Compostaggio
Introduzione
II termine compostaggio nell'attuale accezione comune indica una serie di fenomeni biologici che concorrono nella conversione della materia organica complessa in sostanze più o meno semplici (anidride carbonica, acqua, humus e sali minerali). I batteri, gli attinomiceti ed i funghi, cioè i responsabili del processo di umidificazione, degradano mediante gli enzimi attivi la sostanza organica complessa per il proprio sostentamento; i derivati metabolici che ne risultano sono più facilmente assimilabili dal terreno assicurando il completo e veloce riciclaggio dello scarto utilizzato in partenza.
I materiali di partenza (o matrici) possono essere vari e di diversa provenienza.
Anche se la pratica del compostaggio è conosciuta nel mondo agricolo sin dall'antichità, soltanto da relativamente pochi decenni sono stati studiati i meccanismi relativi ai vari processi biochimici e microbiologici che regolano la formazione del compost, ed ancora in tempi più recenti sono stati messi a punto metodi ripetitivi per standardizzare l'intero processo.
Oggi qualsiasi rifiuto organico può essere trasformato in compost e divenire così una vera e propria ricchezza. A rafforzamento di ciò va detto che le "emergenze ambientali" verificatesi recentemente (soprattutto quelle relative alla gestione dei rifiuti in Campania) dovrebbero fungere da stimolo per nuove iniziative imprenditoriali e/o professionali. Sul Sole 24h delle ultime settimane è stata evidenziata più volte l'importanza del riutilizzo delle biomasse; da un recente rapporto Ocse, infatti, risulta che nell'ultimo decennio, a fronte di una continua richiesta di agricoltori e dei consumatori, sono stati dimezzati i consumi di pesticidi e di concimi chimici; la produzione di compost, però, attualmente non ne supplisce la crescente richiesta, da un lato per la carenza di strutture e dall'altro per una certa difficoltà nel produrre compost di qualità. Di fronte a tali esigenze e di fronte anche alle emergenze rifiuti che si potrebbero verificare in Puglia, Calabria e Sicilia e considerando anche che nel centro sud si sta verificando un costante aumento di aziende agrituristiche e di agricoltura biologica appare chiaro che le prospettive per le iniziative di cui parliamo non possano che essere estremanlente positive. E' oltretutto evidente che per le peculiarità imposte dal particolare metodo che si utilizza per ottenere compost alcune figure professionali, in particolar modo i biologi, diventano il fulcro dell'intera attività, non escludendo la possibilità che i professionisti possano corrispondere essi stessi all'imprenditore, se ipotizziamo che gli investimenti iniziali per intraprendere questa atività possono essere relativamente bassi.
Mercato del compost
Recenti stime di mercato hanno evidenziato come la richiesta di compost di qualità sia nettamente superiore rispetto a quello attualmente collocato. Desta stupore ( conoscendo le potenzialità ed i quantitativi ricavabili attraverso la raccolta differenziata del solo organico) il fatto che nel settore dell'agricoltura (compresa quella tradizionale di pieno campo) il compost copre solo il 6,2% delle effettive possibilità, mentre nel settore della cura del verde viene soddisfatto il 12,5% della richiesta potenziale.

Per quanto concerne l'impiego nella hobbistica e nel vivaismo l'impiego e le proporzioni sono rispettivamente del 45% e del 10% , peocentuali sempre riferite alla richiesta potenziale. In sostanza il compost prodotto viene collocato maggiormente nel mercato florovivaistico per il confezionamento di sacchetti per l'utenza domestica, lasciando così "scoperto" tutto il mercato della vendita alle aziende agricole le quali, come si è detto sopra, aumentano in continuo la richiesta di ammendamento dei terreni.Da non trascurare tra l'altro è la possibilità di collocare il compost per la lotta alla desertificazione e per la protezione del territorio (ingegneria naturalistica), attività che sostanzialmente stanno nascendo ora e, ovviamente, il cui mercato è attualmente totalmente scoperto.
Il compostaggio industriale
Negli ultimi anni il compostaggio a livello industriale ha conosciuto una meccanizzazione sempre pià articolata per fronteggiare la crescente esigenza di accorcare il più possibile i tempi di ottenimento del compost maturo; ciò è avvenuto con il fine di allungare i tempi di vita delle discariche a fronte di un possibile recupero di sostanza organica mediante lo spargimento sui terreni; con la meccanizzazione in sostanza si è voluto accelerare i processi di maturazione del compost

Sotto questo aspetto però va ricordato che il compostaggio è un processo naturale e come tale dovrebbe essere ottimizzato non tanto partendo dal punto di vista strumentale (metodo che comunque ha la sua importanza nel processo gestionale) quanto da un punto di vista prettamente biologico. In altre parole riteniamo che il metodo migliore per eseguire il compostaggio, anche quello industriale, derivi anzitutto dall'osservazione dei processi di maturazione della sostanza organica che avvengono spontaneamente in natura.
In natura esistono numerosi esempi di compostaggio spontaneo; fra tanti basterebbe citare la decomposizione della lettiera del bosco e la maturazione del letame, processo quest'ultimo che ancora ai giorni nostri viene praticato da numerosi allevatori. L' unico problema che deriva dal compostaggio spontaneo deriva dal fatto che i tempi di trasfonnazione sono in genere troppo lunghi rispetto ai canoni che devono essere rispettati in un sistema industriale.
Oggi è possibile ottimizzare tutti i processi naturali di compostaggio operando accorgimenti tecnico-pratici (utilizzo di enzimi attivati, rivoltamenti con pale meccaniche, tempi di maturazione ecc) che consentono di ridurre i tempi di ottenimento del compost maturo, di aumentare la richiesta di forza-lavoro, di ottenere compost di qualità con valore economico aggiunto (come si vedrà più avanti questi ultimi vantaggi non sono facilmente ottenibili con la meccanizzazione spinta).

Descrizione sintetica delle fasi del processo di compostaggio
.Il compost o composto (dal latino compositum, ovvero costituito da più sostanze) è una pratica utile a stabilizza biologicamente qualsiasi residuo organico convertendolo in un prodotto finale ricco di humus, dotato di elementi nutritivi di elevate proprietà fisiche, igienicamente sicuro, esente da semi vitali di erbe infestanti.

Il compostaggio è un processo aerobico che si sviluppa essenzalmente in tre fasi:
1. degradazone biochimica ad opera di enzimi idrolitici;
2. trasformazione biologica;
3. maturazione.

Sinteticamente: i composti organici complessi vengono scissi enzimaticamente in elementi più semplici (amminoacidi, acidi grassi, zuccheri per la maggior parte) che vengono assorbiti dalle cellule dei microrganismi ed utilizzate per il proprio metabolismo; nella fase di maturazione avviene il completamento del compostaggio attraverso la umificazione delle matrici.

Approfondiremo di seguito ciascuna delle tre fasi:
l. Nella prima fase (chiamata termofila), che evidentemente deve essere molto rapida e intensa per evitare fenomeni di anaerobiosi, si libera energia sotto forma di calore (la temperatura infatti supera i 60'C e per un compostaggio ottimae dovrebbe superare i 65°C); in questa fase che dura circa un mese e che è la fase limitante di tutto il processo, si ha un'elevata richiesta di ossigeno e la formazione temporanea di composti intermedi di degradazione (acido acetico, propionico e butirrico) che sono tossici per le piante e che vengono velocemente metabolizzati.
2. Nella seconda fase (40:45'C) i processi metabolici diminuiscono di intensità; accanto all'attività batterica se ne evidenziano altre dovute a varie specie di funghi e di attinomiceti che degradano amido, cellulosa e lignina, importanti per la sintesi delle sostanze umiche. In questa fase diminuisce sensibilmente la richiesta di ossigeno e la sostanza organica è sufficientemente stabile quindi non esplica più un'azione tossica sui vegetali. Già in questa fase viene conferito al compost il tipico odore di terriccio fresco; gli attinomiceti hanno un ruolo importante in ciò, perche producono composti aromatici presenti tipicamente nel suolo.
3. La terza fase del processo è caratterizzata da un 'intensa colonizzazione da parte di animali di piccole dimensioni (per esempio i lombrichi) che contribuiscono allo sminuzzamento e al riescolamento dei composti organici e minerali formatisi.
Come si è più volte affermato, durante il compostaggio è necessario mantenere le condizioni ambientali in grado di favorire l'attività microbica. Tra i fattori più importanti da controllare durante l'intero processo possiamo annoverare l'ossigeno, l'umidità e la temperatura.
Per quanto riguarda in particolare l'ossigeno va detto che esso è l'emento ovviamente indispensabile in un processo che è assolutamente aerobico;

l'ossigeno viene fornito alla massa da compostare in due diverse modalità: areazione forzata mediante pompe soffianti e/o rivoltamenti meccanici. Proprio nella prima fase del processo però, dove l'ossigenazione è più importante, è opportuno evitare continui rimescolamenti od insuffiazioni d'aria che porterebbero i cumuli ad un repentino raffreddamento, quindi all'abbattimento della temperatura sopra menzionato. Il tenore di ossigeno nell'atmosfera delle masse deve essere compreso tra il 5 ed il 15%. Al di sotto del 5% prevalgono batteri facoltativi, quindi processi putrefattivi, con produzione (a seconda delle matrici di partenza) di acido sulfidrico, ammoniaca, aldeidi, chetoni ed ammine che conferiscono ciascuna tipici cattivi odori.
Della temperatura si è già parlato in precedenza; è il caso comunque di menzionare il fatto che oltre l'importanza nel processo, le temperature raggiunte causano la riduzione dell'umidità nei materiali e soprattutto l'abbattimento di germi patogeni e di semi infestanti.
Per quanto concerne invece l'umidità, ben sapendo che l'acqua è un altro elemento importante affinche si esplichino le attività microbiologiche, va ricordato che anche il suo controllo nel processo diventa essenziale per evitare decorsi anomali del compostaggio. II range ottimale di umidità nel compostaggio va dal 50 al 55%; al di sotto del 40% si blocca l'intero processo. Vanno quindi controllati non solo l'innalzamento termico del cumulo, ma anche la temperatura dell'ambiente circostante, per apportare, se necessario, ulteriori volumi di acqua.

Dopo questa rapida descizione va anche detto che vi sono altri indici di controllo che possono essere presi in considerazione per controllare meglio l'evoluzione del compostaggio: rapporto carbonio/azoto, pH, presenza di sostanze umiche.
Nel primo caso, C/N all'inizio del processo dovrebbe essere compreso tra 25 e 35. Valori superiori od inferiori causerebbero rispettivamente rallentamento del processo e perdita di azoto per volatilizzazione dell'ammoniaca. Per questo motivo è preferibile, nella scelta delle matrici da compostare, associare residui vegetali (ricchi in carbonio) a residui animali (ricchi in azoto).
Nel secondo caso il range ottimale di attività varia tra 5,5 ed 8, dunque un intervallo che non crea particolari problematiche a meno che alcune matrici di partenza non derivino da attività particolari.
Va altresì ricordato che i parametri chimico-fisici non possono non essere integrati ad alcuni saggi biologici, direi essenziali per esprimere un giudizio complessivo sulla qualità del materiale in esame. Alcuni tra i parametri biologici sono:

  • saggio di fitotossicità: è importante per avere un'idea di quanto alcune sostanze (si parlava in precedenza di acidi grassi a catena corta) possono bloccare la crescita microbica nella prima fase del processo; la loro presenza nel compost finale indica invece una insufficiente stabilizzazione ed una trasformazione non corretta o non completa;
  • saggio respirometrico: garantisce il controllo dello stato di ossigenazione durante l'intero processo;
  • determinazione degli agenti patogeni;
  • saggio di mineralizzazione dell'azoto.
II compostaggio in ambito domestico
Quanto è stato sin qui riportato riguarda la descrizione di vari aspetti del compostaggio con finalità diverse ma sempre ponendo alla base il concetto dell'utilizzo di sistemi più o meno complessi di gestione. Va ribadito tuttavia ciò che è stato detto all'inizio di questo lavoro e cioè che i fenomeni del compostaggio sono stati sfruttati sin dall'antichità e che pertanto anche in ambito domestico i principi su cui si fonda questa tecnica possono essere sfruttati anche per ottenere vero e proprio compost a partire da matrici organiche più selezionate rispetto alla pratica industriale. Resta inteso che è questa una pratica che può essere compiuta sia nella gestione tradizionale dell'attività domestica sia nella cosiddetta "casa ecologica".
Da un punto di vista pratico se da un lato vi è il vantaggio di poter vagliare a monte del compostaggio domestico le matrici da poter impiegare, diventa dall'altro canto molto più difficoltoso operare i controlli per la verifica dei parametri chimico fisici { ossigeno, temperatura, umidità) di processo, verifica che per la verità non ha senso di fronte al metodo empirico con cui di solito si fa compostaggio domestico.
I vantaggi che comunque possono essere tratti possono essere enormi se si tiene in considerazione il fatto che anzitutto il riciclo di materiali organici consente di ridurre le emissioni maleodoranti; in secondo luogo, si realizza la diminuzione del volume e del peso dei rifiuti non organici da conferire nel cassonetto {realizzando importanti economie se si considera che attualmente l'organico nel rifiuto tal quale corrisponde al 30-50% del totale e che in futuro le tariffe per lo smaltimento verranno applicate proprio in base al volume ed al peso dei rifiuti); in ultima analisi poi il compost ottenuto, pur non essendo analizzato compiutamente, non può non essere considerato un valido ammendante {nel senso agronomico del termine) per il giardino o l' orto di casa.
Vale anche per il compostaggio domestico la necessità, dovendo ottimizzare il processo, di utilizzare validi attivatori del processo.
II compostaggio in ambito rurale
Nel mondo agricolo il compostaggio è sempre stato adottato, spesso in modo inconsapevole, con la finalità di riporre nei terreni parte della sostanza organica utilizzata per le coltivazioni; ne sono esempi portanti la maturazione del letame ed il sotterramento dei vegetali dopo la raccolta.
Nel caso di piccole aziende ancora oggi si osservano alcune attività che riconducono alla maturazione di sostanze in cumuli finalizzata alla stabilizzazione e alla umificazione della sostanza organica; è questa un'attività finalizzata all'eliminazione di un rifiuto piuttosto che all'ottenimento di compost.
In aziende di grandi dimensioni, dove le deiezioni e gli scarti in genere vengono ritenuti dei veri e propri rifiuti di cui disfarsi, è cresciuta recentemente la necessità di poter quanto meno ridurre le spese di gestione degli stessi, ciò anche a seguito della pubblicazione del D. Lgs. n° l52/99, modificato dal D. Lgs. n° 258/00.
Sia nelle piccole che nelle grandi aziende, il problema principale che oggi ci si pone è dunque eseguire il compostaggio per ottenere un duplice beneficio: eliminare un rifiuto e ridurre le spese per la concimazione dei terreni. Il compostaggio comunque può essere realizzato sia a livello industriale (raccolta e maturazione di letami e scarti vegetali di varia provenienza) che a livello di singola azienda, con ovvie differenze anche qualitative che però non sono riconducibili a metodi di lavorazione diversi, bensì a diverse miscele di partenza di substrato; in altre parole mentre in in impianto industriale, dati i quantitativi lavorati, va dosata ciascuna matrice, in un sistema più semplice è più conveniente miscelare tutti gli scarti in un unico impianto.

Tecnologie per il compostaggio
Qualsiasi processo produttivo, affinchè sia vantaggioso economicamente presuppone l'accelerazione e la standardizzazione dei processi biologici, al fine di favorire e controllare l'attività dei microrganismi responsabili della trasformazione del substrato attraverso i fattori che ne condizionano direttente lo sviluppo.
Tale controllo può essere portato avanti utilizzando modelli impiantistici che non necessariamente devono prevedere l'uso di macchine per ciascuna fase del compostaggio.
Va infatti ricordato che nonostante l'uso di sistemi tecnologicamente sofisticati, le macchine non possono sostituire l'attività dei microrganismi e degli enzimi, che sono i veri protagonisti delle reazioni biologiche; per lo stesso motivo le macchine più sofisticate non possono essere sfruttate nemmeno per la velocizzazione dei processi, poiche questi ultimi sono dipendenti dall'attività biochimica iniziale.

In generale un tipico impianto di compostaggio dovrebbe essere costituito da;
1. pretrattaento
2. trattamento biologico
3. trattamento fmale

1. serve a ridurre da un lato la putrescibilità dei materiali, dall'altro a prepararli (triturandoli e vagliandoli, se necessario) per la successiva fase; nel caso di r.s.u. tal quali sono necessarie operazioni di rimozione attraverso sistemi vaglianti. Erroneamente quello della putrescibilità e dell'emissione dei cattivi odori è l'aspetto meno curato in questa fase; ma ciò non può che pregiudicare il successo dell'intero processo: si instaurano dei meccanismi di competizione biologica che sono difficili da controllare anche negli impianti più sofisticati e, nello stesso tempo, si verifica un impoverimento di elementi utili {principalmente zolfo e azoto) che pregiudica la qualità finale del prodotto ottenuto.
2. il cumulo di matrici da compostare va considerato un vero e proprio reattore biologico; in questa fase, come si vedrà oltre, si realizza una più o meno veloce degradazione ossidativa ad opera di enzimi idrolitici ed una conseguente proliferazione batterica; a seconda del metodo scelto possono essere utilizzati rivoltatori ed areatori automatizzati oppure si può optare per una semplice movimentazione dei cumuli con pala meccanica, quest'ultima senz'altro meno dispendiosa del precedente metodo.
3. consistono in operazioni necessarie per il confezionamento del prodotto, che deve essere reso fruibile a chi lo deve utilizzare: sistemi di vagliatura più o meno fini consentono di ottenere in teoria un terriccio di qualità.

Questa breve descrizione va commentata con alcune considerazioni dedotte alla luce delle recenti esperienze da più parti avvenute.
Anzitutto non va trascurato il fatto che la standardizzazione del metodo del compostaggio va essenzialmente in due direzioni:
- la prima che predilige una serie di azioni relegate ad un sistema di lavorazione di tipo"chiuso", nel senso che dal momento del conferimento sino al confezionamento del prodotto finale tutte le problematiche legate allo smaltimento del percolato ed al contenimento in emissione di cattivi odor,i vengono generalmente affrontate rispettivamente con la depurazione o l'allontanamento e con l'assorbimento mediante biofiltri. E' questa evidentemente una tipologia di sistema che comporta elevate spese per la gestione complessiva dell'impianto e che nel contempo diventa antieconomica per la perdita di sostanza organica che, d'altronde, di solito non è possibile reimmettere nel ciclo per la complicatezza degli impianti.
- il secondo dei due metodi suddetti consiste nello sfruttare le capacità tamponanti di prodotti enzimatici che, se opportunamente immessi nel ciclo come pretrattanti, consentono di recuperare da un lato il refluo percolato per reimmissione nel ciclo produttivo, dall'altro, bloccando le fermentazioni putrefattive, impediscono l'emissione di sostanze utili per il compost finale e fastidiose invece per la popolazione circostante gli impianti; tale metodo non implica la presenza di strutture particolarmente complesse poiche tra le ridotte movimentazioni necessarie ed i trattamenti enzimatici in pratica, è possibile eseguire il compostaggio all'aria aperta, senza particolari precauzioni e, quindi, senza investimenti economici aggiuntivi.

Legislazione sul compostaggio: tipologie di compost e compost-simili
A fronte di una situazione deficitaria sotto diversi aspetti (tecnico-commerciale) la normativa italiana si presenta all'avanguardia in questo campo. Già nel dai primi anni '80 è stato disciplinato il trattamento dei rifiuti mediante il compostaggio; la Legge 748/84 e successive modificazioni ed aggiornamenti, infatti, ha previsto la possibilità di ottenere "ammendanti organici" ottenuti attraverso trattamenti biologici vari (fermentazione, trattameno enzimatico), partendo da matrici quali r.s.u., deiezioni zootecniche, scarti agroalimentari di vario tipo. Di recente (d.lgs 22/97 e successive modificazioni ed aggiornamenti e D. lgs 152/99 e D. Lgs.258/00) è stata poi rafforzata l'importanza della legge 748 circa anche l'utilizzo di matrici di partenza.
Elenchiamo alcuni esempi di fertizzanti tratti dalla Legge 748/84 e successive modificazioni; in questi casi non si può parlare ovviamente di compost giacchè si tratta chiaramente di prodotti ottenuti da una prima fase di degradazione, essi sono comunque inerenti l'argomento trattato perche consentono l'allargamento delle opportunità professionali di cui si parlava in premessa:
A. Ammendante organico naturale - Prodotto ottenuto mediante idrolisi catalitico-enzimatica delle acque di vegetazione delle olive.
B. Carniccio fluido in sospensione - Sospensione di residui della lavorazione della carne solubilizzati e parzialmente idrolizzati.
C. Epitelio animale idrolizzato - Residui idrolizzati di epitelio animale da concerie e macelli
D. Ammendante vegetale composto - Prodotto fermentato a base vegetale contenente sostanze di origine animale
E Gesso di defecazione - Prodotto ottenuto da idrolisi mediante enzimi e calce di materiali biologici

Ecco infine le tre categorie di compost definite dalla Commissione tecnico-consuntiva per i fertilizzanti; analogamente ai composti appena descritti:

  • Ammendante compostato verde (scarti di origine vegetale escluse alghe e piante marine)
  • Ammendante compostato misto (fraz. organica di RSU, scarti di origine animale, attività industriali, vegetali)
  • Ammendante torboso composto (1 e/o 2 + torba)

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