Caratterizzazione emissioni odorigene
L’obiettivo di un migliore smaltimento dei rifiuti risulta un punto fondamentale nel quadro dell’Unione Europea; si cerca l’implementazione degli impianti di trattamento con nuove biotecnologie secondo la Direttiva 2008/98/CE. In materia ambientale è sempre più un’area principale di ricerca la gestione dei problemi decisionali, un approccio è basato su criteri multipli. Lo scopo è quello di scegliere, in maniera più oggettiva possibile, quale risulta il processo più opportuno ed efficiente. Un esempio di applicazione lo si ritrova nell’uso di tecnologie quali bioreattori a membrane, reattori in batch sequenziali e reattori a biomassa adesa a letto mobile \cite{Kamble_2017}. Nei vari impianti di trattamento dei rifiuti solidi urbani vi sono diverse problematiche, è il caso dell’inquinamento dell’aria e degli odori. L'odore è una sensazione prodotta dal sistema olfattivo biologico quando viene esposto all'aria con specie chimiche volatili. L'emissione di odori da impianti industriali o impianti di trattamento dei RSU può essere la causa di fastidio per le persone che vivono nell'area circostante. Questo particolare impatto può portare a una scarsa qualità di vita e generare una percezione di rischio per la comunità. Le emissioni di odori sono considerate inquinanti atmosferici che richiedono un'attenzione immediata. Come rimedio, può essere implementato un programma completo di gestione degli odori sotto l'aspetto della misurazione, della caratterizzazione, del controllo e del trattamento e del monitoraggio continuo. In questo modo, gli impatti negativi possono essere ridotti al minimo e consentire agli operatori di funzionare in modo ecocompatibile. La misurazione delle emissioni di odori è stata oggetto di ampie ricerche negli ultimi anni e la coerenza dei programmi di gestione degli odori ambientali si è basata sulla veridicità delle misurazioni \cite{Zarra_2019}. Si ritrovano, tra le principali fonti di tali emissioni, i processi di compostaggio. Durante questo trattamento biologico, la materia organica subisce reazioni metaboliche con conseguente rilascio di composti organici volatili e gas ad effetto serra. Tuttavia, un primo obiettivo da raggiungere per l'abbattimento degli odori è quello di caratterizzare i composti volatili. I campioni di gas odorosi sono monitorati principalmente con metodi analitici e sensoriali. L'olfattometria dinamica è la principale tecnica sensoriale attualmente utilizzata in Europa per misurare la concentrazione di odori. L'analisi olfattometrica è una metodologia standardizzata (EN 13725) utilizzata per determinare la concentrazione degli odori, combinando un olfattometro con esaminatori umani. La norma EN 13725:2003 ha standardizzato le procedure e i metodi di analisi, rendendo l'olfattometria dinamica un metodo di misurazione affidabile e consolidato (EN 13725 2003). Essa studia il campione di odore, diluito con aria neutra, definendo quando si inizia a percepire un odore diverso dall'aria di riferimento neutra. Il risultato è la concentrazione di odore (Cod) espressa in unità odorose europee per metro cubo (ouE m-3), che corrisponde al fattore di diluizione necessario per raggiungere la soglia di odore, cioè la concentrazione minima percepita dal 50% della popolazione \cite{Conti_2020}. Essa presenta però alcuni limiti. I limiti dell’olfattometria per valutare la rimozione delle emissioni odorigene sono legati ai disturbi dovuti alle miscele con la capacità degli odori di persistere in caso di diluizione. In tal senso, sarebbe utile far riferimento al metodo del profilo olfattivo (OPM) di odori e intensità per la scelta della tecnologia per il trattamento “odoroso” più appropriato da seguire \cite{Koh_2017}. Un diverso approccio che si potrebbe avere è un classico metodo di prova sensoriale per la determinazione degli odori, il metodo20 del triangle-odor-bag. Tal metodo è base di partenza per alcuni studi per i quali si cerca di ridurre la produzione di odori alla fonte. Uno studio \cite{Li_2019} si è soffermato sulla specializzazione dell’utilizzo dei biofiltri applicando, ad essi, il sequenziamento metagenomico. Utile per la rimozione della fonte principale delle emissioni odorigene risultano poi i trattamenti combinati aerobici-anaerobici (vedi Fig.1)dei quali si possono sviluppare ancora tecnologie più avanzate, per la riduzione ulteriore della produzione di odori, come risulta il caso dell’integrazione con dei filtri a gocciolamento di cui si sono condotti alcuni studi \cite{Saucedo_Ter_n_2017} nel Messico avendo, come terza attività zootecnica più importante, numerosi allevamenti di suini. Data la necessità di informazioni più accurate e complete sulle emissioni di gas e sugli odori derivanti dal trattamento aerobico di varie matrici organiche uno studio si è soffermato sulla caratterizzazione dei composti volatili e le emissioni di odori durante il compostaggio di diversi digestati e rifiuti solidi. Esso ha esaminato alcuni siti presenti in Francia per un arco temporale di 14 mesi \cite{Rinc_n_2019}. Durante la fase di attività microbica, la materia organica subisce un'insorgenza di trasformazioni anaerobiche, aerobiche e anossiche che portano al rilascio di potenziali odori. Quindi, l'applicazione di un trattamento anaerobico-aerobico combinato potrebbe ridurre drasticamente l'offensività olfattiva delle emissioni generate lungo il processo di stabilizzazione delle materie prime. In linea con i risultati dello studio condotto in Francia si raccomanda l'uso di una fase di digestione anaerobica prima del compostaggio per migliorare la valorizzazione energetica dei rifiuti e controllare le emissioni di odori. Quest’ultime si possono legare agli OEFs costituenti un importante strumento di valutazione degli odori utilizzato per progettare migliori strategie di controllo degli odori e strutture di trattamento. A tale approccio si legano attività di ricerca condotte presso l'Impianto di Trattamento Integrato Anaerobico-Aerobico (AATP) con il recupero energetico della Frazione Organica dei Rifiuti Solidi (OFSW) che produce principalmente frazione organica ma anche rifiuti verdi \cite{vbelgiorno2016}. Le concentrazioni degli odori sono state determinate attraverso analisi olfattometriche dinamiche, condotte presso il Laboratorio di Ingegneria Ambientale (SEED) dell'Università di Salerno, secondo la norma EN 13725:2003. Per migliorare e ridurre il margine di errore per la determinazione degli OEFs avendo utilizzato come indice di attività la sola capacità dell'impianto, il SOEF è stato calcolato adottando come indice la materia organica (OM) presente nell'OFSW. L'OM è stato determinato attraverso analisi di composizione per poi valutare la sua dipendenza con l'emissione di odore calcolata. I coefficienti di correlazione lineare (R2), con un valore superiore a 0,95 sono stati considerati indicatori di una buona dipendenza. I risultati dello studio mostrano che la più alta concentrazione di odore (Cod) tra le fonti studiate sono state rilevate presso l'unità ricevente OFSW, mentre le più basse sono state misurate presso il biofiltro che tratta l'aria esausta. La più grande variabilità delle concentrazioni di odore determinate è stata riconosciuta all'unità di ricezione dei rifiuti verdi. Le concentrazioni di odore misurate ai biofiltri non hanno mai superato il valore di 300 oE m-3, fissato come limite dalle attuali linee guida in Italia. Inoltre, si è vista l’esistenza di una proporzionalità tra l’OER calcolato è l’OM determinato con coefficienti di correlazione lineare (R2) pari a 0,967. Secondo la definizione di OEFs, la materia organica può quindi essere considerata come un "indice di attività" (A) per la fase di ricezione dell'OFSW per prevedere le loro emissioni di odore (OER).