Campo di applicazione

3.7.1.2.1 Funzioni del sistema

La funzione del sistema individuato è un servizio al cittadino, che corrisponde al trattamento e allo smaltimento dei Rifiuti Solidi Urbani (RSU) presso il WC. Più nello specifico, con la dicitura “trattamento e smaltimento dei RSU”, si intende l’insieme dei processi di classificazione e selezione, compostaggio e digestione anaerobica della componente organica ed, infine, lo smaltimento in discarica della frazione definita “resto di cernita”. Altra funzione del sistema corrisponde alla produzione di energia elettrica da biogas mediante un impianto di cogenerazione. Tale energia può essere pensata come un prodotto evitato, poiché riutilizzata dagli stessi impianti che costituiscono il sistema (destinata all’autoconsumo). Inoltre il sistema ha anche in uscita dei flussi di materiale destinati al riciclo.

3.7.1.2.2 Sistema analizzato

Il rifiuto in ingresso al Waste Compound è un rifiuto indifferenziato, che subisce un iniziale processo di separazione, mediante vagliatura, della frazione organica e successivi processi di selezione dei materiali ferrosi, mediante elettrocalamita, e degli altri materiali riciclabili e contaminanti, mediante separazione manuale. La restante frazione di rifiuti, non recuperata, è inviata in una Discarica Sanitaria, che è parte dello stesso Waste Compound. Il materiale organico è, in parte, mandato ad un impianto pilota per la Produzione di Biogas, da cui si recupera energia elettrica ed una frazione solida stabilizzata, detta digestato e diretta alla biostabilizzazione, mentre la parte restante subisce direttamente un processo di biostabilizzazione aerobico. Il risultato di quest’ultimo processo, il compost che si ottiene, viene riutilizzato nel sistema per realizzare la copertura giornaliera della discarica. L’energia elettrica prodotta dall’Impianto di Biogas viene usata per circa il 20% nello stesso impianto, mentre la restante frazione contribuisce ad alimentare gli altri due impianti, riducendone i consumi energetici.

3.7.1.2.3 Unità Funzionale

L’Unità Funzionale è la quantità di rifiuti trattata durante il primo anno di attività del Waste Compound (21900 ton/anno).

Carmen Bovi Pagina 125 3.7.1.2.4 Confini del sistema

I confini del sistema vanno dalla raccolta dei rifiuti nel Distretto di Baalbek al conferimento di una loro porzione in discarica. Saranno considerate le emissioni in aria, acqua e suolo e il trattamento degli scarti.

3.7.1.2.5 La qualità dei dati

Il principale limite all’applicazione di questo metodo per la valutazione degli impatti ambientali del progetto è la ridotta disponibilità di dati primari. Dal VIA del progetto è stato possibile estrarre alcune informazioni sulle quantità trattate e sulle dimensioni delle attrezzature. Altre informazioni, ad esempio relative ai consumi energetici, sono state stimate mediante le schede tecniche dei macchinari. Mancano completamente i dati primari sulle emissioni. Tutti i dati primari disponibili, insieme ai dati stimati e calcolati, sono presentati nel paragrafo di descrizione dell’inventario.

I processi che nel sistema rappresentano le diverse tipologie di trattamento vengono ricavati da studi precedenti o da processi presenti in bancadati Ecoinvent.2 (ed Ecoinvent.3 per il processo relativo al mix elettrico del Libano), opportunamente modificati per renderli più rappresentativi della realtà del WC. Per il calcolo del danno viene usato il metodo IMPACT 2002+, modificato per tenere conto del consumo di acqua, del particolato e della trasformazione del territorio. Il software utilizzato come strumento di supporto allo studio è SimaPro 8.0.2.

3.7.1.2.6 Modifiche al metodo IMPACT 2002+

In questa versione del metodo (IMPACT 2002+ vers10 060514 (da 080513)) sono state apportate le seguenti modifiche a IMPACT 2002+ vers10 per tener conto di alcune forme di impatto che nella versione precedente erano trascurate:

 Il consumo d’acqua

In Minerals sono stati introdotti tutti i tipi di acqua attribuendo a ciascuno di essi un fattore di caratterizzazione espresso in MJ Surplus che rappresenta la quantità di energia che è necessario fornire per estrarre l’acqua di una falda che si suppone abbassata di 80 m a causa dell’aumentato consumo di acqua. I fattori di damage assessment e di normalizzazione sono quelli della categoria di impatto Minerals.  Il Particolato

In Respiratory inorganics sono stati considerati tutti i tipi di Particulates presenti nelle banche dati attribuendo loro i coefficienti di caratterizzazione che ad essi competono per similitudine con le tipologie presenti nella versione standard del Metodo.

 Le trasformazioni del territorio

In Land Occupation sono stati considerati tutti i tipi di Occupation e sono state inseriti tutti i tipi di Transformation from e Transformation to relativi alle Occupation.

Carmen Bovi Pagina 126 I fattori di caratterizzazione delle Trasformation nuove sono stati determinati supponendo una proporzionalità tra quelli presenti in IMPACT e quelli presenti nel metodo Eco-indicator‘99. I fattori di caratterizzazione delle Trasformation nuove sono stati determinati moltiplicando per 30 anni i valori delle Occupation.

 I rifiuti radioattivi

È stata introdotta la categoria Radioactive waste che nella caratterizzazione considera il peso del rifiuto radioattivo sulla base del volume da esso occupato. I fattori di caratterizzazione usati sono quelli del metodo EDIP 2003 (Danimarca). Il fattore di normalizzazione è stato assunto pari ad 1 kg/persona poiché il valore assunto da EDIP per la Danimarca (0.035kg/persona) avrebbe generato un danno molto più grande dei danni generati nelle altre categorie.

 Le nanoparticelle di TiO2

Sono stati determinati quattro indicatori della potenziale tossicità delle nanoparticelle di TiO2 con il metodo LCA.

-Si definisce la sostanza Particulates, <100 nm in aria nella categoria di impatto Carcinogens, nella categoria di danno Human Health, per tener conto del danno sulla salute umana causato dalle emissioni in ambiente outdoor.

-Si definisce la sostanza Particulates, <100 nm indoor in aria nella nuova categoria di impatto Carcinogens indoor, che viene inserita nella nuova categoria di danno Carcinogens indoor, per tenere conto del danno sulla salute umana causato dalle nanoparticelle inalate dal lavoratore (ambiente indoor).

-Si introduce la sostanza NanoTiO2 human toxicity che richiama l’emissione della nanoTiO2 in acqua per valutare il danno sulla salute umana causato dalla presenza di nanoparticelle in ambienti acquatici. Tale sostanza viene inserita nella nuova categoria di impatto NanoTiO2 risk estimation, che entra nella categoria di danno NanoTiO2 carcinogens in water.

-Si introduce la categoria di impatto Nano ecotoxicity in freshwater, che richiama la sostanza Particulates, <100 nm in acqua e che misura il danno sugli organismi acquatici causato dalle emissioni in acqua. Tale categoria di impatto viene inserita nella nuova categoria di danno Nano ecotoxicity in freshwater.

I calcoli per la determinazione dei fattori di caratterizzazione della potenziale tossicità delle nanoparticelle di TiO2 con il Metodo LCA, sono stati ottenuti da studi condotti dal gruppo di ricerca LCA Working Group del Dipartimento di Scienze e Metodi dell’Ingegneria di Reggio Emilia.

Carmen Bovi Pagina 127  E’ stata introdotta la categoria di impatto Costo con unità di misura euro e con le substances Costo in euro, costi in euro, Euro (nei compartment economic) e costo in euro (nel compartment non materials) tutti con coefficiente di caratterizzazione 1. E’ stata creata una categoria di danno Costo con coefficiente di damage assessment 1. Il coefficiente di tale categoria nella normalizzazione è l’inverso dello stipendio medio di un cittadino europeo in un anno (6,454233E-5 €-1).

Tale categoria non viene valutata come danno.

Il dato di input è il costo interno misurato in euro (€=p).

 E’ stata introdotta la categoria di impatto Energia rinnovabile con unità di misura MJ e con le substances che rappresentano i diversi tipi di energia rinnovabile, tutte con coefficiente di caratterizzazione 1 tranne Water barrage che ha il fattore 0.01.

E’ stata creata una categoria di danno Energia rinnovabile con coefficiente di damage assessment 1.

Il coefficiente di tale categoria nella normalizzazione è l’inverso dell’energia consumata in media dal cittadino europeo in un anno (8.846E-6 MJ-1).

Tale categoria non viene valutata come danno.

Il dato di input è l’energia rinnovabile misurata in MJ.

3.7.2 Inventario

Il sistema che descrive il WC è stato modellato su SimaPro 8.0.2 nel progetto con nome “Waste Compound Baalbek”.

Il sistema studiato è lo smaltimento dei rifiuti indifferenziati prodotti dal Distretto di Baalbek, Libano, mediante i seguenti processi:

 la raccolta dei rifiuti indifferenziati presso il Distretto di Baalbek.

 Il trattamento meccanico che separa la parte secca dalla parte umida senza frantumazione.

 La parte secca viene separata manualmente per essere, almeno in parte, riciclata.  La parte umida viene, in parte, trattata da un impianto per la Produzione del Biogas e,

in parte, viene biostabilizzata.

 Il digestato viene inviato alla biostabilizzazione.

 Il “resto di cernita” viene inviato alla Discarica Sanitaria.

 Il biogas viene bruciato per produrre energia elettrica successivamente utilizzata per la digestione anaerobica, per la separazione dell’umido dal secco, per la biostabilizzazione e per la gestione della Discarica.

Il seguente diagramma a blocchi sintetizza il sistema descritto, individuandone i principali flussi computati.

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Figura 3. 2: Diagramma a blocchi del sistema per l'LCA