Stoccaggio di rifiuti all'aperto:quali distanze di separazione occorre mantenere per ridurre il rischio incendio?

Il presente lavoro intende discutere il tema del deposito all'aperto dei rifiuti, approfondendo la soluzione tecnica della interposizione della distanza di separazione tra stoccaggi e tra stoccaggi e opere da costruzione. 

Le attività di gestione dei rifiuti e i depositi all'aperto

Come noto, allo stato non è prevista tra le attività soggette ai controlli di prevenzione incendi, di cui all'Allegato I del DPR 151/2011, una attività che inquadri in modo specifico gli impianti di trattamento/deposito dei rifiuti.

Tuttavia, è possibile sovente rinvenire in tali impianti un coacervo di attività, declinate nel suddetto Allegato I, la cui progettazione antincendio deve essere concepita in accordo al codice di prevenzione incendi.

In tale ottica, appare utile sottolineare che la eterogeneità e la peculiarità del rifiuto impongono al progettista la necessità di riporre massima attenzione nell'espletamento della valutazione del rischio di incendio e, in particolare, nell’analisi delle possibili cause di incendio e delle misure dedicate di prevenzione e protezione da porre in essere.

Le principali cause di incendio
Dalla letteratura scientifica e tecnica di settore è possibile acquisire utili informazioni circa le principali cause di incendio in impianti di gestione dei rifiuti. Ad esempio, con riferimento allo studio delle cause di incendio negli impianti di trattamento meccanico dei rifiuti, si desume che le principali cause sono riconducibili sostanzialmente alla presenza di rifiuti “caldi” o pericolosi (31%), all’autocombustione (24%), alla presenza di superfici con elevata temperatura (5%), a guasti elettrici (7%), a lavorazioni a caldo (5%), all’attrito ed allo sfregamento (9%). Il restante 19% racchiude altre cause di minore importanza [4].

Ciò premesso, il presente lavoro intende approfondire, dal punto di vista della sicurezza antincendio, le attività di deposito all'aperto di rifiuti, con un focus sulla misura della interposizione delle distanze di separazione tra sorgenti e bersagli anche attraverso un confronto tra riferimenti normativi e tecnici di letteratura.

Il rischio di incendio nei depositi all'aperto di rifiuti 

In relazione ai depositi all'aperto, la propagazione dell'incendio può essere connessa a diversi meccanismi quali [5]:

• collasso delle pile di rifiuto imballato già in combustione;

• rotolamento del materiale in combustione attraverso l'area di stoccaggio;

• proiezione di favile su cumuli vicini;

• trasmissione del calore da un cumulo in combustione ad un cumulo posto nelle vicinanze, con innalzamento della temperatura fino a quella di accensione del materiale. 

La presenza di materiali eterogenei può incrementare il rischio di incendio e/o agevolare la propagazione dello stesso. Inoltre, alcuni materiali potrebbero avere un basso rischio di autocombustione ma bruciare rapidamente se innescati da una sorgente esterna.

Ad esempio, lo stoccaggio di rifiuti combustibili, quali ad esempio la carta, in prossimità di materiali con elevato rischio di autocombustione (es. frazione organica) non è raccomandabile [5].

Il deposito, di regola, è organizzato con stoccaggi di rifiuti omogenei con proprio codice CER (Catalogo Europeo dei Rifiuti); tuttavia, occorre porre adeguata attenzione nell'approntamento degli stoccaggi stessi, per ridurre il rischio di incendio.

Ad esempio, potrebbe risultare opportuno disporre gli stoccaggi di materiali incombustibili (es. vetro, materiali ferrosi, inerti) tra i depositi di materiali combustibili, al fine di limitare la propagazione dell'incendio.

Una misura decisamente efficace nel concepire il layout del deposito è la interposizione di adeguate distanze di separazione, di cui si dirà nel dettaglio appresso. 

In alcuni casi, potrebbe essere valutato il ricorso allo stoccaggio in baia o bunker, ovvero in ambiente delimitato. Tale soluzione dovrebbe essere concepita, a titolo esemplificativo e non esaustivo, in modo da [5]:

• consentire sempre l'accesso ai soccorritori (ad esempio, avere almeno un lato libero e accessibile ad adeguata distanza di separazione da altri cumuli);
• garantire un franco di sicurezza libero (almeno 1 m.) tra l'altezza massima del cumulo e l'estremità superiore delle pareti di contenimento del bunker, in relazione all'altezza di fiamma;
• assicurare una delimitazione con pareti di adeguato spessore, in materiale incombustibile e compatibile con il rifiuto stoccato, ed oggetto di regolare ispezione per verificare l'eventuale presenza di crepe o discontinuità (è raccomandato il calcestruzzo).

Con riferimento allo stoccaggio dei rifiuti in balle, l'imballaggio dei rifiuti può ridurre la probabilità di insorgenza dell'incendio. L'innesco delle balle da sorgenti esterne può risultare più difficile; tuttavia, una volta innescate, l'incendio può risultare più complesso da estinguere, a causa della concentrazione del materiale. 
Nel caso della disposizione in verticale delle balle, è molto probabile che l'incendio possa svilupparsi e propagarsi più velocemente a causa del cosiddetto “effetto camino”. Per ridurre tale fenomeno, potrebbe essere conveniente disporre le balle in modo sovrapposto ed alternato (disposizione piramidale), così da interrompere gli spazi verticali tra le pile [5].
Tale disposizione non incide sulla massima temperatura di combustione, una volta che l'incendio è pienamente sviluppato; tuttavia, può contribuire a raddoppiare il tempo necessario affinché si raggiunga tale temperatura, rendendo quindi più agevoli le operazioni di spegnimento, nonché favorire la stabilità dell'accumulo [5]. 

In generale, le misure che possono concorrere a ridurre il rischio di propagazione dell'incendio in un deposito di rifiuti sono riassumibili nelle seguenti [5]:

• disporre i cumuli in modo da contenere il trasferimento di calore dalla sorgente al bersaglio (ad esempio, disposizione dei cumuli non in modo parallelo);
• considerare l'effetto della inclinazione del cumulo sul fenomeno del trasferimento del calore e sulla stabilità del cumulo stesso (ad esempio, prevedere una inclinazione dei lati del cumulo di rifiuti sciolti non superiore a 45°);
• interporre adeguate distanze di separazione tra i cumuli o realizzare barriere fisiche in materiali incombustibili (ad esempio, lo stoccaggio in baia o bunker);
• conformare ogni pila di rifiuti imballati in modo da limitare lo sviluppo e la diffusione dell'incendio all'interno della pila stessa.

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La distanza di separazione nei depositi all'aperto di rifiuti

Come appena rappresentato, è evidente che una delle principali misure tecniche da considerare nell'ambito dei depositi all'aperto è la distanza di separazione tra i cumuli e tra questi e le opere da costruzione.

Come noto, il capitolo S.3 “Compartimentazione” del codice di prevenzione incendi, indica che la compartimentazione è realizzata anche mediante la interposizione di distanze di separazione, tra opere da costruzione o altri bersagli combustibili, altresì ubicati in spazio a cielo libero. Tra le sorgenti e i bersagli rientrano pure i depositi di materiali combustibili all'aperto.

Come poi approfondito all'interno del predetto capitolo, l'interposizione di distanze di separazione in spazio a cielo libero tra ambiti della stessa attività o verso altre attività consente di limitare la propagazione dell'incendio.

E' appena il caso di rammentare che, in soluzione conforme, il progettista può impiegare la procedura tabellare indicata dal codice oppure la procedura analitica, sempre declinata dal codice, imponendo un valore di 12,6 kW/m² per la soglia E_soglia di irraggiamento termico al bersaglio, connesso all'incendio della sorgente analizzata. Tale valore è ritenuto conservativo in quanto rappresenta il riferimento limite convenzionale entro cui non avviene l'innesco del legno in aria stazionaria.

La determinazione della distanza di separazione mediante metodo tabellare

Si sintetizza di seguito il metodo tabellare proposto dal codice, utile per un confronto con le informazioni desumibili da alcune fonti bibliografiche di settore.

In generale, la determinazione della distanza di separazione mediante metodo tabellare passa attraverso la individuazione degli elementi radianti, dei piani radianti e delle piastre radianti. Si rammenta che per ogni piano radiante è possibile definire una o più piastre radianti. Per ciascuna piastra radiante, si determina poi la percentuale di foratura pi, una volta calcolate la superficie radiante e la superficie della piastra radiante.

Nel caso particolare di sorgente priva di pareti laterali (es. tettoia, deposito di materiale combustibile all'aperto), la percentuale di foratura si assume pari ad 1.

Ciò premesso, nota la percentuale di foratura, la distanza di separazione di per la i-esima piastra radiante si determina desumendo i parametri α_i e βi dalle tabelle S.3-10 e S.3-11 del predetto capitolo, a seconda del carico di incendio specifico qf a tergo della i-esima piastra radiante (maggiore o minore di 1.200 MJ/m²) e delle dimensioni della piastra, ed applicando la seguente formula: d_i = α_i p_i+β_i.  

Si precisa che il metodo tabellare sottende anch'esso un valore limite di 12,6 kW/m² per la soglia E_soglia di irraggiamento termico al bersaglio.

Le distanze di separazione definite da uno studio elaborato dal WISH

In merito alle distanze di separazione, appare utile riportare i risultati di uno studio del 2017 elaborato dal WISH (Waste Industry Safety and Health Forum), che restituisce valori sulle distanze di separazione basati sugli esiti dei test effettuati nel 2015 e nel 2016 ed applicando la teoria e gli studi sulla trasmissione del calore.
In particolare, le informazioni fornite fanno riferimento a due categorie di rifiuti: la prima, è rappresentata dai rifiuti con temperatura di combustione di circa 950 °C (es. CDR, legno, carta, ecc.); la seconda, è riferita ai rifiuti costituiti interamente o principalmente da plastica e gomma, con temperatura di combustione fino a circa 1.200 °C [4].

In entrambi i casi, i dati sono proposti per rifiuti sciolti e per rifiuti imballati.

I risultati sono presentati sotto forma di grafici, con la distanza di separazione determinabile in funzione della lunghezza dei cumuli sorgente. Ovviamente, i risultati forniti possono essere utilizzati anche in modo inverso, laddove, ad esempio, condizioni sito-specifiche non consentano di implementare le distanze di separazione calcolate e risulti quindi necessario agire sulle dimensioni dei cumuli.

La determinazione delle distanze di separazione si fonda sulle seguenti ipotesi [4]:

• la sorgente (cumulo di rifiuti) ed il bersaglio (cumulo di rifiuti o opera da costruzione) sono disposti parallelamente;
• i cumuli di rifiuti sciolti hanno una inclinazione di 45°;
• sono state considerate le succitate temperature di combustione per le due categorie di rifiuto;
• è stato considerato un valore di 10 kW/m² al bersaglio per i cumuli di rifiuti (definito sulla base di studi in merito alle proprietà del CDR imballato) e di 12,6 kW/m² al bersaglio per le opere da costruzione (valore ritenuto comune riferimento in caso di edifici con superfici non protette);
• l'altezza dei cumuli è assunta pari a 4 m. (valore che tiene conto degli aspetti connessi allo spegnimento di un eventuale incendio, alla stabilità dell'ammasso ed alle problematiche di autocombustione); in caso di impilamento di balle, l'altezza è assunta pari a 4 m. o coincidente con quella derivante dalla sovrapposizione di 4 balle, a seconda del valore più restrittivo; 
• i risultati sono limitati ad un numero ridotto di scenari, più comunemente riscontrabili negli impianti di gestione dei rifiuti;
• deve essere sempre garantita l'accessibilità dei soccorritori. Pertanto, la larghezza dei cumuli è al massimo pari a 20 m., in caso di accessibilità dei soccorritori da entrambi i lati lunghi, oppure pari al massimo a 10 m., nel caso in cui un lato lungo sia interdetto.

I risultati sono applicabili sia in riferimento al lato lungo (lunghezza) che al lato corto (larghezza) dei cumuli, se del caso.

Nella linea guida sulla gestione e stoccaggio dei rifiuti combustibili a cura di EPA Victoria et al., viene ripreso lo studio del WISH con l'estrapolazione dai grafici di utili tabelle di riferimento, rimarcando l'opportunità di un utilizzo conservativo dei dati [5].

Si riportano pertanto, di seguito, gli esiti dello studio in parola, come riadattato da EPA Victoria et al. nel 2018 (Tabella 1, Tabella 2). 

Tabella 1 - Distanze di separazione in caso di rifiuti con temperatura di combustione di 850-950 °C [5].

Tabella 2 - Distanze di separazione in caso di rifiuti con temperatura di combustione maggiore di 1.200 °C [5].

Come detto, nel lavoro di EPA Victoria et al. si invita ad un uso conservativo dei dati, considerandoli come valori minimi. Ad esempio, nell'utilizzo dei grafici, si suggerisce l'arrotondamento del valore della distanza di separazione al numero intero più prossimo. Analogamente, in caso di una pila di rifiuti imballati posta di fronte ad un cumulo di rifiuti sciolti, si invita a far riferimento ai valori delle distanze di separazione previste in caso di interessamento di due pile di rifiuti imballati [5].

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