Analisi di benchmarking mediante l applicazione della metodologia Life Cycle Costing a diversi scenari di trattamento di fanghi di depurazione

Transcript

1 X Convegno della Rete Italiana LCA V Convegno dell Associazione Rete Italiana LCA LIFE CYCLE THINKING, SOSTENIBILITÀ ED ECONOMIA CIRCOLARE Analisi di benchmarking mediante l applicazione della metodologia Life Cycle Costing a diversi scenari di trattamento di fanghi di depurazione Francesca Rinaldi 1, Grazia Barberio 2, Laura Cutaia 2, Floriana La Marca 1, Vincenzo Librici Università La Sapienza, Roma 2 Enea, Roma 3 Aquaser S.r.l.

2 Scopo dello studio Studio condotto da ENEA per conto di AQUASER Valutazione comparativa di diversi scenari di trattamento di fanghi di depurazione impatti economici mediante la metodologia Life Cycle Costing (LCC) confronto con risultati derivanti da Life Cycle Assessment (LCA) evidenziare e/o confermare aspetti rilevanti del ciclo di vita costi relativi alla fase di produzione e acquisto, ma anche della fase di utilizzo e di fine vita Sistemi di trattamento messi a confronto compostaggio, effettuato dall azienda AQUASER digestione anaerobica incenerimento smaltimento in discarica X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna

3 Descrizione degli scenari Fine vita dei fanghi prodotti nel pre-trattamento di reflui civili 1. Compostaggio e spandimento configurazione di esercizio dell impianto di proprietà AQUASER dati primari 2. Digestione anaerobica e spandimento 3. Incenerimento dati secondari 4. Smaltimento in discarica X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna 2016

4 Descrizione degli scenari Unità funzionale 1 t di fanghi provenienti dalla depurazione di reflui civili Confini del sistema fase di trasporto: costi dei consumi e costi del personale fase di pre-trattamento e trattamento: costi operativi, costi di manutenzione e costi del personale, ricavi commercializzazione prodotto fase di fine vita: costi di smaltimento, costi del personale. Per ogni fase si considerano i relativi costi e ricavi Costi esclusi dal sistema di ricerca e sviluppo delle tecnologie considerate di produzione dei macchinari e delle infrastrutture X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna

5 Descrizione degli scenari: compostaggio X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna 2016

6 Descrizione degli scenari: digestione anaerobica Fanghi di Depurazione T Calore Digestore Anaerobico Spandimento agricolo Evitato: fertilizzanti Elettricità Depurazione gas CHP T Emissioni acqua Emissioni suolo Evitato: calore Evitato: elettricità Emissioni aria Legenda T= Truck (trasporto e/o movimentazione) = processi, = flussi X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna 2016 confini del sistema Prodotto evitatovitato

7 Descrizione degli scenari: incenerimento Fanghi di depurazione T Energia elettrica Essiccamento Depuratore Combustibile Incenerimento T Discarica Emissioni Materie ausiliarie T Legenda T= Truck (trasporto e/o movimentazione) = processi, = flussi Evitato: Calore + Energia confini del sistema Prodotto evitato X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna 2016

8 Descrizione degli scenari: discarica X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna 2016

9 Metodo di valutazione LCC Life Cycle Costing analisi di tutti i costi riguardanti un prodotto o servizio considerando l intero ciclo di vita, dalla produzione alla fase di utilizzo, al fine vita analisi della dimensione economica della sostenibilità 1. Selezione e definizione delle categorie d impatto identificazione degli impatti 2. Classificazione assegnazione dei risultati dell inventario alle categorie d impatto caratterizzazione: non si considera il fattore di discounting, e i dati sono tutti nella stessa valuta 3. Normalizzazione non applicata nel LCC espressione degli impatti potenziali per poterli confrontare tra loro 4. Pesatura espressione degli impatti mediante un unico valore adimensionale. non si considerano fenomeni di discounting o increasing Ciroth A., Comunicazione personale, lista Pre Consultant. Ciroth A., Franze J., Life Cycle Costing in SimaPro. GreenDeltaTC Berlin X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna

10 Metodo di valutazione LCC 1. Selezione e definizione delle categorie d impatto X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna

11 Raccolta dati Scenario compostaggio Costi operativi dati primari forniti da AQUASER (relativi all impianto Kyklos) Unità di Misura Valore Fonte Altro Unità di Misura Valore Fonte Consumo elettricità Impianto /kwh 0,17 Azienda /t fango 9,35 Calcolato Diesel /l 1,30 Azienda Acido solforico Materiale biofiltrante /t acido 127 Azienda /m 3 37,50 Azienda Acqua /m 3 0 Azienda Fango in ingresso /t fango Dato sensibile Trasporto incluso Trasporto incluso Trasporto incluso Prelievo Pozzo Azienda Ricavo /t fango /t fango 3 Calcolato /t fango 0,42 Calcolato /t fango 2,20 Calcolato /t fango 0 Calcolato Dato sensibile Calcolato Personale /anno Azienda /t fango 9,17 Calcolato X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna

12 Raccolta dati Scenario compostaggio Costi di recupero dati primari forniti da AQUASER (relativi all impianto Kyklos) Unità di Misura Valore Fonte Altro Unità di Misura Valore Fonte Vendita + spandimento ammendante /t ammend ante Dato sensibile Azienda * /t fango Dato sensibile Calcolato Fertilizzante, N /t -300 Camera di Commercio RM FA /t fango -1,16 Calcolato Fertilizzante, P 2 O 5 /t -490 Camera di Commercio RM FA /t fango -0,73 Calcolato Fertilizzante, K 2 O /t -900 Knlan Chemical Co., Ltd FOB /t fango -8,62 Calcolato X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna

13 Raccolta dati Scenario digestione anaerobica Costi operativi dati secondari Consumo elettricità Unità di Misura Valore Fonte Altro Unità di Misura Valore /kwh 0,17 Azienda /t fango 5,74 Diesel /l 1,30 Azienda Fango in ingresso Trasporto incluso /t fango 2,38 /t fango -80 Azienda Ricavo /t fango -80 Fonte Calcolato Calcolato Calcolato Personale /anno /t fango 8,80 Calcolato Amministrazione % rispetto alla manutenzione ordinaria 17% CRB Università di Perugia /t fango 0,93 Calcolato X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna

14 Raccolta dati Scenario digestione anaerobica Costi di recupero dati secondari Unità di Misura Valore Fonte Altro Unità di Misura Valore Fonte Elettricità /kwh 0,109 GSE /t fango -176,26 GSE Calore /kwh 0,04 Costo medio /t fango -4 Calcolato /m 3 digestato valorizzazione di tutti i Vendita prodotto con N 3-5 kg, nutrienti nel digestato 12,13 P 2 O 5 0,7-1,2 kg, proveniente da 1 t di /t fango 13,67 Calcolato K 2 O 2-4 kg fango Spandimento /t prodotto 4,51 Dato sensibile Fertilizzante, N /t -300 Azienda Camera di Commercio RM la valorizzazione solo dell azoto nel digestato proveniente da 1 t di fango. /t fango 2,48 Calcolato /t fango Dato sensibile Calcolato FA /t fango -0,66 Calcolato Fertilizzante, P 2 O 5 /t -490 Camera di Commercio RM FA /t fango -0,4067 Calcolato Fertilizzante, K 2 O /t -900 Knlan Chemical Co., Ltd FOB /t fango -4,887 Calcolato X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna

15 % NZIO -100 Risultati dello studio LCC: caratterizzazione compostaggio (in rosso): ricavi nella fase di trattamento e nella fase di fine vita; costi di trasporto maggiori rispetto agli altri scenari. Il bilancio complessivo per 1 t di fango è pari a -44,3 Pt digestione anaerobica (in verde): ricavi massimi nella fase di trattamento e importanti nella fase di fine vita; costi di trasporto elevati. Il bilancio complessivo per 1 t di fango è pari a -70,01 Pt incenerimento (in blu): costi nella fase di trattamento, bilanciati dai ricavi provenienti dalla fase di fine vita di prodotti del processo. Il bilancio complessivo per 1 t di fango è 2,85 Pt discarica (in giallo): costi esigui di trasporto e fine vita, altrettanto esigui ricavi provenienti dalla fase di trattamento. Il bilancio complessivo per 1 t di fango è pari a 8,56 Pt COSTI TRASPORTO FANGO COSTI OPERATIVI COSTI MANUTENZIO NE COSTI TRASPORTO MATERIALE COSTI TRASPORTO FANGO COSTI TRASPORTO MATERIALE COSTI SMALTIMENTO COSTI RECUPERO INCENTI COSTI SMALTIMENTO COSTI RECUPERO INCENTIVI TASSE COMPOST 2013 DIGESTIONE INCENERIMENTO.1 COMPOST 2013 DIGESTIONE ANAEROBICA.2 DISCARICA INCENERIMENTO.1 Confronto di 1 ton ' COMPOST 2013', 1 ton ' DIGESTIONE ANAEROBICA.2', 1 ton ' DISCARICA' e 1 ton ' INCENERIMENTO.1'; Metodo: LCC FR / LCC FR / Caratterizzazione ROBICA.2', X Convegno 1 ton della ' DISCARICA' Rete Italiana e 1 ton LCA ' INCENERIMENTO.1'; Ravenna 2016 Metodo: LCC FR / LCC FR / Caratterizzazione 15

16 Pt Risultati dello studio LCC: punteggio singolo Categoria di danno Unità COMPOST DIGESTIONE ANAEROBICA.2 DIGESTIONE ANAEROBICA COMPOST 2013 DIGESTIONE ANAEROBICA.2 DISCARICA INCENERIMENTO.1 COSTI TRATTAMENTO COSTI TRATTAMENTO TRASPORTO COSTI TRASPORTO COSTI FINE VITAFINE VITA COSTI ESTERNI COSTI ESTERNI Confronto di 1 ton ' COMPOST 2013', 1 ton ' DIGESTIONE ANAEROBICA.2', 1 ton ' DISCARICA' e 1 ton ' INCENERIMENTO.1'; Metodo: LCC FR / LCC FR / Punteggio singolo DISCARICA DISCARICA X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna DISCARICA' e 1 ton ' INCENERIMENTO.1'; Metodo: LCC FR / LCC FR / Punteggio singolo INCENERIMENT O Totale Pt -44,30-70,01 8,56 2,85 COSTI TRATTAMENTO Pt -50,91-53,31-2,34 22,17 COSTI TRASPORTO Pt 17,13 15,8 6,46 14,1 COSTI FINE VITA Pt -10,52-32,5 4,44-33,42 COSTI ESTERNI Pt x x x x

17 Risultati dello studio LCA Totale Ecopunti compostaggio 15,48 digestione anaerobica -26,25 incenerimento -3,37 discarica 25,56 X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna

18 Confronto LCC-LCA X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna

19 Conclusioni Gestione dei fanghi di depurazione problematiche di costi economici trattamento e smaltimento dei fanghi impianti di grandi dimensioni conformità normativa tutela delle acque vincoli stringenti per recupero in agricoltura e smaltimento in discarica. impatto ambientale normative ambientali caratteristiche dei fanghi (contenuto di metalli pesanti e di sostanze tossiche) caratteristiche dei processi (efficienza, costi e smaltimento di residui finali). Studio di Life Cycle Costing su diversi scenari compostaggio, effettuato presso impianto Kyklos digestione anaerobica incenerimento discarica X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna

20 Conclusioni Risultati dello studio di LCC per il compostaggio bilancio complessivo costi/ricavi per 1 t di fango è pari a -44,3 Pt (ricavi maggiori dei costi) per la digestione anaerobica bilancio complessivo costi/ricavi per 1 t di fango è pari a -70,01 Pt (ricavi maggiori dei costi) per l incenerimento bilancio complessivo costi/ricavi per 1 t di fango è pari a 2,85 Pt (costi maggiori dei ricavi) per lo smaltimento in discarica bilancio complessivo costi/ricavi per 1 t di fango è pari a 8,56 Pt (costi maggiori dei ricavi) Confronto dei risultati LCC-LCA digestione anaerobica risulta lo scenario più vantaggioso sia dal punto di vista economico che dal punto di vista ambientale X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna

21 Contacts Floriana La Marca Grazia Barberio X Convegno della Rete Italiana LCA Ravenna