LCA comparativa di due processi di trattamento del digestato da fermentazione di rifiuti e reflui organici.

Abstract

Il progressivo aumento della frazione organica dei rifiuti solidi urbani (FORSU) e dei fanghi di depurazione trattati mediante digestione anaerobica, ha portato negli ultimi anni ad una elevata produzione di digestato. Da ciò deriva la necessità di adottare un corretto sistema di gestione di questo residuo attraverso la creazione di una filiera di recupero sostenibile, che rappresenta oggi una soluzione importante in un’ottica di economia circolare. In particolare, il recupero come fertilizzante del digestato derivato dalla digestione anaerobica di rifiuti organici (quale la FORSU), presenta alcune criticità in quanto deve essere sottoposto a stabilizzazione attraverso idonei processi, come il compostaggio o l’idrolisi calcica con neutralizzazione. Questa fase di stabilizzazione appesantisce ulteriormente l’intera filiera di trattamento del rifiuto, in particolare se gli impianti dedicati hanno una localizzazione diversa rispetto agli impianti di digestione anaerobica. Inoltre, si evidenzia la necessità di un quadro normativo comune nell’Unione Europea che permetta di definire delle norme e delle linee guida generali per la gestione sostenibile del digestato prodotto dal trattamento anaerobico di rifiuti organici. Allo scopo di fornire le basi scientifiche a supporto delle decisioni legislative risulta quindi importante e necessaria la valutazione dei potenziali impatti ambientali associati ai diversi processi di trattamento di tale sottoprodotto. In questo lavoro di tesi è stata effettuata una caratterizzazione chimica delle matrici organiche oggetto di studio (fango e digestato) e un’analisi preliminare dei potenziali impatti ambientali a scala globale, secondo un approccio LCA (Life Cycle Assessment), dei processi di compostaggio e di idrolisi calcica del digestato disidratato. Questa analisi è stata svolta al fine di fornire una prima comparazione delle performance ambientali dei due processi.

The gradual increase in organic fraction of municipal solid waste (FORSU) and sewage sludge treated by anaerobic digestion has led to a high digestate production in recent years. The production of waste, such as digestate and organic substrates entering the anaerobic digestion process, for example the organic fraction of municipal solid waste (FORSU) and sewage sludge, has shown a gradual increase over the last few years. That is why a proper management system of this residue is needed through the creation of a sustainable recovery chain, which today represents an important solution in order to achieve a circular economy. In particular, the recovery of the digestate resulted from anaerobic digestion of organic waste (such as FORSU), presents some critical issues because it shall be submitted to stabilization through suitable processes, such as composting or calcium hydrolysis with neutralization. This stabilization phase further weighs down the entire waste treatment chain, in particular if the dedicated plants have a different location with respect to the anaerobic digestion plants. Furthermore, there is a need for a common regulatory framework in the European Union that allows defining general rules and guidelines for the sustainable management of digestate produced by the anaerobic treatment of organic waste. In order to provide the scientific background in support of legislative decisions, it is therefore important and necessary to assess the potential environmental impacts related to different processes of the management scenarios of this by-product. In this thesis, it was carried out a chemical-physical characterization of the organic substrates (sludge and digestate) studied and a preliminary analysis of the potential environmental impact at a global scale, according to an LCA (Life Cycle Assessment) approach, of the composting and calcic hydrolysis process of the dehydrated digestate. This analysis was performed to evaluate and provide a first comparison of environmental performance of the two processes.