Raccolta dei rifiuti solidi
Raccolta e trasporto
Una corretta raccolta dei rifiuti solidi è importante per la protezione della salute pubblica, della sicurezza e della qualità ambientale. Si tratta di un'attività ad alta intensità di lavoro, che rappresenta circa i tre quarti del costo totale della gestione dei rifiuti solidi. I dipendenti pubblici sono spesso assegnati all'attività, ma a volte è più economico per le aziende private svolgere i lavori sotto contratto con il comune o per i collezionisti privati che devono essere pagati dai singoli proprietari di case. Un conducente e uno o due caricatori servono ogni veicolo di raccolta. Si tratta in genere di autocarri del tipo chiuso e compatto, con capacità fino a 30 metri cubi (40 iarde cubiche). Il caricamento può essere effettuato dalla parte anteriore, posteriore o laterale. La compattazione riduce il volume dei rifiuti nel camion a meno della metà del suo volume libero.
Il compito di selezionare un percorso di raccolta ottimale è un problema complesso, soprattutto per le città grandi e densamente popolate. Un percorso ottimale è quello che si traduce nell'uso più efficiente di manodopera e attrezzature e la selezione di tale percorso richiede l'applicazione di analisi al computer che tengono conto di tutte le numerose variabili di progettazione in una rete ampia e complessa. Le variabili includono la frequenza di raccolta, la distanza di trasporto, il tipo di servizio e il clima. La raccolta di rifiuti nelle aree rurali può presentare un problema speciale, poiché le densità di popolazione sono basse, con conseguenti costi unitari elevati.
La raccolta dei rifiuti di solito avviene almeno una volta alla settimana a causa della rapida decomposizione degli sprechi alimentari. La quantità di immondizia nei rifiuti di una singola casa può essere ridotta mediante smerigliatrici o smaltimento dei rifiuti. L'immondizia macinata mette un carico extra sui sistemi fognari, ma di solito può essere sistemata. Molte comunità ora conducono programmi di separazione e riciclaggio delle fonti, in cui i proprietari di case e le imprese separano i materiali riciclabili dai rifiuti e li mettono in contenitori separati per la raccolta. Inoltre, alcune comunità hanno centri di riconsegna in cui i residenti possono portare riciclabili.
Stazioni di trasferimento
Se la destinazione finale dei rifiuti non è vicina alla comunità in cui viene generata, potrebbe essere necessaria una o più stazioni di trasferimento. Una stazione di trasferimento è una struttura centrale in cui i rifiuti provenienti da molti veicoli di raccolta vengono combinati in un veicolo più grande, come un'unità trattore-rimorchio. I rimorchi open-top sono progettati per trasportare circa 76 metri cubi (100 iarde cubiche) di rifiuti non compattati in un luogo di lavorazione o smaltimento regionale. Sono disponibili anche rimorchi a compattatore chiuso, ma devono essere dotati di meccanismi di espulsione. In un tipo di stazione a scarico diretto, diversi camion di raccolta si svuotano direttamente nel veicolo di trasporto. In un tipo di stazione di scarico di stoccaggio, i rifiuti vengono prima svuotati in una fossa di stoccaggio o su una piattaforma, quindi vengono utilizzati macchinari per sollevare o spingere i rifiuti solidi nel veicolo di trasporto. Le grandi stazioni di trasferimento possono gestire oltre 500 tonnellate di rifiuti al giorno.
Trattamento e smaltimento dei rifiuti solidi
Una volta raccolti, i rifiuti solidi urbani possono essere trattati al fine di ridurre il volume totale e il peso del materiale che richiede lo smaltimento finale. Il trattamento cambia la forma dei rifiuti e ne semplifica la gestione. Può anche servire per recuperare determinati materiali, nonché energia termica, per il riciclaggio o il riutilizzo.
Incenerimento
Operazione della fornace
La combustione è un metodo molto efficace per ridurre il volume e il peso dei rifiuti solidi, sebbene sia una fonte di emissioni di gas serra. Nei moderni inceneritori i rifiuti vengono bruciati all'interno di una fornace adeguatamente progettata in condizioni molto attentamente controllate. La parte combustibile dei rifiuti si combina con l'ossigeno, rilasciando principalmente anidride carbonica, vapore acqueo e calore. L'incenerimento può ridurre il volume di rifiuti non compattati di oltre il 90 percento, lasciando un residuo inerte di cenere, vetro, metallo e altri materiali solidi chiamati ceneri pesanti. I sottoprodotti gassosi della combustione incompleta, insieme al materiale particellare finemente suddiviso chiamato cenere volante, vengono trasportati nel flusso d'aria dell'inceneritore. La cenere volante include ceneri, polvere e fuliggine. Per rimuovere ceneri volanti e sottoprodotti gassosi prima che siano esauriti nell'atmosfera, i moderni inceneritori devono essere dotati di estesi dispositivi di controllo delle emissioni. Tali dispositivi includono filtri baghouse in tessuto, depuratori di gas acidi e precipitatori elettrostatici. (Vedi anche controllo dell'inquinamento atmosferico.) Le ceneri pesanti e le ceneri volanti vengono generalmente combinate e smaltite in una discarica. Se si rileva che la cenere contiene metalli tossici, deve essere gestita come rifiuto pericoloso.
Gli inceneritori di rifiuti solidi urbani sono progettati per ricevere e bruciare una fornitura continua di rifiuti. Una fossa di deposito di rifiuti profondi, o area di ribaltamento, offre spazio sufficiente per circa un giorno di stoccaggio dei rifiuti. I rifiuti vengono sollevati dalla fossa da una gru dotata di un secchio o di un dispositivo di presa. Viene quindi depositato in una tramoggia e scivolo sopra la fornace e rilasciato su una griglia di ricarica o fuochista. La griglia trema e sposta i rifiuti attraverso la fornace, permettendo all'aria di circolare intorno al materiale in fiamme. Gli inceneritori moderni sono generalmente costruiti con una fornace rettangolare, sebbene siano disponibili forni a forno rotante e forni circolari verticali. I forni sono costruiti con mattoni refrattari in grado di resistere alle alte temperature di combustione.
La combustione in una fornace avviene in due fasi: primaria e secondaria. Nella combustione primaria, l'umidità viene espulsa e i rifiuti vengono accesi e volatilizzati. Nella combustione secondaria, i restanti gas e particolati incombusti vengono ossidati, eliminando gli odori e riducendo la quantità di ceneri volanti nello scarico. Quando i rifiuti sono molto umidi, a volte viene bruciato gas ausiliario o olio combustibile per avviare la combustione primaria.
Al fine di fornire abbastanza ossigeno per la combustione sia primaria che secondaria, l'aria deve essere accuratamente miscelata con i rifiuti in combustione. L'aria viene fornita dalle aperture sotto le grate o è ammessa nell'area sopra. Le quantità relative di questa aria di incendio e aria di incendio devono essere determinate dal gestore dell'impianto per ottenere una buona efficienza di combustione. Un flusso continuo di aria può essere mantenuto da un tiraggio naturale in un camino alto o da ventilatori meccanici a tiraggio forzato.
