Impatti ambientali della gestione dei rifiuti urbani nella Città Metropolitana di Napoli. Un approccio dettagliato di LCA.

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1 Impatti ambientali della gestione dei rifiuti urbani nella Città Metropolitana di Napoli. Un approccio dettagliato di LCA. VACCA, V., RIPA, M., DE PALMA, G., GROSSO, A., ULGIATI, S. Dipartimento di Scienze e Tecnologie Università degli Studi di Napoli Parthenope vacca.vale@gmail.com

2 Indice 1. Introduzione sui Rifiuti 2. La gestione dei rifiuti nella Città Metropolitana di Napoli 3. Acquisizione dei dati 4. LCA 5. Risultati 6. Conclusioni e futuri sviluppi

3 1. Introduzione sui Rifiuti Gli RU come sottoprodotto dei sistemi urbani Legenda (Da: Odum, H.T., Environmental Accounting. J. Wiley.) Confine del sistema Risorse Flussi di energia, materia o informazione Consumatori Produttori Stoccaggio Interazione Transazione di scambio Miscellaneus Perdita di calore

4 2. La gestione dei rifiuti nella Città Metropolitana di Napoli La Città Metropolitana di Napoli Parametri 2012 Popolazione* Area* (km²) Densità abitativa*(ab./km²) 2.671,82 Produzione RU (kg/yr)** *ISPRA, 2012 **ORR, ,46E+09

5 2. La gestione dei rifiuti nella Città Metropolitana di Napoli L area Metropolitana di Napoli nel contesto regionale CE BN NA AV SA

6 2. La gestione dei rifiuti nella Città Metropolitana di Napoli L area Metropolitana di Napoli nel contesto regionale CE BN NA AV SA

7 2. La gestione dei rifiuti nella Città Metropolitana di Napoli L area Metropolitana di Napoli nel contesto regionale Avellino Benevento Caserta Napoli Salerno

8 2. La gestione dei rifiuti nella Città Metropolitana di Napoli La gestione dei Rifiuti in Campania 100% Gestione rifiuti urbani della Campania % 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% % altre frazioni RD 6,6% 7,5% 7,4% 8,0% 9,8% 13,6% 17,2% 17,7% 19,0% 19,1% 21,0% % frazione organica in Italia 2,2% 2,7% 3,2% 3,9% 4,3% 6,4% 12,1% 14,1% 16,8% 19,3% 19,9% %frazione organica in Campania 0,4% 0,6% 0,5% 0,4% 0,4% 0,5% 0,4% 0,5% 1,9% 3,1% 3,1% % Rifiuti inceneriti ad Acerra 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 8,8% 17,3% 22,9% 22,2% 26,0% % Perdite di processo 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,5% 1,6% 0,0% 2,7% 1,5% 0,4% 0,0% % Rifiuti smaltiti in Campania 87,0% 78,8% 68,9% 69,5% 84,1% 74,5% 61,5% 47,4% 26,7% 13,7% 11,0% % Rifiuti smaltiti all'estero 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 2,8% 3,3% % Rifiuti smaltiti in Italia 2,3% 8,9% 18,5% 16,8% 0,0% 3,3% 0,0% 0,3% 11,1% 19,4% 15,6%

9 2. La gestione dei rifiuti nella Città Metropolitana di Napoli La produzione dei Rifiuti nella Città Metropolitana di Napoli Produzione Rifiuti Urbani anno 2012: t/a Raccolta differenziata anno 2012: t/a % di raccolta differenziata anno 2012: 37% Composizione merceologica dei rifiuti urbani anno 2012 Fonte: ARPAC Composizione della raccolta differenziata anno 2012 Fonte: ARPAC Frazione Unità R.U % Carta e cartone t/a ,3% Vetro t/a ,2% Plastica t/a ,9% Metalli t/a ,6% Organico t/a ,8% Indifferenziato t/a ,0% Altre frazioni t/a ,2% Totale t/a % Frazione Unità Stima quantitativi anno 2012 Composizione merceologica dei rifiuti anno 2012 % di intercettazione dei rifiuti urbani nel 2012 Organico t/a ,2% 53,4% Carta e cartone t/a ,7% 33,7% Vetro t/a ,4% 58,9% Plastica t/a ,4% 25,4% Metalli t/a ,0% 20,0% Altre frazioni t/a ,3% Tot t/a ,0%

10 2. La gestione dei rifiuti nella Città Metropolitana di Napoli La gestione dei Rifiuti della Città metropolitana di Napoli

11 3. Acquisizione dei dati Acquisizione dei dati ed analisi Identificazione dell obiettivo Recupero dati da database ORR, MUD ed altre fonti. Aggregazione ed analisi del dato acquisito Georeferenziazione degli impianti Determinazione dei percorsi chilometrici Analisi LCA

12 4. LCA LCA dei Rifiuti Approccio metodologico Quando si analizza la gestione dei rifiuti bisogna considerare aspetti specifici (Ekvall et al., 2007; Martínez-Blanco et al., 2010): 1. l uso di dati locali, dove disponibili; 2. gli stoccaggi provvisori o permanenti non sono contabilizzati a causa della mancanza di dati; 3. l approccio Zero Burden ; 4. le emissioni da incenerimento e da discarica sono considerate come specifiche emissioni da rifiuto, dove i dati sono disponibili; 5. beni strumentali (per esempio infrastrutture per gli impianti), il trattamento delle acque reflue (dal trattamento dell organico, da discarica o incenerimento) e lo smaltimento degli scarti in discarica (inerti e sanitari) sono inclusi nello studio.

13 4. LCA Definizione dell obiettivo BIENNIAL INTERNATIONAL WORKSHOP ADVANCES IN ENERGY STUDIES 2015 Obiettivo Inventario Obiettivo: valutare l'impatto ambientale della gestione dei rifiuti in corso nella Città Metropolitana di Napoli. I risultati sono destinati ad essere utilizzati per decisioni strategiche, tra cui nuovi investimenti e politiche. Valutazione d impatto Interpretazione Approccio LCA: attribuzionale Unità funzionale: smaltimento delle principali frazioni dei rifiuti prodotti nella Città Metropolitana di Napoli nel 2012

14 4. LCA Life Cycle Inventory Obiettivo RACCOLTA DEI RIFIUTI: include i contenitori ed il trasporto agli impianti di trattamento. Inventario Valutazione d impatto Interpretazione I dati riguardanti la quantità, il trasporto, lo smaltimento finale sono stati forniti dalle autorità locali (ASIA, ARPAC, ORR, anno 2012) Dati in background che si riferiscono alla filiera dell'energia e dei materiali sono stati ricavati dalla libreria Ecoinvent (Ecoinvent, 2014).

15 4. LCA Life Cycle Inventory Obiettivo RACCOLTA DEI RIFIUTI: include i contenitori ed il trasporto agli impianti di trattamento. Inventario RECUPERO: trattamento per la produzione di materia prima seconda. Valutazione d impatto Interpretazione I dati riguardanti la quantità, il trasporto, lo smaltimento finale sono stati forniti dalle autorità locali (ASIA, ARPAC, ORR, anno 2012) Dati in background che si riferiscono alla filiera dell'energia e dei materiali sono stati ricavati dalla libreria Ecoinvent (Ecoinvent, 2014).

16 4. LCA Life Cycle Inventory Obiettivo RACCOLTA DEI RIFIUTI: include i contenitori ed il trasporto agli impianti di trattamento. Inventario RECUPERO: trattamento per la produzione di materia prima seconda. Valutazione d impatto TRATTAMENTI PER I RIFIUTI INDIFFERENZIATI: Trattamento Meccanico Biologico (TMB), incenerimento e smaltimento in discarica. Interpretazione I dati riguardanti la quantità, il trasporto, lo smaltimento finale sono stati forniti dalle autorità locali (ASIA, ARPAC, ORR, anno 2012) Dati in background che si riferiscono alla filiera dell'energia e dei materiali sono stati ricavati dalla libreria Ecoinvent (Ecoinvent, 2014).

17 4. LCA Life Cycle Inventory Obiettivo RACCOLTA DEI RIFIUTI: include i contenitori ed il trasporto agli impianti di trattamento. Inventario RECUPERO: trattamento per la produzione di materia prima seconda. Valutazione d impatto TRATTAMENTI PER I RIFIUTI INDIFFERENZIATI: Trattamento Meccanico Biologico (TMB), incenerimento e smaltimento in discarica. Interpretazione GESTIONE DEGLI SCARTI: smaltimento in discarica e/o recupero delle differenti frazione residue. I dati riguardanti la quantità, il trasporto, lo smaltimento finale sono stati forniti dalle autorità locali (ASIA, ARPAC, ORR, anno 2012) Dati in background che si riferiscono alla filiera dell'energia e dei materiali sono stati ricavati dalla libreria Ecoinvent (Ecoinvent, 2014).

18 4. LCA Life Cycle Impact Assessment Obiettivo Inventario Valutazione d impatto Interpretazione Acronimo Categoria di Impatto Unità GWP Cambiamenti climatici kg CO 2 -Eq FD Esaurimento combustibili fossili kg oil-eq FEP Eutrofizzazione delle acque kg P-Eq) HTP Tossicità umana kg 1,4-DCB-Eq MD Esaurimento metalli kg Fe-Eq TEP Ecotossicità kg 1,4-DCB-Eq Formazione composti ossidanti POFP per il processo fotochimico kg NMVOC TAP Acidificazione kg SO 2 -Eq WD Esaurimento acqua m 3 Recipe Midpoint H: mid-point level (problem oriented approach) Database: Ecoinvent v.3.1 Software: SimaPro 8.0

19 5. Risultati Life Cycle Impact Assessment Obiettivo Inventario Valutazione d impatto Valori normalizzati 6,0E+05 5,0E+05 4,0E+05 3,0E+05 2,0E+05 1,0E+05 Interpretazione 0,0E+00 GWP TAP FEP HTP POFP TEP WD MD FD Categorie d impatto Indifferenziato Organico Vetro Carta Plastica Metalli Impatti normalizzati calcolati per tutte le frazioni dei rifiuti prodotti nella Città Metropolitana di Napoli nel 2012 (approccio attribuzionale, riferito ad una unità funzionale di 1,39E9 di rifiuti trattati).

20 5. Risultati Life Cycle Impact Assessment Obiettivo Inventario Valutazione d impatto Valori normalizzati 5,0E+05 4,0E+05 3,0E+05 2,0E+05 1,0E+05 0,0E+00 Interpretazione -1,0E+05 GWP TAP FEP HTP POFP TEP WD MD FD Categorie d impatto Indifferenziato Organico Vetro Carta Plastica Metalli Impatti normalizzati calcolati per tutte le frazioni di rifiuti prodotte nella Città Metropolitana di Napoli nel 2012 (approccio attribuzionale con espansione del sistema - avoided product -, riferito ad una unità funzionale di 1,39E9 di rifiuti trattati).

21 5. Risultati

22 5. Risultati Life Cycle Impact Assessment Frazione indifferenziata Obiettivo 5,0E+05 Inventario Valutazione d impatto Valori normalizzati 4,0E+05 3,0E+05 2,0E+05 1,0E+05 Interpretazione 0,0E+00 GWP TAP FEP HTP POFP TEP WD MD FD Categorie d'impatto Raccolta Trasporto Discarica Incenerimento Riciclo metalli Acque reflue Impattinormalizzati calcolati per tutte le fasi di trattamentodell indifferenziato prodotto nella Città Metropolitana di Napoli nel 2012 (approccio attribuzionale riferito ad una unità funzionale di 1,39E9 di rifiuti trattati).

23 5. Risultati Life Cycle Impact Assessment 100% Frazione indifferenziata Obiettivo 90% 80% Inventario Valutazione d impatto Valori normalizzati 70% 60% 50% 40% 30% 20% 51% Interpretazione 10% 0% 47% 86% 90% 56% 95% GWP TAP FEP HTP POFP TEP WD MD FD Categorie d'impatto Raccolta Trasporto Discarica Incenerimento Riciclo metalli Acque reflue Impatti normalizzati (in percentuale) calcolati per tutte le fasi di trattamento dell indifferenziato prodotto nella Città Metropolitana di Napoli nel 2012 (approccio attribuzionale, riferito ad una unità funzionale di 1,39E9 di rifiuti trattati).

24 6. Conclusioni e sviluppi Conclusioni Lo sviluppo di strategie di gestione dei rifiuti è un compito impegnativo che deve partire da una visione profonda, completa e dettagliata dello stato dell arte. I risultati della LCA condotta in questo studio hanno confermato che il ciclo di gestione dei rifiuti è un sistema complesso influenzato da aspetti locali, di conseguenza l LCA, se condotta in modo dettagliato, rispecchia tale complessità consentendo l'identificazione delle criticità e delle potenzialità di miglioramento, sulle quali orientare nuove strategie di gestione. Secondo i risultati ottenuti, le strategie di gestione dei rifiuti della Città Metropolitana di Napoli necessitano di una completa riformulazione. E possibile migliorare l'efficienza ambientale della catena di raccolta-recupero, mediante il potenziamento della completa gestione: incrementando la raccolta differenziata, ancora molto bassa, ed ottimizzando il sistema dei trasporti dei rifiuti, inviati prevalentemente a recupero o smaltimento fuori regione, prevedendo la realizzazione di impianti di trattamento all interno della regione Campania.

25 6. Conclusioni e sviluppi Futuri sviluppi Analisi comparata multiscenario Un interessante approfondimento dell analisi LCA appena proposta è un analisi comparata multiscenario. A partire dalla fotografia al 2012 è possibile individuare sei scenari alternativi di gestione dei rifiuti considerando in via cautelativa costante il dato della produzione di rifiuti provinciale e della sua composizione merceologica prendendo come riferimento le analisi merceologiche dei rifiuti urbani utilizzate nel Piano Regionale di Gestione dei Rifiuti Urbani vigente.

26 6. Conclusioni e sviluppi Futuri sviluppi (in progress) Denominazione Scenario % RD Gestione impiantistica 01 (Business As Usual) 37% Senza autosufficienza regionale A1 50% Senza autosufficienza regionale B1 65% Senza autosufficienza regionale 02 37% Con autosufficienza regionale A2 50% Con autosufficienza regionale B2 65% Con autosufficienza regionale Tali scenari differirebbero principalmente per le diverse percentuali di rifiuti raccolti in maniera differenziata, fissate ai valori di 37% (raccolta differenziata provinciale al 2012), 50% e 65% secondo gli obiettivi normativi in vigore ed in coerenza con gli scenari previsti dalla pianificazione regionale. Per ognuna delle percentuali di raccolta previste si potrebbe perseguire l obiettivo di ottimizzare il sistema di trasporto dei rifiuti tendendo all autosufficienza regionale e tenendo conto delle diverse criticità e disponibilità impiantistiche. Un analisi LCA di tipo comparativo tra i diversi scenari costituirebbe uno strumento utile in fase di programmazione sulla quale basare i processi decisionali per una migliore gestione dei rifiuti urbani.

27 Impatti ambientali della gestione dei rifiuti urbani nella Città Metropolitana di Napoli. Un approccio dettagliato di LCA. Grazie per l attenzione! Valentina Vacca Dipartimento di Scienze e Tecnologie Università degli studi di Napoli Parthenope