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Università degli Studi di Napoli Parthenope-Facoltà di Scienze e Tecnologie Corso di Laurea in Scienze Ambientali. Analisi ambientale della gestione dei rifiuti a Monte di Procida studiata con il metodo dell’Analisi del Ciclo di Vita (LCA). In collaborazione con:. Comune di Monte di Procida. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Università degli Studi di Napoli Parthenope-Facoltà di Scienze e Tecnologie Corso di Laurea in Scienze Ambientali
Analisi ambientale della gestione dei rifiuti a Monte di Procida studiata con il metodo dell’Analisi del Ciclo di Vita
(LCA)
Relatori:Prof. Giulia ScherilloIng.Paolo Neri (ENEA)Correlatore:Prof.Ing.M.Avallone
Tesi di Laurea di :Giuseppe Schiano Di Cola
In collaborazione con:
Comune di Monte di Procida
Scopo dello studio
Valutare l’impatto ambientale causato dalla gestione integrata dei rifiuti nel comune di Monte di Procida nell’anno Maggio 2002-
Aprile 2003 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
DEFINIZIONE DEGLI OBIETTIVI E DEI DEFINIZIONE DEGLI OBIETTIVI E DEI CONFINI DEL SISTEMACONFINI DEL SISTEMA
Obiettivo dello studio
I confini del sistema
Unità Unità funzionalefunzionale
1 TONNELLATA DI RIFIUTI
Determinare il danno ambientale dovuto alla gestione integrata degli RSU a Monte di Procida
da Maggio 2002 ad aprile
2003
I consumi di materia ed energia e gli stress
ambientali connessi con lo smaltimento RSU di Monte di Procida in un
anno.
ANALISI D’ INVENTARIOANALISI D’ INVENTARIO(per ogni componente dell’inventario è stato creato un (per ogni componente dell’inventario è stato creato un processo)processo)
Raccolta dei dati
Process Organico
Process Secco Indiff.
Process Metalli
Process Ingombranti
Process Plastica
Process Vetro
Process Carta-cartone
Process Gestione inegrata rifiuti MdP Impatto AmbientaleImpatto Ambientale
Eco Indicator 99Eco Indicator 991 kg di SOSTANZA EMESSA1 kg di SOSTANZA EMESSA
fattori di NORMALIZZAZIONEfattori di NORMALIZZAZIONEInverso del danno subito dal cittadino medio europeo in 1 Inverso del danno subito dal cittadino medio europeo in 1
annoanno
fattori DI VALUTAZIONEfattori DI VALUTAZIONEImportanza relativa delle categorie di dannoImportanza relativa delle categorie di danno
fattori di CARATTERIZZAZIONE
SOSTANZE CANCEROGENESOSTANZE CANCEROGENE MALATTIE RESPIRATORIE (SOST. ORG.)MALATTIE RESPIRATORIE (SOST. ORG.) MALATTIE RESPIRATORIE (SOST. INORG.)MALATTIE RESPIRATORIE (SOST. INORG.) CAMBIAMENTI CLIMATICICAMBIAMENTI CLIMATICI IMPOVERIMENTO DELLO STRATO DI IMPOVERIMENTO DELLO STRATO DI OZONOOZONO RADIAZIONI IONIZZANTIRADIAZIONI IONIZZANTI
SALUTE SALUTE UMANAUMANA::
(DALY: Disability(DALY: DisabilityAdjusted Life Years)Adjusted Life Years)
ACIDIFICAZIONE/EUTROFIZZAZIONEACIDIFICAZIONE/EUTROFIZZAZIONE ECOTOSSICITA’ECOTOSSICITA’ USO DEL TERRITORIOUSO DEL TERRITORIO
QUALITA’ :QUALITA’ :dell’ECOSISTEMAdell’ECOSISTEMA(PDF*m2*anno: Potentially(PDF*m2*anno: Potentially
Disappeared Fraction)Disappeared Fraction)
64,7 (salute umana)
300 (salute umana)
0,004076 Pt/kg
2,1E-7daly/kg
1 kg CO2
MINERALIMINERALI COMBUSTIBILI FOSSILICOMBUSTIBILI FOSSILI
IMPOVERIMENTOIMPOVERIMENTOdi RISORSE :di RISORSE :(MJ Surplus)(MJ Surplus)
Esempio di tratta,emto dei dati con il metodo con ECO-indicator 99
1 kg di co2 Human Healt(Climate change)
Caratterizzazione
Normalizzazione 1,36E-5 [-]
Valutazione 3,4E-5 Pt/kg
Calcoli statistici
Fattore di Caratterizzazione(x 1)
Fattore di Normalizzazione(x 64,7)
Fattore di Valutazione(x 2,5)
2,1E-7 DALY/kg
2,1E-7 DALY/kg
Diagramma a blocchi della gestione integrata Diagramma a blocchi della gestione integrata RSU a Monte di ProcidaRSU a Monte di Procida
Rifiuti
Raccolta differenziata
Raccolta Indifferenziata
IMPIANTO STOCCAGGI
OSecco
indifferenziato
RACCOLTA PORTA A PORTA
Organico
DISCARICA
PERCOLATO
BIOGAS
TERRENO AMBIENTE
IMPIANTO DI PRETRATTAMENTO
Ammendante
Riciclo
Diagramma a blocchi della gestione integrata Diagramma a blocchi della gestione integrata RSU a Monte di ProcidaRSU a Monte di Procida
RIFIUTI
Stazionedi
stoccaggio
TRASPORTI
EUROVETRO s.a.s.
Volla(Na)
Plastica
Ingomb
Vetro
Carta
Metalli
Allum.
Legno
C.I.A.L.Lombardia
C.N.A.Puglia
CO.RE.PLA.Lombardia
PAPIROSUDs.r.l.
Scafati (Sa)
Rilegnos.p.a.
Avellino
Lo studioDati MdP
LandGEM
produzionedel biogas
produzione di percolato
LCA della gestione dei rifiuti a MdP
-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
Struttura dello studio
LCA dei rifiuti da raccolta
indifferenziata
LCA dei rifiutida raccolta
differenziata
LCA della gestione
integrata dei rifiuti nel comune di Monte di Procida
Caratterizzazione del Process Gestione integrata RSU MdP
La CARATTERIZZAZIONE:
Human Health: -4,06E-9DALY;
Ecosystem Quality: -0.00479 PDFm2y;
Resources: -0.152 MJ Surplus.
Valutazione del Process Gestione integrata MdP
La VALUTAZIONE:-0,00019Pt/Kg Energia:64,68%; Human Health: 0,346%; Ecosystem Quality: 1.232% ; Resources: 33,74%.
Valutazione per processo
La VALUTAZIONE: -41% danno evitato dovuto al processo di recupero di carta e cartoni;
-38% danno evitato dovuto al processo di recupero dei metalli;
-26% danno evitato dovuto al processo di recupero plastica;
20% danno dovuto al processo della discarica.
Caratterizzazione del process ‘discarica’
La CARATTERIZZAZIONE:
Human health: (3,73E-7 DALY); il danno maggiore è dovuto alle emissioni di metano e CO2(56%);
Ecosystem Quality: (0.0218 PDF*m2y); il danno maggiore è dovuto alle emissioni di ammoniaca del percolato (73%); Resources: (0,024 MJ Surplus); il danno maggiore è dovuto al consumo di combustibile per la raccolta(90%)
Valutazione del process ‘discarica’
La VALUTAZIONE: 8,86E-5 Pt/kg;
dovuto per il:
42% alle emissioni del biogas;
25% alle emissioni del percolato;
20% alle emissioni del combustibile usato per i trasporti.
Confronto tra tre metodi di Confronto tra tre metodi di valutazione dell’impatto valutazione dell’impatto
ambientale per determinare ambientale per determinare eventuali analogie e differenze. Il eventuali analogie e differenze. Il confronto è stato condotto tra lo confronto è stato condotto tra lo smaltimento rifiuti in discarica e smaltimento rifiuti in discarica e
con termovalorizzatore.con termovalorizzatore.
Ecoindicator Ecoindicator 9999
EPS EPS 20002000
Edip 96Edip 96
Ricerca di soluzioni meno Ricerca di soluzioni meno impattanti impattanti
Il metodo EPS 2000Il metodo EPS 2000
Salute umana
Aspettativa di vitaMalattia graveMalattiaDisturbo serioDisturbo
Capacità di produzione dell’ecosistema
Capacità di crescita dei raccoltiCapacità di crescita della forestaProduzione di carne e di pesceAcidificazione del suoloProduzione di acqua per irrigareProduzione di acqua potabile
Biodiversità
Esaurimento delle riserve
Estinzione di specie
1.Caratterizzazione C(j)
Person Years (YOLL)
ELU/Kg
Kg e H+ eq. per Acidif. del suolo
2.Valutazione
VD(j)=C(j)*V(j)
Unità di misura delle 4 categorie di danno è ELU (environmental load unit)3.Ponderazione
Per tutte le 4 categorie il fattore di ponderazione vale 1. Le unità di misura sono le stesse
ELU
Quantità di risorse abiotiche
Il metodo Edip 96Il metodo Edip 96
1. Riscaldamento terrestre2. Impoverimento dell’ozono3. Acidificazione
4. Eutrofizzazione
5. Smog fotochimico
6. Ecotossicità cronica nell’acqua7. Ecotossicità acuta nell’acqua8. Ecotossicità cronica nel suolo9. Tossicità umana dovuta all’aria10. Tossicità umana dovuta all’acqua11. Tossicità umana dovuta al suolo12. Rifiuti da discarica13. Rifiuti rischiosi14. Rifiuti radioattivi15. Scorie/ceneri16. Risorse (tutte)
g COg CO22
g g CFC11CFC11
g SOg SO22
g NOg NO33
g g etanoetano
g/mg/m33
kgkg
CATEGORIE
D’IMPATTO
2.Normalizzazione
NP(j) = P(j)/T*R(j)
T:tempo di durata del servizio,
R(j):danno mondiale
1. Caratterizzazione P(j)
3.Ponderazione
WP(j) = NP(j)*WF(j)
WF(j) = Danno 1990
Target 2000
Confronto con ECO-indicator WE
La VALUTAZIONE:Il processo di smaltimento in discarica provoca un danno totale di 6,44E-5 Pt dovuto al biogas e al percolato(come visto in precedenza).Il processo di smaltimento con l’inceneritore provoca un danno evitato totale di –2,73E-5 Pt,bilanciato tra il danno dovuto alle emissioni conseguenti al processo di combustione come CO2,polveri e metalli pesanti(2,94E-5 Pt) e il danno dovuto al recupero di energia elettrica(4,06E-5 Pt).
Confronto con EPS 2000
La VALUTAZIONE:Il danno dovuto allo smaltimento in discarica vale 0,141 Pt.Il danno dovuto allo smaltimento con termovalorizzatore vale 0,0954 Pt.
Confronto con EDIP 96
La VALUTAZIONE:Il danno dovuto allo smaltimento in discarica vale 1,26 Pt.Il danno dovuto allo smaltimento con termovalorizzatore vale 0,118 Pt.
Confronto con EDIP 96(solo risorse)
La VALUTAZIONE:Il danno dovuto allo smaltimento in discarica vale 1,65E-8 Pt.Il danno evitato dovuto allo smaltimento con termovalorizzatore vale –1,87E-6 Pt.
Tutti e tre i metodi hanno evidenziato un minor impatto Tutti e tre i metodi hanno evidenziato un minor impatto ambientale dello smaltimrnto Rsu con ambientale dello smaltimrnto Rsu con termovalorizzatore.Infatti anche se i tre metodi non sono termovalorizzatore.Infatti anche se i tre metodi non sono confrontabili per le categorie di impatto,essi indicano una confrontabili per le categorie di impatto,essi indicano una direzione di valutazione univoca.direzione di valutazione univoca.
AnalogieDifferenze
1.1.I valori del dannoI valori del danno sull’ambiente e sull’uomo sia nella sull’ambiente e sull’uomo sia nella fase di caratterizzazione sia nella fase di valutazione sono fase di caratterizzazione sia nella fase di valutazione sono diversidiversi, così come sono diverse le , così come sono diverse le unità di misuraunità di misura che che esprimono per i tre metodi il valore del danno.esprimono per i tre metodi il valore del danno.2.2.Diverse categorie di impattoDiverse categorie di impatto..
Conclusioni
Lo studio mette in evidenza i vantaggi dovuti al riciclo dei materiali.In particolare si è visto come
siano particolarmente vantaggiosi il riclo di metalli,plastica e cartoni.Per quanto riguarda il
confronto, nei tre metodi ha influito molto il recupero di energia elettrica.