I risultati del confronto tra i due processi rispetto al trattamento di una tonnellata d

A livello di endpoint si riportano per entrambi i processi i diagrammi a rete in cui i singoli processi sono collegati da frecce, la cui dimensione rappresenta la magnitudine dell’impatto indagato (Figure 6.7 e 6.8 rispettivamente per il compostaggio e l’idrolisi calcica). Anche il colore della freccia è funzionale e rappresenta con il rosso che il processo contribuisce ad aumentare l’impatto ambientale, mentre con il verde che il processo determina una riduzione dell’impatto. Invece, le barre rappresentate in ogni singolo blocco permettono di attribuire un valore all’impatto di quel determinato processo. In ogni blocco è riportata in alto la quantità in uscita da un determinata fase del processo che entra nel processo a valle e in basso a sinistra il rispettivo indicatore di impatto ambientale che è comprensivo dei contributi dei processi a monte. Inoltre, i colori di ogni singolo blocco sono rappresentativi e indicano con il verde i processi di produzione, con il marrone il trattamento delle emissioni e con il bianco i materiali in input al processo per i quali non è stato considerato il processo di produzione.

Dal diagramma riportato in Figura 6.7 si evidenzia che la fase di bio-ossidazione rappresenta il processo maggiormente impattante, a causa prevalentemente dei consumi energetici associati.

Il diagramma del processo di idrolisi calcica con neutralizzazione riportato in Figura 6.8 mostra chiaramente che la fase maggiormente impattante risulta essere quella di idrolisi calcica, ovvero il processo di reazione. Questo è dovuto prevalentemente ai reagenti di origine chimica quali l’acido solforico e l’ossido di calcio che determinano un impatto complessivo elevato.

In Figura 6.9 si presentano i risultati del confronto degli impatti generati rispetto agli endpoint normalizzati da cui si evince che il processo di idrolisi calcica risulta avere un impatto maggiore (anche se solo di qualche decimo di punto) rispetto al processo di compostaggio.

Figura 6.9: Normalizzazione rispetto agli endpoint degli impatti dei processi di idrolisi calcica e di compostaggio a confronto.

Al fine di valutare e comprendere l’origine di tale differenza negli impatti, si riporta in Figura 6.10 il confronto rispetto ai valori dei “midpoint” normalizzati.

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

Human Health Ecosystems Resources

Comparazione - endpoint

Figura 6.10: Confronto rispetto ai midpoint degli impatti normalizzati per i processi di idrolisi calcica e di compostaggio.

Il grafico in Figura 6.10 evidenzia come la categoria sensibilmente più intaccata sia quella di “natural land transformation”, seguita da ”marine ecotoxicity” e da “freshwater ecotoxicity”. Tale risultato è correlato alle diverse risorse utilizzate per la produzione dell’acido solforico, dell’ossido di calcio, ecc. contenute nel database Ecoinvent. Al fine di valutare la differenza tra i due processi rispetto alle categorie di danno sopra citate, esse verranno di seguito analizzate.

In Figura 6.11 si riporta il confronto tra gli impatti dei due processi rispetto alla categoria “Natural land transformation”, evidenziando i sottoprocessi più rilevanti.

Figura 6.11: Confronto degli impatti rispetto al midpoint “Natural land transformation” del processo di idrolisi calcica e di compostaggio.

0 1 2 3 4 5 6

_{Comparazione-midpoint}

Idrolisi calcica Compostaggio

-0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Altri processi Solfato di calcio Gasolio Energia elettrica Ossido di calcio Acido solforico

Natural land transformation, comparazione

Come si evince chiaramente dal grafico riportato in Figura 6.11, il processo di stabilizzazione del digestato attraverso idrolisi calcica determina, in generale, un impatto maggiore sulla trasformazione dei terreni naturali. Tale risultato è associato prevalentemente alla produzione dell’acido solforico e dell’ossido di calcio e quindi alla fase di reazione di idrolisi calcica con neutralizzazione. Invece, il contributo del gasolio e dell’energia elettrica risulta essere leggermente superiore per il processo di compostaggio rispetto all’idrolisi calcica. Questo è correlato alle caratteristiche stesse del processo di compostaggio che necessita di elevati consumi energetici, ad esempio per il funzionamento della rivoltatrice e per i ventilatori che permettono di mantenere ossigenati i cumuli e di considerevoli consumi di carburante per gli spostamenti della biomassa all’interno dell’impianto e il funzionamento della trituratrice. Diversamente, il processo di idrolisi calcica non ha bisogno dell’insufflazione di aria e necessita di spostamenti logistici minori risultando quindi meno impattante rispetto al consumo di energia elettrica e gasolio.

L'altra categoria di impatto particolarmente rilevante è “marine ecotoxicity”. Si riporta in Figura 6.12 il confronto degli impatti dei due processi relativamente ai sottoprocessi principali.

Figura 6.12: Confronto degli impatti rispetto al midpoint “Marine ecotoxicity” del processo di idrolisi calcica e di compostaggio.

Il grafico riportato in Figura 6.12 mostra che anche per questa categoria è la produzione dell’ossido di calcio e dell’acido solforico utilizzati nel processo di produzione del gesso ad impattare maggiormente, mentre per il processo di compostaggio è il consumo di energia elettrica.

Infine, in Figura 6.13 si presentano i risultati relativi agli impatti rispetto alla categoria di “freshwater ecotoxicity”. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Altri processi Solfato di calcio Gasolio Energia elettrica Ossido di calcio Acido solforico

Marine ecotoxicity, comparazione

Figura 6.13:Confronto degli impatti rispetto al midpoint “Freshwater ecotoxicity” del processo di idrolisi calcica e di compostaggio.

L’andamento degli istogrammi riportati in Figura 6.13, mostra con una magnitudine minore, un risultato similare a quanto discusso per la categoria di impatto “marine ecotoxicity”.

In generale quindi, in riferimento ai confini del sistema considerato, il processo di idrolisi calcica determina degli impatti più elevati rispetto al processo di compostaggio.

Per lo scenario di compostaggio, essendo la bio-ossidazione la fase maggiormente impattante, si analizzano di seguito più approfonditamente gli impatti correlati. In Figura 6.14 si riporta il punteggio degli endpoint rispetto alla fase di bio-ossidazione accelerata.

Figura 6.14: Normalizzazione a livello di endpoint degli impatti derivanti dalla fase di bio-ossidazione.

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Altri processi Solfato di calcio Gasolio Energia elettrica Ossido di calcio Acido solforico

Freshwater ecotoxicity, comparazione

Idrolisi calcica Compostaggio

0 0,005 0,01 0,015 0,02

Human Health Ecosystems Resources

Bio-ossidazione

Trattamento emissioni da bio-ossidazione Energia elettrica

Gasolio Triturazione verde e ramaglie Stoccaggio digestato in depressione

Il grafico riportato in Figura 6.14 evidenzia, pur con valori assoluti molto bassi, un maggiore impatto sulle risorse, seguito da quello per la salute umana e per gli ecosistemi. In generale tali risultati sono dovuti principalmente al processo di trattamento delle emissioni originate dalla fase di bio-ossidazione. Un altro importante contributo è dato dallo stoccaggio del digestato in depressione, i cui impatti sono sempre correlati al trattamento delle emissioni specifiche di questa fase. In misura rilevante, ma minore, si denota il contributo dell’energia elettrica utilizzata per il processo di bio-ossidazione e successivamente degli altri input (triturazione verde e ramaglie e gasolio utilizzato per i mezzi).

Al fine di comprendere quali siano le categorie di impatto maggiormente coinvolte, si riportano in Figura 6.15 i midpoint normalizzati per la fase di bio-ossidazione.

Figura 6.15: Normalizzazione a livello di midpoint degli impatti derivanti dalla fase di bio-ossidazione.

La normalizzazione a livello di midpoint riportata in Figura 6.15, permette di identificare come categorie maggiormente coinvolte: “marine ecotoxicity”, “freshwater ecotoxicity”, “natural land transformation”, “freshwater eutrophication” e “human toxicity”. In esse i maggiori contributi agli impatti sono dovuti al trattamento delle emissioni dalla fase di bio-ossidazione e dalla fase di stoccaggio del digestato in depressione, mentre solo per la “natural land transformation” gioca un ruolo rilevante la triturazione di verde e ramaglie.

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12

Bio-ossidazione

Stoccaggio del digestato in depresione Triturazione verde e ramaglie

Gasolio Energia elettrica

Il trattamento delle emissioni costituisce quindi una parte rilevante degli impatti complessivi e tale risultato è correlato maggiormente al consumo di energia elettrica.

6.1.3.2 I risultati del confronto tra i due processi rispetto alla quantità di fertilizzante