GAIA spa: è la società dei 115 Comuni astigiani che ha realizzato e gestisce il sistema impiantistico per il trattamento, recupero e smaltimento dei rifiuti.4 impianti - valorizzazione, TMB, compostaggio, discarica - e 9 ecostazioni.126 dipendenti – 90.000 t di rifiuti trattati – 16 milioni di € di fatturato.

Tutto il sistema è certificato qualità, ambiente, sicurezza, responsabilità sociale ed EMAS.

Is the company that realized and manages the system for the treatment, recovery and disposal of waste coming from municipalities of Asti Province.4 plants – Recovery, Mechanical Biological Treatment, Composting plant, Landfill, 9 Stations for waste receiving available for citizens. 126 employees – 90.000 t of treated waste a year – 16 million euros revenue.GAIA spa got quality, environment and security certifications (ISO9001, ISO14001, OHSAS18001), as well as EMAS and Corporate Social Responsibility certificates.

POLITECNICO DI TORINO: da oltre 150 anni è una delle istituzioni pubbliche più prestigiose a livello italiano ed internazionale nella formazione,

ricerca, trasferimento tecnologico e servizi in tutti i settori dell’Architettura e dell’Ingegneria.

It is known both in Italy and abroad as a leading institution to study engineering and architecture. Tradition combines with innovation to make its campus a stimulating environment offering a wealth of opportunities.

PROGRAMMA LIFE+: è lo strumento finanziario adottato dall’Unione Europea per sostenere i progetti a scopo ambientale e di conservazione della natura in tutta Europa. Dal 1992 LIFE ha co-finanziato 4.171 progetti, contribuendo con circa €3.4 miliardi di euro alla salvaguardia dell’ambiente e del clima.

LIFE is the EU’s financial instrument supporting environmental, nature conservation and climate action projects throughout the EU. Since 1992, LIFE has co-financed some 4 171 projects, contributing approximately €3.4 billion euros to the protection of the environment and climate.

GAIA spa - Coordinatore del progetto

• Costruzione dei sistemi di captazione del biogas, ricircolo del percolato e monitoraggio• Gestione e organizzazione attività• Regolazione dei sistemi• Acquisizione dei dati (produzione e composizione biogas e percolato)• Azioni di divulgazione• Monitoraggio ambientale (studio delle emissioni di biogas dalla discarica e rilevazioni

topografiche per il monitoraggio degli assestamenti discarica).

• Set up of the experimental systems: biogas extraction system, leachate injection system and monitoring system

• Project management• Systems regulations• Data acquisition (biogas and leachate production and composition)• Dissemination actions• Environmental monitoring (greenhouse emissions and topographic surveys)

POLITECNICO di TORINO - Partner

• Installazione sistema di monitoraggio geofisico (Dipartimento DIATI)• Caratterizzazione geofisica e monitoraggio con sensori di resistività elettrica all’interno dei

rifiuti (stima della distribuzione del percolato all’interno della discarica) (Dipartimento DIATI)• Studio LCA- Life Cycle Assessment (confronto tra Vasca A1 e A2) (Dipartimento DISAT)• Simulazione in laboratorio con lisimetro (Dipartimento DISAT)• Interpretazione dei dati• Divulgazione scientifica

• Set up of the geophysical monitoring system (DIATI Department)• Geophysical characterization of the landfill and monitoring (DIATI Department)• Life Cycle Assessment (comparison between cell A1 and A2) (DISAT Department)• Laboratory simulation through a lisimeter (DISAT Department)• Data interpretation• Scientific dissemination

Una discarica dovrebbe contenere solo quei rifiuti che non possono essere riciclati o recuperati, ma al momento resta ancora una tecnologia ampiamente utilizzata, nono-stante ci sia un’attenzione sempre maggiore verso il tema del riciclo e del riuso.Il progetto Bio.Lea.R. (Biogas Leachate Recovery), cofinanziato dal programma LIFE+ della Commissione Europea e realizzato da G.A.I.A. S.p.A. con il Politecnico di Torino, sperimenta la gestione non convenzionale di un lotto della discarica per rifiuti non pericolosi di Cerro Tanaro (AT), come bioreattore.

Landfills should contain only waste that can’t be recycled or reused, but today they still represent a widespread technology, although recycling and reuse are becoming increasingly important.Bio.Lea.R. project (Biogas Leachate Recovery), which is co-financed by the European Commission through the LIFE+ Programme and it is realized by G.A.I.A. S.p.A. together with the Politecnico di To-rino, experiments the management as a bioreactor of the landfill for non-hazardous waste in Cerro Tanaro (North-west of Italy).

DIsCARICA-BIOREATTORE: tecnologia che mira ad accelerare la biodegradazione della frazione organica presente nei rifiuti deposti in discarica, mantenendo una percentuale di umidità adeguata attraverso il ricircolo controllato di percolato o di acque di scarto (alternativa alla discarica convenzionale “dry tomb” per cui l’ ingresso di liquidi è limitato per ridurre la produzione di percolato).Obiettivo: contenere il periodo di post-gestione della discarica entro trent’anni con: 1. più veloce stabilizzazione della frazione biodegradabile 2. maggior produzione di biogas concentrata nei primi anni dopo la chiusura della discarica 3. aumento della qualità del biogas per una produzione più efficiente di energia

BIoreaCTor laNdfIll: technology using a controlled injection of leachate or waste water to keep a suitable moisture in order to quicken the biodegradation of the waste organic matter (Bioreactors are alternative to the traditional dry-tomb landfill where liquid inputs are restrained to decrease leachate production).objective: to restrain within thirty years the landfill after-life period through:1. a faster stabilization of the organic matter2. an increase in biogas production during the first years of the landfill aftercare period3. an increase in biogas quality for a more efficient electricity production

I risultatiLa sperimentazione con il ricircolo di percolato all’interno della discarica è durata poco meno di due anni, un periodo troppo breve rispetto al tempo in cui si sviluppano i processi naturali di biodegradazione dei rifiuti (30-50 anni). I risultati ottenuti in laboratorio con il lisimetro han-no mostrato un aumento significativo della produzione di biogas, e una diminuzione progressiva della concentrazione di inquinanti nel percolato ricircolato. Al momento gli stessi risultati non sono ancora osservabili in campo, ma in alcuni pozzi di captazione si è osservato un aumento di produzione, anche se a questo trend sono seguiti periodi di variazioni troppo ampie per attribuirli esclusivamente all’aumento di umidità nei rifiuti.

The leachate injection experiment lasted approximately two years, a shorter period than the time required by waste biodegradation processes (30-50 years). Results obtained with the lisimeter by Politecnico di Torino showed a significant increase in biogas production and a progressive decrease of pollutants concentration in leachate injected. At the moment at the full-scale plant similar results haven’t been noticed yet, but some biogas wells revealed a production increase, even though this trend was followed by periods of too variable production to be entirely ascribed to leachate injection.

L’aumento di produzione di biogas è stato osservato in particolare nel periodo estivo, con un calo nei mesi invernali: sarebbe utile in futuro controllare la temperatura del liquido ricircolato che, se mantenuta a valori medio-alti come quelli registrati in estate, potrebbe influire sulla pro-duzione di biogas.Il monitoraggio geofisico mostra che il percolato ricircolato raggiunge 6-7 metri di profondità: informazione utile per futuri impianti di ricircolo più efficienti. Il monitoraggio topografico sulla superficie della discarica ha evidenziato un assestamento più evidente in corrispondenza dei punti di ricircolo percolato.

The increase in biogas production was measured especially during the summertime, followed by a decrease throughout the cold months: a future innovation could be the control of leachate injected temperature, to be maintained around medium-high values (as the ones measured in the summertime) that could successfully influence the biogas production.Geophysical monitoring shows that leachate injected is 6-7 meters deep into waste: a useful data for the set up of future injection plants.The topographic survey on the landfill surface showed a greater waste settlement around the wells where leachate was injected.

Produzione biogas ericircolo

percolatoPozzo CTB107

CTB107 CH4 m3/hand leachate

injected

Assestamenti

Wastesettlement

Produzionebiogas ericircolo

percolatoPozzo CTB110

CTB110 CH4 m3/hand leachate

injected

BENEFICI AMBIENTALI • Riduzione delle emissioni in atmosfera • Rapida stabilizzazione della discaricaBENEFICI ECONOMICI • Riduzione del periodo di post gestione • Incremento dell’energia elettrica rinnovabile ricavata dal biogas

Raggiungibili attraverso:• Ottimizzazione della produzione di biogas • Aumento dell’attività microbica e maggiore produzione di biogas • Monitoraggio della distribuzione dell’umidità con indagini geofisiche sulla conducibilità• Studio della correlazione tra regolazione dell’umidità dei rifiuti e aumento della

produzione di biogas, per realizzare un sistema di umidificazione dei rifiuti efficace ed efficiente• Riduzione dei costi e rischi nella gestione post chiusura • Gestione più sostenibile dei rifiuti in discarica • Possibilità di ulteriori studi tecnici per lo sviluppo di tecnologie innovative• Ottimizzazione dei processi a scala reale, su un impianto esistente

RIs

uLT

ATI A

TTEs

IEx

PEC

TEd

REs

uLT

s

• Sitointernethttp://biolear.eu• Database web-GIS consultabile dalla sezione “Dati” del sito http://biolear.eu • Visite guidate: nel corso del progetto sono state organizzate diverse attività divulgative e

visite all’impianto sperimentale che hanno coinvolto 198 persone nel 2011, 270 persone nel 2012, 214 persone nel 2013, 455 persone nel 2014 e 855 persone nel 2015.

• Prodotti informativi (applicazione interattiva della discarica, video del progetto, animazione 3D, technical pamphlet) consultabili nella sezione “Media” del sito http://biolear.eu

Iniezione dei f luidi - Liquid injection

dissemination

• Project website http://biolear.eu• Web-GIS Database available from menu “Data” at http://biolear.eu • Guided visits involved 198 people in 2011, 270 in 2012, 214 in 2013, 455 in 2014 and 855 in 2015.• Dissemination materials (landfill virtual App, project video, 3D animation, technical pamphlet)

available from menu “Media” at http://biolear.eu

eNvIroNmeNTal BeNefITs• Reduction of greenhouse emissions• Faster landfill waste stabilizationeCoNomIC BeNefITs• Reduction of the landfill afterlife period• Increase of renewable electricity produced from landfillgas

Working method:• Enhancement of biogas production• Induction of a greater microbial activity for an increase in biogas production• Geophysics surveys to monitor moisture distribution into the waste• Correlation between biogas production and regulations of leachate injections, in

order to realize an efficient recirculation system• Reduction of costs and risks during the aftercare period• Eco-friendly management of the landfill• Support for future technologies• Full-scale bioreactor experiment

Il sito sperimentale di GAIA a Cerro Tanaro (AT):

• Vasca A1 della discarica, un bioreattore retrofit anaerobico del volume di circa 360.000 m3 di rifiuti urbani pretrattati (con Trattamento Meccanico Biologico - TMB), la cui copertura è stata terminata nel Giugno 2013

• Vasca A2 della discarica, la parte gestita in modo convenzionale senza ricircolo di percolato, utilizzata come confronto

• Vasca B della discarica, la parte attualmente in coltivazione

The experimental site:

• Cell A1 is a retrofit anaerobic bioreactor of about 360.000 m3 volume filled with pretreated municipal solid waste (Mechanical Biological Treatment), which was equipped with a waterproof capping in June 2013• Cell A2 represents the standard comparison term, managed as a traditional landfill,

without leachate injections• Cell B is the operating area for current disposal

• Pubblicazione di articoli su riviste tecniche e paper scientifici*• Organizzazione e partecipazione a conferenze (Sardinia Symposium 2011, conferenza

regionale «On air» 2012 e Cinemambiente 2012, Ecomaster 2013, Eco-workshop 2014, Ecomondo 2012-2014, Venice Symposium 2014, conferenza nazionale presso “Labelab - Fare i conti con l’ambiente Ravenna 2015”, “Near Surface Geoscience 2015”).

dissemination

• Pubblication of articles on reviews and scientific papers*• Organization and attendance to conferences (Sardinia Symposium 2011, Regional conference

«On air» in 2012 and Cinemambiente 2012, Ecomaster 2013, Eco-workshop 2014, Ecomondo 2012-2014, Venice Symposium 2014, National conference at “Labelab - Fare i conti con l’ambiente Ravenna 2015”, “Near Surface Geoscience 2015”).

Captazione del Biogas - Biogas extraction

Ricircolo di percolato: porta in soluzione i componenti da decomporre, oltre che i microrganismi responsabili della degradazione dei rifiuti, stimolando l’attività microbica e la biodegradazione in tempi più brevi. sistema di monitoraggio: sonde di temperatura e conducibilità calate all’interno di pozzi verticali o disposte sulla superficie della discarica per evidenziare la distribuzione del percolato.

leachate injection: it makes organic matters available for biodegradation, as well as microrganisms responsible for waste degradation.monitoring system: temperature and conductivity probes dropped into vertical wells or laid on the landfill surface for the evaluation of leachate distribution into the waste.

Per divulgare i risultati è stata realizzata un’applicazione scaricabile dal sito www.biolear.eu che permette di visionare virtualmente l’impianto sperimentale e i dati più rilevanti.

A software application can be downloaded from the project website www.biolear.eu in order to f ind out the most important results and to surf the virtual landf ill.

sistemi di tubazione in polietileneHDPE pipes

3 stazioni di regolazione collegate in parallelobiogas regulation stations

pozzi di captazioneextraction wells

vasche di stoccaggiodel percolato

leachate storage

impianto dipressurizzazione

pumping plant

tubi forati in HDPEHDPE pierced pipes

NH4+ mg/l

*GodioA.,AratoA.ChiampoF.,RuggeriB.,DiAddarioM.,FischettiM.,PerissinottoE.2014.LiquidinjectiontoenhancebiogasproductioninlandfillforpretreatedmunicipalsolidwastesBio.Lea.R.Project(LIFE+Program).DiAddarioM.,RuggeriB.,ChiampoF.2014.Enhancedbiogasproductionoflowbiodegradablefractionofmunicipalsolidwastevialeachaterecirculation:experimentalsimulation.AratoA.,AgostiniE.,GodioA.2014.Geo-electricalcharacterizationandmonitoringofawastelandfillforitsfutureexploitationasabioreactor.NearSurfaceGeoscience2014TuPA111

COdmg/l

-

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

NH4

+

mg/l

NH4

+

mg/l

Leachate produced

Leachate injected

-

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

COD mg/l

COD mg/l

Leachate produced

Leachate injected

cogeneratoreinternal combustion

engine