la granulometria e i limiti relativi ai contaminanti. Un prodotto con marchio CE ai sensi del regolamento FPR può circolare liberamente tra gli Stati membri dell’UE senza necessitare di un’approvazione nazionale separata. Ciò è importante per i produttori che vendono in più di un paese.

 

Il sistema di garanzia della qualità della Rete europea per il compost (ECN-QAS).

 

ECN-QAS non è di per sé un ente di certificazione. Si tratta di un quadro di armonizzazione che si colloca al di sopra dei programmi nazionali. Ecco come funziona: gli organismi nazionali di garanzia della qualità vengono sottoposti a verifica secondo la norma EN 17065, lo standard per gli organismi di certificazione. Una volta superata tale verifica, un’organizzazione può rilasciare il marchio ECN-QAS ai singoli impianti di compostaggio. Diversi paesi partecipano già a questo sistema. Tra questi vi è il BGK tedesco, così come il KBVÖ austriaco, il Vlaco belga e il CIC italiano.

 

Standard nazionali a livello inferiore rispetto a quelli dell'UE.

 

I singoli paesi continuano a gestire i propri sistemi e, in genere, i produttori devono soddisfare gli standard nazionali oltre a (o come percorso pratico per raggiungere) la conformità a livello dell'UE:

 

Come posso risolvere i problemi relativi agli odori o ai test non superati?

 

 

Documentazione

 

La documentazione relativa ai lotti deve contenere alcuni elementi fondamentali. Si inizi con i registri tempo-temperatura della fase attiva. Si aggiungano la data e i criteri utilizzati per il passaggio al periodo di maturazione. Si includano i registri relativi all’umidità e alle operazioni di rivoltamento. Si concluda con i risultati delle prove di stabilità e di maturazione. Nel loro insieme, questi elementi costituiscono la documentazione che consente di dimostrare la qualità del prodotto a un cliente o a un ente di certificazione.

 

In che modo il sistema di monitoraggio del compost Periskop contribuisce alla maturazione?

 

Con il sistema di monitoraggio del compost Periskop, è possibile creare un lotto separato per ogni fase del processo di compostaggio. In ogni fase, è possibile monitorare i dati relativi alla temperatura dalla dashboard. La temperatura viene monitorata automaticamente in entrambe le fasi. Ogni lettura viene registrata, creando una cronologia completa della temperatura. Tale cronologia può essere scaricata sotto forma di report. È pronta per supportare la certificazione, la conformità e la documentazione del processo ogni volta che ne avete bisogno.

 

Risorse

• US Composting Council, Programma "Seal of Testing Assurance" (STA)
• US Composting Council / Compost Foundation, Metodi di prova per l'analisi del compost e del processo di compostaggio (TMECC)
• USDA NRCS, Norma sulle pratiche di conservazione: Impianto di compostaggio (Codice 317)
• EPA, Tipi di compostaggio e come funziona il processo
• BioCycle, “Caratterizzazione della completezza del compost” — La riduzione della materia organica (ROM) come parametro di valutazione finale
• BioCycle, “Riduzione della variabilità nei test di stabilità del compost” — Protocollo di respirometria UK ORG0020 / PAS 100
• 40 CFR Parte 503, Appendice B — Requisiti relativi al processo di ulteriore riduzione degli agenti patogeni (PFRP)
• Sostanze umiche — approfondimenti