Università degli Studi della Calabri Facoltà di Ingegneria – Corso di Laurea in Ingegneria Ambiente e Territorio
Analisi ambientale ed economica della gestione dei rifiuti a Vibo Valentia
studiata con il metodo dell’Analisi del Ciclo di Vita (LCA)
Relatore:prof. Alfonso Nastro
Correlatore:Ing. Paolo Neri (ENEA)
Tesi di Laurea di :Gaia Bramanti
In collaborazione con:
Comune di Vibo Valentia
Impianto stoccaggio Eco-Shark-Igiene ambientale
Scopo dello studio
Valutare l’impatto ambientale causato dalla gestione integrata
dei rifiuti nel comune di Vibo Valentia nell’anno 2002 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)
VALUTAZIONE DEL DANNO AMBIENTALE
METODO ECO INDICATOR 99
OBIETTIVOUNITA’ FUNZIONALE
FUNZIONE DEL SISTEMACONFINI
INVENTARIOMATERIALI
PROCESSI
ENERGIE
EMISSIONI
COMPETENZE: INGEGNERIA, FISICA, BIOLOGIA, CHIMICA,
MEDICINA, ECONOMIA
PROPOSTE PER LA RIDUZIONE DEL DANNO
CLASSIFICAZIONE CARATTERIZZAZIONE NORMALIZZAZIONE
VALUTAZIONE
Eco Indicator 991 kg di SOSTANZA EMESSA
fattori di NORMALIZZAZIONEInverso del danno subito dal cittadino medio europeo in 1 anno
fattori DI VALUTAZIONEImportanza relativa delle categorie di danno
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)
ACIDIFICAZIONE/EUTROFIZZAZIONE ECOTOSSICITA’ USO DEL TERRITORIO
QUALITA’ :dell’ECOSISTEMA
(PDF*m2*anno: Potentially Disappeared Fraction)
MINERALI COMBUSTIBILI FOSSILI
IMPOVERIMENTO :delle RISORSE
(MJ Surplus)
X
X
X
Diagramma a blocchi della gestione integrata Diagramma a blocchi della gestione integrata a Viboa Vibo
RIFIUTI
RACCOLTA DIFFERENZIAT
A
RACCOLTA INDIFFERENZIATA
IMPIANTO STOCCAGGI
O
CONTENITORI STRADALI
PORTA A PORTA
CONTENITORI STRADALI
DISCARICA
PERCOLATO
BIOGAS
AMBIENTE TERRENO AMBIENTE
Diagramma a blocchi della gestione integrata Diagramma a blocchi della gestione integrata a Viboa Vibo
RIFIUTI
Fonderia ALFAFERROMETALLI
Palma Campania (Na)
Stazionedi
stoccaggioDISCARICA
VETROSUD S.a.s.
Termini Imerese (Pa)
plastica
Ingomb
vetro
carta
acciaio
Allum.
R.S.U.
Società FONDERIE
S.p.a.Taranto
METALSEDI S.r.l.Fisciano (Sa)
ALFAEDILE S.r.l.Brindisi
CARTESARPellezzano (Sa)
ferro plasticaricicl.
plasticanon
ricicl.
allum.ricicl.
rame Rifiutitossici
TREDSUDSessano del Molise
(Is)
legno
RILEGNOCesenatico
(Fo)
Lo studioDati Vibo
LandGEM
produzionedel biogas
produzione di percolato
LCA della gestione dei rifiuti a Vibo
Composizione del percolato(da
Poiatica)
-Raccolta e trasporto RSU -compattazione RSU
Danno ambientale
HELP
-Raccolta Differenziata-processi di selezione
HELP
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.
Dati d’input:• dati climatici giornalieri (precipitazioni, temperatura, irraggiamento solare), generali(umidità relativa);• superficie della discarica;• caratteristiche stratigrafiche della discarica;
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
Emissioni di CH4
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
350000
400000
1980 2030 2080 2130 2180 2230
anni
CH
4(m
c)
In uscita il programma restituisce anno per
anno le emissioni di ogni
componente del biogas
2003
Struttura dello studio
LCA dei rifiuti da raccolta
indifferenziata
LCA dei rifiutida raccolta
differenziata
LCA della gestione
integrata dei rifiuti nel
comune di Vibo
Caratterizzazione della Raccolta indifferenziata
La CARATTERIZZAZIONE:
Human Health: 3.16E-7DALY;
Ecosystem Quality: 0.0448 PDFm2y;
Resources: 0.00553 MJ Surplus.
Human Health Ecosystem Quality
Resources
Valutazione della Raccolta indifferenziata
La VALUTAZIONE: 0.00107 Pt/kg; Human Health: 57.37%; Ecosystem Quality: 40.89% ; Resources: 1.74%.
Resources
Human Health Ecosystem Quality
Resources
Human HealthHuman Health Ecosystem Quality Resources
Valutazione per processo
OCCUP.TERR.
Percolato
La VALUTAZIONE: 11.82%, percolato perso (periodo discarica non impermeabilizzata)
47.85%, biogas
33.42%; land use
BIOGAS biogas
land use
Caratterizzazione della Raccolta differenziata
La CARATTERIZZAZIONE:
Human health: (-1.43E-7 DALY); la categoria di impatto che presenta il maggior guadagno è Carcinogens dovuto al riciclo di materiali non ferrosi e all’emissione evitata di 1.39 mg di Cd in acqua);
Ecosystem Quality: (-0.0123 PDF*m2y); la categoria di impatto che presenta il maggior guadagno è Ecotoxicity dovuto al riciclo del vetro a causa della emissione evitata di 3.45 mg di Pb in aria; Resources: (-0.699 MJ Surplus); la categoria d’impatto che presenta il vantaggio massimo è Fossil fuels dovuto al riciclo del ferro a causa della produzione evitata di 176 g di coal. In questa categoria di danno Minerals produce un danno di 0.00236 MJ Surplus dovuto per il 122.5% al riciclo del ferro a causa del consumo di 103 oz di water (pari a 2.92 kg);
Valutazione della Raccolta differenziata
La VALUTAZIONE: –0.0275Pt/kg;
dovuto per il:
43.1% al riciclo del ferro;
24.54% al riciclo della plastica proveniente dagli ingombranti;
14.29% al riciclo della plastica proveniente dai cassonetti.
Caratterizzazione della Gestione integrata dei rifiuti nel comune di
Vibo (anno 2002)
La CARATTERIZZAZIONE:
Human health: 2.79E-7 DALY;
Ecosystem Quality: (0.00402 PDF*m2yr);
Resources: (-0.0511 MJ Surplus);
Costi:-0.174 euro/kg
Valutazione della Gestione integrata dei rifiuti nel comune di Vibo (anno
2002)
La VALUTAZIONE:
Il processo produce un danno di 0.0762 Pt/kg dovuto per il 129% alla raccolta indifferenziata;
Per quanto riguarda le categorie di danno è dovuto per il 71.04% a Human Health, per il 51.47% all’Ecosystem Quality.
In Resources c’è un vantaggio del 22.51%.
Confronto del processo di raccolta indiff. con e senza captazione del
biogas
La VALUTAZIONE:
Con la raccolta del biogas con l’efficienza del 70% e la sua combustione in torcia il danno dovuto alla raccolta indifferenziata a Vibo si riduce del 32%;
Con la raccolta del biogas con l’efficienza del 90% e la sua combustione in motore e in torcia il danno dovuto alla raccolta indifferenziata a Vibo si riduce del 107%.
1,921,93
Confronto del processo di raccolta indiff. con e senza raccolta del
percolato
La VALUTAZIONE: La raccolta e la depurazione del percolato riduce il danno del 2.8%. In Human Health e in Ecosystem Quality la raccolta e la depurazione del percolato produce un danno minore, mentre ovviamente in Resources produce un danno maggiore per il consumo di energia nella depurazione.
Gestione con
raccolta percolato
Gestione senza raccolta
percolato
Ipotesi di incenerimento
BIOGAS
La VALUTAZIONE:Il processo produce un danno di 121 Pt/kg dovuto per il 44.43% al riciclo del ferro e per il 25.29% al riciclo della plastica;Per quanto riguarda le categorie di danno, il vantaggio è dovuto per il 10.04% a Human Health, per il 5.24% all’Ecosystem Quality e per l’84.72% a Resources.
Confronto fra discarica-inceneritore-compostaggio
La VALUTAZIONE:
In Human Health il compostaggio è il fine vita che produce il danno minimo(1.28E-7 DALY) e l’inceneritore quello che produce il danno massimo(2.63E-6 DALY);In Ecosystem Quality il compostaggio è il fine vita che produce il danno minimo (0.000864 PDFm2y) e l’inceneritore quello che produce il danno massimo(0.193PDFm2y);In Resources l’inceneritore produce un vantaggio (-0.255 MJSurplus) dovuto al recupero energetico.L’inceneritore produce il danno massimo pari a 0.0612 Pt/kg e il compostaggio il danno minimo pari 0.00257Pt/kg.
discarica
inceneritore
compostaggio
Confronto con materiali ed energie ad uguale danno
La gestione di una tonnellata di rifiuti nel comune di Vibo equivale, in termini di danno ambientale:
Boiler da 80 l per circa 38 riscaldamenti (60 °C)
Frigorifero da 250 l per 168 giorni
A 577 km percorsi con auto a benzina
alla produzione di:
44.30 kg di ferro
411.89 kg di materiale ceramico14.03 kg di alluminio
168.21 kWh energia elettrica utilizzata sul territorio italiano che corrisponde al consumo di:
Conclusioni
La gestione integrata dei rifiuti nel comune di Vibo nell’anno 2001 ha causato un danno
ambientale totale di: 15157.23 Pt
Raccolta Differenziata
(1240.480 kg x –0,0275 Pt/kg)=
-34.11 Pt
Raccolta Indifferenziata
(14197510 kg x 0,00107 Pt/kg )=
15191.34 Pt