Conclusioni e remarks

Da tutti gli esempi presentati è emerso che il riciclo dei rifiuti derivati dalle attività di costru- zione e demolizione rappresenta un beneficio per l’ambiente e riesce a ridurre gli impatti causati dalla produzione dei rispettivi materiali vergini. La produzione di aggregati riciclati derivati dal recupero di rifiuti C&D misti può senza dubbio ridurre le quantità di materiale inviato in discarica e diminuire gli impatti legati all’estrazione di risorse naturale dalle cave; la possibilità di poterli utilizzare nei settori delle infrastrutture e dell’edilizia è inoltre confermato dalle prove sperimentali effettuale sui campioni e dall’esperienza di Paesi che già confezionano calcestruzzi contenenti una percentuale di aggregato riciclato. Dagli articoli emerge anche che nella quan- tificazione degli impatti è importante predisporre, dove possibile, di informazioni sito-specifiche perché non sempre le soluzioni efficaci per un contesto sono generalizzabili per tutti. Nell’im- plementazione di studi LCA dove viene analizzato il sistema di gestione dei rifiuti C&D e la produzione degli aggregati riciclati da impiegare nel settore delle costruzioni, i processi per i quali l’uso di dati primari sito-specifici è di fondamentale importanza sono:

• le modalità di funzionamento degli impianti di riciclo/recupero e quindi le tipologie di aggregati prodotti in riferimento all’utilizzo specifico che ne verrà fatto nel settore delle costruzioni;

• i trasporti, che per essere stimati necessitano di informazioni sull’ubicazione degli impianti di trattamento nell’area oggetto di studio, sui flussi di rifiuti che vengono inviati da un impianto all’altro fino al punto di utilizzo e anche sull’ubicazione dei giacimenti di risorse naturali e le relative distanze di commercializzazione;

• le modalità di estrazione delle materie prime vergini da cave di sabbia e ghiaia poiché gli aggregati naturali, nel sistema analizzato, saranno sostituiti dagli aggregati riciclati nelle diverse applicazioni.

Questo set di dati, costituito da dati sito-specifici, permette di ottenere dall’analisi di LCA risultati che siano pienamente applicabili nel contesto in esame; di queste informazioni è stato tenuto conto anche nel presente lavoro di Tesi. In ogni caso, risulta sempre fondamentale approcciarsi al problema tramite il life-cycle thinking, cercando di includere nel sistema ogni processo e flusso di materia o energia che prende parte al ciclo di vita e che può influenzare la sostenibilità ambientale del trattamento dei rifiuti C&D.

LCA applicata al sistema di gestione e

recupero dei rifiuti C&D inerti in

Regione Lombardia

2.1

Scopo e obiettivi

L’analisi LCA è stata effettuata con l’obiettivo di valutare la gestione dei rifiuti C&D non pericolosi in Regione Lombardia nell’anno 2014, con particolare focus sulla frazione inerte. La stima dei flussi di rifiuti C&D non pericolosi prodotti e gestiti in regione è stata effettuata dal gruppo di ricerca AWARE del DICA (Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale), sezione Ambientale, durante la prima fase dello studio. L’elaborazione si basa sui dati contenuti nelle dichiarazioni MUD degli impianti che hanno trattato nel 2014 i codici CER in esame (1701, 170302, 170802 e 170904), che sono stati classificati in quattro categorie: impianti di stoccaggio (operazione R13 o giacenza a recupero), impianti di recupero (tutte le operazioni R diverse da R13), impianti di discarica (operazione D1) e impianti di altro smaltimento (tutte le altre operazioni D). Siccome l’ambito di applicazione dell’analisi LCA è il contesto regionale, sono stati quantificati sia i rifiuti prodotti fuori regione e importati sia quelli prodotti in regione e in seguito esportati, al fine di eliminarli dal computo complessivo dei flussi e determinare l’effettivo quantitativo prodotto e gestito in Lombardia (Figura 2.1); ciò è stato fatto tramite l’analisi dei moduli RT (rifiuti conferiti agli impianti) e DR (rifiuti uscenti dagli impianti) presentati dai singoli impianti.

In Tabella 2.1 sono riportate le stime relative alla quantità di rifiuti gestiti in regione, suddivisi per singoli codici CER e per tipologia di trattamento; il gestito è il risultato di un bilancio di massa tra i flussi entranti ad ogni categoria di impianto (flussi diretti e secondari entranti) e i flussi uscenti. Si sottolinea che la presente analisi di LCA si focalizza sugli impianti di recupero che producono aggregati riciclati misti, e pertanto il flusso di rifiuti C&D inviati a recupero, e di conseguenza il quantitativo gestito totale, riportati in Tabella 2.1, non tengono conto della quantità di rifiuti sottoposti a trattamento specifico in impianti dedicati per produrre altre tipologia di materiali riciclati. Nello specifico, una parte dei flussi di miscele bituminose (CER 170302 = 382.488 tonnellate) e di rifiuti a base di gesso (CER 170802 = 97 tonnellate), che

Figura 2.1: Ambito di applicazione dello studio di LCA.

insieme rappresentano il 5,2% del totale gestito, è stata trattata in appositi impianti per produrre nuovo conglomerato bituminoso, nel primo caso, e gesso riciclato, nel secondo. Le miscele bituminose destinate alla produzione di nuovo conglomerato bituminoso rappresentano il 42,8% del quantitativo totale inviato a recupero, mentre la restante parte viene impiegata negli impianti di riciclo dei C&D misti dove è miscelato alle macerie per produrre aggregati riciclati. Nella filiera di trattamento del gesso, invece, la miscelazione con le macerie è l’operazione prevalente, infatti solo lo 0,5% del quantitativo inviato a recupero è soggetto ad un trattamento specifico in impianti dedicati; questo fatto rappresenta una criticità del sistema di gestione, in quanto l’aggiunta di gesso riduce la qualità degli aggregati riciclati prodotti a causa della presenza di solfati. Tenendo conto di questo, quindi, il quantitativo di rifiuti effettivamente avviati a recupero, comprensivo anche delle filiere specifiche di recupero del gesso e delle miscele bituminose, è in realtà pari a 6,73 Mt (invece di 6,35 Mt, Tabella 2.1) e di conseguenza, il gestito totale in regione risulta maggiore rispetto a quanto riportato in Tabella 2.1 (pari a 7,38 Mt, invece di 6,99 Mt). Tuttavia, essendo questi flussi al di fuori dello scopo e ambito di applicazione della presente LCA, non sono stati riportati in Tabella 2.1.

L’unità funzionale adottata per l’analisi LCA è rappresentata da una tonnellata di miscela di rifiuto C&D non pericoloso gestito in Regione, dal cui trattamento di recupero vengono prodotti aggregati riciclati misti. La composizione della miscela è calcolata rispetto ai quantitativi gestiti mostrati in Tabella 2.1, e risulta la seguente:

• 10,9% di cemento, mattoni, mattonelle e ceramiche (1701); • 8,4% di miscele bituminose non pericolose (170302); • 0,3% di rifiuti a base di gesso (170802);

Tabella 2.1: Quantità di rifiuti C&D gestita nel sistema impiantistico regionale nel 2014.

Codice Gestito Stoccaggio Recupero1 Altro smaltimento Discarica

CER [t] [t] [t] [t] [t] 17 01 763.950 45.669 704.270 307 13.704 17 03 02 589.168 68.502 510.465 954 9.247 17 08 02 20.891 2.951 17.696 173 71 17 09 04 5.625.978 303.243 5.119.930 4.918 197.887 Totale 6.999.986 420.365 6.352.361 6.351 220.908

1_{I rifiuti a recupero comprendono solo i flussi inviati ad impianti che producono aggregati}

riciclati misti, escludendo le quantità di miscele bituminose (382.488 tonnellate) e rifiuti a base di gesso (97 tonnellate) destinati ad impianti specifici (informazioni ricavate dalle schede MUD).

Oltre a quantificare i rifiuti avviati alle diverse modalità di trattamento, è stato necessario anche ricostruire come si ripartiscono i flussi all’interno del sistema impiantistico regionale. Attraverso i moduli RT e DR sono stati quindi stimati sia i flussi diretti (rifiuti direttamente conferiti agli impianti dai produttori iniziali) sia quelli secondari (rifiuti che escono dagli impianti per essere avviati al successivo trattamento) associati a ciascuna tipologia di impianto; il risultato dell’analisi è riportato in Figura 2.2, dove le percentuali sulle frecce indicano i flussi diretti, mentre le percentuali all’interno dei box rappresentano le quantità di rifiuto effettivamente gestite secondo ciascuna tipologia di trattamento e che tengono conto del bilancio tra i flussi secondari entranti e flussi uscenti.

Figura 2.2: Gestione di una tonnellata di miscela di rifiuti C&D inerte non pericoloso in Regione Lombardia nel 2014; il simbolo "T" sulle frecce indica il trasporto dei rifiuti.

sistema di gestione fino alla loro fuoriuscita dal sistema come emissione (solida, liquida o gassosa) o come materia prima secondaria. Per risolvere i casi di multi-funzionalità l’approccio utilizzato consiste nell’espansione dei confini del sistema, che include nell’analisi anche le produzioni di materie prime evitate grazie al recupero e all’utilizzo delle risorse secondarie. I processi inclusi nel sistema sono:

• lo stoccaggio (operazione R13);

• il recupero di materia in impianti di riciclo (operazione R5) per la produzione di aggregati riciclati; contestualmente viene considerato anche il quantitativo di metalli ferrosi separati e inviati alla rispettiva filiera di recupero;

• lo smaltimento in discarica, che include anche il quantitativo indicato come "altro smal- timento", in quanto questo rappresenta un’operazione propedeutica al successivo invio a discarica;

• l’evitata produzione di aggregati naturali; • l’evitata produzione di metalli ferrosi;

• i trasporti, che comprendono i trasporti associati al conferimento dei rifiuti agli impianti (flussi diretti e secondari) e i trasporti per la commercializzazione degli aggregati riciclati e di quelli naturali.

Attraverso l’analisi e l’interpretazione degli impatti associati al sistema attuale è stato possibile identificare quali sono i processi e i parametri che influenzano maggiormente i risultati finali (hotspots), per i quali è stata pertanto condotta un’analisi di sensitività.

L’analisi di LCA è stata effettuata utilizzando il software SimaPro 8.3 e il database ecoinvent 3.3, combinando due diversi metodi di caratterizzazione presenti di default all’interno del software e un indicatore costruito ad hoc per la presente analisi: un primo metodo per la valutazione degli impatti ambientali (ILCD 2011 Midpoint), un secondo metodo per la stima del consumo energetico del sistema (CED) e un terzo indicatore per la stima del consumo di risorsa naturale, in particolare di sabbia e ghiaia, di seguito illustrati.

Il metodo ILCD 2011 Midpoint Il metodo di caratterizzazione ILCD 2011 Midpoint

è il risultato di un lavoro di ricerca della Commissione Europea, in particolare del JRC (Joint Research Centre), pubblicato nel 2012; esso considera un’ampia gamma di categorie di impatto ed implementa fattori di caratterizzazione per la valutazione degli impatti, come raccomandato nel documento ILCD Recommendations for Life Cycle Impact Assessment in the European con- text - based on existing environmental impact assessment models and factors (EC-JRC, 2011). Il metodo valuta gli impatti ambientali del sistema analizzato attraverso 16 categorie di impatto, presentate nella guida Characterization factors of the ILCD Recommended Life Cycle Impact Assessment methods [8] e sintetizzate in Tabella 2.2 insieme ai rispettivi indicatori di categoria e modelli di caratterizzazione. Nei risultati della presente analisi di LCA non verranno mostrati gli impatti associati alle categorie di impatto relative alle radiazioni ionizzanti e all’uso del suolo,

poiché non sono stati raccolti dati primari che ne consentissero la quantificazione. In particolare, per quanto riguarda la categoria d’impatto associata al consumo di suolo, non sono stati inseriti all’interno dei processi di SimaPro dati inerenti la superficie di suolo occupata dagli impianti di recupero dei rifiuti C&D e dai siti estrattivi di sabbia e ghiaia, per mancanza di informazioni; di conseguenza, gli impatti e i benefici conteggiati nella categoria di impatto del land use dal software sono associati solo alla trasformazione e occupazione di suolo per costruzione delle in- frastrutture (come strade, ferrovie, etc) e della discarica, restituendo un’informazione parziale.

Il metodo CED per la valutazione energetica II metodo CED (Cumulative Energy

Demand ) consente di valutare gli impatti energetici legati al sistema in esame. Tale metodo si focalizza sull’analisi dell’impiego delle risorse energetiche, suddivise in cinque categorie di im- patto: non rinnovabili-fossili, non rinnovabili-nucleari, rinnovabili-biomassa, rinnovabili-vento, sole, geotermia e rinnovabili-acqua. Tramite questo metodo è possibile calcolare sia l’energia diretta, impiegata nei diversi processi di trattamento del rifiuto, che quella indiretta, associata cioè ai processi secondari, nonché i contributi energetici evitati grazie al recupero di materia e all’evitata estrazione di materie vergini naturali.

Consumo di risorsa naturale (sabbia e ghiaia) Oltre agli indicatori di impatto consi- derati nei metodi ILCD e CED, è stato costruito e inserito un ulteriore indicatore che permette di stimare il consumo di risorsa minerale naturale (non rinnovabile), espresso in kg di sabbia e ghiaia consumati o risparmiati per tonnellata di rifiuto C&D gestito in regione, in quanto ritenu- to significativo per il sistema in esame. I valori di questo indicatore sono stati ottenuti attraverso l’analisi di inventario disponibile nei risultati del software SimaPro; infatti, i flussi di sabbia e ghiaia vengono quantificati nel software sulla base degli input ai singoli processi implementati nel sistema ma non vengono di fatto conteggiati nella categoria di impatto ambientale ILCD relativa all’impoverimento delle risorse minerali e fossili in quanto sono degli “unmapped flows”, ovvero per questi flussi elementari non sono stati elaborati ad oggi dei modelli di caratterizza- zione che permettano di stimarne l’impatto. In Allegato A.9 è riportato l’elenco dei minerali e delle sostanze fossili che sono conteggiate all’interno della categoria d’impatto Mineral, fossil and renewable depletion, in cui risultano assenti i flussi elementari di sabbia e ghiaia.

Nell’allegato A.9 vengono approfonditi i flussi che il metodo di caratterizzazione ILCD considera per la quantificazione degli impatti inerenti l’impoverimento delle risorse naturali, in particolare quelle idriche, minerali e fossili.

Tabella 2.2: Categorie di impatto, indicatori di categoria e modelli di caratterizzazione del metodo ILCD 2011 Midpoint.

Categoria di impatto Indicatore di categoria Modello di caratterizzazione Cambiamento climatico Incremento della forzante IPPC, 2007

radioattiva infrarossa (kg CO2,eq)

Riduzione dello strato Incremento dell’assottigliamento dello WMO, 1999 d’ozono strato di ozono stratosferico

(kg CFC-11eq)

Tossicità per l’uomo Unità tossica comparativa per gli esseri umani Modello USEtox

(effetti cancerogeni) (CTUh1)

Tossicità per l’uomo Unità tossica comparativa per gli esseri umani Modello USEtox

(effetti non cancerogeni) (CTUh1₎

Assunzione di materiale Frazione di particolato fine inalata Rabl and Spadaro, 2004 particolato (kg PM2.5 eq) Greco et al., 2007

Radiazioni ionizzanti Incremento della radiazione ionizzante Frischknecht et al, 2000 (salute umana) (kg U235 eq)

Radiazioni ionizzanti Unità tossica comparativa per gli ecosistemi Garner-Laplace et al., 2008 (sugli ecosistemi) (CTUe2)

Formazione fotochimica Incremento della concentrazione Van Zelm et al., 2008 di ozono troposfera di ozono

(kg COVNMeq3)

Acidificazione Superamento accumulato Seppala et al., 2006 del carico critico Posch et al., 2008

(moli Neq)

Eutrofizzazione terrestre Superamento accumulato Seppala et al., 2006 del carico critico Posch et al., 2008

(moli Neq)

Eutrofizzazione Frazione di nutrienti che raggiunge il Metodo ReCiPe (acqua dolce) compartimento finale acque dolci versione 1.5

(kg Peq)

Eutrofizzazione marina Frazione di nutrienti che raggiunge il Metodo ReCiPe compartimento finale acque marine versione 1.5

(kg Neq)

Ecotossicità Unità tossica comparativa per gli ecosistemi USEtox

(acqua dolce) (CTUe2)

Uso del suolo Deficit di carbonio organico nel terreno Mila i Canals et al., 2007 (kg SOM4)

Impoverimento delle Consumo di acqua equivalente Swiss Ecoscarcity, 2006 risorse idriche (m3

acqua, eq)

Impoverimento delle Impoverimento delle risorse abiotiche Van Oers et al., 2002 risorse minerali e fossili (kg Sbeq)

1_{Comparative Toxic Unit for human.} 2

Comparative Toxic Unit for ecosystem.

3

Composti Organici Volatili Non Metanici.

4