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)
In collaborazione con:
Comune di
Vibo Valentia
Relatore:
prof. Alfonso Nastro
Correlatore:
Ing. Paolo Neri (ENEA)
Impianto
stoccaggio EcoShark-Igiene
ambientale
Tesi di Laurea di :
Gaia Bramanti
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)
OBIETTIVO
UNITA’ FUNZIONALE
FUNZIONE DEL SISTEMA
CONFINI
MATERIALI
PROCESSI
EMISSIONI
CLASSIFICAZIONE
ENERGIE
INVENTARIO
CARATTERIZZAZIONE
COMPETENZE:
INGEGNERIA, FISICA,
BIOLOGIA, CHIMICA,
MEDICINA, ECONOMIA
NORMALIZZAZIONE
VALUTAZIONE DEL DANNO AMBIENTALE
METODO ECO INDICATOR 99
PROPOSTE PER LA
RIDUZIONE DEL DANNO
VALUTAZIONE
Eco Indicator 99
1 kg di SOSTANZA EMESSA
X
fattori di CARATTERIZZAZIONE
SALUTE UMANA:
 SOSTANZE CANCEROGENE
 MALATTIE RESPIRATORIE (SOST. ORG.)
 MALATTIE RESPIRATORIE (SOST. INORG.)
 CAMBIAMENTI CLIMATICI
 IMPOVERIMENTO DELLO STRATO DI OZONO
 RADIAZIONI IONIZZANTI
QUALITA’
:
dell’ECOSISTEMA
 ACIDIFICAZIONE/EUTROFIZZAZIONE
 ECOTOSSICITA’
 USO DEL TERRITORIO
(DALY: Disability
Adjusted Life Years)
(PDF*m2*anno: Potentially
Disappeared Fraction)
IMPOVERIMENTO :
delle RISORSE
(MJ Surplus)
X
 MINERALI
 COMBUSTIBILI FOSSILI
fattori di NORMALIZZAZIONE
Inverso del danno subito dal cittadino medio europeo in 1 anno
X
fattori DI VALUTAZIONE
Importanza relativa delle categorie di danno
Diagramma a blocchi della gestione integrata a Vibo
RIFIUTI
RACCOLTA
DIFFERENZIATA
CONTENITORI
STRADALI
RACCOLTA
INDIFFERENZIATA
CONTENITORI
STRADALI
PORTA A
PORTA
DISCARICA
IMPIANTO
STOCCAGGIO
PERCOLATO
AMBIENTE
BIOGAS
TERRENO
AMBIENTE
I
Diagramma a blocchi della gestione integrata a Vibo
Stazione
di
stoccaggio
vetro
VETROSUD
S.a.s.
Termini
Imerese (Pa)
ferro
carta
DISCARICA
plastica
CARTESAR
acciaio
plastica
ricicl.
Fonderia ALFAFERROMETALLI
Palma Campania (Na)
Allum.
METALSEDI S.r.l.
Fisciano (Sa)
ALFAEDILE S.r.l.
Brindisi
Pellezzano (Sa)
allum.
ricicl.
Ingomb
plastica
non
ricicl.
legno
RILEGNO
Cesenatico (Fo)
R.S.U.
Società
FONDERIE S.p.a.
Taranto
rame
Rifiuti
tossici
TREDSUD
Sessano del Molise
(Is)
Lo studio
Dati Vibo
LandGEM
HELP
produzione
del biogas
-Raccolta e trasporto
RSU
-compattazione RSU
produzione
di percolato
LCA della
gestione dei
rifiuti a Vibo
Danno
ambientale
-Raccolta Differenziata
-processi di selezione
Composizione del
percolato(da Poiatica)
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
Emissioni di CH4
400000
350000
300000
CH4(mc)
In uscita il programma
restituisce anno per anno
le emissioni di ogni
componente del biogas
250000
200000
150000
100000
50000
0
1980
2003
2030
2080
2130
anni
2180
2230
Struttura dello studio
LCA dei rifiuti
da raccolta
indifferenziata
LCA dei rifiuti
da raccolta
differenziata
LCA della gestione
integrata dei
rifiuti nel comune
di Vibo
Caratterizzazione della Raccolta indifferenziata
Human Health
La CARATTERIZZAZIONE:
 Human Health: 3.16E-7DALY;
 Ecosystem Quality: 0.0448 PDFm2y;
 Resources: 0.00553 MJ Surplus.
Ecosystem Quality Resources
Valutazione della Raccolta indifferenziata
Resources
Human Health
Human Health
Human Health
Ecosystem Quality
La VALUTAZIONE:
 0.00107 Pt/kg;
 Human Health: 57.37%;
 Ecosystem Quality: 40.89% ;
 Resources: 1.74%.
Ecosystem Quality Resources
Resources
Valutazione per processo
BIOGAS
biogas
OCCUP.TERR.
land use
Percolato
La VALUTAZIONE:
 11.82%, percolato perso (periodo discarica non impermeabilizzata)
 47.85%, biogas
33.42%; 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
1,93
1,92
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%.
Confronto del processo di raccolta indiff. con
e senza raccolta del percolato
Gestione con
raccolta
percolato
Gestione senza
raccolta
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.
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-inceneritorecompostaggio
inceneritore
discarica
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.
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:
alla produzione di:
44.30 kg di ferro
411.89 kg di materiale ceramico
14.03 kg di alluminio
168.21 kWh energia elettrica utilizzata sul territorio
italiano che corrisponde al consumo di:
Frigorifero da 250 l per 168 giorni
Boiler da 80 l per circa 38 riscaldamenti (60 °C)
A 577 km percorsi con auto a benzina
Conclusioni
Raccolta Indifferenziata
Raccolta Differenziata
(14197510 kg x 0,00107 Pt/kg )=
(1240.480 kg x –0,0275
Pt/kg)=
15191.34 Pt
-34.11 Pt
La gestione integrata dei rifiuti nel comune di Vibo
nell’anno 2001 ha causato un danno ambientale totale di:
15157.23 Pt