La guida completa al processo di compostaggio in andana

Nel settore della gestione dei rifiuti, il processo di compostaggio in cumuli svolge un ruolo fondamentale nella trasformazione dei rifiuti organici in compost ricco di sostanze nutritive su scala commerciale. In questo metodo, i biosolidi vengono ammucchiati, esposti all'aria e al sole e disposti in cumuli. Il processo di compostaggio in cumuli comprende l'aerazione, la rivoltatura, la sanificazione, la stabilizzazione, l'essiccazione e la vagliatura del materiale organico per produrre un compost stabile e igienico. Queste fasi migliorano il flusso di ossigeno, controllano gli odori e favoriscono l'attività microbica. I cumuli sono progettati per essere facilmente rivoltati, in modo da garantire che i microbi ricevano ossigeno a sufficienza. 

Ciclo di produzione del compost

  Metodi o approcci di compostaggio in andaneo approcci

Esistono essenzialmente due metodi di compostaggio in andane, che si distinguono in base al tipo di aerazione: il compostaggio aerobico e quello anaerobico.

1) Compostaggio anaerobico in cumuli 

Processo di compostaggio in cui la decomposizione dei materiali avviene in assenza di ossigeno, ad opera di microrganismi.

2) Compostaggio aerobico in cumuli 

Nel metodo di compostaggio in cumuli aerati, l'aria o l'ossigeno vengono immessi nel cumulo di compostaggio, sia tramite regolari rivoltamenti sia tramite l'installazione di un sistema di aerazione costituito da tubi e da un ventilatore posto sotto il cumulo. Per migliorare l'efficienza energetica, l'aerazione può essere automatizzata utilizzando un sistema di controllo dell'aerazione.
Il compostaggio aerobico viene ulteriormente classificato in base al metodo di aerazione utilizzato nell'impianto. 

 Panoramica del processo di compostaggio in cumuli

Fase 1
Ricevere e ispezionare i materiali e scartare i carichi con contaminanti, ad esempio erbacce, sostanze chimiche e rifiuti generici. Possono essere inviati in discarica.
Mescolare i materiali in ingresso e formare le andane.

Fase 2
Ridurre le dimensioni triturando o tagliando i materiali superiori a 100 mm.

Fase 3
Mescola il materiale e forma andane con un'altezza di 1-3 m e una larghezza di 2-6 m. Per ottenere una maggiore attività microbica nella decomposizione, è necessario un rapporto C/N adeguato, pari a 30:1. 

Fase 4

Igienizzazione: Ispezionare e monitorare frequentemente la temperatura e l'umidità in queste fasi della produzione del compost.

Fase 5
Screening

Requisiti relativi al monitoraggio della temperatura nel compostaggio in andane 

Un sistema di monitoraggio della temperatura è obbligatorio, sia che si scelga l'approccio di compostaggio anaerobico che quello aerobico.

Perché è importante

Si tratta di un requisito fondamentale di conformità. Il mantenimento di una temperatura specifica per un determinato periodo di tempo è essenziale per garantire l'igienizzazione, eliminare gli agenti patogeni e distruggere le erbacce presenti nei materiali da compostaggio. Il compost incompleto o non pastorizzato, ovvero il materiale che non raggiunge i 55 °C per almeno 3 giorni, può diffondere le erbacce in nuove aree. Il monitoraggio della temperatura è importante anche per prevenire incendi nel compostaggio dovuti alla combustione spontanea. 
Gli agenti patogeni presenti nel compost possono inoltre rappresentare un rischio per la salute umana. 

Riferimento: Leggi la nostra guida dettagliata su come monitorarela temperatura del cumulo di compost.

Agenti patogeni rilevanti nel compostaggio

• Virus (ad esempio, epatite, virus enterici)

• Batteri (ad esempio, coliformi fecali, Salmonella spp., Legionella, patogeni epidermici e respiratori)

• Protozoi (ad esempio, Cryptosporidium, Giardia)

• Elminti (ad esempio vermi parassiti, tenie, vermi tondi e vermi solitari)

Come eliminare i patogeni dal compost?

• Assicurarsi che ogni parte del materiale compostato sia pastorizzata mantenendo alte le temperature interne per la durata richiesta e girando regolarmente l'andana per eliminare i "punti freddi".
• Attuare una rigorosa garanzia di qualità analizzando il compost per verificare la presenza di agenti patogeni all'inizio della lavorazione di qualsiasi nuovo tipo di materia prima e ogni volta che si verificano cambiamenti significativi nella materia prima o nel processo.
• Prevenire la ricontaminazione separando le attrezzature, i veicoli e le zone utilizzate per il materiale grezzo da quelle utilizzate per il compost trattato. Lavare accuratamente tutti i macchinari tra la manipolazione di materiali non trattati e pastorizzati ed evitare di applicare il percolato al compost già sottoposto a trattamento termico.
• Per il compost derivato da fonti ad alto rischio (come escrementi animali, frattaglie, fanghi di depurazione), effettuare frequenti test sui patogeni per garantire la sicurezza prima dell'applicazione.

Frequenza di rivoltamento degli andani

La frequenza ottimale dipende dalla velocità di decomposizione all'interno dell'andana, che sia lenta, moderata o rapida. In condizioni normali, si raccomanda di rivoltare il compost ogni 3-7 giorni (anziché quotidianamente) per mantenere un'adeguata aerazione e temperatura senza un'eccessiva dispersione di calore (Awasthi et al., 2014). 

Durata del processo di compostaggio

Il processo di compostaggio in cumuli richiede circa 22 settimane per essere completato. Durante questo processo, i cumuli di compost vengono mantenuti compatti e i rifiuti vengono ricircolato frequentemente ricircolati per ottenere risultati efficaci ed eliminare gli agenti patogeni. I rifiuti alimentari vengono regolarmente mescolati e spostati in lunghi cumuli di compostaggio (andane), ciascuno alto 1–3 metri e largo 2–6 metri.  Questi cumuli di compost vengono monitorati continuamente per garantire la conformità e mantenere la qualità.

Requisiti di spazio per l'impianto per il trattamento di 1 tonnellata al giorno di compost

• 1 tonnellata/giorno - Richiede circa 450 m² (circa la dimensione di 1 campo da basket) 

• 5 tonnellate al giorno - Richiede circa 1.500 m² (circa 1 piscina olimpionica da 50 m) 

• 20 tonnellate al giorno - Richiede circa 6.000 m² (circa la dimensione di 1 campo da rugby) 

È necessaria un'area aggiuntiva per la miscelazione delle materie prime, lo stoccaggio, la lavorazione, il parcheggio dei veicoli e lo stoccaggio finale del compost. 

Attrezzature necessarie per il compostaggio in andana

• Coperture per cumuli di compost per la prevenzione della pioggia. Le coperture consigliate sono semipermeabili, facilitano il flusso d'aria ma respingono l'umidità. 

• Sonde di monitoraggio della temperatura

• Fornitura d'acqua, tubo flessibile con regolatore di flusso, pale per irrigazione/irrigazione

• Giratore di andane

• Sistema di controllo dell'aerazione composto da ventilatori e tubi

• Sonde di anidride carbonica

Costo del compostaggio in andana

Il Segretariato del Programma ambientale regionale del Pacifico (SPREP) ha riferito che l'investimento di capitale per i macchinari e le attrezzature per il compostaggio in cumuli è di circa 100.000 euro. Questa stima non include i costi relativi all'acquisizione del terreno e alla preparazione del sito. 

Costi operativi per tonnellata

Il Segretariato del Programma ambientale regionale del Pacifico riferisce inoltre che i costi operativi per il compostaggio in cumuli variano in genere da 50 a 100 euro per tonnellata di compost prodotto. 

Gestione degli odori del compost

Condizioni favorevoli per il compostaggio in andane

Durante il compostaggio, è essenziale mantenere condizioni favorevoli come luce, aria e temperatura per garantire una quantità sufficiente di batteri per la decomposizione del materiale organico. Questo obiettivo può essere raggiunto attraverso frequenti rivolgimenti.

Riferimenti

• https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/windrow-composting
• https://pacwasteplus.org/wp-content/uploads/2022/12/Windrow-Composting-Factsheet-7-1.pdf