Rifiuti Rende

Da Lca rifiuti.

La metodologia LCA per la valutazione ambientale della gestione dei rifiuti nel Comune di Rende (CS)

Lo scopo di questo studio è valutare gli effetti ambientali dei diversi processi che concorrono nella gestione integrata dei rifiuti solidi urbani, al fine di determinarne i maggiormente impattanti e considerare delle azioni migliorative. Il sistema oggetto di studio è la gestione integrata dei rifiuti nel Comune di Rende (CS). Lo strumento utilizzato per la l’analisi è l’LCA (Life Cycle Assessment), che, applicato ad un qualsiasi sistema o prodotto, consente una valutazione oggettiva dei carichi ambientali dei diversi processi che costituiscono il sistema. Si cercherà inoltre di determinare, attraverso il confronto con altri sistemi di gestione, quale sia la strategia più efficace, dal punto di vista ambientale, per affrontare il problema dei rifiuti.

a cura di: Ing. Giuseppe Tocci

Titolo della tesi: Analisi del ciclo di vita (LCA) della gestione integrata dei rifiuti solidi urbani nel comune di Rende (CS);

Autore della tesi: Giuseppe Tocci

Relatori: Andrea Katovic (UNICAL), Paolo Neri (ENEA).

Università: Università degli studi della Calabria, Facoltà di Ingegneria.


Descrizione del metodo

L’LCA è un metodo oggettivo di valutazione e quantificazione dei carichi energetici ed ambientali, e degli impatti potenziali, associati ad un prodotto/processo/attività lungo l’intero ciclo di vita, dall’acquisizione delle materie prime al fine vita (“dalla Culla alla Tomba”). La rilevanza di tale tecnica risiede principalmente nel suo approccio innovativo che consiste nel valutare tutte le fasi di un processo produttivo o di una attività come correlate e dipendenti. A livello internazionale la metodologia LCA è regolamentata dalle norme ISO della serie 14040 in base alle quali uno studio di valutazione del ciclo di vita prevede: la definizione dell’obiettivo e del campo di applicazione dell’analisi (ISO 14041), la compilazione di un inventario degli input e degli output di un determinato sistema (ISO 14041), la valutazione del potenziale impatto ambientale correlato a tali input ed output (ISO 14042) e infine l’interpretazione dei risultati (ISO 14043).

L’LCA è uno strumento molto potente che permette, attraverso la sostituzione dei dati in ingresso, di valutare in modo diretto gli effetti di una scelta gestionale su un sistema. Permette inoltre di confrontare diversi sistemi che concorrono nello svolgimento di una determinata funzione evidenziandone le criticità.


Descrizione del sistema analizzato

Il sistema analizzato è la gestione integrata dei rifiuti solidi urbani nel comune di Rende nell’anno 2001, quando la cittadina contava circa 35.000 abitanti. Il sistema comprende sia il ciclo dei rifiuti raccolti in modo indifferenziato che il ciclo dei materiali provenienti dalla raccolta differenziata.

Raccolta indifferenziata

Con il termine raccolta indifferenziata si intende la gestione dei rifiuti tal quali, che, nel sistema studiato, ha inizio con la raccolta dai cassonetti stradali e termina con lo smaltimento in discarica. Il servizio di raccolta dei rifiuti in tutto il territorio comunale veniva espletato mediante il sistema di conferimento a cassonetti stradali. La raccolta avveniva, mediante autocompattatori con meccanismo alza-volta cassonetti a caricamento posteriore, per i contenitori da 1300 litri; per i contenitori da 2400 litri si impiegavano autocompattatori mono operatore a caricamento laterale. Note le caratteristiche dei mezzi impiegati e dei percorsi effettuati si sono valutate anche le emissioni dovute alla raccolta, compattazione e trasporto dei RSU.

Nel 2001 i rifiuti raccolti a Rende (9963 tonnellate) venivano smaltiti in una discarica nata nei primi anni ottanta, quando si pensava bastasse allontanare i rifiuti dal centro abitato per risolvere il problema. La discarica non disponeva di alcun sistema di controllo degli effluenti inquinanti, i quali si disperdevano liberamente nell’ambiente causando un impatto che con questo studio si vuole tentare di quantificare. L’unico “trattamento” che si eseguiva sugli effluenti era il ricircolo del percolato sui rifiuti; tale operazione intensifica i fenomeni di evapo-traspirazione e assicura l’umidità ottimale per le trasformazioni anaerobiche, ma, la riduzione di volume è modesta ed il percolato si disperde comunque nell’ambiente. Per valutare la produzione di percolato è stato utilizzato il programma HELP (Hydrologic Evaluation of Landfill Performance); il calcolo si basa su un modello idrologico bidimensionale che studia il movimento dell’acqua in ingresso, in uscita e attraverso la discarica facendo uso dei dati riguardanti la meteorologia, il terreno di copertura, i rifiuti e la struttura della discarica. I risultati prendono quindi in considerazione gli effetti della capacità di campo del terreno e dei rifiuti, del ruscellamento, dell’infiltrazione, dell’evapotraspirazione, dello scioglimento della neve, della copertura vegetativa, del drenaggio laterale, del ricircolo del percolato, del percolamento attraverso il suolo, delle geomembrane e degli strati compositi.

La stima delle emissioni di biogas dalla discarica è stata invece eseguita utilizzando il software LandGEM (Landfill Gas Emission Model). Il modello restituisce le quantità di metano, di CO2, di COV e dei singoli inquinanti aerei che si ritrovano nel biogas prodotto da una discarica di RSU. Il calcolo è basato su un’equazione di decadimento del primo ordine che descrive il tasso di emissione delle varie sostanze dovuto alla degradazione anaerobica della componente organica dei rifiuti. Tra i parametri più significativi per il calcolo vi è dunque la percentuale di massa organica biodegradabile presente negli RSU.

Nel 2003 è entrata in funzione la nuova discarica consortile (destinata ad accogliere i rifiuti prodotti in 12 comuni), situata nel territorio comunale di Rende immediatamente a valle dell’area già occupata dalla vecchia discarica. La gestione controllata della nuova discarica prevede la captazione del biogas con successiva combustione dello stesso in torcia e la depurazione del percolato, raccolto attraverso un impianto ad hoc.

Raccolta differenziata

I rifiuti che nel 2001 venivano raccolti in modo differenziato sono: carta, imballaggi, plastica, vetro, metalli (alluminio e ferro), beni durevoli, pile, farmaci, sfalci e potature. Plastica, vetro e metalli venivano raccolti con il sistema multimateriale, che consiste nell’utilizzo di un unico cassonetto all’interno del quale l’utente provvede a conferire diversi rifiuti riciclabili (contenitori in plastica, lattine in alluminio o in benda stagna e bottiglie di vetro). Il materiale così raccolto viene portato presso un impianto di selezione che provvede alla separazione delle frazioni presenti che vengono poi in­dirizzate verso i relativi impianti di riciclaggio.

Gli altri rifiuti, raccolti separatamente, subiscono anch’essi vari trattamenti che comportano: la trasformazione del rifiuto (sfalci e potature in compost); lo smaltimento in sicurezza (le pile finiscono il loro ciclo di vita alla Tred Carpi di Modena mentre i farmaci vengono avviati all’impianto di termodistruzione per rifiuti speciali di Lamezia Terme) o, più semplicemente, la separazione di eventuali materiali da scartare prima dell’invio agli utilizzatori finali. Nella tabella di seguito riportata sono indicate le quantità, espresse in kg, di rifiuti raccolti in modo differenziato nel comune di Rende nell’anno considerato.


2001
Multimateriale
Carta
Imballaggi
Ingombranti
Farmaci scaduti
Pile esaurite
Sfalci e potature
Tot RD (kg)
RSU
(kg)
% diff
Totali
893570
462900
1277380
803520
134
77
168496
3608067
9933960
27
1000000*
4608067
9933960
31,7

*Imballaggi raccolti direttamente presso le grandi utenze

Si vuole evidenziare che la raccolta differenziata ha superato il limite previsto dal Decreto Ronchi, che indicava come obiettivo da raggiungere entro il 2001 un valore pari al 25%; questo risultato è molto sorprendente, anche perché verificatosi in un contesto nel quale non si è ancora diffusa la cultura del recupero, infatti, il valore medio regionale di RD non supera il 2,5%.

Questo successo è dovuto alla estesa campagna di sensibilizzazione ed alla efficiente gestione del servizio. Importante è la partecipazione delle aziende che contribuiscono per circa il 65% del totale raccolto.


Applicazione del metodo LCA alla gestione integrata dei rifiuti nel Comune di Rende nell’anno 2001

Definizione dell’obiettivo dello studio

Obiettivo dello studio è la determinazione del danno ambientale dovuto alla gestione integrata dei rifiuti urbani nel Comune di Rende.

Campo di applicazione dello studio

La funzione del sistema è la raccolta e lo smaltimento, o il recupero, dei rifiuti solidi urbani prodotti nel territorio comunale. Il sistema che deve essere studiato è la gestione dei rifiuti nel Comune di Rende nell’anno 2001. Comprende i processi di emissione degli effluenti inquinanti della discarica e quelli relativi alla selezione e recupero dei materiali provenienti da raccolta differenziata, nonché le fasi di compattazione e trasporto. Si considera il ciclo di vita dei rifiuti prodotti dai cittadini di Rende, che inizia con la raccolta e termina con il fine vita (riciclo o conferimento in discarica). La gestione dei rifiuti provenienti dalla raccolta differenziata comprende anche il riciclo dei materiali ma non i costi ad esso relativi. Non sono considerati gli LCA di autoveicoli ed impianti e i costi per la realizzazione degli stessi. L’unità funzionale è costituita da 1 kg di rifiuti urbani. Per una parte degli elementi dell’inventario si sono usate le banche dati del codice SimaPro5, i cui dati si riferiscono ad un periodo compreso tra il 1996 ed il 2001. Per i trasporti e per le quantità raccolte e trattate si sono utilizzati dati forniti dalle aziende coinvolte nella gestione dei rifiuti di Rende (Valle Crati s.p.a. che si occupa della raccolta e Calabra Maceri che si occupa principalmente della selezione e avvio al riciclo). Per la discarica vengono usati i dati ottenuti dalle simulazioni effettuate attraverso i codici di calcolo sopra descritti. Tali modelli ricevono in ingresso, oltre a dati relativi alla quantità e composizione dei rifiuti, anche dati meteo climatici che sono stati ricavati da serie storiche. Per il riciclo si sono utilizzati: i dati relativi all’impianto di selezione, forniti dai gestori dell’impianto; e, per il fine vita, i ‘waste treatment’ della banca dati del codice di calcolo. La valutazione dell’impatto ambientale viene eseguita utilizzando il Metodo Eco-indicator 99E/CW che è stato ricavato dal metodo degli Eco-indicator 99E modificato per tenere conto dei costi e del consumo di acqua.


L’inventario attraverso l’analisi dei processi

Definizione del flusso di riferimento

Il flusso dei rifiuti raccolti in modo differenziato e quello dei rifiuti raccolti in modo indifferenziato sono stati analizzati con due LCA distinti al fine di valutarne gli specifici impatti; i due processi sono stati poi richiamati in un unico LCA per la valutazione dell’impatto complessivo della gestione integrata dei rifiuti nel comune di Rende.

LCA della raccolta indifferenziata

Il gestione dei rifiuti “tal quali” può essere schematizzata in estrema sintesi con il diagramma di flusso di seguito riportato.

Figura 1 Il diagramma a blocchi della raccolta indifferenziata

Per quantificare l’impatto dovuto alle operazioni di carico dei cassonetti e compattazione dei rifiuti è stato usato il process waste collection truck. Questo processo, presente nel data base del SimaPro, riceve in ingresso il tempo totale necessario alle operazioni di carico e compattazione, calcola l’energia consumata dall’autocompattatore e restituisce le emissioni ed i consumi.

Si è utilizzato il process track long distance per calcolare i consumi e le emissioni dovute al trasporto dei rifiuti. La base di calcolo è il prodotto dei chilometri percorsi dal mezzo per il peso del carico.

Le emissioni in aria della discarica, sia nella fase di esercizio che dopo la chiusura, sono state stimate con il software LandGEM, il cui funzionamento è stato descritto per grandi linee nel paragrafo precedente. Dalle stime effettuate sono stati creati due processi che valutano gli effetti delle emissioni di biogas nei due periodi di vita della discarica.

Il process biogas Rende 2002 calcola le emissioni in aria di una tonnellata di rifiuto, nel periodo in cui la discarica era in funzione. In questa fase tutto il biogas prodotto si disperdeva nell’ambiente.

Il process biogas Rende 2003-2150 calcola le emissioni in aria nella fase di post-esercizio, quando la discarica ormai ricoperta da uno strato impermeabilizzante sarà dotata di un sistema di captazione del biogas per la successiva combustione in torcia. Si è ipotizzato che il 70% delle sostanze emesse dal 2003 al 2150 vengano captate e bruciate in torcia e che il 30% si disperdano nell'ambiente.

Il process biogas emis.torcia Rende calcola le emissioni in aria, per metro cubo di miscela biogas aria, della torcia che brucia il biogas captato. Questo processo è stato estratto da un lavoro sulla discarica di Poiatica (RE).

Il process Percolato perso calcola le emissioni in aria ed in acqua di un kg di percolato.

Il calcolo della produzione di percolato nella fase di esercizio è stato svolto considerando la produzione stimata dai progettisti (20% delle precipitazioni) e valutando, in funzione della geometria della discarica e della quantità di rifiuti conferiti periodicamente, la superficie esposta alle precipitazioni nei diversi anni di esercizio. Per esempio, per l’intera superficie si ha: 1050mm/anno*26000m2*0,2= 5460mc/anno. Rapportando il percolato prodotto alla quantità di RSU presenti in discarica ogni anno si è calcolata la quantità di percolato per tonnellata di rifiuto.

Da tali calcoli risulta una produzione di 0,306mc/tRSU in circa 21 anni di esercizio; a questo valore va aggiunto il percolato emesso nella fase di post-esercizio (calcolato con il programma HELP descritto in precedenza). Dai calcoli effettuati risulta che, in totale, la vecchia discarica di Rende disperde nell’ambiente 0,712mc di percolato per tonnellata di RSU.

Non avendo a disposizione dati relativi alla composizione del percolato della discarica di Rende si sono utilizzati quelli estratti da uno studio sulla discarica per RSU di Poiatica.

Inoltre, per la discarica, è stato considerato l’uso del suolo con il process Occup. as industrial area.

LCA della raccolta differenziata

Nel diagramma di flusso di seguito riportato si schematizza l’insieme dei vari processi e flussi dei diversi materiali, dalla produzione agli utilizzatori finali.

Figura 2 Il diagramma a blocchi della raccolta differenziata

I consumi energetici del centro di selezione sono dovuti all’utilizzo di diversi nastri trasportatori, presse, un separatore magnetico a correnti indotte, un aspiratore ed un trituratore. Conoscendo la potenza elettrica dei diversi impianti ed il tempo di utilizzo annuo si è ricavato il consumo di energia elettrica che il process Electricity LV use in I + imports, presente nel data base del software, ha convertito in emissioni inquinanti e consumo di risorse.

Si sono utilizzati i processi Waste collection truck (carico e compattazione carta e imballaggi, solo carico multimateriale) e Truck long-distance (considerando sia il trasporto verso il centro di selezione che quello verso gli utilizzatori o il fine vita) descritti in precedenza.

Si sono poi considerati i processi Conv. to industrial area e Occup. as industrial area che valutano l’impatto dovuto alla conversione ad area industriale ed all’utilizzo come tale, di 10000m2 di terreno naturale per 30 anni.

Si sono quindi utilizzati i Waste to treatment al fine di valutare l’impatto associato ai processi di recupero dei diversi materiali raccolti in modo differenziato. I dati in input sono stati quantificati escludendo gli scarti. Di seguito si riporta per ogni materiale la quantità in input, il processo utilizzato ed una breve descrizione.


Tabella 1 I processi di fine vita dei rifiuti nella raccolta differenziata


Solid paper 462.9 ton Recycling paper B250 carta;
Solid glass 580.8205 ton Recycling glass B250 vetro da multimateriale;
Solid plastics 89.357 ton Recycling Plastics plastica da multimateriale;
Solid Iron compounds 44.6785 ton Recycling Ferro metals ferro da multimateriale;
Raw aluminium scrap 8.9357 ton Recycling aluminium B250 alluminio da multim.;
Solid waste 169.7783 ton raccolta indifferenziata a Rende rifiuti da multim.;
Solid packaging waste 1594.166 ton Recycling Cardboard imballaggi in cartone raccolti direttamente da Calabria Maceri;
Solid packaging waste 683.214 ton Landfill PE B250 (1998) imballaggi in plastica raccolti direttamente da Calabria Maceri;
Iron compounds 170.604 ton Recycling Ferro metals ferro da ingombranti;
Solid aluminium 40.176 ton Recycling Non-ferro alluminio da ingombranti;
Solid copper scrap 40.176 ton Recycling Non-ferro rame da ingombranti;
Solid Iron compounds 281.232 ton Landfill Ferro metals ferro non riciclabile da ingombranti;
Solid plastics 281.232 ton Landfill PVC B250 plastica non riciclabile da ingombranti;
Solid wood 168. ton Compostaggio organico sfalci e potature
Solid farmaci 134 kg Waste to special waste incinerator inceneritore di Lamezia per rifiuti ospedalieri;
Solid toxic waste 77 kg discarica x rifiuti tossici pile;
Products
raccolta differenziata di Rende3 4608.067 0 0 ton 100 % Others
Avoided products


Valutazione ambientale e interpretazione dei risultati

Secondo la procedura LCA le voci di inventario vengono prima classificate nelle categorie di danno (Human Health, Ecosystem Qualità e Resources), e poi nelle categorie d’impatto (Carcinogens, Respiratory organics, Respiratory inorganics, Climate change, Radiation, Ozone layer, Ecotoxicity, Acidification/ Eutrophication, Land use, Minerals, Fossil fuels). Tali categorie “di raggruppamento” delle sostanze sono specifiche per ogni metodo di valutazione. Le quantità delle sostanze vengono in sequenza caratterizzate in unità di misura tipiche di ogni categoria di impatto e successivamente normalizzate e valutate. La fase di normalizzazione permette di passare da quantità non omogenee (es. kg, MJ, oz., …) a unità di misura definite dai metodi per le rispettive categorie di impatto. La valutazione è la fase in cui, attraverso dei fattori peso attribuiti alle diverse categorie, l’impatto ambientale viene espresso con un punteggio.


Analisi della raccolta indifferenziata

I processi descritti in precedenza nel paragrafo LCA della raccolta indifferenziata, sono stati richiamati in un unico process raccolta indifferenziata Rende2 che valuta l’impatto ad essi associato.

Di seguito si riporta il grafico della valutazione per processi che permette di identificare in modo immediato i processi maggiormente impattanti.

Figura 3 Valutazione per processi del process raccolta indifferenziata Rende2


Dall’analisi dei risultati, riferiti ad 1 kg di rifiuti, risulta che il danno totale è di 0.0126Pt ed è dovuto al percolato perso per il 55.8%, al biogas nella fase di esercizio per il 18.9%, al biogas 2003-2150 per l’ 11.5% ed al land use per il 7,7%.

In particolare l’impatto causato dal percolato perso è dovuto: nella categoria Respiratory inorganics (3.39mPt) alla emissione in aria di 2.05g di ammoniaca; nella categoria Acidification/Eutrophication (3.36mPt) sempre alla emissione dell’ammoniaca in aria ed al BOD e solfati rilasciati in acqua.

Il biogas causa invece un danno nella categoria Climate change per le emissioni di metano in atmosfera; in totale le emissioni di CH4 (39.5g nella fase di esercizio e 14.9g nella fase di post-esercizio) contribuiscono al 86% degli effetti climatici causati dalla raccolta indifferenziata di Rende, il rimanente 14% è dovuto alla emissione di 212.5g di CO2.

Come ci si aspettava, l’impatto maggiore (circa il 75%) è dovuto alle emissioni della discarica nella fase di esercizio, quando percolato e biogas si disperdevano liberamente nell’ambiente.


Analisi della raccolta differenziata

L’analisi della raccolta differenziata valuta l’impatto associato al trasporto ed ai processi di selezione e trattamento dei rifiuti fino all’ottenimento del materiale secondario, ed i “vantaggi” associati al recupero dei materiali. Si parla di vantaggi ambientali perchè in questo studio si è considerato il materiale ottenuto dal recupero come sostitutivo dello stesso materiale prodotto in modo tradizionale (produzione evitata); si sono considerate le emissioni ed i consumi associati ai processi di produzione primaria dei diversi materiali come evitate e quindi positive nel bilancio ambientale del processo. Essendo la produzione di materiale secondario meno impattante di quella primaria il ciclo di vita della raccolta differenziata restituisce un impatto negativo.

Per la raccolta differenziata si è scelto di riportare il grafico della valutazione per categoria di impatto in quanto il grafico della valutazione per processi sarebbe risultato di difficile lettura a causa dell’elevato numero di process considerati.

Figura 4 Valutazione per categoria di impatto del process raccolta differenziata

Dall’analisi dei risultati della valutazione, riferiti ad 1 kg di rifiuti, si può notare che:

  • il processo di raccolta differenziata restituisce un vantaggio totale (impatto negativo) pari a –0.0182Pt, dovuto principalmente al riciclo dei metalli della plastica e del cartone;
  • si ha guadagno in tutte le categorie di danno [-0.00707Pt nella categoria Human Health, -0.00197Pt nella categoria Ecosistem Quality, –0.00915Pt (metà del totale) nella categoria Resources];
  • il guadagno maggiore si ha nella categoria Fossil fuels (-0.00916Pt) ed è dovuto principalmente ai processi Recycling ferro metals (due contributi, viola chiaro e azzurro) e Recycling plastics (esc. PVC).

Nella categoria Carcinogens il guadagno è dovuto principalmente alla emissione evitata di (1.22+1.22)mg di Cd nella produzione dello zinco, che viene considerato dalla banca dati come avoided product nel riciclo dei materiali non ferrosi (2 processi).

Nella categoria d’impatto Respiratory Inorganics il guadagno è dovuto principalmente al riciclo del cartone, per la mancata emissione di NOx (-492mg) e di SO2 (-1.54g), sostanze che vengono rilasciate in aria nei processi di produzione della carta.

Nella categoria Climat change il guadagno è dovuto interamente alla emissione evitata di CO2 nelle fasi di produzione primaria di carta e cartone

La categoria Radiation presenta un danno, anche se minimo, dovuto al fatto che si è considerato il consumo di energia prodotta in Italia più una aliquota di energia importata che comprende anche energia nucleare.

Nella categoria di danno Ecosystem Quality la categoria di impatto che presenta il maggior guadagno è Ecotoxicity. Tale guadagno è dovuto al riciclo del vetro per la mancata emissione di 2.55mg di Piombo in aria ed al riciclo dei metalli non ferrosi per la mancata emissione di Zn e Cd. In questa categoria si registrano dei danni causati dalla emissione di Cu dei non metalli che vanno a finire in discarica e dai metalli che vengono emessi nel processo di riciclo della plastica.

La categoria di impatto Acidification/Eutrophication presenta un vantaggio dovuto principalmente alla emissione evitata di 22.4g di COD nella produzione del pulp cardbord che viene considerata dalla banca dati come avoided product nel riciclo della carta. Da rilevare anche il mancato consumo del legno (692g).

Nella categoria di danno Resources la categoria di impatto che presenta vantaggio è Fossil fuels, tale risultato è dovuto principalmente al consumo evitato di 88.3 g di carbone necessario per la produzione del ferro. Si ha danno nella categoria d’impatto Minerals per il consumo di acqua nel processo di riciclo del cartone.


Analisi della gestione integrata dei rifiuti

I process raccolta indifferenziata Rende 2 e raccolta differenziata sono stati richiamati in un unico processo che valuta l’impatto complessivo della gestione integrata di 1 kg di rifiuti a Rende nell’anno 2001. I risultati sono riportati nel seguente grafico.

Figura 5 La valutazione per categoria di impatto del process gestione integrata rifiuti Rende 3

Dall’analisi dei risultati risulta che:

  • la gestione integrata di 1kg di rifiuti (compresa la frazione riciclata) genera un danno di 0.00284Pt ottenuto dalla differenza tra il vantaggio della raccolta differenziata che vale –0.00576Pt ed il danno dovuto alla raccolta indifferenziata che vale 0.00868Pt;
  • il danno dovuto alla gestione di 14542,027 tonnellate di rifiuti è pari a 41200Pt (per la raccolta indifferenziata si ha 9933960 kg x 0,0126 Pt/kg= 125000Pt per la raccolta differenziata si ha 4608067 kg x –0,0182 Pt/kg = -83800Pt);
  • si ha un vantaggio nella categoria Resources.

Analisi di sensibilità

L’analisi della raccolta indifferenziata nell’ipotesi di funzionamento della nuova discarica a confronto con il caso in studio

Come accennato nel paragrafo Descrizione del sistema, dal 2003, nel comune di Rende è entrata in funzione una discarica controllata. E’ stata quindi applicata la metodologia LCA alla gestione dei rifiuti con smaltimento nella nuova discarica; i risultati dello studio sono stati messi a confronto con l’LCA della raccolta indifferenziata al fine di evidenziarne le differenze in termini di impatto ambientale. Il confronto viene eseguito prendendo come quantità di riferimento un chilogrammo di rifiuti così che le differenti capacità delle discariche non influiscano sul risultato.

Le differenze più significative fra i due processi sono relative alle emissioni degli effluenti inquinanti, sia in termini di quantità disperse che di gestione degli stessi. Infatti:

  • il percolato prodotto dalla vecchia discarica si disperde interamente nell’ambiente, mentre quello della nuova discarica viene pre-trattato e depurato;
  • tutto il biogas prodotto dalla vecchia discarica durante la fase di esercizio si disperdeva nell’ambiente, mentre quello della nuova discarica sarà captato e bruciato in torcia.
Figura 6 La valutazione per categoria di impatto

Dall’analisi dei risultati risulta che:

  • la gestione di 1 kg di rifiuti con smaltimento nella nuova discarica causa un danno di 0.00549Pt, pari al 43,5% del danno calcolato con il process raccolta indifferenziata Rende (0.0126Pt).

Si nota che in sei delle undici categorie di impatto il danno relativo alla nuova discarica supera quello della vecchia.

Nelle categorie d’impatto Radiation e Minerals il danno è presente solo per la nuova discarica, ed è causato, per entrambe le categorie, dal consumo di energia elettrica nel processo di depurazione del percolato (nella prima per il consumo di energia nucleare (una frazione di quella importata), nella seconda per il consumo di acqua).

Il Land use è direttamente proporzionale alla superficie occupata, di conseguenza è maggiore il danno della nuova discarica che impegna una area più vasta.

Nella categoria di impatto Fossil fuels il danno è direttamente legato al consumo di combustibili. Per la nuova discarica si è considerato anche il trasporto dei rifiuti prodotti a Cosenza e negli altri 10 paesi che usufruiscono della discarica, quindi l’impatto risulta maggiore.

Nella categoria di impatto Carcinogens l’82% del danno della nuova discarica è causato dalla emissione di 383μg di Cd in acqua, derivante quasi interamente dalla discarica per rifiuti tossici. Il processo discarica nuova di Rende ok richiama il waste treatment discarica per rifiuti tossici (fine vita dei fanghi prodotti nella fase di depurazione chimico fisica del percolato). Tutte le emissioni della discarica per rifiuti tossici, calcolate in base all’ammontare dei fanghi smaltiti, sono attribuite al processo in studio ma, in effetti, tali emissioni (compresa quella di Cadmio) sono dovute alla presenza di altri rifiuti scaricati in quel tipo di discarica.

Anche per la categoria di impatto Ecotoxicity il danno della nuova discarica è dovuto allo smaltimento dei fanghi nella discarica per rifiuti tossici e quindi non attribuibile alla gestione dei rifiuti a Rende.

A seguito di tali considerazioni si può affermare che l’impatto valutato per la nuova discarica è sovrastimato e pertanto la differenza con il process che prevede lo smaltimento in discarica incontrollata è ancora maggiore di quella calcolata nella fase di valutazione.


Influenza degli strati sulla previsione con HELP della produzione del percolato

Al fine di ridurre la dispersione degli effluenti inquinanti si sono considerati degli interventi migliorativi sia per la vecchia che per la nuova discarica: per la prima è stato proposto un intervento di bonifica del sito che consiste nella posa di un ulteriore strato di copertura su quello esistente; per la seconda si è considerato l’utilizzo di una membrana impermeabile più performante di quella prevista dai progettisti (per ridurre le infiltrazioni) e la suddivisione della discarica in lotti (così da limitarne la superficie esposta). Le simulazioni, eseguite sempre attraverso il software HELP, hanno avuto come risultato la riduzione di percolato prodotto con conseguenti riduzioni del danno ambientale. In particolare, per la nuova discarica l’impatto è sceso a 0.0031Pt/kg (il 24% della gestione con smaltimento nella vecchia discarica).


Il pre-trattamento e la termovalorizzazione dei rifiuti

Come visto in precedenza l’LCA consente un facile confronto fra scenari alternativi; si è quindi voluto confrontare lo scenario che vede i rifiuti di Rende smaltiti nella nuova discarica, con un sistema di gestione che prevede il pretrattamento e la termovalorizzazione dei rifiuti. Il trattamento iniziale degli RSU consiste nel separare il materiale organico ed i metalli destinandoli rispettivamente al compostaggio ed al riciclo. La frazione ad alto potere calorifico (plastiche, carta e cartone) costituiranno il CDR destinato al recupero energetico mediante termocombustione in inceneritori. In questo studio viene utilizzato come modello l’impianto di pretrattamento di Magliano Alpi (CN) installato dalla ditta UNIECO s.r.l.. Per la termovalorizzazione del cdr proveniente dall’impianto di pretrattamento si è considerato l’utilizzo di un inceneritore per cdr. I dati relativi all’impatto dell’impianto sono stati estratti dai data base dell’ANPA (ex ARPA).

In tutte le categorie di danno si registrano risultati migliori per il pretrattamento e la termodistruzione. I vantaggi principali sono dovuti al recupero dei metalli ed alla produzione di energia.


Conclusioni generali

Il lavoro presentato evidenzia il devastante impatto ambientale causato dallo smaltimento dei rifiuti in discarica incontrollata ed i vantaggi ambientali associati al recupero dei materiali da raccolta differenziata.

Notevole è la riduzione dell’impatto nello scenario che vede i rifiuti smaltiti nella discarica controllata rispetto allo smaltimento “a cielo aperto”, soprattutto con i miglioramenti considerati sugli strati di copertura e sulla gestione dei lotti.

Inoltre, dall’analisi di sensibilità è risultato che il pretrattamento abbinato alla termovalorizzazione del CdR in impianti avanzati è il sistema più efficace per smaltire i rifiuti che non vengono intercettati con la raccolta differenziata, che rimane da favorire a qualsiasi forma di smaltimento.

Fra i diversi sistemi di raccolta differenziata il metodo della raccolta porta a porta ha dimostrato essere quello che garantisce i risultati migliori, inoltre, rende possibile il passaggio da tassa (commisurata alla superficie dei locali o aree scoperte occupate da ogni cittadino) a tariffa (composta da una parte fissa, determinata in relazione alle componenti essenziali del costo del servizio rifiuti, e in una parte variabile rapportata alla quantità di rifiuti conferiti dagli utenti, al servizio fornito e all'entità dei costi di gestione); tale passaggio, che comporterebbe un sicuro risparmio per le famiglie, stimolerebbe anche le persone con una meno sviluppata coscienza sociale ed ambientale a ridurre la produzione di rifiuti indifferenziati. Inoltre, i consumatori sarebbero portati ad indirizzare i propri acquisti verso quei prodotti maggiormente eco-compatibili, influenzando il mercato e di conseguenza la produzione (come è successo per gli elettrodomestici con l’introduzione delle etichette di classe energetica). I prodotti eco-compatibili sono quelli che contengono l’uso di materie prime negli imballaggi (per es. detersivi concentrati), di prodotti facilmente riciclabili (confezioni monomateriale) e di sistemi che consentono il riutilizzo degli imballaggi (sistemi di erogazione alla spina per tutti i prodotti liquidi, ma anche batterie ricaricabili). Una efficace gestione dei rifiuti dovrebbe quindi favorire, prima di tutto la riduzione della produzione, il riuso degli imballaggi ed il riciclo dei materiali, poi il recupero energetico, ed infine lo smaltimento in discarica; come già sancito dal Decreto Ronchi nel 1997.


Bibliografia

Tocci G. e altri “Analisi del ciclo di vita(LCA) della gestione integrata dei Rifiuti Solidi Urbani nel Comune di Rende (anno 2001)”, DOC. ENEA PROT – P135 – 020, Bologna, 2001