LCA APPLICATA ALLA GESTIONE DEI RIFIUTI URBANI

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1 LCA APPLICATA ALLA GESTIONE DEI RIFIUTI URBANI Ing. Lucia Rigamonti DIIAR Sezione ambientale Interno: 6415 LCA: DEFINIZIONE LCA = LIFE CYCLE ASSESSMENT VALUTAZIONE DEL CICLO DI VITA DEI PROCESSI PRODUTTIVI Fonte figura: Enea 1

2 LCA: DEFINIZIONE E ASPETTO INNOVATIVO La LCA valuta gli aspetti ambientali e i potenziali impatti ambientali relativi ad un processo o un attività: la valutazione include l intero ciclo di vita del processo o attività, comprendendo l estrazione e il trattamento delle materie prime, la fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, l uso, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale (ISO 14040) VISIONE GLOBALE DEL SISTEMA PRODUTTIVO DALLA CULLA ALLA TOMBA DALLA CULLA ALLA CULLA SI SEGUE PASSO PER PASSO IL CAMMINO DELLE MATERIE PRIME LCA: DEFINIZIONE E ASPETTO INNOVATIVO SI INCLUDE L INTERO CICLO DI VITA DEL PRODOTTO Fonte figura: Enea 2

3 LCA: VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI CONSUMO DI RISORSE EMISSIONI DIRETTE in aria, acqua,suolo TABELLA DI INVENTARIO: FLUSSI ELEMENTARI EMISSIONI DIRETTE ED INDIRETTE in aria, acqua e suolo CATEGORIE DI IMPATTO: - riscaldamento globale - assottigliamento della fascia di ozono - tossicità umana - acidificazione -. LCA E GESTIONE INTEGRATA DEI RIFIUTI LA GESTIONE DEI RIFIUTI COSTITUISCE UNA FASE DI UNA QUALSIASI LCA DI PRODOTTO MA DATA LA SUA COMPLESSITÀ PUÒ ESSERE CONSIDERATA COME UN SISTEMA AUTONOMO APPLICO LA LCA ALLA GESTIONE DEI RIFIUTI OSSIA AD UN SERVIZIO INPUT: Rifiuti OUTPUT: le emissioni finali nell ambiente (solide, liquide e gassose) e i nuovi prodotti utili (materiali riciclati, energia, compost) 3

4 LCA E GESTIONE INTEGRATA DEI RIFIUTI: UTILITA Confrontare differenti opzioni di gestione dei rifiuti (es.: discarica e termovalorizzazione) (es.: Confrontare diverse pratiche all interno della stessa opzione termovalorizzazione del tal quale e del CDR) Valutare diversi livelli e tipologie di raccolta differenziata Valutare diversi sistemi di gestione integrata dei rifiuti LCA = STRUMENTO DI SUPPORTO ALLE DECISIONI dei pianificatori in fase di redazione e aggiornamento dei piani territoriali di gestione dei rifiuti LCA E GESTIONE INTEGRATA DEI RIFIUTI: METODOLOGIA Applicare la LCA alla gestione integrata dei rifiuti urbani significa: 1. Contabilizzare tutti gli impatti sull ambiente del sistema di raccolta, trattamento, recupero e smaltimento 4

5 SISTEMA INTEGRATO DI GESTIONE DEI RIFIUTI RU RACCOLTA DIFFERENZIATA Materiale NON intercettato RUR MBT CEMENTIFICIO o CENTRALE TERMOELETTRICA Materiale intercettato SEPARAZIONE DEL MULTIMATERIALE E SELEZIONE DI OGNI MATERIALE Organico selezionato Acciaio, Alluminio Vetro, Carta, Legno, Plastica FORSU Verde Imballaggi selezionati separazione e selezione recupero carta, legno e plastica RICICLO COMPOSTAGGIO DIGESTIONE ANAEROBICA recupero acciaio e alluminio DISCARICA TERMOVALORIZZAZIONE O GASSIFICAZIONE Scorie e ceneri TRATTAMENTO PER RECUPERO - Ricostruzione del sistema con bilanci di materia - Input e output per ogni fase LCA E GESTIONE INTEGRATA DEI RIFIUTI: METODOLOGIA Applicare la LCA alla gestione integrata dei rifiuti urbani significa: 1. Contabilizzare tutti gli impatti sull ambiente del sistema di raccolta, trattamento, recupero e smaltimento 2. Contabilizzare tutti gli impatti evitati grazie alla produzione di materiali secondari (da riciclo) ed energia 5

6 RU SISTEMA INTEGRATO DI GESTIONE DEI RIFIUTI CON I CONFINI ALLARGATI RACCOLTA DIFFERENZIATA Materiale NON intercettato RUR MBT CEMENTIFICIO o CENTRALE TERMOELETTRICA sostituzione di combustibile fossile tradizionale Materiale intercettato SEPARAZIONE DEL MULTIMATERIALE E SELEZIONE DI OGNI MATERIALE Organico selezionato Imballaggi selezionati Acciaio, Alluminio Vetro, Carta, Legno, Plastica FORSU Verde separazione e selezione recupero carta, legno e plastica RICICLO COMPOSTAGGIO DIGESTIONE ANAEROBICA recupero acciaio e alluminio DISCARICA TERMOVALORIZZAZIONE O GASSIFICAZIONE Scorie e ceneri TRATTAMENTO PER RECUPERO Materiali riciclati: sostituzione dei prodotti primari Energia: sostituzione di energia prodotta per via convenzionale Materiali recuperati: sostituzione dei prodotti primari Compost: sostituzione di torba e concimi chimici Compost + energia: sostituzione di torba e concimi chimici e di energia prodotta per via convenzionale LCA E GESTIONE INTEGRATA DEI RIFIUTI: METODOLOGIA Applicare la LCA alla gestione integrata dei rifiuti urbani significa: 1. Contabilizzare tutti gli impatti sull ambiente del sistema di raccolta, trattamento, recupero e smaltimento 2. Contabilizzare tutti gli impatti evitati grazie alla produzione di materiali secondari (da riciclo) ed energia 3. Confrontarli in maniera opportuna per valutare le prestazioni ambientali complessive del sistema di gestione RICAVARE INDICAZIONI SUGLI ELEMENTI DI FORZA E DI DEBOLEZZA DEL SISTEMA, IN UNA PROSPETTIVA DI ULTERIORE MIGLIORAMENTO 6

7 PROGETTO GERLA: GEstione Rifiuti in Lombardia: Analisi del ciclo di vita Regione Lombardia sta preparando il nuovo Programma Regionale di Gestione dei Rifiuti (PRGR) e nell ottica di una politica di sostenibilità ha deciso di considerare la prestazione ambientale come criterio di valutazione nelle future scelte di pianificazione. In particolare, ha individuato nell analisi del ciclo di vita lo strumento più adatto per farlo. progetto GERLA: finanziato da CESTEC per Regione Lombardia Fase 1: Analisi LCA del sistema di gestione dei rifiuti urbani attualmente implementato in Lombardia Fase 2: Supporto alla definizione degli scenari di Piano al 2020 e analisi LCA degli stessi Fase 3: Analisi LCA di una selezione di Piani Provinciali di gestione dei rifiuti urbani Fase 4: Supporto all individuazione della proposta di Piano per la gestione dei rifiuti urbani in Lombardia al 2020 PROGETTO GERLA: SISTEMA DI GESTIONE DEI RIFIUTI URBANI IN LOMBARDIA AL 2009 Unità funzionale al 2009 RU t Verde: t Organico: t t TERMOVALO- RIZZATORI DIGESTIONE ANAEROBICA + POST- COMPOSTAGGIO RACCOLTA DIFFERENZIATA MONO/MULTI MATERIALE Materiali separati t SEPARAZIONE DELLA MULTI-MATERIALE E SELEZIONE DI OGNI FRAZIONE Residui/ Perdite di processo Compost ( t) + energia: sostituzione di torba e concimi chimici e di combustibili fossili Residui t COMPOSTAGGIO RUR t Residui/ Perdite di processo Compost ( t): sostituzione di torba e concimi chimici t t t Metalli ferrosi: t Alluminio: t Vetro: t Carta: t Legno: t Plastica: t Residui/ Perdite di processo IMPIANTI DI TRATTAMENTO MECCANICO BIOLOGICO Combustibile secondario in cementifici: sostituzione di petcoke IMPIANTI DI RICICLO Residui t Frazione secca/ bioessiccato/ biostabilizzato t CDR t t DISCARICHE Residui t t Energia: sostituzione di combustibili fossili Energia + materiali recuperati: sostituzione di combustibili fossili e di prodotti primari Materiali ottenuti (Acciaio t; Alluminio 2143 t; Vetro t; Pasta per carta t; Legno t; PET t; HDPE t; mix di poliolefine t): sostituzione di prodotti primari I residui sono inviati a termovalorizzazione/ cementificio/discarica a seconda dello loro caratteristiche 7

8 PROGETTO GERLA: RISULTATI SCENARIO 2009 Acidificazione Riscaldamento globale kg SO 2 eq/t Raccolta 1,00 0,00-1,00-2,00-3,00-4,00-41,01-1,75-0,13-2,27-3,68-3,30-2,45 0,47 0,19 0,29 kg CO 2 eq/t Raccolta kg C 2 H 4 eq/t Raccolta Formazione fotochimica di ozono 0,20 0,08 0,05 0,00-0,20-0,12-0,09-0,21-0,40-0,34-0,60-0,56-0,80-12,56-0,77-0,01 kg 1,4 DCB eq/t Raccolta Tossicità umana Impatti ambientali associati al trattamento di 1 tonnellata di ciascun materiale raccolto PROGETTO GERLA: SCENARI FUTURI QUINDI NEGLI SCENARI FUTURI: - Si elimina la discarica come destinazione diretta per lo smaltimento del RUR - Il materiale prima inviato a TMB a flusso separato viene interamente destinato a TMB a flusso unico - Il bioessiccato prodotto è interamente inviato a termovalorizzazione - Viene massimizzata la produzione di energia termica in termovalorizzazione - L energia elettrica prodotta dalla termovalorizzazione dei rifiuti soddisfa gli autoconsumi dell impianto - Viene recuperato l alluminio (oltre che i metalli ferrosi) dalle scorie di termovalorizzazione - Tutto l organico viene inviato a digestione anaerobica (DA) - L energia elettrica prodotta dal biogas soddisfa gli autoconsumi del processo di DA 8

9 PROGETTO GERLA: SCENARI FUTURI Confronto degli impatti ambientali nei cinque diversi scenari regionali analizzati, espressi per una tonnellata di rifiuto lordo raccolto, considerando o meno gli impatti evitati PROGETTO GERLA: CONCLUSIONI Per tutti gli scenari esaminati tutti gli indicatori di impatto analizzati (riscaldamento globale, acidificazione, tossicità umana, formazione fotochimica di ozono e impatto energetico) hanno segno negativo i benefici derivanti dal recupero di materia ed energia dai rifiuti compensano gli impatti aggiunti nell ambiente per il trattamento degli stessi. L attuale gestione integrata dei rifiuti urbani in Regione Lombardia (anno 2009) risulta dunque già caratterizzata da buone prestazioni energetico-ambientali. Sussistono tuttavia margini di ulteriore miglioramento, che sono stati dettagliatamente analizzati per gli scenari futuri, basati da un lato su un ulteriore incremento praticabile dei tassi di raccolta differenziata e dall altro su una serie di interventi tecnologico/gestionali applicabili essenzialmente alla frazione organica e al RUR. 9

10 CONCLUSIONI La metodologia LCA può essere utilizzata come strumento di supporto alle decisioni in merito a scelte strategiche fin dalla fase embrionale di elaborazione dei nuovi piani di gestione dei rifiuti urbani. Complessità di una valutazione di questo genere (soprattutto qualora estesa a vaste aree territoriali): la necessità di acquisire un ampia mole di dati, preferibilmente di tipo primario (ovvero rilevati direttamente sul campo) e la corretta verifica della loro qualità sono elementi fondamentali per garantire l attendibilità dei risultati ottenuti. NOSTRI RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI Rigamonti L., Grosso M., Riciclo dei rifiuti Analisi del ciclo di vita dei materiali da imballaggio; p. 286; edito da Dario Flaccovio, Palermo, settembre ISBN Giugliano M., Grosso M., Rigamonti L. (A cura di), La gestione integrata dei rifiuti; p. 453; CIPA editore, Milano, maggio 2009; ISBN Giugliano M., Cernuschi S., Grosso M., Rigamonti L. (2011). Material and energy recovery in integrated waste management system. An evaluation based on life cycle assessment. Waste Management, 31, Rigamonti L., Grosso M., Biganzoli L. (2012). Environmental Assessment of Refuse-Derived Fuel Co- Combustion in a Coal-Fired Power Plant. Journal of Industrial Ecology, DOI: /j x. Nessi S., Rigamonti L., Grosso M. (2012). LCA of waste prevention activities: a case study for drinking water in Italy. Journal of Environmental Management, 108, Grosso M., Nava C., Testori R., Rigamonti L., Viganò F., (2012). The implementation of anaerobic digestion of the food waste in a highly populated urban area: an LCA evaluation. Waste Management & Research, 30(9) Supplement