La gestione dei rifiuti da C&D
nell’ottica del ciclo di vita:
esperienze locali e strategie
nazionali
Gian Andrea Blengini
Politecnico di Torino
Elena Garbarino
Provincia di Torino
INTRODUZIONE
L’estrazione degli aggregati naturali comporta la necessità di conciliare le
esigenze socio-economiche della produzione con quelle ambientali
concernenti l’uso razionale della risorsa mineraria  pianificazione delle
attività estrattive tenendo conto delle possibili fonti alternative di
approvvigionamento
Scarti da attività estrattiva
Rifiuti da costruzione e demolizione (C&D)
Terre e rocce da scavo
Rifiuti industriali
aggregati riciclati
Valutazione qualitativa e quantitativa del contributo degli aggregati riciclati al
soddisfacimento del fabbisogno di aggregati nel settore delle costruzioni
Sustainable
Supply Mix
Quantitativi di rifiuti da C&D in Italia:
0.8 t/a pro capite (46 Mt/a)
Fabbisogno di aggregati:
6 -11 t/a pro capite
In Italia meno del 20% dei rifiuti da C&D viene riciclato (obiettivo 70% nel 2020 - 2008/98/EC)
IL PROGETTO EUROPEO SARMA
SARMa: Sviluppo di un approccio comune nei paesi membri della
UE alla gestione sostenibile degli aggregati da costruzione
PROGETTO:
Sustainable Aggregate Resource Management
http://www.sarmaproject.eu
Definizione del Sustainable Supply Mix: definizione del mix di
aggregati naturali e riciclati con migliori prestazioni energeticoambientali attraverso l’impiego della metodologia LCA
Results are summarised in the paper :
Blengini, G.A. and Garbarino, E. (2011) ‘Integrated
life cycle management of aggregates quarrying,
processing and recycling: definition of a common
LCA methodology in the SARMa project’, Int. J.
Sustainable Society, Vol. 3, No. 3, pp. 327 - 344.
Riciclare C&DW conviene? Sempre?
…si evita il conferimento in discarica e si abbattono parzialmente gli
impatti ambientali legati alle attività estrattive, ma occorre considerare
gli impatti dovuti alla produzione di aggregati riciclati ed ai trasporti
10
Example: Global Warming (kg CO2/t)
DISCARICA
EVITATA
RACCOLTA
quarying
Avoided
Steel Recycl.
-15
Natural Aggr.
delivery
IMPATTI
EVITATI
Recycled Aggr.
delivery
-10
Collection
-5
Avoided
landfill
0
Recycling
.
5
?
-20
IMPATTI
EVITATI
AGGREGATI
NATURALI
IMPATTI
INDOTTI
RICICLAGGIO
TRASPORTO
ACCIAIO
TRASPORTO
ANALISI LCA – Aggregati per l’industria delle costruzioni
Life Cycle Assessment (LCA)
ISO14040 Metodologia oggettiva
di valutazione ambientale che
permette la quantificazione degli
impatti ambientali di un prodotto o
di un processo durante tutte le
fasi del ciclo di vita, attraverso la
misura sistematica di tutti gli
scambi fisici da e per il sistema
ambiente
ECOPROFILO  analisi LCA “ridotta” in cui si limita l’analisi alla parte iniziale del
ciclo di vita, con criterio “from cradle to gate”, dalla culla all’uscita dall’impianto
PIANIFICAZIONE E GESTIONE DEI RIFIUTI DA C&D NELLA PROVINCIA DI
TORINO: ANALISI DEI FLUSSI E APPLICAZIONE DELLA METODOLOGIA LCA
Politecnico di Torino in collaborazione con la Provincia di Torino
Provincia di Torino
2.25 Mabitanti
1.8 Mt/a di rifiuti da C&D
Tipologia
Fissi
Semi-mobili
Mobili
Totale
Tipologie
di AR
A. Calcestruzzi
B. Opere stradali
C. Riempimenti e recuperi
Impianti fissi
Impianti semi-mobili
Impianti mobili
NA
18
2
11
31
RA
3
7
58
68
NA/RA
5
5
11
21
A+B+C
B+C
C
INTERPRETAZIONE DEL MODELLO GIS
- copertura del territorio
- distanze dei trasporti
ECOPROFILO di AGGREGATI NATURALI
Caso studio: la cava Ceretto
36 KW
Excavation
442 KW
75 KW
120 KW
Storage
177 m3/h
33 m3/h
50 KW
Scalping
10 KW
90 m3/h
18 KW
54 m3/h
30 KW
Sieving
210 kW
33 m3/h
Crushing Hydrocone
74 KW
Crushing SBM
200 KW
Aggregates, Round
3
10 m /h
Aggregates, crushed
0-7 mm 54 m3/h
5-15 mm 33 m3/h
0-7 mm 56 m3/h
5-15 mm 17 m3/h
15-30 mm 17 m3/h
Cava sottofalda della fascia fluviale del Po in
Regione Piemonte
Metodo di scavo: Ridinger
Produzione di ghiaie e sabbie: 500.000 t/anno
Annesso impianto di trattamento fisso per la
produzione di aggregati naturali per l’industria
delle costruzioni
15 km
Delivery
Unità 1: alimentazione e pre-classificazione
Modello LCA
COLTIVAZIONE - STOCCAGGIO
ALIMENTAZIONE
Unità 2: produzione aggregato tondo
PREVAGLIATURA
VAGLIATURA
Aggregato naturale tondo
FRANTUMAZIONE PRIMARIA E
SECONDARIA
ecoprofilo
VAGLIATURA
1000 kg
Aggregates
quarry & deliv.
Unità 3: produzione aggregato frantumato
Unità di processo
Aggregato naturale
frantumato
1000 kg
Aggregates
quarry
15 km
Aggregates
transport
MOVIMENTAZIONE (15 km)
Unità 4: movimentazione
1000 kg
aggregati naturali
0.13 l
Diesel (litre)
0.0056 kg
Belt conveyor
0.0015 kg
rubber
protections
10.804 MJ
Electricity Italy
B250
15 t-km
Truck 28t
B250
0.941 MJ
Electricity
from coal
1.587 MJ
Electricity
from gas
0.054 MJ
Electricity
from lignite
4.751 MJ
Electricity
from oil B250
28.8 MJ
Heat diesel
B250
ECOPROFILI di AGGREGATI RICICLATI
Caso studio: impianto mobile
Unità 1: alimentazione e pre-classificazione
ABBATTIMENTO SECONDARIO
ALIMENTAZIONE
PREVAGLIATURA
Legno
FRANTUMAZIONE PRIMARIA
SEPARAZIONE MAGNETICA
Unità 2: frantumazione
MOVIMENTAZIONE (15 km)
Unità 3: movimentazione
Materiali
ferrosi
Caso studio: impianto fisso CAVIT
Mixed
Feed
Unit operation 2: crushing
> 40 mm
Scalping
rubble
Unit operation 1: feed & scalping
Crushing
< 40 mm
Wood
Magnetic separation
Silty rubble
Ferrous
materials
10-40 mm
Magnetic separation
Sieving
Ferrous
materials
< 8 mm
Sieving
Impianto fisso di
trattamento di
rifiuti da C&D
Unit operation 3: silty
rubble treatment
Unit operation 4:
building rubble
40-100 mm
treatment
8-40 mm
< 8 mm
Unit operation 5:
air separation
< 8 mm
< 10 mm
plastics
8-40 mm
8-40 mm
40-100 mm
Produttività:
150.000 t/anno
Paper &
40-100 mm
< 8 mm
0/10
0/8
0/40
8/40
40/100
0/100
Unit operation 6: handling
Produzione di aggregati riciclati principalmente per le costruzioni stradali (marcatura CE 2+)
Unità 1: alimentazione e pre-classificazione
Modello LCA
ABBATTIMENTO SECONDARIO
ALIMENTAZIONE
Unità 3: trattamento fini terrosi
PREVAGLIATURA
SEPARAZIONE MAGNETICA
Legno
CERNITA
VAGLIATURA
FRANTUMAZIONE PRIMARIA
Unità di processo
SEPARAZIONE MAGNETICA
Unità 2: frantumazione
Materiali
ferrosi
650,004
650
kg kg
Unità
Unit55
Airseparation
separ.
pneumatica
25,4 MJ
VAGLIATURA
ecoprofilo
Materiali
ferrosi
1000 kg
Aggregati
Aggregates
riciclati
0/40
Handling
0/40
mm
& delivery
76,6 MJ
1000 kg
Unità
Unit66
Aggregate
movimentazione
handling
6,5 MJ
1000 kg
Unità
Unit7
7
Aggregate
trasporto
15 km
transportation
31,8 MJ
Unità 4: trattamento macerie
SEPARAZIONE A SECCO
Unità 5: separazione pneumatica
999,322
999,3
kg kg
Unità
Unit44
Building
rubble
trattamento
macerie
treatment
37,1 MJ
Carta
Plastica
0,00145938
1,46 l m3
Consumo
Diesel use
Diesel
59,4 MJ
MOVIMENTAZIONE (15 km)
Unità 6: movimentazione
895,319
895,3
kg kg
2
UnitUnità
2 Crushing
&
magnetic
frantumazione
separation
29,5 MJ
1000 kg
aggregati riciclati 0-40 mm
999,322
999,3
kg kg
Unità
Unit11Feed
aliment.
&
scalping
& pre-classificaz.
22,4 MJ
0,0338337
0,034 kg
kg
Martelli
Impacte
hammer
corazze
3,5 MJ
104,003
104 kgkg
Unit
Unità3Silty
3
rubble treatment
trattamento
fini
3 MJ
4,06064
4,06
MJ MJ
Energia
Electricity
elettrica
use
11,5 MJ
55,0188
55,01
MJMJ
Heatdiesel
B250
59,4 MJ
Analisi di inventario
1p
C&DW-TO'05
Discarica evitata
Raccolta
Riciclaggio (3 tipi di impianti)
Trasporto
Coltivazione di cava (aggregati naturali)
-19.3034 kg CO2 eq
Modello LCA :
1p
Collection 2005
-10.3487 kg CO2 eq
0.43 p
Direct collection
-20.1621 tkm
Transport, lorry
3.5-16t, fleet
average/RER S
-6.51423 kg CO2 eq
-8.95477 kg CO2 eq
0.19 p
Indirect collection
-4.91673 kg CO2 eq
0.38 p
In-situ recycling
475 kg
Mobile crusher
248 kg
Semi-Mobile
crusher
277 kg
Stationary crusher
0.686181 kg CO2 eq
-6.1181 kg CO2 eq
-3.9512 kg CO2 eq
-2.36025 kg CO2 eq
-2.64333 kg CO2 eq
556.491 kg
Delivery
aggregate
C-recycled
-1.55919 kg CO2 eq
1000 kg
Inert waste TO
(avoided)
5.725 tkm
Transport, truck,
medium size
10.125 tkm
Trasport, truck,
large
1.425 tkm
Transport, van
475 kg
Mobile crusher
(operation)
-16.1913 kg CO2 eq
1.84971 kg CO2 eq
1.23612 kg CO2 eq
2.72221 kg CO2 eq
1.12262 kg CO2 eq
-9.875 tkm
Transport, lorry
>16t, fleet
average/RER S
-1.2056 kg CO2 eq
-1000 kg
Inert waste,
sanitary landfill TO
1.425 tkm
Transport, van
<3.5t/RER S
0.000690223 m3
Diesel
-7.28769 kg CO2 eq
2.72221 kg CO2 eq
2.34341 kg CO2 eq
-3.44707 kg CO2 eq
2.89064 MJ
Diesel, burned in
building
machine/GLO S
0.260322 kg CO2 eq
-556.491 kg
Aggregate
C-primary, at mine
-423.951 kg
Aggregate
B-primary, at mine
-0.7501 kg CO2 eq
-0.931251 kg CO2 eq
-1000 kg
Construction,
sanitary landfill
facility
-4.7579 kg CO2 eq
-0.00554106 m3
Concrete, normal,
at plant/CH S
-1.43525 kg CO2 eq
-0.465319 kg
Polyethylene,
LDPE, granulate,
at plant/RER S
-0.836823 kg CO2 eq
261 nodi
1000 kg
Recycling
streamline
-0.335845 kg
Reinforcing steel,
at plant/RER S
-0.47541 kg CO2 eq
-47.1014 kg
Gravel,
unspecified, at
mine/CH S
-0.131174 kg CO2 eq
-0.434783 kg
Polypropylene,
granulate, at
plant/RER S
-0.765638 kg CO2 eq
-1.01954 m3
Excavation,
hydraulic
digger/RER S
-0.532696 kg CO2 eq
-556.491 kg
Aggregate
C-primary, deliv
5.4 kg
Steel recycling
-7.89502 kg CO2 eq
248 kg
Semi-Mobile
crusher
(operation)
0.602707 kg CO2 eq
4.86 kg
Steel, electric, unand low-alloyed,
at plant/RER S
2.02277 kg CO2 eq
-4.83754 kg
Steel, converter,
low-alloyed, at
plant/RER S
-9.87196 kg CO2 eq
277 kg
Stationary crusher
(operation)
0.847298 kg CO2 eq
0.998585 MJ
Electricity
0.172707 kg CO2 eq
13.5514 kg
Delivery
aggregate
A-recycled
-0.121691 kg CO2 eq
-13.5514 kg
Aggregate
A-primary, deliv
-0.274934 kg CO2 eq
423.951 kg
Delivery
aggregate
B-recycled
-1.95857 kg CO2 eq
13.7366 tkm
Transport, truck,
medium size (R)
-423.951 kg
Aggregate
B-primary, deliv
4.43819 kg CO2 eq
-4.35564 kg CO2 eq
-1.01954 m3
Excavation,
skid-steer
loader/RER S
-0.517501 kg CO2 eq
-19.6237 tkm
Transport, truck,
medium size (V)
-6.34028 kg CO2 eq
-580.019 kg
Gravel,
round/crushed, at
mine/TO
-1.73737 kg CO2 eq
-580.019 kg
Gravel quarry
(operation)
-1.65847 kg CO2 eq
-0.000361352 m2
Building, hall,
steel
construction/CH/I
-0.109865 kg CO2 eq
-9.35941 MJ
Electricity, low
voltage, at grid/IT
S
-1.61873 kg CO2 eq
-1.41525 MJ
Heat, light fuel oil,
at boiler 10kW,
non-modulating/C
-0.131505 kg CO2 eq
Risultati  si evita il conferimento in discarica e si abbattono parzialmente gli
AN = aggregati naturali AR = aggregati riciclati
impatti ambientali legati alle attività estrattive; occorre considerare gli impatti
dovuti alla produzione di aggregati riciclati (AR) ed al loro trasporto
Esempio:
bilancio della
produzione di gas
serra nella filiera
di riciclaggio di 1 t
di C&DW
IMPATTI INDOTTI
IMPATTI EVITATI
IMPATTI EVITATI
Analisi sensitività: con le ipotesi fatte, le distanze di trasporto degli AR potrebbero crescere di
4 volte prima che i benefici ambientali siano trasformati in impatti netti
Gruppo di lavoro “Green Road”
(Gruppo di lavoro per la definizione dei criteri ambientali da inserire nei capitolati per la costruzione e manutenzione delle strade)
Kick off meeting del 25‐02‐2011,
ore 11,40 presso:
Ministero dell’ambiente e della tutela del territorio e del mare
Sala Europa
Via Cristoforo Colombo 44 ‐ 00154 ROMA
Comitato di coordinamento:
•
Ing. Gian Andrea Blengini [email protected] - Politecnico di Torino
•
Prof. Antonio D’Andrea [email protected] - Università di Roma La Sapienza
•
Ing. Gabriele Tebaldi [email protected] - Università di Parma
CONCLUSIONI
Il
giudizio
sulla
sostenibilità
ambientale
di
un
determinato tipo di aggregati, naturali o riciclati, deve
necessariamente tenere conto di un’analisi LCA “dalla
culla alla tomba”
Sulla base del confronto tra gli ecoprofili degli aggregati
naturali e riciclati e dall’analisi LCA della filiera dei rifiuti
da C&D nella Provincia di Torino, è possibile esprimere
un giudizio positivo in merito alla sostenibilità
ambientale dei processi di riciclaggio
Gli aggregati naturali sono insostituibili, tuttavia
aggregati naturali e riciclati non sono concorrenti, ma è
strategico il loro uso congiunto (SSM)
La gestione dei rifiuti da C&D nell’ottica del ciclo di vita:
esperienze locali e strategie nazionali
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
Gian Andrea Blengini
Elena Garbarino
Politecnico di Torino
Provincia di Torino
[email protected]
[email protected]