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