Università degli Studi della Calabri Facoltà di Ingegneria –
Corso di Laurea in Ingegneria Ambiente e Territorio
Analisi del Ciclo di Vita (LCA) della gestione
integrata dei rifiuti nel comune di Rende
nell’anno 2001
In collaborazione con:
Comune di Calabra Maceri &
RENDE
Servizi S.p.A.
Relatore:
prof.ssa Andrea Katovic
Tesi di Laurea di :
Tocci Giuseppe
Controrelatore:
Correlatore:
Ing. Paolo Neri (ENEA)
Scopo dello studio
Valutare l’impatto ambientale causato
dalla gestione integrata dei rifiuti nel
comune di Rende nell’anno 2001
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:
(DALY: Disability
Adjusted Life Years)
QUALITA’
:
dell’ECOSISTEMA
(PDF*m2*anno: Potentially
Disappeared Fraction)
IMPOVERIMENTO :
delle RISORSE
(MJ Surplus)
X
 SOSTANZE CANCEROGENE
 MALATTIE RESPIRATORIE (SOST. ORG.)
 MALATTIE RESPIRATORIE (SOST. INORG.)
 CAMBIAMENTI CLIMATICI
 IMPOVERIMENTO DELLO STRATO DI OZONO
 RADIAZIONI IONIZZANTI
 ACIDIFICAZIONE/EUTROFIZZAZIONE
 ECOTOSSICITA’
 USO DEL TERRITORIO
1 kg CO2
X
2,1E-7 DALY
X
 MINERALI
 COMBUSTIBILI FOSSILI
fattori di NORMALIZZAZIONE
Inverso del danno subito dal cittadino medio europeo in 1 anno
X
64,7
(salute umana)
X
fattori DI VALUTAZIONE
Importanza relativa delle categorie di danno
300
(salute umana)
=
0,004076 Pt/kg
Lo studio
Dati Rende
LandGEM
HELP
produzione
del biogas
-Raccolta e trasporto
RSU
-compattazione RSU
produzione
di percolato
LCA della
gestione dei
rifiuti a Rende
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 Vecchia Discarica
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 Rende
Caratterizzazione della Raccolta indifferenziata
Human Health
Ecosystem Quality Resources
La CARATTERIZZAZIONE:
 Human health: 4,08E-7 DALY;
 Ecosystem Quality: 0,0455 PDF*m2yr;
 Resources: 0,00672 MJ Surplus.
Valutazione della Raccolta indifferenziata
Resources
Human Health
La VALUTAZIONE:
 0.0126 Pt/kg;
 Human health: 62,94%;
 Ecosystem Quality: 35,26% ;
 Resources: 1,8%.
Ecosystem Quality Resources
Valutazione per processo
Percolato
OCCUP.TERR.
BIOGAS
La VALUTAZIONE:
 55.84%, percolato perso
 18.93%, biogas emesso nella fase di esercizio della discarica
 11.5%, biogas disperso dopo la chiusura della discarica
 7,7%; land use
Caratterizzazione della Raccolta differenziata
Human Health
Ecosystem Quality Resources
La CARATTERIZZAZIONE:
 Human health: (-3.64E-7 DALY); la categoria di impatto che presenta il
maggior guadagno è Respiratory Inorganics (-1.71E-7 DALY);
 Ecosystem Quality: (-0.0202 PDF*m2y); la categoria di impatto che
presenta il maggior guadagno è Ecotoxicity (-0.0985 PDF*m2y);
 Resources: (-0.272 MJ Surplus); interamente dovuto al Fossil fuels.
Valutazione della Raccolta differenziata
La VALUTAZIONE:
 –0.0182Pt;
 Human health: -0.00707Pt;
 Ecosystem Quality:-0.00197Pt;
 Resources: –0.00915Pt; il 50% del totale
Caratterizzazione della Gestione integrata
dei rifiuti nel comune di Rende (anno 2001)
La CARATTERIZZAZIONE:
 Human health: 1,63E-7 DALY;
 Ecosystem Quality: (-0.00217 PDF*m2yr);
Resources: (-0.0817 MJ Surplus);
Costi:0.0309
Valutazione della Gestione integrata dei
rifiuti nel comune di Rende (anno 2001)
La VALUTAZIONE:
 0.00284 Pt (0.00868Pt – 0.00576Pt);
 Human health: 0.00541-0.00224 = 0.00317Pt ;
 Ecosystem Quality: 0.00303-0000,624 = 0.002406Pt ;
 Resources: -0.0029 + 0,00054 = -0.00236Pt
Intervento di sistemazione della vecchia
discarica
1,93
1,92
La VALUTAZIONE:
 Il danno si riduce da 0,0126Pt a 0,00858Pt
Respiratory inorganics da 0,00373 a 0,0018
Acidification/Eutrophiction da 0,00344 a 0,00152
Valutazione della nuova discarica
La VALUTAZIONE:
 0.00549Pt ;
 Human health: 0.00347Pt; 63.24% del totale
 Ecosystem Quality:0.0016Pt; 29.13% del totale
 Resources: 0.000479Pt.
Valutazione della nuova discarica
Land use
BIOGAS
La VALUTAZIONE:
 35.6% biogas disperso ;
 20.5% land use
 18.5% depuratore percolato Mancasale
 10.7% percolato perso.
Dep. Perc.
Confronto fra il caso in studio e la gestione
con smaltimento in discarica controllata
La VALUTAZIONE:
 Totale: 0.0126Pt-0.00549Pt=0.00711 ;
 Human health: 0.00792Pt-0.00347=0.00445
 Ecosystem Quality:0.00444Pt-0.0016Pt=0.00284Pt
 Resources: 0.000226Pt-0.000419Pt=-0.000193Pt.
Confronto fra il caso in studio e la gestione
con smaltimento in discarica controllata
2.99
3.05
La VALUTAZIONE:
 Il danno totale si riduce da 0,0126Pt a 0,00549Pt
Respiratory inorganics da 0,00373 a 0,00074
Acidification/Eutrophiction da 0,00344 a 0,000388
Climat change da 0.00392 a 0.00208
Pretrattamento e termovalorizzazione dei
rifiuti
Fossil fuels
La VALUTAZIONE:
 - 0,00298Pt
Fossil fuels: –0.00455Pt
Climat change 0.00117
Respiratory inorganics 0,00047
Confronto fra diversi inceneritori
Inc.ANPA x CdR
La VALUTAZIONE:
 inceneritore Bologna: 0.00615Pt
 inceneritore AMSA: 0.00019Pt
 inceneritore ANPA per RSU tal quali: -0.000856
 inceneritore ANPA per CdR: -0.017Pt
Confronto fra due metodologie di smaltimento
La VALUTAZIONE:
 0.00549Pt-(-0,00298Pt)=0.00847Pt
 Human health: 0.00347-0.00183=0.00164
 Ecosystem Quality: 0.0016Pt-0.000482Pt=0.00111Pt
 Resources: 0.000419Pt-(-0.00529Pt)=-0.0057Pt.
Confronto con materiali ed energie ad uguale danno
La gestione di una tonnellata di rifiuti nel comune di Rende equivale, in
termini di danno ambientale:
alla produzione di:
16.47 kg di ferro
153.13 kg di materiale ceramico
5.22 kg di alluminio
62.54kWh energia elettrica utilizzata sul territorio
italiano che corrisponde al consumo di:
Frigorifero da 250 l per 62 giorni
Boiler da 80 l per circa 14 riscaldamenti (60 °C)
A 214 km percorsi con auto a benzina
Conclusioni
Raccolta Indifferenziata
Raccolta Differenziata
(9933960 kg x 0,0126 Pt/kg )=
(4608067 kg x –0,0182 Pt/kg)=
125000 Pt
-83800 Pt
La gestione integrata dei rifiuti nel comune di Rende
nell’anno 2001 ha causato un danno ambientale totale di:
41200 Pt