Analisi intelligente dei rifiuti organici in tempo reale
Soluzioni per riconoscere le impurità, stimarne il peso e misurare la qualità della differenziata
La soluzione proposta dovrà:
- Distinguere in modo affidabile i rifiuti organici dai materiali non organici.
- Identificare automaticamente le categorie di impurità.
- Stimare con elevata precisione il peso di ogni categoria di impurità.
- Calcolare il peso netto della frazione organica, escluse le impurità.
- Generare dati di caratterizzazione affidabili per il controllo qualità, le decisioni operative e il monitoraggio delle prestazioni dei sistemi di raccolta differenziata dell’organico.
- Fornire misure precise, robuste e ripetibili, utilizzabili come indicatore oggettivo per determinare i rimborsi agli enti locali dal fondo finanziato dalla tassa sullo smaltimento dei rifiuti.
La challenge promossa dall’Agenzia dei rifiuti della Catalogna riguarda lo sviluppo di un sistema automatizzato per migliorare il servizio di caratterizzazione della frazione organica dei rifiuti urbani raccolta separatamente. L’obiettivo prioritario è rilevare la quantità e il peso delle impurità presenti nel materiale conferito agli impianti. Idealmente, la soluzione dovrebbe anche riconoscere le diverse tipologie di materiali impropri e determinarne il peso, distinguendolo da quello della componente organica. La consultazione di mercato intende raccogliere informazioni dagli operatori economici sulle possibilità di risposta a questa esigenza.
Il contesto è quello di una raccolta differenziata dell’organico ampiamente diffusa in Catalogna, con modelli che comprendono il porta a porta, i contenitori chiusi con identificazione dell’utente e i contenitori aperti. I rifiuti raccolti vengono trasportati a 14 impianti di compostaggio e 8 impianti di digestione anaerobica. Qui il materiale è sottoposto a pretrattamento per separare i contaminanti e recuperare la maggiore quantità possibile di sostanza organica, destinata alla produzione di biogas e/o compost utilizzabile in agricoltura.
La presenza di materiali estranei ostacola il trattamento biologico e riduce la qualità del compost come fertilizzante. Tra gli impropri rientrano vetro, carta e cartone, plastiche e sacchetti non compostabili, metalli ferrosi e non ferrosi, tessili, prodotti tessili sanitari, rifiuti pericolosi, ingombranti e altri materiali non compostabili. Misurare correttamente queste componenti è quindi essenziale per valutare la qualità della raccolta e controllare i flussi in ingresso agli impianti.
Il servizio di caratterizzazione è operativo dal 2006 e prevede circa 2.000 controlli all’anno negli impianti catalani. L’Agenzia dispone di circa 2.000 rapporti di caratterizzazione, corredati da immagini del materiale iniziale e delle diverse frazioni separate durante l’analisi. Questi documenti descrivono il processo attuale e la varietà dei materiali da riconoscere, offrendo un riferimento concreto per comprendere il problema affrontato dalla challenge.
La procedura attuale si basa su campionamento, separazione manuale e pesatura. Dopo l’identificazione della provenienza, del circuito di raccolta, del veicolo e della quantità scaricata, il lotto viene omogeneizzato. Attraverso successive operazioni di quartatura si ottiene un campione rappresentativo di circa 250 kg. Il materiale viene quindi trasferito su un piano di lavoro e suddiviso tra frazione compostabile e frazioni improprie. Ogni componente è raccolta in contenitori identificati e precedentemente tarati, pesata e documentata fotograficamente. I dati e le fotografie vengono inseriti nel sistema informatico SDR, che genera i bollettini da sottoporre alla validazione dell’Agenzia.
La soluzione dovrà confrontarsi con le condizioni operative degli impianti e con un materiale eterogeneo. Il protocollo richiede di limitare compattazione, perdita di percolato e contaminazione del campione. La caratterizzazione deve avvenire rapidamente dopo il conferimento: il tempo massimo di stoccaggio è di 24 ore da giugno ad agosto e di 48 ore negli altri mesi. Il nucleo della sfida consiste nell’automatizzare la quantificazione ponderale degli impropri, non soltanto nel rilevarne visivamente la presenza.
La qualità dell’organico ha anche conseguenze economiche per gli enti locali. Il meccanismo descritto prevede un rimborso di 34 euro per tonnellata trattata con impurità inferiori al 20% e un rimborso per la raccolta di 12 euro per tonnellata, dipendente dal livello di impurità. Migliorare la caratterizzazione significa quindi supportare sia il controllo ambientale sia la determinazione dei rimborsi collegati alla qualità dei conferimenti.