Benefici ambientali e costi economici della filiera di raccolta differenziata e riciclo dei rifiuti di pannolini. Duccio Bianchi Elio Altese

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1 Benefici ambientali e costi economici della filiera di raccolta differenziata e riciclo dei rifiuti di pannolini Duccio Bianchi Elio Altese

2 Il progetto Fater Fater ha proposto di avviare la raccolta differenziata e il riciclo dei prodotti sanitari assorbenti (PSA), in particolari i pannolini per bambini e i prodotti per l incontinenza. La proposta progettuale di Fater si basa su: raccolta differenziata pannolini; essiccazione, igienizzazione e separazione delle frazioni riciclabili (frazione plastica e frazione cellulosica mista a sorbente) in autoclave riciclo come granulo di plastica mista poliolefinica, per la produzione di estrusi sostitutivi di polipropilene o di altri materiali riciclo come fibra di cellulosa per la produzione di cartone o conversione per etanolo o gassificazione. I test mostrano un tasso di recupero pressoché pari al 100% delle frazioni teoricamente valorizzabili e un tasso di impiego effettivo nel riciclo (dedotti gli scarti) pari all 84%.

3 Valutazione ambientale Ambiente Italia, istituto indipendente di analisi e ricerca ambientale, ha analizzato il ciclo di vita del progetto, sulla base dei dati della sperimentazione, integrati con dati di letteratura e simulazioni ove necessario.

4 1. LCA e Carbon Footprint del processo di riciclo e del ciclo di vita dei pannolini monouso 2. Analisi dei costi della filiera di raccolta differenziata e riciclo dei pannolini

5 Analisi di LCA riciclo pannolini: Raccolta e selezione La prima fase del progetto consiste nella raccolta domiciliare dei pannolini, conferimento a centro di trasferenza, trasporto ad impianto autoclave, trattamento di sanificazione e selezione. I dati di impianto sono basati sui test effettuati da Fater negli Stati Uniti e si riferiscono a soli pannolini con contenuto di umidità del 50%, inferiore a quello medio in Italia.

6 Analisi di LCA riciclo pannolini: Recupero CO2eq (kg) 146 kg TRASPORTO CARTIERA 4 SELEZIONE, FRANTUMAZIONE ESTRUSIONE PP+PE 23 9 kg scarti 80 kg 71 kg scarti TRASPORTO A SMALTIMENTO (30 km) 354 kg SELEZIONE E RICICLO CARTIERA La seconda fase del processo consiste in: recupero delle frazioni plastiche (PP/PE) nella produzione di granulo misto poliolefinico, per usi in prodotti industriali recupero della fibra di cellulosa nella produzione di cartone smaltimento dei residui dei processi industriali (8%)

7 Analisi di LCA riciclo pannolini: Smaltimento 80 kg TRASPORTO A SMALTIMENTO (30 km) 0 62 kg 18 kg SMALTIMENTO SMALTIMENTO DISCARICA 1 INCENERITORE E PRODUZIONE ELETTRICA (15 kwh) 32 Dai processi industriali sono attesi dei residui, pari all 8% dei rifiuti di PSA. Questi residui sono smaltiti secondo la media del sistema di smaltimento finale in Italia, in discarica e in incenerimento

8 Analisi di LCA riciclo pannolini: Il riciclo (processi evitati) sostituisce 110 kg di PE+PP (come Polipropilene) PRODUZIONE SOSTITUITA granulo PP sostituisce 283 kg di cartone da fibra vergine PRODUZIONESOSTITUITA Cartone da cellulosa CO2eq (kg) sostituisce 15 kwh da sistema elettrico PRODUZIONE SOSTITUITA energia elettrica 9 La terza fase del processo, il riciclo, determina: Sostituzione della produzione di 110 kg di PE e PP Sostituzione della produzione di 283 kg di fibra di cellulosa per la produzione di cartone Sostituzione della produzione di 15 kwh elettrici

9 Analisi di LCA riciclo pannolini: Il fine vita carbon neutral dei pannolini L esito della raccolta con riciclo dei pannolini è da carbon neutral a carbon negative, cioè le emissioni di CO2 evitate attraverso il riciclo sono maggiori di quelle prodotte per la raccolta, selezione e smaltimento

10 Analisi di LCA riciclo pannolini: Confronto tra alternative di gestione dei rifiuti Il riciclo è un processo ambientalmente più favorevole rispetto alla discarica o all incenerimento con recupero di energia. Rispetto a raccolta e smaltimento indifferenziato si hanno minori emissioni per ca. 350 kgco2eq / t PSA

11 Analisi di LCA riciclo pannolini: Carbon Footprint per tipologie di pannolini Il fine vita dei pannolini è solo una componente del ciclo di vita dei pannolini. Le altre componenti principali sono la produzione di materie prime, la distribuzione e per i lavabili la fase d uso (lavaggio+asciugatura). Fonte: UK Environment Agency 2005 e 2008; EcoWip GRSS Bicocca 2011; Ambiente Italia 2012 L esito della raccolta con riciclo dei pannolini è da carbon neutral a carbon negative, cioè le emissioni di CO2 evitate attraverso il riciclo sono maggiori di quelle prodotte per la raccolta, selezione e smaltimento

12 Analisi dei costi del sistema di raccolta e riciclo Il progetto Fater di riciclo dei rifiuti di pannolini e prodotti per l'incontinenza prevede una filiera di raccolta, trasporto, separazione e trattamento dei PSA, riciclo in ambito manifatturiero o energetico dei sottoprodotti del trattamento dei rifiuti di PSA. Le componenti che devono essere analizzate sono quindi: Raccolta Trasporto dal luogo di conferimento della raccolta al sito di trattamento Trattamento di igienizzazione e separazione dei rifiuti di PSA con autoclave Riciclo dei sottoprodotti

13 Rifiuti da pannolini e pannoloni Il consumo di prodotti sanitari assorbenti (PSA) per bambini (pannolini) e incontinenti (pannoloni) riguarda circa 2,3 milioni di individui, composti da 1,3 milioni di bambini di età compresa tra gli 0 3 anni e poco meno di 1 milione di incontinenti medi e gravi. Il 9% delle famiglie è interessata dalla produzione di rifiuti di pannolini o pannoloni. Complessivamente si stima una produzione media giornaliera individuale di 558 grammi per pannolini e di grammi per pannoloni. La produzione annua dell Italia è stimata complessivamente pari 768 mila tonnellate. peso umido a pezzo (g) Produz. giornaliera di rifiuto produzione totale annua n. giorno Peso (kg) Peso (t) Bambini 0,124 4,5 0, Incontinenti 0,41 3,5 1, Totale Valore medio per 1 utenza PSA 0,23 4,08 0,93 (kg) 338,98

14 Stato Attuale Il totale della popolazione interessata da Rd di pannolini e pannoloni è pari a 5, 3 milioni di abitanti. I comuni interessati sono complessivamente 394. Le Regioni che incidono maggiormente sul totale della popolazione servita a livello nazionale sono Toscana, Veneto, Marche, Lombardia. La popolazione servita in Toscana è già pari al 25% del totale. Le più diffuse forme di raccolta differenziata sono la raccolta domiciliare (sia dedicata che congiunta) per il 70% della popolazione, la raccolta a cassonetto per il 19% e presso centro di raccolta per l 11%. In alcuni comuni sono presenti più modalità di raccolta.

15 Alternative di raccolta differenziata I servizi di raccolta differenziata oggi attivi (e anche ipotizzabili) sono svolti con quattro modalità: Raccolta differenziata domiciliare dedicata, con uno specifico servizio di raccolta finalizzato solo a questa tipologia di rifiuti. Raccolta differenziata domiciliare congiunta dei rifiuti di PSA assieme ad altra raccolta differenziata (Forsu o carta), con mezzo adattato (ad esempio vasca) o multicamera. Raccolta a cassonetto (anche con chiave) per il pubblico o per specifiche grandi utenze, come asili nido, case di riposo, strutture ospedalieri Raccolta presso Centro di Raccolta Materiale (stazione ecologica) con cassonetti o scarrabili chiusi.

16 Simulazione di circuiti di raccolta differenziata Per la stima dei costi è stata effettuata una simulazione, con software di routing optimization, su una area nota con georeferenziazione delle utenze. L area interessata ha 10,233 abitanti, ripartiti in 6477 utenze domestiche distribuite su 1531 numeri civici. Le utenze interessate da raccolta di pannolini o pannoloni in questa area sono 687, pari al 10,6% del totale delle utenze, distribuite su 453 numeri civici. La simulazione ha permesso di definire, nelle varie alternative, i fabbisogni di personale e di mezzi.

17 Definizione dei fabbisogni di personale e mezzi La simulazione ha permesso di definire i fabbisogni di personale e di mezzi (veicoli e attrezzature) nelle diverse opzioni. In tutte le opzioni si prevede un conferimento intermedio (a CRM). La raccolta congiunta è simulata con la Forsu. La frequenza di raccolta domiciliare è bi settimanale. Raccolta domiciliare separata Raccolta domiciliare congiunta Raccolta a cassonetto Raccolta a CRM personale 2 livello (h) 104 personale 3 livello (h) 636,13 318,76 personale 4 livello (h) 226,52 veicolo leggero (h) 318,76 Costipatore (h) 636,13 compattatore medio (h) 226,52 Sacco (num) Cassonetto (num) 16 Scarrabile (num)

18 Costi delle alternative di raccolta La raccolta a cassonetto e la raccolta domiciliare congiunta hanno costi sostanzialmente equivalenti, entro i 20 /utente di rifiuti di PSA (che si ribaltano quindi in 1,4 /abitante). Il costo a tonnellata è di Un costo superiore, all'incirca il doppio, è invece associabile alla raccolta domiciliare dedicata dei rifiuti di PSA (40 /utente, 119 /t). La raccolta a CRM, che non presenta costi aggiuntivi significativi, è la soluzione a minor costo, pari a circa 0,3 /abitante. Raccolta domiciliare dedicata (1 costipatore 1 addetto) Raccolta domiciliare congiunta (1 veicolo leggero 1 addetto) Raccolta a cassonetto (1 compattatore 1 2 addetti) Raccolta a CRM Costo orario Costo unitario (a utente) 40,4 21,4 18,7 4,9 Costo unitario (a tonnellata)

19 Il trasporto Assumiamo un prelievo da CRM e un trasporto a impianto di riciclo con distanze variabili tra 50 e 150 km. I costi di riferimento sono costi commerciali. Le varianti sono: 1. prelievo cassone e trasporto a sito distante 50 km: 200 /cassone 2. prelievo cassone e trasporto a sito distante 100 km: 350 /cassone 3. prelievo cassone e trasporto a sito distante 150 km: 425 /cassone

20 Il trattamento I rifiuti sono conferiti ad un impianto di trattamento centralizzato, che avrà potenzialità tra t/a, basato su autoclave a vapore. Icosti della gestione, inclusi ammortamento e oneri finanziari, sono variabili tra 90 e 150 /t. I costi variano in funzione di taglia dell'impianto, livello di saturazione dello stesso, costi di smaltimento degli scarti, trattamento acque, energia Dall'impianto di riciclo si ottiene il recupero di una frazione cellulosica e di una frazione plastica. Sulla frazione secca del rifiuto si prevede un tasso di recupero pari al 96%. Sulla frazione umida il recupero è pari al 27% del peso totale.

21 Il riciclo Le materie seconde recuperate sono destinate a recupero. L opzione base prevede riciclo in ambito manifatturiero (industria cartaria e delle materie plastiche) e una opzione di riciclo via compostaggio per una eventuale frazione di bassa qualità Agm cellulosa. I prezzi di cessione presentano ancora elevata variabilità con una attesa tra /t Si prevedono varianti con qualificazione delle due macro frazioni. I valori negativi corrispondono a costi di trattamento (per agm e cellulosa residua a costi di compostaggio). % Recupero Valorizzazione ( /t) minimo medio massimo cellulosa mista AGM 68% cellulosa separata 48% AGM e cellulosa residua 20% plastica mista 28% ,5 230 plastica polietilene 12% altra plastica mista 16% Totale a 2 frazioni 9,8 50,7 91,6 Totale a 4 frazioni 40 68,2 101,2

22 I costi della filiera di raccolta e riciclo A fronte di un costo medio nazionale (Ispra 2012) di gestione dei rifiuti (escluso lo spazzamento) pari a 122 /ab e 255 /t, i costi del servizio di recupero e riciclo dei PSA svolti con la modalità della domiciliare congiunta (o del cassonetto) sono inferiori sia nel best case (170 /t) che nello scenario intermedio (248 /t) e sono solo moderatamente superiori nello scenario sfavorevole (305 /t). Costi a tonnellata ( /t) della filiera di raccolta e riciclo dei PSA in diversi scenari di raccolta e costi favorevole intermedio sfavorevole domiciliare dedicata domiciliare congiunta stradale CRM

23 La composizione dei costi della filiera BEST CASE Variazione Costo unitario (a t PSA) del ciclo di gestione in funzione del tipo di raccolta Best Case è lo scenario che massimizza i ricavi dalla cessione delle materie seconde fino a 28 /t, con costo di trattamento a 90 /t e trasporto a 50 km trattamento netto trattamento netto trattamento netto 62 trasporto 45 trattamento netto 62 trasporto 45 trasporto 45 raccolta 119 trasporto 45 raccolta 55 raccolta 63 raccolta 14 CRM stradale domiciliare congiunta domiciliare dedicata