Manuale d uso per il controllo del processo di compostaggio in compostiere modulari

Autori:

- Alexia Boulanger - Environment Park - Vincenzo Cuzzola – Environment Park

- Gemma Nohales – Urban Ecology Agency of Barcelona

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Manuale d’uso per il controllo del processo di

compostaggio in compostiere modulari

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1 Introduzione

Il compostaggio è un processo biologico di stabilizzazione aerobica (presenza di ossigeno) dei rifiuti organici, realizzato grazie a degli organismi decompositori (funghi, batteri, lombrichi, ecc.), contenuti nel terreno e negli scarti, che degradano la sostanza organica. Il prodotto della decomposizione è un soffice terriccio ricco di humus, che svolge importantissime funzioni¹:

• migliora la struttura dei suoli sabbiosi

• conferisce un colore più scuro al terreno, facilitandone il riscaldamento per opera dei raggi solari

• trattiene acqua in quantità molto superiore al suo peso, prevenendo l’essiccamento del terreno e favorendo la ritenzione idrica

• contribuisce, combinandosi con le argille, alla formazione di una buona struttura del terreno, che aumenta la porosità, favorisce l’aereazione, migliora la permeabilità del suolo

• rende più soffici e facili da lavorare i terreni argillosi

• ha una funzione tampone, cioè si oppone alle variazioni di acidità

• la sua lenta decomposizione libera composti minerali di carbonio, azoto e fosforo, che verranno utilizzati dalle piante, rappresentando così una riserva di nutrienti a lenta cessione per gli organismi vegetali.

Fonte: http://www.venetoagricoltura.org/upload/pubblicazioni/COMPOST_E287/Low_02.pdf

2 Cosa compostare

Le materie prime per la produzione del terriccio compostato sono tutti gli scarti, residui ed avanzi di ogni tipo organico biodegradabile, ovvero aggredibili dai microrganismi.

Vanno invece evitati i rifiuti non biodegradabili, o ancora contaminati da sostanze pericolose, tossiche o nocive. Di seguito si riporta una tabella con le principali tipologie di scarti da utilizzare e non, per la produzione del compost, riportando, anche a seconda della tipologia di scarto indicazioni e consigli:

molto indicato adatto, con i consigli della tabella assolutamente sconsigliato

Tipologia Indicazioni e consigli

Scarti di frutta e verdura, scarti vegetali del piatto (crudi e cotti)

Sono molto indicati e costituiscono la base per un ottimo compost;

attenzione all’umidità: non introdurre l’acqua che si forma nel secchiello della cucina

Fiori recisi, piante appassite Se ci sono parti legnose è meglio prima sminuzzarle

Pane raffermo o ammuffito Ridurre prima in piccoli pezzi

Fondi di caffè, filtri di tè Anche il filtro si può compostare

Carta da cucina, tovaglioli e fazzoletti

di carta usati Utili in caso di grandi quantità di verde e per “asciugare” il cumulo

Foglie Se sono secche, inumidirle

Sfalci d’erba Far appassire almeno una settimana; evitare quantitativi esagerati e sovraccarichi di sola erba falciata; rimescolare periodicamente

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Rami, trucioli, scarti del giardino Ottimo materiale per la struttura del cumulo; sminuzzare o meglio

"sfilacciare"

Scarti dell’orto Evitare le piante infestate o malate, se la temperatura del cumulo è bassa.

Bucce di agrumi, anguria, melone Non superare la quantità di un consumo familiare; ridurre in piccoli pezzi

Avanzi di cibo: pasta, riso e piccole quantità di carne, pesce, salumi,

formaggi

Non esagerare nelle quantità per evitare il proliferare di insetti;

disporre nel centro del cumulo; coprire con terra o rimescolare;

bilanciare con verde

Gusci di frutta secca, semi di frutta, gusci d'uovo, lische e ossa

Sono utili per la struttura del cumulo; hanno tempi di decomposizione lunghi

Cartone Pezzi di cartone non trattato possono essere utili per “asciugare” un cumulo troppo bagnato

Pollina, letame, deiezioni animali Materiali ricchi di azoto e di elementi nutritivi; rimescolare il cumulo e coprire; non esagerare con la quantità

Cenere In piccole quantità apporta calcio e potassio

Riviste, stampe a colori, carta patinata Avviare alla raccolta differenziata

Filtri aspirapolvere Non sono indicati

Tessuti, cuoio Avviare alla raccolta differenziata

Scarti di legname trattato o verniciato Non indicati; conferire al sistema di raccolta/riciclaggio previsto

Olio da cucina usato Avviare alla raccolta differenziata

Tabella 1 – Quali sono i rifiuti da compostare e da non compostare

3 Le principali fasi del processo di compostaggio

3.1 Descrizione del processo biologico del compostaggio

Il processo biologico del compostaggio può essere suddiviso in due fasi:

- Fase termofila

La degradazione dei materiali organici procede rapidamente e con temperature elevate, infatti in 2-3 giorni, l’interno della massa di rifiuti raggiunge temperature anche superiori a 60°C. Il raggiungimen to di tale temperatura dipende principalmente dal rapporto massa/volume della compostiera e dal modo in cui il materiale viene disposto all’interno della compostiera. Ad esempio i primi giorni il materiale potrebbe essere disposto in piccoli cumuli a forma di cono; quando questo cono raggiunge i 2/3 del volume della compostiera, è possibile disporre il materiale in strati. In questo modo il rapporto superficie/volume è più basso e la temperatura verrà mantenuta più facilmente.

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Figura 1 – Disposizione materiale a cono Figura 2 – Fasi disposizione materiale

Temperature intorno a 60 °C indicano un buon andame nto del processo di compostaggio, permettono l’eliminazione di eventuali organismi patogeni presenti nel materiale organico e inibiscono la germinazione di semi infestanti (igienizzazione del compost). Al contrario, temperature troppo elevate, attorno ai 70°C, sono da evitare perché selezionano organismi inibitori del processo.

- Fase di maturazione

Trascorsi 15-20 giorni, le temperature gradualmente diminuiscono e si assestano su valori prossimi alla temperatura ambiente. Ciò è dovuto all’esaurimento delle sostanze maggiormente utilizzabili dagli organismi decompositori. Questi ultimi, diminuendo la loro attività, iniziano successivamente a degradare sostanze più complesse.

Si riporta di seguito una figura che illustra l’andamento della temperatura durante il processo di compostaggio.

Figura 3 – Andamento della temperatura durante il processo di compostaggio

3.2 Descrizione delle fasi operative del processo di compostaggio

Il processo di compostaggio è costituito da differenti fasi operative e/o azioni correttive da prendere in esame al fine di ottenere un compost di elevata qualità. Si riporta di seguito una tabella con le principali fasi/azioni del processo di compostaggio e le relative raccomandazioni.

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Principali fasi/azioni del

processo Raccomandazioni

Caricamento della compostiera con rifiuti organici e materiale strutturante (“bulking”)

Inserire delle quantità di rifiuti e di materiale strutturante (bulking), idonee per assicurare una giusta porosità, umidità (da 55 a 65 %) della miscela, un rapporto C/N corretto (tra 20 e 30).

Rivoltamento della miscela Rivoltamento da eseguire dopo la fase termofilia e tutte le volte che si verifica:

• Temperatura troppo elevata

• Valori di umidità elevati

• Eccessiva compattezza della miscela

• Cattivi odori Aggiunta di acqua nella

compostiera

Può essere necessario regolare il livello di umidità della miscela durante l’inserimento di elementi organici o durante il processo. Prima di fare ciò, eseguire un rivoltamento per migliorare l’omogeneità del materiale nella compostiera.

Monitoraggio dell’andamento del processo

E’ necessario monitorare regolarmente l’andamento del processo. Per eseguire un corretto monitoraggio, saranno affidate agli utenti delle specifiche schede di monitoraggio (i vari parametri da monitorare verranno esplicati in seguito). I format di monitoraggio sono da completare almeno una volta al mese. Per un migliore seguito del processo, si possono compilare ogni settimana le parti che riguardano il monitoraggio e le operazioni realizzate.

Svuotamento della compostiera Al termine del processo di compostaggio, avviene lo svuotamento della compostiera. Le operazioni da eseguire sono le seguenti:

• Separare le pezzature grossolane e reintrodurle in fondo alla compostiera per un nuovo ciclo di compostaggio

• Separare la parte fresca, se presente, e reintrodurla nella compostiera per un nuovo ciclo di compostaggio

• Controllare la qualità del compost prodotto e riempire la parte dedicata alla qualità del compost del modulo di monitoraggio

• Lasciare il compost maturare in esterno se è necessario Iniziare un nuovo ciclo di

compostaggio

Con le pezzature grossolane e la frazione fresca, estratte del compost appena prodotto, iniziate uno nuovo ciclo di compostaggio, inserendo rifiuti organici e materiale strutturante in quantità idonee.

Tabella 2 – Fasi operative del processo di compostaggio

4 Il Monitoraggio del processo operativo di compostaggio e della qualità del compost prodotto

4.1 Monitoraggio del processo operativo di compostaggio

Il monitoraggio del processo operativo di compostaggio deve essere condotto controllando differenti parametri ed apportando le opportune azioni correttive nel caso in cui i parametri monitorati si discostino dai valori idonei al corretto mantenimento del processo di monitoraggio.

I parametri da monitorare sono i seguenti:

- Termperatura

La fase iniziale del processo di compostaggio prevede un importante aumento della temperatura, che, dopo un determinato periodo di tempo, diminuisce e si stabilizza. Il controllo di questo parametro e del suo

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andamento è molto importante in quanto consente di comprendere se il processo si sta svolgendo in modo ottimale e se bisogna intervenire con azioni correttive.

Le temperature da monitorare sono le seguenti:

• Temperatura all’interno della compostiera: la valutazione può essere effettuata tramite un termometro, immergendolo all’interno del materiale in compostaggio per qualche secondo e indicando la temperatura sul format di monitoraggio dedicato. Alternativamente può essere effettuata una stima immergendo la mano (con un guanto) nella parte superiore del materiale in compostaggio e indicando se la temperatura percepita è:

o fredda: più fresca della temperatura ambiente;

o tiepida: è piacevole appoggiare la mano sulla superficie o all’interno del materiale;

o calda: dopo poco tempo è necessario togliere la mano dalla superficie o dall’interno del materiale

o molto calda: è impossibile appoggiare la mano sulla superficie del materiale o inserirla all’interno del materiale.

• Temperatura delle pareti esterne: appoggiando la mano sulla parete esterna della compostiera, all’incirca a metà del materiale organico in fase di compostaggio, è possibile valutare se la parete è fredda, tiepida, calda o molto calda.

• Temperatura esterna: i 2 parametri precedentemente descritti devono essere correlati con il valore della temperatura esterna in quanto quest’ultima può influenzare la temperatura all’interno della compostiera ed anche la valutazione da parte dell’operatore soprattutto se la temperatura all’interno della compostiera è effettuata manualmente. Per tale motivo è richiesto di indicare il valore della temperatura esterna al momento del controllo eseguito dall’utente.

• Vapori: questo parametro è un modo indiretto per valutare la temperatura all’interno della compostiera: se notate la presenza di vapori, molto probabilmente la temperatura è molto elevata. Se la fase di termofilia è terminata, può essere necessario rivoltare il materiale di modo tale da diminuire la temperatura, assicurare una migliore aerazione e omogeneizzazione della miscela e permettere l’inizio della fase di maturazione. In alternativa potrebbe essere aggiunto materiale strutturante fresco.

- Ossigeno

I microrganismi responsabili del processo di compostaggio sono aerobi, vivono quindi solo in presenza di ossigeno. Se l’ossigeno viene a mancare, essi muoiono e lasciano il posto ad altri microrganismi detti anaerobi (vivono solo in assenza di ossigeno), responsabili dei cattivi odori e di effetti tossici verso le piante e gli altri organismi del suolo. La massa in compostaggio deve quindi risultare ben aerata, in particolare nella prima fase (definita termofila) di degradazione rapida dei rifiuti organici. Il modo più sicuro per realizzare questa condizione è la miscelazione degli scarti con elevato contenuto d’acqua, che tendono facilmente a compattarsi e a marcire, con scarti asciutti e legnosi (ad es. foglie secche, legno e ramaglie sminuzzate, ecc.), evitando il compattamento e creando una rete di interstizi in cui può circolare l’aria. È invece sbagliata la pratica di realizzare il compost “a strati” (ad es. uno strato di scarti di cucina, uno di foglie secche, ecc.), in quanto si vengono a creare zone con opposte e squilibrate caratteristiche.

Se infine il compost tende a compattarsi, è bene lavorarlo con una forca o altro attrezzo, in modo da ripristinare un adeguata aerazione; un risultato analogo si ottiene praticando dei fori nella massa in compostaggio, o lasciando stabilmente infissi tubi in plastica bucherellati.

La valutazione diretta del livello di ossigeno necessita strumentazione che spesso gli utenti di compostiere domestiche non possiedono. E’ quindi necessario valutare questo parametro in un modo indiretto, attraverso elementi qualitativi facilmente percepibili da parte dall’utente come:

• Cattivi odori (tipo odore di marcio): indicano una mancanza di ossigeno nella miscela. Nel format dedicato al monitoraggio del processo, è necessario indicare Si o No durante i controlli dei vari parametri.

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- Umidità

Un altro parametro fondamentale è il contenuto di acqua. Senza l’umidità adeguata le reazioni di trasformazione rallentano e potrebbero cessare fermando anche il processo di compostaggio. Occorre quindi che un leggero velo d’acqua ricopra i rifiuti da compostare, innaffiando il materiale in maniera inversamente proporzionale alla quantità di materiali ricchi d’acqua introdotti. Il grado di umidità si può misurare in modo molto semplice: si prende con la mano una certa quantità di materiale da compostare stringendolo in un pugno. Un tasso di umidità ideale lascia la mano leggermente umida. Se il materiale non inumidisce la mano, esso risulta essere troppo asciutto; se invece comprimendo il materiale fuoriesce del liquido risulta troppo bagnato. A parte il metodo del pugno, è possibile valutare l’umidità della miscela grazie ai seguenti parametri:

• Percolato: la presenza di percolato indica un eccessivo contenuto d’acqua nella miscela. Sarebbe opportuno rivoltare il materiale in modo tale da favorire la sua aerazione e omogeneizzazione

• Aspetto: la miscela può avere un aspetto secco (mancanza di acqua), umido (livello di acqua corretto) o bagnato (presenza eccessiva di acqua).

Per aiutare la vostra valutazione, di seguito si riportano delle fotografie che indicano i livelli di umidità nella miscela:

Figura 4 – Eccesso di umidità: comune la presenza di larve e altri insetti e la formazione di percolato Fonte: Ramón Plana - Consultant in Biological Treatments for Organic Wastes

Se il materiale è troppo secco, è necessario aggiungere acqua fino all’ottenimento della consistenza desiderata (umida). Se la presenza di acqua è eccessiva, l’unica soluzione è rivoltare il materiale di modo da assicurare una migliore aerazione e quindi una migliore evaporazione e distribuzione dell’acqua nella miscela e aggiungere della materia secca o bulking.

4.2 Monitoraggio della qualità del compost prodotto

La qualità del compost prodotto dipende da vari fattori:

• La tipologia di rifiuti introdotti nella compostiera: è importante conoscere la categoria e la quantità di rifiuti organici introdotti, in modo da stimare il ratio C/N della miscela. Il valore ottimale di questo rapporto deve essere compreso tra 20 a 30 nella fase iniziale del processo e tra 15 e 20 nel prodotto finale. Con livelli di carbonio troppo alto (C/N>100), il compost ha una degradazione più lenta; nel caso contrario (C/N<15) il processo di compostaggio genera cattivi odori (simili all’urina).

È buona norma, pertanto, miscelare rifiuti “secchi”, come ramaglie, paglia, foglie secche, cartone e trucioli, che hanno un alto contenuto di carbonio, con rifiuti umidi, come erba, avanzi di cucina e parti verdi in genere, che contengono prevalentemente azoto. Nell’ambito del compostaggio domestico, non si introduce sempre la stessa quantità di rifiuti e bulking. Visto la difficoltà di pesare ogni quota di rifiuti/bulking inserito, richiediamo, se possibile, di controllare regolarmente il grado di

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riempimento della compostiera, aprendo il coperchio superiore e stimando se il livello di riempimento corrisponde a circa ¼, ½, ¾ del volume della compostiera, o se la compostiera è totalmente piena.

• La presenza di impurità: una presenza eccessiva di impurità durante la fase di caricamento del materiale potrebbe far sì che il compost prodotto non sia di buona qualità. E’ importante, durante il processo di caricamento dei rifiuti organici e del bulking, non inserire un quantitativo eccessivo di impurità. Queste impurità non subiscono il processo di degradazione e si ritroveranno alla fine del processo all’interno del compost. Si richiede agli operatori/utenti, di fornire regolarmente indicazioni del livello di impurità all’interno della compostiera, tramite la scelta di un intervallo di impurità tra i seguenti: 0%, <2%, da 2% a 5%, da 5% a 10%, >10%. Per aiutarvi nella valutazione, si riportano di seguito delle fotografie che indicando i livelli di impurità nei rifiuti organici di partenza:

Figura 5 – Impurità = 0% Figura 6 – Impurità = <2%

Figura 7 – Impurità = 2-5% Figura 8 – Impurità = 5-10%

Figura 9 – Impurità = >10%

Fonte: Ramón Plana - Consultant in Biological Treatments for Organic Wastes

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• L’omogeneità della miscela durante il processo: una miscela omogenea è solitamente un fattore ottimale per il processo di compostaggio, in quanto indica che i rifiuti stanno maturando in modo ottimale e che la miscela è ben bilanciata (C/N, ossigenazione, umidità). Il compost di buona qualità è omogeneo, friabile e soffice. Se si trovano pezzature grossolane (rametti, pezzi solidi > 2 cm), è preferibile separarli dal compost prodotto (manualmente o con un vaglio) e reinserirli nella compostiera per attivazione e aerazione del successivo ciclo di compostaggio. Si richiede agli operatori/utenti, di dare regolarmente un’indicazione dell’omogeneità della miscela, aprendo il coperchio superiore, guardando sotto lo strato superficiale e indicando SI o NO nel format di monitoraggio dedicato. Per aiutare la valutazione, si riportano di seguito delle fotografie per distinguere miscele omogenee da miscele non omogenee:

Figura 10 – Materiale non omogeneo: eccesso di foglie ed erba

Figura 11 – Materiale non omogeneo: eccesso di materiale legnoso

Figura 12 – Materiale omogeneo

Fonte: Ramón Plana - Consultant in Biological Treatments for Organic Wastes

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• La gestione del processo: può essere verificata attraverso la valutazione di parametri quali la temperatura, l’umidità, il livello di ossigeno. E’ importante comunque registrare le principali operazioni realizzate nell’ambito del processo di compostaggio: data di caricamento/riempimento della compostiera, data di aggiunta di acqua, data di rivoltamento degli strati superficiali, data di svuotamento della compostiera e volume di compost estratto.

• Colore del compost prodotto: un compost di buona qualità deve essere marrone scuro o addirittura nero, in funzione del grado di maturità. Se il compost prodotto è troppo chiaro, può essere necessario lasciarlo maturare ancora all’aria aperta, finché assume un colore corretto.

• L’umidità: verificare l’umidità del compost prodotto con il metodo del pugno come precedentemente descritto. Un tasso di umidità ideale lascia la mano leggermente umida.

• Il grado di maturazione del compost: in funzione del tempo di processo trascorso all’interno della compostiera, si può valutare la maturazione del compost:

Compost fresco: compost di età compresa fra 2 e 4 mesi Compost pronto: compost di età compresa fra 5 e 8 mesi Compost maturo: compost di età superiore a 9 o 12 mesi L’utilizzo del compost dipende del grado di maturità.

• L’aspetto dello strato superficiale: lo strato superficiale deve essere maturo. In caso di osservazione di uno strato superficiale fresco, è preferibile prelevare le parte fresche e reinserirle nella compostiera per iniziare un nuovo ciclo di compostaggio.

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5 Problemi riscontrati ed azioni correttive

Di seguito vengono riportati alcuni problemi che possono sorgere e delle possibili azioni correttive:

Problema

riscontrato Motivo Azioni correttive Misure preventive

Durante la fase di termofila la temperatura è bassa (compost

“freddo”)

Mancanza di ossigeno a causa di eccesso e/o difetto di umidità e/o compattezza del materiale.

Aggiungere del bulking e rivoltare il materiale per favorire l’aerazione e l’evaporazione dell’acqua.

Inserire una adeguata quantità di rifiuti e bulking nella

compostiera, per evitare che il materiale sia troppo compattato e/o troppo umido.

Presenza di insetti e larve bianche nella compostiera

Presenza nel cumulo di materiali freschi non coperti e/o poco adatti al processo, oppure presenza di zone molto umide (angoli o zone vicino alle pareti)

Coprire il materiale fresco con altro materiale già compostato o con del terriccio

Inserire un corretto mix di materia umida e di bulking con un rapporto C/N adeguato, un’umidità giusta e una corretta aerazione della miscela.

Formazione di cattivi odori

E’ dovuta principalmente ad eccessi di azoto (ad es.

proporzione eccessiva di erba o rifiuti da cucina), che provoca un odore di urina, e/o a condizioni di assenza di ossigeno con eccessivo compattamento della massa, che provoca un odore di marcio.

Per entrambe le cause la soluzione migliore sarebbe quella di aggiungere una certa quantità di scarti carboniosi (foglie secche, paglia) e compiere un rivoltamento completo del materiale.

Porre attenzione alla quantità e alla tipologia di rifiuti organici introdotti all’interno della

compostiere (vedere rapporti C/N dei principali scarti alimentari e verdi in allegato 1)

Processo di compostaggio lento

Presenza di quantità troppo elevate di scarti “secchi” e/o con tempi di decomposizione particolarmente lunghi.

1. Aggiungere scarti

“umidi” (erba, rifiuti di cucina)

2. Rivoltare

3. Verificare l’umidità della miscela

4. Se necessario, regolare la quantità di acqua 5. Rivoltare il tutto.

Inserire adeguate quantità di rifiuti organici

“verdi” o “umidi”.

Presenza di insetti sulla superficie del materiale durante la fase di compostaggio

Presenza eccessivo di cibo fresco non adeguatamente coperto dal bulking

Ricoprire i resti di cibo con bulking e/o rivoltare molto bene il material presente nella compostiera

Non lasciare rifiuti organici freschi senza coprirli con bulking

Tabella 3 – Azioni correttive

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6 Bibliografia di riferimento

• Guida al compostaggio domestico - Tutto quello che bisogna sapere per trasformare i rifiuti in ottimo fertilizzante, Amsa Gruppo a2a

• Imparando dalla natura – manuale pratico sul compostaggio domestico, Sartori Ambiente S.R.L.

Allagato 1 – Rapporti C/N dei principali scarti domestici

Materiale da compostare Rapporto C/N Materiale da compostare Rapporto C/N

Scarti verdi 30 Scarti di carta 98

Scarti verdi di giardini 27 Cartone 400

Sfalcio d’erba 14 Giornali 175

Foglie secche 30 FORSU 17

Paglia 50 Scarti animali 16

Scarti di potatura 160 Letame maiali 15

Scarti freschi dell’orto 7 Pollina 9

Scarti di produzione alimentare 23 Letame bovino 20

Scarti di panetteria 30 Scarti ulivicoli

Scarti di produzione bibite 42 Olive 100

Scarti produzione casearie 9 Sansa di olive 35

Scarti trasformazione pesce 9 Altri

Scarti trasformazione vegetali 30 Segatura 150

Fonte:

• Review of available literature on the carbon and nitrogen contents and C:N ratios of composting input feedstock, SNIFFER (Scotland & Northern Ireland Forum for Environmental Research, 2010 - http://www.sniffer.org.uk/files/6213/4183/7999/ER15_Project_Report_App_I.pdf

• Database ECN Phyllis classification - https://www.ecn.nl/phyllis2/Browse/Standard/ECN- Phyllis#biowaste

• Guida al compostaggio domestico – Tutto quello che bisogna sapere per trasformare i rifiuti in ottimo fertilizzante, Azienda Autonoma di Stato per i Servizi Pubblici, Agosto 2014 - http://www.aass.sm/detail.asp?c=1&p=0&id=867

INFORMAZIONI

Per ulteriori informazioni contattare i seguenti autori:

- Alexia Boulanger alexia.boulanger@envipark.com - Vincenzo Cuzzola vincenzo.cuzzola@envipark.com - Gemma Nohales nohales@bcnecologia.net - Ramon Plana plana.compost@gmail.com