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Repubblica Ceca
Università di tecnologia di Brno

Il campionamento dei rifiuti nell'era digitale

"La soluzione digitale sviluppata aumenta significativamente l'efficacia della procedura di campionamento. Introduce una metodologia sistematica, contribuisce alla coerenza dei risultati e consente la supervisione a distanza e l'elaborazione e la presentazione dei dati. Lasoluzione soddisfa le esigenze della gestione digitale dei rifiuti 4.0". Dr. M. Pavlas - Università di Tecnologia di Brno, Repubblica Ceca

La minaccia ambientale globale dei rifiuti urbani

Dott. M. Pavlas

Lo scarico dei rifiuti urbani è una minaccia globale per il nostro ambiente e per tutte le forme di vita.

Attualmente si registra una netta tendenza alla riduzione del conferimento in discarica, in quanto i Paesi si orientano costantemente verso metodi alternativi di riciclaggio e incenerimento, laddove non è possibile utilizzare i materiali.

Il dottor Martin Pavlas, professore associato presso l'Istituto di Ingegneria di Processo della Facoltà di Ingegneria Meccanica dell'Università di Tecnologia di Brno, nella Repubblica Ceca, sta svolgendo un'importante ricerca nell'ambito di un progetto dell'UE sul campionamento dei rifiuti urbani.

Con l'aiuto di Mergin Maps e QGISsta conducendo un'ampia indagine sulla composizione dei rifiuti urbani nella Repubblica Ceca. Insieme a Peter Petrik di Lutra Consultingè stato sviluppato uno strumento unico basato su GIS per il campionamento dei rifiuti. Questo include un prototipo di applicazione mobile basata su Mergin Maps per il campionamento dei rifiuti sul campo.

Motivazione

Il progetto di campionamento ha tre motivazioni principali:

1. I cittadini sono consapevoli del contenuto dei loro rifiuti solidi residui, ad esempio quanta plastica, vetro, carta, ecc. viene gettata, e possono essere motivati a riciclare.

2. I Comuni sono motivati a partecipare all'indagine, al fine di migliorare i loro sistemi di raccolta e trattamento dei rifiuti.

3. Il Ministero dell'Ambiente ceco riferirà all'UE la composizione media ottenuta con questa metodologia specifica, in modo da dimostrare i cambiamenti positivi nella gestione dei rifiuti in linea con gli obiettivi futuri dell'UE.

Bidoni da campionare (Foto: M. Pavlas)

Piano di campionamento

Il piano proposto e già attuato in 10 aree dal dottor Pavlas e colleghi comprende un approccio innovativo al campionamento dei rifiuti urbani, basato su QGIS. Il suo scopo è quello di dettagliare dove, con quale frequenza e come campionare i rifiuti solidi urbani. L'obiettivo finale dell'UE per i Paesi è quello di recuperare materialmente il 65% dei rifiuti riciclati entro il 2035, quindi la conoscenza del contenuto preciso dei rifiuti urbani è di grande importanza per raggiungere questo obiettivo.

Stato della gestione dei rifiuti in Cechia

L'attuale quantità di rifiuti urbani prodotti nella Repubblica Ceca è di 536 kg pro capite all'anno. Nonostante i cittadini abbiano accesso a vari cassonetti per il riciclaggio, più del 50% rimane come rifiuto misto. Solo il 40% viene recuperato, un valore molto inferiore all'obiettivo UE del 65%. È di vitale importanza conoscere la composizione dei rifiuti misti, per raggiungere gli obiettivi futuri e per motivare i comuni e i cittadini a differenziare e riciclare più rifiuti domestici.

Assistenza da parte di Lutra Consulting

Soluzione GIS sviluppata (Fonte: M. Pavlas)

Martin Pavlas afferma: "Dal momento che viviamo nell'era digitale, abbiamo deciso di sviluppare uno strumento automatizzato in grado di assisterci nel campionamento e nella documentazione del campionamento. Insieme al nostro partner, Lutra Consulting, abbiamo sviluppato una soluzione GIS composta da due parti".

1. Una soluzione GIS desktop è basata su QGIS e sul plugin personalizzato con strumenti automatizzati per la pianificazione dei campionamenti.

2. Mergin Maps è utilizzato per acquisire i dati sul campo ed è disponibile per iOS e Android, sia online che offline. Assiste gli operatori sul campo nell'accesso ai punti di campionamento tramite mappe e nella navigazione verso il punto di campionamento successivo.

"Per noi era importante che fosse in grado di lavorare offline", afferma Martin Pavlas.

Campionamento casuale

Con il sostegno del Ministero dell'Ambiente ceco, è stata sviluppata una nuova strategia per le analisi, in conformità alla norma europea EN14899: "Caratterizzazione dei rifiuti - Campionamento dei materiali di scarto - Quadro per la preparazione e l'applicazione di un piano di campionamento".

La nuova metodologia prevede che i campioni vengano prelevati direttamente dai contenitori, quindi viene effettuato un campionamento casuale stratificato.

Da 10 cluster di comuni è stato selezionato un comune rappresentativo per ogni cluster in cui sono state condotte le analisi. Tre squadre erano situate a Praga, Brno e Jihlava - una in ogni città - da dove si sono recate nei vari siti selezionati. 

Utilizzo pratico di Mergin Maps 

Da migliaia di contenitori, il numero si riduce a solo 10, che vengono selezionati a caso per il campionamento. I campioni vengono prelevati, documentati e trasportati al sito dove avviene la caratterizzazione.

Per questo progetto sono state sviluppate funzioni specifiche da Lutra Consulting, che sono state integrate in QGIS come plugin. Successivamente, sono stati preparati progetti specifici per l'applicazione mobile.

QGIS progetto (Fonte: M. Pavlas)

Nella fase di verifica, gli operatori sul campo utilizzano il sito Mergin Maps per controllare ogni cassonetto - prima per navigare verso il cassonetto, poi per registrare le informazioni di base sul cassonetto - volume, colore, tipo di rifiuti e contenuto. Annotano anche le coordinate GPS, la data e l'ora. L'applicazione mobile facilita la comunicazione di queste informazioni. I dati vengono sincronizzati su QGIS, controllati e ulteriormente elaborati. La documentazione e i protocolli vengono generati automaticamente in QGIS.

Mergin Maps interfaccia di ingresso

Caratterizzazione dei rifiuti

I campioni specifici vengono poi caratterizzati a mano e suddivisi in circa 30 frazioni. Il personale accademico e gli studenti dell'Università di Tecnologia di Brno assistono nella caratterizzazione, così come alcuni abitanti dei rispettivi siti.

Persone che differenziano i rifiuti (Foto: Jiří Gregor)

Vantaggi di Mergin Maps

Il dott. Pavlas apprezza il fatto che Lutra Consulting sia stato in grado di sviluppare una soluzione unica e innovativa per questo scopo, che lui e i suoi colleghi sono ora in grado di utilizzare senza problemi, nonostante all'inizio, come ingegneri meccanici, avessero poca o nessuna esperienza di questa tecnologia! Inoltre, ha scelto questa soluzione basata su QGIS come la più conveniente a lungo termine, poiché questo progetto dipende da una sovvenzione dell'UE. 

Martin Pavlas conclude: "La conoscenza della composizione dei rifiuti è importante per il miglioramento dei sistemi di raccolta". Apprezza questo strumento unico basato sul GIS, sviluppato in collaborazione con Lutra Consulting , e cita: "Questo strumento può essere molto utile anche per il campionamento di altri tipi di rifiuti e materiali".

Mergin Maps è orgogliosa di essere parte della soluzione al problema dei rifiuti urbani come minaccia per il nostro ambiente.

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