RSU indifferenziati con pretrattamento

Da Lca rifiuti.

La metodologia LCA per la valutazione ambientale di sistemi di gestione rifiuti applicati alla discarica di Poiatica (Reggio Emilia) L’obiettivo primario del presente lavoro è la determinazione del danno ambientale dovuto alla gestione dei rifiuti solidi urbani indifferenziati nel Comune di Reggio Emilia. Nell’analisi sono state formulate ipotesi sui costi che l'azienda AGAC, gestore del servizio di smaltimento rifiuti, dovrà sostenere qualora gli RSU vengano lavorati da un impianto di pretrattamento prima del loro conferimento in discarica.

a cura di Paolo Neri

Titolo della tesi: Analisi ambientale ed economica del fine vita degli RSU indifferenziati conferiti in discarica dopo aver subito un processo di pretrattamento.

Autore della tesi di laurea: Nicola Carlini

Relatori: Melloni Riccardo

Correlatore: Paolo Neri

Università: Università di Modena e Reggio Emilia, Facoltà di ingegneria meccanica.


LCA applicato alla gestione dei rifiuti raccolti in modo indifferenziato conferiti in discarica dopo un processo di pretrattamento

L’obiettivo dello studio

L’obiettivo primario del presente lavoro è la determinazione del danno ambientale dovuto alla gestione dei rifiuti solidi urbani indifferenziati nel Comune di Reggio Emilia. Nell’analisi sono state formulate ipotesi sui costi che l'azienda AGAC, gestore del servizio di smaltimento rifiuti, dovrà sostenere qualora gli RSU vengano lavorati da un impianto di pretrattamento prima del loro conferimento in discarica. La funzione del sistema è la gestione dei rifiuti urbani raccolti in modo indifferenziato. L’unità funzionale è costituita da 1 tonnellata di rifiuti solidi urbani indifferenziati e assimilabili. Il sistema che deve essere studiato è la totalità degli impianti di pretrattamento, termovalorizzazione, depurazione e discarica, comprendendo i trasporti. Quindi tutti i processi che intercorrono dall’arrivo all’impianto di pretrattamento fino alla dismissione in discarica. Quest’analisi ha inizio all’arrivo degli RSU nell’impianto di pretrattamento senza, quindi, considerare il loro trasporto. I rifiuti vengono separati nelle due parti umido-secco e per ciascuna si prevede un fine vita in discarica ma, mentre la prima frazione viene stabilizzata e conferita in discarica (FOS), la seconda attraversa un processo d’incenerimento e gli scarti di questa fase vengono portati in una discarica per rifiuti tossici. Viene considerato il fine vita dell’impianto ma non quello degli automezzi. Per lo studio viene usato il codice di calcolo SimaPro5.0; per una parte degli elementi dell’inventario si sono usate le sue banche dati riferite ad un periodo compreso tra il 1996 e il 2001. Per l’impianto di pretrattamento e i trattamenti successivi a cui vengono sottoposti i materiali, vengono usati anche waste treatment creati in base a dati ottenuti dall’Azienda produttrice dell’impianto, dall’AGAC e da altri studi. Per il calcolo del danno si è usato il metodo Eco-indicator99, nella sua versione ugualitaria modificato per tenere conto dell’uso dell’acqua.

Inventario

Le ipotesi generali

  • attualmente non esiste un impianto di pretrattamento RSU a Reggio Emilia. E’ stata ipotizzata la sua costruzione a Poiatica. Tutti i dati fanno riferimento ad un altro impianto presente a Magliano Alpi di Mondovì (CN). Eventuali adattamenti alla realtà di Reggio Emilia non sono stati considerati;
  • per l’inceneritore si è supposta la costruzione ex-novo ma non lo smaltimento del vecchio inceneritore. Non viene considerato l’LCA dell’inceneritore ma solo i suoi consumi, le sue emissioni, i suoi costi e ricavi;
  • il depuratore utilizzato è quello di Mancasale (RE) che viene attualmente utilizzato da AGAC;
  • è stata mantenuta l’attuale dislocazione dei principali impianti:
    • discarica a Poiatica (RE)
    • inceneritore a Reggio Emilia in località Cavazzoli
    • depuratore a Mancasale;
  • il peso specifico del percolato è tale da ritenere corretta l’approssimazione 1l = 1 kg, per cui, riferendosi al percolato, sono usate indistintamente le 2 unità di misura.

Il processo di pretrattamento

Il processo di pretrattamento considera l’impianto descritto dettagliatamente al capitolo 2 e schematizzato in . Sono stati inserite le seguenti voci di costo:

  1. costi di costruzione;
  2. costi di gestione.

Per quanto riguarda il primo dato, ci si riferisce alla costruzione dell’impianto di pretrattamento comprensivo della discarica per l’organico stabilizzato. Il costo per questo investimento è di circa 15˙400˙000 €. Si è ipotizzato il ricorso ad un finanziamento esterno con conseguente esborso di 4˙776˙691€ per oneri finanziari con le ipotesi:

  1. tasso di interesse annuo pari al 5.45%;
  2. ammontare del mutuo coincidente al costo complessivo dell’inceneritore;
  3. piano di ammortamento della durata di 10 anni.

Per l’impianto sono previste opere civili di consolidamento dopo 10 anni ma già dopo 7 sarà necessario cambiare le linee e i macchinari per il danneggiamento dovuto al contatto con un materiale avente un alto tasso d’umidità o comunque per obsolescenza. I costi di gestione fanno quindi riferimento, oltre a personale, energia elettrica, carburante, manutenzione ordinaria, analisi di laboratorio, materiali di consumo, oneri amministrativi e acquisto del materiale filtrante del biofiltro, anche a pale, muletti, ricambi e altri mezzi.

Figura 1 Schema a blocchi del processo di pretrattamento. In verde sono indicati i processi, in blu i prodotti

Il processo di depurazione del percolato

Il process pretrattamento Mondovì utilizza i dati ricavati dalle caratteristiche dell'impianto di pretrattamento con alcune ipotesi di funzionamento:

  • l’unità funzionale è costituita da 27˙000 t/anno di rifiuti indifferenziati trattati;
  • l'energia spesa per i processi di selezione dei rifiuti indifferenziati, fermentazione della frazione organica e della restante parte dell’impianto, comprensiva dell’impianto idrico, che non considera il trattamento dell’indifferenziato;
  • si suppone che l’impianto di pretrattamento sia costruito a Poiatica, che il sovvallo venga incenerito nell’inceneritore di Reggio Emilia, che il percolato sia trattato nel depuratore di Mancasale (RE) e che i fanghi chimici del depuratore vengano inviati nella discarica per rifiuti tossici di Ravenna. Perciò si considerano nel processo i seguenti percorsi:
  • -dalla raccolta dei rifiuti all’impianto 50 km
  • -da Poiatica a Mancasale: 50km
  • -da Mancasale a Ravenna: 145 km
  • -da Mancasale a Reggio: 5 km;
  • per tali trasporti si utilizza il processo Truck long distance C;
  • il process waste collection truck rappresenta i consumi e le emissioni dei mezzi pesanti che lavorano all’interno dell’impianto (movimentazione materiale, gestione discarica);
  • si fa riferimento, nei material, al processo di depurazione dell’aria dell’impianto AMSA. In particolare viene ipotizzato l’utilizzo di uno scrubber di tipo “fogging”, esso consuma, nella depurazione di 100˙000 Nm3/h, 1˙000 kg/mese di soda e acido solforico e 400 kg/mese di acqua ossigenata. Poiché i biofiltri dell’impianto di Mondovì fanno riferimento a 80˙000 Nm3/h anziché 100˙000 Nm3/h esiste un fattore 0.8 di conversione dei dati;
  • per le emissioni in aria si è assunto che le polveri totali siano rappresentate da particulates STM;
  • il codice non inserisce H2S tra le emissioni dannose;
  • il land use dell’impianto (la conversione del territorio) ha lo stesso tempo di conversione di quello della discarica mentre l'occupazione no: mentre la vita utile dell’impianto termina con la sua dismissione, la discarica necessita di controlli, recupero e gestione di percolato e biogas per circa 100 anni;
  • è previsto il recupero energetico dalla frazione secca;
  • nel process inc. APATxCdR 25y en UNIECO, poiché la vita media di un inceneritore è di 15 anni mentre quella dell’impianto è di 25, si è ipotizzata la costruzione di un inceneritore avente 1.7 volte le quantità di materiali previste dalle banche dati APAT. Parimenti, i trasporti APAT considerano anche lo smaltimento delle scorie e delle ceneri quindi si è risalito alla quota imputabile al trasporto dei materiali da costruzione moltiplicando anch’essa del fattore 1.7;
  • Il waste treatment discarica Mondovì
Figura 2 La discarica di Mondovì

In figura si riporta il waste treatment discarica Mondovì. Le emissioni in acqua della discarica sono tratte da un documento ENEA con i seguenti criteri:

  1. è stato ottenuto col programma HELP (Hydrological Evaluation of Lanfill Performance) basandosi su dati aggiornati al 1999 ed ora è stato modificato inserendo il dato reale dell’anno 2001.
  2. Da questa modifica ne consegue una ulteriore sull’andamento 2002-2005.

Questi dati prevedono la produzione, in 30 anni, di 148.9ldi percolato per ogni tonnellata di rifiuto, di cui 0.5l vengono direttamente dispersi nell’ambiente a causa di trafilamenti nello strato di impermeabilizzazione inferiore della discarica. Quindi, per descrivere correttamente le emissioni è stato creato il process percolato discarica () che comprende i process percolato perso, dep. perc. Mancasale e emiss.acque sup. Mancasale:

  1. il process percolato perso considera 1 kg di percolato aventi composizione ricavata dalla media dei rilevamenti dell’anno 2002 sulle analisi delle autobotti per il trasporto del percolato al depuratore uscenti da Poiatica. Questo processo viene richiamato per 0.5 kg e si riferisce al percolato che entra direttamente nel terreno;
  2. il process dep. perc. Mancasale considera le 21874 t effettivamente depurate a Mancasale. Viene richiamato il process emiss. acque sup. Mancasale che riporta le emissioni fornite dall’AGAC all’uscita dal depuratore chimico-fisico e biologico. Questo processo viene richiamato per 148.9 kg per considerare le emissioni causate dalla depurazione del percolato generato in discarica.

Tabella 1 Waste treatment discarica Mondovì

SimaPro 5.0 Process Date: 17/01/2003 Time: 16:51:45
Project: pretrattamento
Process
Category type Waste treatment
Process identifier eneaXXXX08419600049
Type
Name
Time period Unspecified
Geography Unspecified
Technology Unspecified
Representativeness Unspecified
Waste treatment allocation Unspecified
Cut off rules Unspecified
Capital goods Unspecified
Boundary with nature Unspecified
Date 09/10/2002
Record
Generator paolo neri
Literature references
Collection method
Data treatment
Verification
Comment si sono considerati: -i trasporti ed il trattamento del percolato -le emissioni di biogas dati ANPA -il land use -la costruzione della discarica -i costi di trasporti il consumo energetico è considerato all'interno del processo di pretrattamento UNIECO
Cluster No
Allocation rules
System description
Waste treatment
discarica Mondovì 11967 0 0 ton All waste types Landfill
Materials/fuels
emiss. disc. RSU t.q. ANPA 1196.7 0 0 ton Peso emissioni biogas = 1/10 del peso dell'indifferenziato in discarica . Ci si è riferiti alla unità funzionale
percolato discarica 3800 0 0 ton percolato della discarica
Truck long-distance B 190000 0 0 tkm 3800t*50km: al depuratore di Mancasale
costo trasporti 3800 0 0 kg percolato a Mancasale
costruzione discarica 11967 0 0 ton
Electricity/heat
Resources
Emissions to air
Emissions to water
Solid emissions
Emissions to soil
Non material emission
Occup. as industrial area 36000 0 0 m2a (9000m2*100anni)/(25anni*11967ton/anno)*11967t
Conv. to industrial area 36 0 0 m2 (9000m2/30anni)*5anni/1125000t*27000t hp: 5 anni di lavoro per la costruzione, area discarica = 1/2 area totale
Waste to treatment
Avoided products
End


  • viene ipotizzato il costo trasporti percolato uguale al costo trasporti rifiuti;
  • le emissioni in atmosfera dovute al processo di maturazione della frazione organica prevedono l’utilizzo di uno scrubber di tipo fogging, i valori di funzionamento ad esso relativi provengono dall’AMSA di Milano. Si è dovuto creare un material acqua ossigenata per considerare la produzione della stessa;

Tabella 2 Il process pretrattamento Mondovì

SimaPro 5.0 Process Date: 17/01/2003 Time: 16:39:04
Project: pretrattamento
Process
Category type Processing
Process identifier eneaXXXX08419600051
Type
Name
Time period Unspecified
Geography Unspecified
Technology Unspecified
Representativeness Unspecified
Multiple output allocation Unspecified
Substitution allocation Unspecified
Cut off rules Unspecified
Capital goods Unspecified
Boundary with nature Unspecified
Date 09/10/2002
Record
Generator paolo neri
Literature references
Collection method
Data treatment
Verification
Comment dati ricavati dalle caratteristiche dell'impianto di pretrattamento UNIECO. Include - l'energia spesa per il processo di separazione - le emissioni in atmosfera dovute al processo di maturazione della frazione organica - costruzione dell'impianto - materiali utilizzati per il funzionamento - raccolta percolato da impianto - trasporti di CdR e percolato - movimentazione interna - land use del solo impianto - analisi sui costi - il recupero energetico dalla frazione secca - il recupero di Fe e Al - discarica per organico stabilizzato
Cluster No
Allocation rules
System description
Resources
water 4650 0 0 ton 15m3/giorno*310gg=4650m3=4650t
Materials/fuels
acqua ossigenata 3840 0 0 kg 400kg/mese di acqua ossigenata riferito a 100000Nm3/h(dato AMSA, scrabber tipo fogging) 400*12*0.8= 3840kg
NaOH average Europe P 9600 0 0 kg 1000kg/mese riferito a 100000Nm3/h(dato AMSA, scrabber tipo fogging) 1000*12*0.8=9600
H2SO4 ETH T 9600 0 0 kg "
costruz. impianto pretratt. 27000 0 0 ton
PP B 425.7 0 0 kg considerando balle di 1.1x1.1x1.6m di lato (9.46m2 di sup tot) e spessore della plastica = 0.05mm si ottengono 0.473m3 di plastica utilizzata con densità 0.90g/cm3. Il peso totale è 425.7kg
Fe360 I 723.69 0 0 kg PP B *1.7 :(approssimazione) poichè si utilizza c.a. 1kg/balla di plastica ed 1.7 kg/balla di ferro
Electricity/heat
Electricity MV use in I + imports T 2142992 0 0 kWh --selezione degli RSU indifferenziati: 495kW*302gg*8h= 1195920 kWh = 55.81% --fermentazione accelerata: 189kW*302gg*8h=456624 kWh = 21.3% --impianto idrico: 35kW*302gg*8h=84560 kWh = 3.95% --impianto restante: 168kW*302gg*8h=456624 kWh=405888 kWh = 18.94%
costo gestione impianto pretratt. 1 0 0 p
Waste collection truck 6050.496 0 0 hr Diesel changing load 1MJ=0.0235kg/MJ waste collection 1h=810MJ/h consumo 133920l/a (dato UNIECO) 133920l/a*0.86kg/l = 115171.2kg/a 115171.2kg/a/0.0235kg/MJ = 4900902.128MJ 4900902.128MJ/810MJ/h = 6050.496h
dep. perc. Mancasale 2654 0 0 ton depurazione percolato da impianto
costo costruz. imp. pretratt./anno 1 0 0 p costo per la costruzione dell'impianto
Truck long-distance B 132700 0 0 tkm 2654t*50km: percolato da impianto a Mancasale
Truck long-distance B 317050 0 0 tkm 6341t*50km: CdR verso l'inceneritore
Truck long-distance B 27000 0 0 tkm 540t*50km: materiale da riciclo a Reggio
costo trasporti 9535 0 0 ton 2654+6341+540
ricavo consorzio x acciaio 401.932 0 0 ton
ricavo consorzio x alluminio 138.068 0 0 ton
Emissions to air
VOC 14016 0 0 kg 20mg/m3*24h*365giorni*80000m3 limiti di legge regione Piemonte
particulates (SPM) 7008 0 0 kg 10*mg/m3*24h*365giorni*80000m3
ammonia 1401.6 0 0 kg 2*mg/m3*24h*365giorni*80000m3
Emissions to water
Solid emissions
Emissions to soil
Non material emission
Conv. to industrial area 36 0 0 m2 (9000m2/30anni)*5anni/1125000t*27000t hp: -5 anni di lavoro per la costruzione -area impianto = 1/2 area totale = 9000m2 -utilizzo dell'effettiva quantità di rifiuti in ingresso
Occup. as industrial area 9000 0 0 m2a (9000m2*25anni)/(25anni*27000ton/anno)*27000t hp: area impianto = 1/2 area totale = 9000m2 utilizzo dell'effettiva quantità di rifiuti in ingresso
Waste to treatment
Solid frazione secca 6341.4257 0 0 ton inc ANPAxCdR 25y en UNIECO 6341t sovvallo + 0.4257t plastica x balle
Solid terriccio(matur.fraz.umida) 11500 0 0 ton discarica Mondovì percolato dalla discarica
Solid Iron compounds 540 0 0 ton Recycling Ferro metals Fe+Al si è considerato il 2% della quantità in ingresso utilizzando come rapporto Fe/Al quello delle loro densità
Raw aluminium scrap 135 0 0 ton Recycling Aluminium Fe+Al si è considerato il 2% della quantità in ingresso utilizzando come rapporto Fe/Al quello delle loro densità
Products
pretrattamento Mondovì 27000 0 0 ton 100 % Others -la potenza assorbita è di 1054 kW. Essa è relativa sia al diffferenziato che all'indifferenziato. Si suppone che i valori riportati (887 kW) siano relartivi all'indifferenziato -il 2%*27000t=540tferro+alluminio (dati AMSA) -Fe/Al=7.86/2.7
Avoided products
End


L’analisi del ciclo di vita del processo “pretrattamento Mondovì”

Nelle figure seguenti sono riportati i risultati principali del calcolo del ciclo di vita riferiti ad 1 kg di rifiuti indifferenziati, quindi per ottenere i valori riferiti ad 1 tonnellata è necessario moltiplicarli per 1000.

Tabella 3 La caratterizzazione del processo pretrattamento Mondovì

Impact category Unit Total pretrattamento Mondovì inc ANPAxCdR 25y en UNIECO discarica Mondovì Recycling Ferro metals Recycling Aluminium acqua ossigenata NaOH average Europe P H2SO4 ETH T costruz. impianto pretratt. PP B Fe360 I Electricity MV use in I + imports T costo gestione impianto pretratt. Waste collection truck dep. perc. Mancasale costo costruz. imp. pretratt./anno Truck long-distance B Truck long-distance B Truck long-distance B costo trasporti ricavo consorzio x acciaio ricavo consorzio x alluminio
Carcinogens DALY 1.99E-8 x -2.78E-9 8.23E-9 1.93E-9 7.69E-11 1.01E-13 1.56E-12 6.68E-12 1.09E-10 1.17E-16 1.62E-12 6.4E-9 x x 5.88E-9 x x x x x x x
Respiratory organics DALY -3.12E-10 3.35E-10 -4.58E-11 6.15E-11 -8.28E-10 -1.29E-10 1.47E-15 2.96E-12 5.83E-14 1.89E-12 2.41E-13 3.93E-14 9.67E-11 x 1.83E-10 1.75E-12 x 2.12E-12 5.06E-12 4.31E-13 x x x
Respiratory inorganics DALY 1.61E-8 3.3E-8 -2.64E-8 9.14E-9 -2.52E-9 -6.37E-8 5.31E-13 5.44E-10 1.35E-10 4.56E-9 6.15E-12 2.53E-11 3.45E-8 x 2.42E-8 6.17E-10 x 5.41E-10 1.29E-9 1.1E-10 x x x
Climate change DALY 5.88E-8 x 4.62E-8 7.86E-9 -1.39E-9 -9.83E-9 1.82E-13 8.36E-11 1.82E-11 3.28E-10 7.05E-12 5.63E-12 1.18E-8 x 3.15E-9 2.55E-10 x 7.34E-11 1.75E-10 1.49E-11 x x x
Radiation DALY -4.47E-11 x -9.99E-11 9.71E-13 x x 7.99E-16 x 2.33E-13 x x x 5.35E-11 x x 4.73E-13 x x x x x x x
Ozone layer DALY -3.19E-11 x -8.49E-11 3.07E-12 2.41E-12 1.2E-13 7.08E-16 x 2.49E-14 8.36E-14 x 9.89E-17 4.7E-11 x x 3.51E-13 x x x x x x x
Ecotoxicity PAF*m2yr 0.00838 x -0.00895 0.00155 0.00156 7.7E-5 1.97E-7 1.9E-6 7.97E-6 0.00042 1.58E-10 1.05E-5 0.0127 x x 0.001 x x x x x x x
Acidification/ Eutrophication PDF*m2yr 0.00193 0.000808 7.44E-5 0.000465 -6.38E-5 -0.0016 1.61E-8 1.83E-5 3.03E-6 5.18E-5 2.5E-7 1.05E-6 0.00104 x 0.000986 3.31E-5 x 2.98E-5 7.13E-5 6.07E-6 x x x
Land use PDF*m2yr 0.00217 0.000314 -0.000556 0.0012 0.000503 2.51E-5 7.61E-9 x 2.32E-6 0.000111 x 1.93E-6 0.00051 x x 5.56E-5 x x x x x x x
Minerals MJ surplus -0.0156 0.000356 -0.011 9.93E-5 0.000609 -0.012 3.85E-7 3.9E-6 4.54E-6 0.0002 1.72E-10 1.31E-6 0.00609 x x 4.53E-5 x x x x x x x
Fossil fuels MJ surplus -0.142 x -0.114 0.00739 -0.0748 -0.027 7.31E-7 0.000399 9.56E-5 0.00192 8.82E-5 3.94E-5 0.0473 x 0.0151 0.000681 x 0.000348 0.00083 7.07E-5 x x x
Costi euro 0.091 x -0.0207 0.0014 x x x x x x x x x 0.0778 x 0.00102 0.0299 x x x 0.00466 -0.00103 -0.00195


  • Per tutte le categorie di danno esiste un vantaggio complessivo dovuto essenzialmente al recupero energetico ed in parte al riciclo di ferro ed alluminio. Questo recupero nasconde le emissioni causate dall’inceneritore che verranno analizzate separatamente, ma il risultato comprende anche una parte positiva (e quindi un danno) causata dagli altri processi.
  • Nella categoria di danno Human Health il danno maggiore è dovuto alla categoria di impatto Climate change con 5.88 E-8 DALY dovuti al termovalorizzatore. Lo stesso processo è importante anche nella categoria Respiratory inorganics (1.61 E-8 DALY). Esso è causato principalmente dall’emissione in atmosfera di CO2 e NOx durante la combustione dei rifiuti all’inceneritore e, durante il processo di maturazione, dalla emissione di 260 mg/kgRSU di particolato. Durante la maturazione, l’impianto produce anche 519 mg/kgRSU di VOC causando un danno di 3.35 E-10 DALY che, insieme ai di 1.83 E-10 DALY causati dal Waste collection truck rendono importante anche la categoria di impatto Respiratory organics.
  • Anche nella categoria di danno Ecosystem Quality il danno maggiore è dovuto all’inceneritore con 0.00295 PDF m2y. Si hanno valori rilevanti anche alla categoria di impatto Land use dovuto alla discarica ed all’impianto con un valore rispettivamente di 0.00111 PDF m2y e 0.000314 PDF m2y.
  • Nella categoria di danno Resources entrambe le categorie di impatto sono poco rilevanti dal punto di vista del danno. La causa principale è il waste collection truck con 0.0151 MJ surplus oltre che, ovviamente, la produzione dell’impianto e della discarica con danni rispettivamente di 0.00212 MJ surplus e 0.00749 MJ surplus.

Tabella 4 La valutazione del processo pretrattamento Mondovì

Impact category Unit Total pretrattamento Mondovì inc ANPAxCdR 25y en UNIECO discarica Mondovì Recycling Ferro metals Recycling Aluminium acqua ossigenata NaOH average Europe P H2SO4 ETH T costruz. impianto pretratt. PP B Fe360 I Electricity MV use in I + imports T costo gestione impianto pretratt. Waste collection truck dep. perc. Mancasale costo costruz. imp. pretratt./anno Truck long-distance B Truck long-distance B Truck long-distance B costo trasporti ricavo consorzio x acciaio ricavo consorzio x alluminio
Total Pt -0.00298 0.000768 -0.00402 0.00092 -0.00249 -0.00289 5.76E-8 2.76E-5 7.07E-6 0.000188 3.25E-6 2.39E-6 0.0031 0 0.00114 0.000174 0 2.66E-5 6.35E-5 5.4E-6 0 0 0
Carcinogens Pt 0.000386 x -5.39E-5 0.00016 3.76E-5 1.49E-6 1.96E-9 3.03E-8 1.3E-7 2.11E-6 2.28E-12 3.15E-8 0.000124 x x 0.000114 x x x x x x x
Respiratory organics Pt -6.05E-6 6.51E-6 -8.89E-7 1.19E-6 -1.61E-5 -2.5E-6 2.85E-11 5.74E-8 1.13E-9 3.66E-8 4.67E-9 7.63E-10 1.88E-6 x 3.54E-6 3.39E-8 x 4.11E-8 9.82E-8 8.36E-9 x x x
Respiratory inorganics Pt 0.000312 0.00064 -0.000513 0.000177 -4.89E-5 -0.00124 1.03E-8 1.06E-5 2.62E-6 8.85E-5 1.19E-7 4.91E-7 0.00067 x 0.00047 1.2E-5 x 1.05E-5 2.51E-5 2.14E-6 x x x
Climate change Pt 0.00114 x 0.000897 0.000153 -2.69E-5 -0.000191 3.54E-9 1.62E-6 3.53E-7 6.36E-6 1.37E-7 1.09E-7 0.000229 x 6.12E-5 4.95E-6 x 1.43E-6 3.41E-6 2.9E-7 x x x
Radiation Pt -8.67E-7 x -1.94E-6 1.88E-8 x x 1.55E-11 x 4.52E-9 x x x 1.04E-6 x x 9.18E-9 x x x x x x x
Ozone layer Pt -6.19E-7 x -1.65E-6 5.95E-8 4.67E-8 2.33E-9 1.38E-11 x 4.84E-10 1.62E-9 x 1.92E-12 9.12E-7 x x 6.82E-9 x x x x x x x
Ecotoxicity Pt 8.18E-5 x -8.73E-5 1.51E-5 1.52E-5 7.5E-7 1.92E-9 1.86E-8 7.77E-8 4.09E-6 1.54E-12 1.02E-7 0.000124 x x 9.77E-6 x x x x x x x
Acidification/ Eutrophication Pt 0.000188 7.88E-5 7.25E-6 4.53E-5 -6.22E-6 -0.000156 1.57E-9 1.79E-6 2.96E-7 5.05E-6 2.44E-8 1.02E-7 0.000102 x 9.61E-5 3.23E-6 x 2.91E-6 6.95E-6 5.92E-7 x x x
Land use Pt 0.000212 3.06E-5 -5.42E-5 0.000117 4.91E-5 2.45E-6 7.42E-10 x 2.26E-7 1.08E-5 x 1.88E-7 4.97E-5 x x 5.42E-6 x x x x x x x
Minerals Pt -0.000523 1.19E-5 -0.000369 3.34E-6 2.05E-5 -0.000402 1.29E-8 1.31E-7 1.52E-7 6.72E-6 5.77E-12 4.4E-8 0.000205 x x 1.52E-6 x x x x x x x
Fossil fuels Pt -0.00477 x -0.00384 0.000248 -0.00251 -0.000908 2.46E-8 1.34E-5 3.21E-6 6.47E-5 2.96E-6 1.32E-6 0.00159 x 0.000507 2.29E-5 x 1.17E-5 2.79E-5 2.38E-6 x x x
Costi Pt 0 x 0 0 x x x x x x x x x 0 x 0 0 x x x 0 0 0


Figura 3 Il diagramma della valutazione del processo pretrattamento Mondovì secondo le categorie di danno
Figura 4 Il diagramma della valutazione del processo pretrattamento Mondovì secondo le categorie di impatto
Figura 5 Il diagramma della valutazione del processo pretrattamento Mondovì secondo i componenti


Dai risultati della valutazione si può notare che:

  • Il costo totale vale 0.091 €/kg
  • Il processo produce un vantaggio pari a -0.00298 Pt dovuto al riciclo di alluminio e ferro ma soprattutto all’energia elettrica recuperata bruciando il sovvallo ed alle mancate emissioni che ne conseguono.

Conclusioni

Da questo studio è emerso che l’utilizzo di un impianto di pretrattamento per lo smaltimento degli RSU, genera un vantaggio ambientale in termini di mancate emissioni che il codice quantifica in -2.98 Pt/t.

Per avere un’idea concreta del risultato ottenuto, è possibile confrontarlo, in termini di valore assoluto, con il punteggio corrispondente al danno causato dalla produzione di energia elettrica. Ad essa il codice assegna 0.0106 Pt/MJ, quindi +2.98 Pt corrispondono al danno ambientale per la produzione di 78 kWh.

Il confronto dell’impianto di pretrattamento con quello dell’AMSA di Milano assume una notevole importanza poiché le ipotesi di funzionamento di quest’ultimo sottostimano fortemente l’impatto ambientale. Ciò nonostante, le sue emissioni sono nettamente superiori per ogni categoria di danno; pertanto, non si è ritenuto necessaria un’analisi dei costi.

Il giudizio sugli effetti del recepimento della direttiva 1999/31/CE, relativa alle discariche di rifiuti, è estremamente positivo. Infatti, l’inserimento a monte della discarica RSU del processo di pretrattamento, porta un vantaggio ambientale di 9.97 Pt/t. Questo è dovuto principalmente alla diversa prospettiva con cui si guarda il rifiuto e alla drastica riduzione dell’utilizzo della discarica: il rifiuto è passato da scarto inutilizzabile e problematico da smaltire, a fonte di energia.

Il confronto tra la discarica ottenuta dal codice, e quella che utilizza i dati forniti dall’AGAC, ha riscontrato una leggera sovrastima dei danni ambientali da parte del SimaPro5.0 (10.6 Pt/t contro 6.99 Pt/t). Le differenze riscontrate sono principalmente nella categoria di danno Human Health (9 Pt/t contro 4.98 Pt/t) poichè landfill compostable è ritenuta responsabile di alte concentrazioni di Nichel, Arsenico e Cadmio nel percolato prodotto. La sovrastima dei danni ambientali da parte del codice non incide sulle restanti valutazioni: nell’analisi di sensibilità sono stati fatti solamente dei confronti di cui il giudizio complessivo non viene alterato da questo errore sistematico.

Lo stesso tipo di confronto è stato fatto sull’inceneritore tra la banca dati del codice e quella dell’APAT. Il maggior divario riscontrato (-0.0585 Pt/t contro -0.000634 Pt/t) rispetto a quello dell’analisi precedente, non è dovuto al recupero energetico ma alle emissioni effettive considerate. Infatti, anche inserendo lo stesso dato sull’energia (il danno di inc. CdR SimaPro si riduce di circa il 16.5%), il danno causato dall’inceneritore APAT rimane significativamente inferiore in tutte le categorie (“Human Health”, “Ecosystem Quality” e “Resources”) con, rispettivamente, -0.0143 Pt/t -0.00464 Pt/t -0.0396 Pt/t contro -0.00775 Pt/t -0.00212 Pt/t -0.0173 Pt/t.

Anche nella valutazione del danno locale, i risultati sono a favore del pretrattamento con 3.78 Pt/t contro i 5.12 Pt/t della discarica. Questo porta ad affermare che l’inceneritore inquina meno della discarica semplice per RSU.

Esistono alternative valide all’impianto di pretrattamento dei rifiuti?

E’ stato ipotizzato l’invio di tutto l’RSU in ingresso ad un inceneritore, eliminando i problemi dovuti alla costruzione dell’impianto di pretrattamento e alla sua gestione. Dal punto di vista ambientale il solo inceneritore causa un danno di 0.983 Pt/t e quindi, il pretrattamento, rimane la soluzione migliore. Dal punto di vista economico, invece, il pretrattamento ha un costo complessivo di 105 €/t contro i 42.8 €/t del processo di sola combustione.

Quindi questa soluzione è peggiore dal punto di vista ambientale, ma risulta più vantaggiosa economicamente.

Questo studio ha voluto quindi fornire, per l’impianto di pretrattamento, valide ipotesi di miglioramento del lato economico. Si è cercato, in primo luogo, di ottimizzare il recupero energetico per aumentare i ricavi dovuti alla vendita dell’energia elettrica; poi si è valutata la possibilità di ridurre alcune voci di costo. A tal fine sono state formulate le seguenti ipotesi: la costruzione dell’inceneritore vicino all’impianto per limitare i costi di trasporto e lo smaltimento dell’organico stabilizzato in bonifiche ambientali per ridurre al minimo l’utilizzo della discarica. Quest’ultima decisione aumenta la vita utile della discarica e, contemporaneamente, abbassa i costi di gestione legati al trattamento del percolato.

I risultati hanno risposto pienamente alle aspettative migliorando non solo l’aspetto economico ma anche l’impatto ambientale.

Complessivamente, si è dunque dimostrata la necessità e l’efficacia dell’impianto di pretrattamento degli RSU indifferenziati. Anche per l’azienda, questo processo, risulta essere competitivo economicamente e ciò si dovrebbe riflettere anche sulla comunità per la quale, quindi, i vantaggi risultano altissimi sotto tutti i punti di vista.

Bibliografia

N. Carlini e altri, “Analisi ambientale ed economica del fine vita degli RSU indifferenziati conferiti in discarica dopo aver subito un processo di pretrattamento.”, Doc. ENEA PROT-P135-017, Bologna, 2003