Landfill mining
Aprile 18, 2024 Green Economy Nessun commento

In molte regioni del mondo enormi quantità di materiali strategicamente importanti si accumulano nelle discariche ogni anno. La gestione dei rifiuti è sempre più rivolta all’uso razionale degli scarti come risorsa, mirando ad ottenere il massimo beneficio pratico di materie prime e risorse energetiche. Da queste esigenze nasce il concetto di “Landfill mining” o “Enhanced landfill mining” (più recente) in cui le discariche possono diventare nuovi serbatoi di materie prime.

Negli ultimi anni l’industria dei rifiuti ha conosciuto un rapido sviluppo, soprattutto in materia di gestione dei rifiuti, con la ricerca e lo sviluppo di approcci sempre più dinamici ed innovativi.

Gli obiettivi ambientali sempre più stringenti e l’uso razionale dei rifiuti come risorsa mirano a garantire il massimo beneficio pratico delle materie prime e delle risorse energetiche.

La gestione dei rifiuti, nel quadro europeo ed internazionale, prevede diverse misure come la prevenzione, la minimizzazione, il riciclaggio ed il recupero energetico, attualmente preferite rispetto all’immissione in discarica. Insomma, la normativa europea punta a rendere la discarica l’ultima opzione nella gestione dei rifiuti.

Secondo le dichiarazioni di Eurelco (Consorzio Europeo Enhanced Landfill Mining) entro il 2030 almeno il 65% dei rifiuti domestici dovrebbe essere riciclato e lo smaltimento dei rifiuti in discarica dovrebbe essere ridotto al 10% o meno entro il 2035 (Baltušnikas A. et al., 2023).

Ma cosa si intende con il termine “Landfill mining” o “Enhanced landfill mining”?


Il termine “Landfill mining” indica “un processo per estrarre materiali o altre risorse naturali solide da materiali di scarto precedentemente smaltiti seppellendoli nel terreno” (Krook et al., 2012), sottintende, dunque, le operazioni di ricerca, estrazione e trattamento di materiali, più o meno pregiati, dai rifiuti.

Il Landfill mining (LM) è stato sostituito dal concetto più recente di “Enhanced Landfill Mining” (ELFM), proposta come pratica migliorata del Landfill mining.

L’Enhanced Landfill Mining è definito come “l’esplorazione, il condizionamento, lo scavo e la valorizzazione integrata in sicurezza dei flussi di rifiuti collocati in discarica (storici, presenti e/o futuri) sia come materiali (Waste-to-Material, WtM) che, come energia, (Waste- to-Energy, WtE), utilizzando tecnologie di trasformazione innovative e rispettando i più stringenti criteri sociali ed ecologici (Eklund M. et al., 2012).

I cambiamenti in corso a livello mondiale, come l’aumento dei prezzi delle materie prime, i problemi ambientali su larga scala e la rapida riduzione dei serbatoi naturali per molte risorse preziose, nonostante alcune problematiche riscontrate, probabilmente renderanno l’estrazione di risorse da fonti alternative un’opzione sempre più praticabile.

Gli obiettivi principali dei progetti di recupero ed estrazione in discarica sono rivolti perlopiù al recupero del suolo, al recupero energetico ed al recupero di materiali riciclabili.

Per quanto riguarda il recupero del suolo, gli aspetti principali riguardano la produzione di compost e fertilizzanti per le piantagioni e il suo utilizzo come materiale di copertura per le nuove discariche. Nel caso del riciclaggio, l’ottenimento di materie prime secondarie dipende fortemente dalla composizione e dalla qualità del materiale recuperato. Generalmente gli elementi con il tasso di riutilizzo più elevato sono i metalli, i materiali da costruzione ed il legno. Secondo Cohen-Rosenthal (2004) “una discarica di 20,3 ettari (50 acri) potrebbe contenere fino a 240.000 tonnellate di acciaio e 20.000 tonnellate di alluminio”. A livello globale, ad esempio, la quantità di rame situata nei depositi (ovvero 393 milioni di tonnellate) sarebbe paragonabile per dimensioni allo stock attualmente utilizzato nella tecnosfera (ovvero 330 milioni di tonnellate) (Eklund M. et al., 2012). Riciclare tali quantità di metalli, e quindi sostituire la produzione vergine, comporterebbe grandi risparmi energetici ma soprattutto contribuirebbe a diminuire l’inquinamento ambientale (Ayres, 1997).

Fasi e tecniche del Landfill mining


Un impianto di trattamento deve essere in grado di recuperare materiali e combustibili di scarto di qualità (ad esempio metalli ferrosi e non ferrosi) da una miscela di flussi di rifiuti eterogenei la cui composizione e quindi le caratteristiche fisiche e le proprietà chimiche sono influenzate dall’età dei rifiuti e dal degrado dei rifiuti nel tempo.

A causa della natura eterogenea di rifiuti nelle discariche è necessario uno schema operativo che preveda processi di separazione e trattamento specifici per i diversi flussi di scarti (residui di triturazione, ceneri pesanti, rifiuti e terreno contaminato). La maggior parte di questi schemi utilizzano una combinazione di tecniche di separazione meccanica a secco e/o a umido, tra cui frantumazione, macinazione, setacciatura, separazione magnetica.

Prima che il materiale venga inviato all’impianto è necessario determinare il potenziale di riciclaggio di una specifica discarica. Diventa, dunque, necessaria un’analisi quantitativa e qualitativa dei flussi di rifiuti stoccati (Prechthai et al., 2008). Le frazioni di scarto di bassa qualità, che non possono essere trasformate in materia prima seconda vengono utilizzate in impianti di co-incenerimento o come combustibile derivato dai rifiuti.

Oltre le potenzialità…gli aspetti critici


Nonostante le aspettative ed i buoni propositi, ci sono ancora alcuni aspetti critici da dover considerare. Nella maggior parte dei progetti LF le criticità rilevate sono relative a costi e tempi per la separazione e il riciclaggio dei materiali ma anche alla richiesta di risorse, sia materiali che energetiche, per le fasi di estrazione, lavorazione, trasporto e riciclaggio.

Inoltre, esiste il rischio che l’estrazione in discarica possa portare ad una dispersione di sostanze indesiderate, soprattutto se le tecnologie applicate non riescono a separare in maniera efficiente i materiali pericolosi (es. metalli pesanti, sali solubili e altri inquinanti) (Krook et al., 2007). Proprio per questo motivo, il miglioramento e l’efficientamento delle tecnologie di estrazione in discarica saranno aspetti fondamentali di ricerca nei prossimi anni poiché determineranno l’utilizzabilità di gran parte dei materiali riciclabili prodotti.

Nel trattare il tema dell’estrazione in discarica si renderà sempre più necessario un approccio sistemico che consenta il bilanciamento degli impatti positivi e negativi che si verificano sul territorio locale, regionale ma anche su scala globale (cfr. Udo de Haes et al., 2000, Finnveden e Moberg, 2005). Le discariche variano rispetto alle proprietà, all’ubicazione, alla composizione e all’età. Ognuno di questi fattori specifici del sito potrebbe influenzare la fattibilità dell’estrazione mineraria. Alcune, ad esempio, potrebbero contenere grandi quantità di materiali preziosi come metalli, quasi nessun rifiuto pericoloso ed essere situate vicino a impianti di trattamento e riciclaggio dei rifiuti, mentre per altre le condizioni per l’estrazione potrebbero non essere così favorevoli (Eklund M. et al., 2012)

Legare diverse conoscenze e creare collaborazioni tra attori appartenenti a diverse linee di business, ad esempio aziende di materiali, produttori di energia, riciclatori di metalli e così via, rappresenta un chiave di lettura per il passaggio a questo tipo di approccio.

In conclusione, il processo di “Landfill mining” o “Enhanced landfill mining” si inserisce nell’attuale transizione che i paesi di tutto il mondo stanno facendo verso l’economia circolare, preservando le risorse naturali e riducendo la quantità di rifiuti generati e smaltiti nelle discariche.

Questo concetto mira a integrare lo smaltimento in discarica con pratiche di gestione dei rifiuti più sostenibili. Le discariche potrebbero garantire allo stesso tempo smaltimento e recupero di risorse, diventando serbatoi di materie prime.


Fonti:

Eklund M., Krook J., Svensson N., 2012, “Landfill mining: A critical review of two decades of research”, Waste Management, March 2012, Vol. 32, Issue 3, Pag. 513-520

Blanpain B., Geysen D., Hoekstra N., Pontikes Y., Tielemans Y., Tom Jones P., Van Passel S., Quaghebeur M., 2013, “Enhanced Landfill Mining in view of multiple resource recovery: a critical review”, Journal of Cleaner Production, 15 September 2013, Vol. 55, Pag. 45-55Baltušnikas A., Denafas G., Lukošiūtė S., Pitak I, Praspaliauskas M., 2023, “Proposal for Implementation of Extraction Mechanism of Raw Materials during Landfill Mining and Its Application in Alternative Fuel Production”, Sustainability 2023, Vol. 15, Issue 5


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Maria Francesca Di Blasio
Written by Maria Francesca Di Blasio