Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia Università degli Studi di Napoli Parthenope-Facoltà di Scienze e Tecnologie Corso di Laurea in Scienze Ambientali Analisi ambientale della gestione dei rifiuti a Monte di Procida studiata con il metodo dell’Analisi del Ciclo di Vita (LCA) In collaborazione con: Comune di Monte di Procida Tesi di Laurea di : Giuseppe Schiano Di Cola Relatori: Prof. Giulia Scherillo Ing.Paolo Neri (ENEA) Correlatore: Prof.Ing.M.Avallone

LCA ( Life Cycle Assessment ) Scopo dello studio Valutare l’impatto ambientale causato dalla gestione integrata dei rifiuti nel comune di Monte di Procida nell’anno Maggio 2002-Aprile 2003 mediante l’Analisi del Ciclo di Vita LCA ( Life Cycle Assessment )

LCA (Life Cycle Assessment) “L’LCA è un processo che permette di valutare gli impatti ambientali associati ad un prodotto, processo o attività, attraverso l’identificazione e la quantificazione dei consumi di materia ed energia e delle emissioni nell’ambiente e l’identificazione e la valutazione delle opportunità di diminuire questi impatti.” “SETAC” ( Society of Environmental Toxicology and Chemistry, [1993] )

Schema dell’LCA (UNI–ISO 14040) OBIETTIVO UNITA’ FUNZIONALE FUNZIONE DEL SISTEMA CONFINI MATERIALI INVENTARIO ENERGIE PROCESSI COMPETENZE: INGEGNERIA, FISICA, BIOLOGIA, CHIMICA, MEDICINA, ECONOMIA EMISSIONI CLASSIFICAZIONE CARATTERIZZAZIONE NORMALIZZAZIONE VALUTAZIONE VALUTAZIONE DEL DANNO AMBIENTALE METODO ECO INDICATOR 99 PROPOSTE PER LA RIDUZIONE DEL DANNO

DEFINIZIONE DEGLI OBIETTIVI E DEI CONFINI DEL SISTEMA Obiettivo dello studio I confini del sistema Determinare il danno ambientale dovuto alla gestione integrata degli RSU a Monte di Procida da Maggio 2002 ad aprile 2003 I consumi di materia ed energia e gli stress ambientali connessi con lo smaltimento RSU di Monte di Procida in un anno. Unità funzionale 1 TONNELLATA DI RIFIUTI

Process Carta-cartone ANALISI D’ INVENTARIO (per ogni componente dell’inventario è stato creato un processo) Raccolta dei dati Process Organico Process Secco Indiff. Process Metalli Process Gestione inegrata rifiuti MdP Impatto Ambientale Process Vetro Process Plastica Process Carta-cartone Process Ingombranti

Eco Indicator 99 1 kg di SOSTANZA EMESSA 1 kg CO2 fattori di CARATTERIZZAZIONE SOSTANZE CANCEROGENE MALATTIE RESPIRATORIE (SOST. ORG.) MALATTIE RESPIRATORIE (SOST. INORG.) CAMBIAMENTI CLIMATICI IMPOVERIMENTO DELLO STRATO DI OZONO RADIAZIONI IONIZZANTI SALUTE UMANA: (DALY: Disability Adjusted Life Years) 2,1E-7daly/kg ACIDIFICAZIONE/EUTROFIZZAZIONE ECOTOSSICITA’ USO DEL TERRITORIO QUALITA’ : dell’ECOSISTEMA (PDF*m2*anno: Potentially Disappeared Fraction) MINERALI COMBUSTIBILI FOSSILI IMPOVERIMENTO di RISORSE : (MJ Surplus) 64,7 (salute umana) fattori di NORMALIZZAZIONE Inverso del danno subito dal cittadino medio europeo in 1 anno 300 (salute umana) fattori DI VALUTAZIONE Importanza relativa delle categorie di danno 0,004076 Pt/kg

Esempio di tratta,emto dei dati con il metodo con ECO-indicator 99 Human Healt (Climate change) 1 kg di co2 Calcoli statistici 2,1E-7 DALY/kg Fattore di Caratterizzazione(x 1) Caratterizzazione 2,1E-7 DALY/kg Fattore di Normalizzazione(x 64,7) Normalizzazione 1,36E-5 [-] Fattore di Valutazione(x 2,5) 3,4E-5 Pt/kg Valutazione

Diagramma a blocchi della gestione integrata RSU a Monte di Procida Rifiuti RACCOLTA PORTA A PORTA Raccolta differenziata Raccolta Indifferenziata IMPIANTO STOCCAGGIO Secco indifferenziato Organico Riciclo DISCARICA IMPIANTO DI PRETRATTAMENTO PERCOLATO BIOGAS Ammendante TERRENO AMBIENTE

Diagramma a blocchi della gestione integrata RSU a Monte di Procida   RIFIUTI Diagramma a blocchi della gestione integrata RSU a Monte di Procida Stazione di stoccaggio Ingomb Carta Plastica Allum. Metalli Vetro Legno TRASPORTI PAPIROSUD s.r.l. Scafati (Sa) CO.RE.PLA. Lombardia C.I.A.L. Lombardia C.N.A. Puglia EUROVETRO s.a.s. Volla(Na) Rilegno s.p.a. Avellino

LCA della gestione dei rifiuti a MdP Lo studio Dati MdP LandGEM HELP produzione del biogas produzione di percolato LCA della gestione dei rifiuti a MdP -Raccolta e trasporto RSU -compattazione RSU -Raccolta Differenziata -processi di selezione Danno ambientale

HELP Dati d’input: dati climatici giornalieri (precipitazioni, temperatura, irraggiamento solare), generali(umidità relativa); superficie della discarica; caratteristiche stratigrafiche della discarica; P + RC – R – ET = Lr + Li P: precipitazioni; RC: ricircolo; R: ruscellamento; ET: evapotraspirazione effettiva; Li: percolato infiltrato in falda; Lr : percolato raccolto dai dreni.

LandGEM Dati d’input: Quantità di rifiuti conferiti annualmente Caratteristiche dei rifiuti (frazione degradabile, peso specifico) Caratteristiche dell’impianto di captazione (profondità e raggio di influenza dei pozzetti) Anno di chiusura della discarica In uscita il programma restituisce anno per anno le emissioni di ogni componente del biogas

Struttura dello studio LCA dei rifiuti da raccolta indifferenziata LCA dei rifiuti da raccolta differenziata LCA della gestione integrata dei rifiuti nel comune di Monte di Procida

Caratterizzazione del Process Gestione integrata RSU MdP La CARATTERIZZAZIONE: Human Health: -4,06E-9DALY; Ecosystem Quality: -0.00479 PDFm2y; Resources: -0.152 MJ Surplus.

Valutazione del Process Gestione integrata MdP La VALUTAZIONE:-0,00019Pt/Kg Energia:64,68%; Human Health: 0,346%; Ecosystem Quality: 1.232% ; Resources: 33,74%.

Valutazione per processo La VALUTAZIONE: -41% danno evitato dovuto al processo di recupero di carta e cartoni; -38% danno evitato dovuto al processo di recupero dei metalli; -26% danno evitato dovuto al processo di recupero plastica; 20% danno dovuto al processo della discarica.

Caratterizzazione del process ‘discarica’ La CARATTERIZZAZIONE: Human health: (3,73E-7 DALY); il danno maggiore è dovuto alle emissioni di metano e CO2(56%); Ecosystem Quality: (0.0218 PDF*m2y); il danno maggiore è dovuto alle emissioni di ammoniaca del percolato (73%); Resources: (0,024 MJ Surplus); il danno maggiore è dovuto al consumo di combustibile per la raccolta(90%)

Valutazione del process ‘discarica’ La VALUTAZIONE: 8,86E-5 Pt/kg; dovuto per il: 42% alle emissioni del biogas; 25% alle emissioni del percolato; 20% alle emissioni del combustibile usato per i trasporti.

Ricerca di soluzioni meno impattanti Confronto tra tre metodi di valutazione dell’impatto ambientale per determinare eventuali analogie e differenze. Il confronto è stato condotto tra lo smaltimento rifiuti in discarica e con termovalorizzatore. Ecoindicator 99 EPS 2000 Edip 96

Il metodo EPS 2000 1.Caratterizzazione C(j) 2.Valutazione VD(j)=C(j)*V(j) Unità di misura delle 4 categorie di danno è ELU (environmental load unit) Aspettativa di vita Malattia grave Malattia Disturbo serio Disturbo Salute umana Person Years (YOLL) Capacità di crescita dei raccolti Capacità di crescita della foresta Produzione di carne e di pesce Acidificazione del suolo Produzione di acqua per irrigare Produzione di acqua potabile Capacità di produzione dell’ecosistema 3.Ponderazione Per tutte le 4 categorie il fattore di ponderazione vale 1. Le unità di misura sono le stesse Kg e H+ eq. per Acidif. del suolo Quantità di risorse abiotiche Esaurimento delle riserve ELU/Kg Biodiversità Estinzione di specie ELU

Il metodo Edip 96 1. Caratterizzazione P(j) 2.Normalizzazione NP(j) = P(j)/T*R(j) T:tempo di durata del servizio, R(j):danno mondiale 1. Riscaldamento terrestre g CO2 CATEGORIE D’IMPATTO 2. Impoverimento dell’ozono g CFC11 3. Acidificazione g SO2 4. Eutrofizzazione g NO3 5. Smog fotochimico g etano 6. Ecotossicità cronica nell’acqua 7. Ecotossicità acuta nell’acqua 8. Ecotossicità cronica nel suolo 9. Tossicità umana dovuta all’aria 10. Tossicità umana dovuta all’acqua 11. Tossicità umana dovuta al suolo g/m3 3.Ponderazione WP(j) = NP(j)*WF(j) WF(j) = Danno 1990 Target 2000 12. Rifiuti da discarica 13. Rifiuti rischiosi 14. Rifiuti radioattivi 15. Scorie/ceneri 16. Risorse (tutte) kg

Confronto con ECO-indicator WE La VALUTAZIONE: Il processo di smaltimento in discarica provoca un danno totale di 6,44E-5 Pt dovuto al biogas e al percolato(come visto in precedenza). Il processo di smaltimento con l’inceneritore provoca un danno evitato totale di –2,73E-5 Pt,bilanciato tra il danno dovuto alle emissioni conseguenti al processo di combustione come CO2,polveri e metalli pesanti(2,94E-5 Pt) e il danno dovuto al recupero di energia elettrica(4,06E-5 Pt).

Confronto con EPS 2000 La VALUTAZIONE: Il danno dovuto allo smaltimento in discarica vale 0,141 Pt. Il danno dovuto allo smaltimento con termovalorizzatore vale 0,0954 Pt.

Confronto con EDIP 96 La VALUTAZIONE: Il danno dovuto allo smaltimento in discarica vale 1,26 Pt. Il danno dovuto allo smaltimento con termovalorizzatore vale 0,118 Pt.

Confronto con EDIP 96(solo risorse) La VALUTAZIONE: Il danno dovuto allo smaltimento in discarica vale 1,65E-8 Pt. Il danno evitato dovuto allo smaltimento con termovalorizzatore vale –1,87E-6 Pt.

Tutti e tre i metodi hanno evidenziato un minor impatto ambientale dello smaltimrnto Rsu con termovalorizzatore.Infatti anche se i tre metodi non sono confrontabili per le categorie di impatto,essi indicano una direzione di valutazione univoca. Analogie Differenze 1.I valori del danno sull’ambiente e sull’uomo sia nella fase di caratterizzazione sia nella fase di valutazione sono diversi, così come sono diverse le unità di misura che esprimono per i tre metodi il valore del danno. 2.Diverse categorie di impatto.

Conclusioni Lo studio mette in evidenza i vantaggi dovuti al riciclo dei materiali.In particolare si è visto come siano particolarmente vantaggiosi il riclo di metalli,plastica e cartoni.Per quanto riguarda il confronto, nei tre metodi ha influito molto il recupero di energia elettrica.