AWARE ha collaborato alla redazione del nuovo Programma Regionale di Gestione dei rifiuti, ufficialmente approvato nel 2022, che fotografa la situazione attuale e traguarda il 2027 e gli ambiziosi obiettivi definiti dalle più recenti indicazioni europee. La Regione Lombardia si conferma particolarmente avanzata, sia in termini di prestazioni raggiunte nella parte di monte del sistema (prevenzione dei rifiuti, raccolta differenziata) che di efficienza ed efficacia del sistema impiantistico di trattamento.
Il parco impiantistico per il trattamento dei rifiuti urbani
Traguardando il 2027 si prevede un ulteriore incremento delle raccolte differenziate, nonché un consolidamento e una razionalizzazione del quadro impiantistico, puntando all’aumento dei livelli di riciclo e recupero.
Tutto ciò è ben riassunto in un quaderno divulgativo che illustra in maniera esaustiva tutti i risultati del Piano.
Negli ultimi anni e successivamente alla recente crisi pandemica, gli imballaggi legati al cibo d’asporto hanno registrato una forte crescita, anche in sostituzione a quelli realizzati in plastica tradizionale. Sul mercato sono presenti prodotti realizzati in sola carta, in carta sottoposta a trattamenti barriera o accoppiati in carta e bioplastica. Essi sono destinati ad essere separati insieme alla carta, o, se contenenti ancora residui di cibo possono essere conferiti insieme al rifiuto organico. Nel mio lavoro di tesi è stata valutata l’effettiva compatibilità di quattro vaschette a base carta, utilizzate per il cibo d’asporto, con i processi biologici a cui è sottoposto il rifiuto organico. Sono state svolte prove di compostaggio per analizzare il livello di disintegrazione in condizioni aerobiche e prove di biometanazione (BMP – Biochemical Methane Potential) per valutare la degradazione anaerobica in condizioni termofile. Nelle prove di compostaggio, svolte in condizioni il più possibile simili a quelle presenti negli impianti di trattamento industriale, i quattro imballaggi hanno mostrato comportamenti differenti. Le due vaschette realizzate esclusivamente in carta sono risultate disintegrate e indistinguibili dal compost già dopo quattro settimane, la vaschetta con film in bioplastica e quella sottoposta a trattamento barriera hanno invece raggiunto un buon livello di disintegrazione rispettivamente solo dopo otto e dodici settimane. Nelle prove di BMP per la vaschetta in sola carta è stata osservata una degradabilità (>90%) superiore a quella ottenuta per la vaschetta con film in bioplastica (72%). Questi risultati, in accordo con la letteratura, mostrano un’alta compatibilità della carta con i processi biologici, tuttavia la presenza di bioplastica o trattamenti barriera è potenzialmente più critica in tali processi.
La gestione dei rifiuti sanitari rappresenta ancora oggi una grande sfida per molti Paesi poveri di risorse. Infatti, le condizioni socio-economiche del contesto di origine influenzano fortemente la generazione e le modalità di gestione dei rifiuti sanitari, evidenziando le differenze tra i Paesi ad alto reddito e quelli a medio e basso reddito. Con l’arrivo della pandemia da COVID-19, alla fine del 2019, la generazione dei rifiuti sanitari ha subito delle variazioni: sono aumentate le quantità, soprattutto relative ai rifiuti infettivi, come i dispositivi di protezione individuale, e il luogo di origine non è più limitato solo alle strutture sanitarie, ma comprende anche le abitazioni dei soggetti positivi al virus posti in isolamento, i cui rifiuti urbani sono considerati infettivi e gestiti come tali. Questo fenomeno ha determinato delle variazioni anche nelle pratiche di trattamento e gestione e, di conseguenza, ha acuito le condizioni critiche dei contesti già vulnerabili. Nel mio lavoro di tesi si presentano delle proposte di intervento nel quartiere informale Chamanculo della capitale del Mozambico Maputo, per quanto riguarda la gestione dei rifiuti infettivi, derivanti dalla pandemia da COVID-19. Considerando i flussi di rifiuti sanitari generati a livello comunitario, è stato progettato un sistema di gestione, che comprende le fasi di raccolta e conferimento, di stoccaggio, di trattamento di disinfezione e di smaltimento finale. Si valutano, inoltre, delle alternative, qualora i vincoli economici, tecnologici e gestionali del contesto siano particolarmente restrittivi. Infine, si presentano anche delle proposte applicabili a livello comunitario per la riduzione della generazione di rifiuti sanitari, sostituendo le mascherine monouso con quelle riutilizzabili tessute in stoffa.
Sreepriya Kochumadom Venugopal
Humankind is the primary cause of the alteration of the ecosystem and has forced the degradation of the environment. However, their impacts are not being given a needed focus in life cycle assessment (LCA) studies. Therefore, we require a framework to assess the environmental impacts of humans particularly human labour in the workplace. The thesis evaluated the environmental impacts associated with the workforce in a labour-intensive industry such as construction and demolition industry. The study focussed on two applications (systems) of selective demolition technique practiced on concrete/masonry and metal buildings. Seven selective demolition case studies in Lombardy region were selected. A new methodological framework was developed to assess the impacts of workforce based on their consumption pattern. The consumption data of the workforce is calculated from the contributions that the workers make across the various fields of the industry they work. In the case of the demolition work, the consumption data can be obtained from the five fields such as energy input, transportation, toilet usage, shelter and personal safety devices. The results indicate that the workers’ commute between home and the demolition site (transportation) and food consumption (energy input) are the major contributors to all the environmental impact categories evaluated in the study for both systems. Furthermore, significant impact is caused from the workforce when compared with other impact causing factors of the demolition work such as diesel consumption, water consumption and electricity consumption that happen during the demolition work. Therefore, it is highly recommended to include workforce in the LCA studies that involve labour-intensive systems.
Ruhul Hassan
Material Flow Cost Accounting (MFCA) is an Environmental Management Accounting (EMA) tool that analyses and quantifies the flow of stocks and materials through a production process. The primary objective of the MFCA methodology is to identify and quantify the losses in the production system by assigning equal weightage to both the products and the losses. The methodology has been standardized and published in the ISO family of standards as ISO 14051: 2011.
Until now, MFCA has mostly been applied to products from the manufacturing industry. The current study aimed at evaluating the economic performance of an upcoming technology in the field of waste management service in the mining industry using the MFCA methodology. The case study was under an EU H2020 project titled “FineFuture” (FF) involving a Greek mining company, Grecian Magnesite S.A. based in Thessaloniki. The objective was to assess the economic sustainability of the FineFuture floatation technologies in valorizing the fine deposits from the current beneficiation processes. The system boundary was divided into two scenarios – the current scenario, where the fine deposits are stockpiled due to unavailability of any relevant technologies and the future scenario where the same deposits are utilized in accordance with the FF action plan.
The “Plan-Do-Check-Act” methodology of ISO 14051 was adopted for the calculations. The total MFCA cost was calculated to be 33.28 €, with approximately 24% of it being converted to the final product and rest lost as waste. The highest contribution to this total MFCA cost came from the purchase of pet coke for calcination. Sensitivity analyses revealed an important methodological gap in the ISO formulation, related to internal recycling of waste. The study however concluded that MFCA can be satisfactorily used for emerging technologies. The study also suffers from certain limitations, the most important of which being that the project is still at the pilot phase, most of the data considered for the analysis are just estimates and not representative of the actual scenario at the industrial scale. Therefore, the study may be regarded as an exploratory one and the highlighted issues can be used as an agenda for future research in MFCA studies.
Nell’ultimo editoriale su Ingegneria dell’Ambiente si parla del recente Programma Regionale di Gestione dei Rifiuti della Regione Lombardia, frutto di due anni di lavoro e approvato nello scorso mese di maggio. Prevenzione, riciclo e recupero energetico convivono in un sistema molto avanzato che, quantomeno per quanto riguarda i rifiuti urbani, ha pressoché azzerato lo smaltimento in discarica. Quali sono dunque le criticità residue? Cosa possono imparare le altre Regioni dall’esperienza lombarda? E come migliorare ancora dopo il 2027?
È disponibile l’articolo scientifico riguardo la disponibilità di materie prime per l’alcalinizzazione degli oceani, pubblicato sulla rivista Global Biogeochemical Cycles, nell’ambito del progetto Desarc-Maresanus. L’articolo risponde all’interrogativo essenziale per il progetto sopra citato sul fatto se ci siano o meno sufficienti risorse naturali per garantire l’abbattimento della CO2 atmosferica tramite un processo di alcalinizzazione oceanica artificiale. Nel testo si mettono a confronto le diverse materie prime utilizzabili a tale scopo e se ne indicano i vantaggi e gli svantaggi, valutando al contempo le riserve di questi materiali nelle zone costiere, nell’ottica di abbattere gli eventuali costi di trasporto. L’articolo si conclude con il riconoscimento del carbonato di calcio come miglior materia prima per l’alcalinizzazione, previa calcinazione, sia per i vantaggi sulle altre materie prime in termini di impatto ambientale, sia per la sua grande abbondanza.
L’articolo è disponibile ad accesso libero a questo link
È ormai chiaro che lo sviluppo delle fonti di energia rinnovabile sia fondamentale per ridurre le emissioni di gas serra che stanno causando il cambiamento climatico e raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione. L’energia eolica mostra grandi potenzialità di sviluppo, investendo, in particolare, nelle installazioni in mare così da poter sfruttare condizioni di ventosità migliori e allo stesso tempo ridurre l’impatto paesaggistico e la competizione con altri usi del suolo. Lo scopo del mio lavoro di tesi è stato condurre l’analisi del ciclo di vita di un impianto eolico offshore il cui progetto è attualmente sottoposto alla procedura di valutazione di impatto ambientale. Il parco eolico dovrebbe sorgere a 60 chilometri al largo della costa occidentale della Sicilia e grazie all’impiego di strutture galleggianti, ormeggiate al fondale, su cui installare gli aerogeneratori potrebbe essere localizzato in un’area dove la profondità del fondale raggiunge i 900 metri. I risultati mostrano che, per le categorie d’impatto analizzate, la fase di approvvigionamento delle materie prime per la piattaforma galleggiante e per la struttura della turbina forniscono i contributi maggiori. Ciononostante, i risultati dei cosiddetti indici di payback, rispetto ai 30 anni di vita utile delle turbine, fanno concludere che gli investimenti in termini di emissioni ed energia vengono ampiamente ripagati. Anche l’intensità carbonica stimata, pari a 31 g CO2eq/kWh, rientra nei range riscontrati in letteratura ed è confrontabile con i risultati di altre fonti rinnovabili come il solare. Gaia Brussa
Negli ultimi anni alcuni termovalorizzatori italiani hanno registrato un incremento della concentrazione di gas acidi (HCl, SO2 e HF) nei fumi di combustione e questo ha determinato un conseguente aumento della richiesta delle prestazioni di abbattimento. In diversi casi, queste nuove necessità sono state soddisfatte con l’aggiornamento delle tecnologie impiantistiche e con l’adozione di reagenti chimici sempre più evoluti e performanti. Nel lavoro di tesi sono state esaminate le prestazioni conseguite con l’utilizzo di idrossido di calcio ad elevata superficie specifica (Sorbacal® SP) in co-iniezione con bicarbonato di sodio nello stadio di abbattimento a secco del termovalorizzatore di Trezzo sull’Adda. I risultati ottenuti hanno evidenziato che le efficienze di abbattimento degli inquinanti acidi in presenza di Sorbacal® SP sono sempre superiori rispetto a quelle garantite con il solo bicarbonato di sodio. In particolare, sono state conseguite rese di abbattimento dell’ordine del 96-98% per l’acido cloridrico (HCl), del 65-80% per l’anidride solforosa (SO2) e del 98-99% per l’acido fluoridrico (HF). L’introduzione del nuovo sorbente ha permesso di ridurre anche il dosaggio di bicarbonato di sodio del 22-44% rispetto al normale esercizio. Per quanto riguarda la produzione delle ceneri leggere è stato osservato un leggero aumento in presenza di Sorbacal® SP, con una variazione dell’ordine del 2-7%. Fabrizio Columbro
Nonostante il ricorso alla discarica controllata sia stato progressivamente ridotto, numerose sono le discariche in gestione post-operativa presenti nel contesto italiano ed europeo, spesso associabili ad importanti oneri sui soggetti che ne hanno a carico la gestione. Il lavoro di tesi ha analizzato una discarica, situata nel Nord Italia, appartenente alla suddetta categoria, definendo possibili strategie per la riduzione di tali oneri: in particolare, viene evidenziato il contributo determinante dell’upgrade del sito a campo fotovoltaico, con evidenti vantaggi e benefici, sia di tipo economico che ambientale. Sono state, inoltre, ricercate le aree e le componenti impiantistiche critiche che concorrono alla produzione di percolato ed è stato calcolato il potenziale impatto che un eventuale impianto fotovoltaico avrebbe sul fenomeno. Queste analisi sono state condotte mediante l’utilizzo di una metodologia basata su elaborazioni GIS e modellistiche, che ha permesso di offrire un quadro più completo dell’impianto, stimando parametri non monitorati e ricostruendo la storia dello stesso. Riccardo Baecker
Questo il titolo dell’ultimo editoriale di Mario Grosso su Waste Management & Research, dove si prova a dare un’interpretazione dei sentimenti contrastanti suscitati dal materiale che più di ogni altro accompagna ogni momento della nostra vita. Sentimenti ben riassunti dalle due posizioni seguenti.
Una recente dichiarazione sulla plastica promossa da numerosi scienziati e basata sulla valutazione del Programma delle Nazioni Unite per l’ambiente sull’inquinamento da plastica. Si legge in particolare che “le attuali pratiche di produzione, progettazione, uso e smaltimento della plastica hanno gravi conseguenze negative per la salute dell’ecosistema, la biodiversità, la salute umana, inclusi fertilità e cancro, il clima, i mezzi di sussistenza sostenibili, la diversità culturale e quindi i diritti umani in tutto il mondo”.
Le affermazioni dell’industria della plastica, che sottolinea il ruolo cruciale di questo materiale nel migliorare la qualità della vita in molti campi diversi. L’ultimo rapporto di Plastics Europe recita: “oggi, la plastica offre numerosi vantaggi alla società. Aiuta a nutrire il mondo in modo sicuro e sostenibile; contribuisce a edifici e case più efficienti dal punto di vista energetico; consente un grande risparmio di carburante in tutti i mezzi di trasporto garantendo il passaggio a una mobilità verde e può persino salvarci la vita”.
L’editoriale è disponibile ad accesso aperto a questo link
E’ ora disponibile il Libro bianco SSD – Smart Sustainable Districts, sviluppato nell’ambito di un progetto promosso dal Politecnico di Milano e coordinato dal Consorzio Poliedra, con l’obiettivo di individuare e suggerire orientamenti, azioni e strumenti per lo sviluppo sostenibile, la transizione ecologica, e il rafforzamento della resilienza dei sistemi territoriali e sociali attuabili alla scala locale. Il progetto ha visto il coinvolgimento di più di 100 ricercatori di vari dipartimenti dell’Ateneo e dei suoi Consorzi (il Sistema Polimi) con competenze tecnico-scientifiche ma anche umanistico-sociali, che a partire dalle criticità degli attuali ambienti urbani, impietosamente messe in luce dalla pandemia, e dagli obiettivi dell’Agenda 2030 dell’ONU, dal Green Deal e dal piano NextGenerationEU, hanno messo a fuoco il concetto SSD – Smart Sustainable Districts – per definire linee guida pratiche per affrontare la transizione ecologica a livello locale e orientare le necessarie trasformazioni urbane ed i processi di rigenerazione urbana, in chiave smart e sostenibile. • smart sta a sottolineare l’adozione di approcci “intelligenti”, multidisciplinari, innovativi e flessibili, che sfruttino al meglio le risorse e le possibilità offerte dalle nuove tecnologie. • sostenibile, perché permetta di bilanciare le tre dimensioni ambientale, sociale ed economica, contribuendo a raggiungere e mantenere un’elevata qualità della vita, della salute e del benessere dell’ambiente e della comunità, la conservazione delle risorse naturali e, allo stesso tempo, creare opportunità sociali ed equità per le persone. Il lavoro affronta aspetti tecnico-scientifici ma anche umanistici e sociali, quali l’inclusione e integrazione sociale, la qualità dell’ambiente e del paesaggio, degli spazi pubblici e privati, la mobilità e l’energia, le economie locali e i modelli di business, la gestione e utilizzo dei dati con un approccio multidisciplinare che vede nell’integrazione e nel coordinamento sui vari temi il fattore chiave per guidare l’attuazione dei processi di trasformazione e rigenerazione urbana realmente smart e sostenibili e capaci di attivare sinergie e produrre effetti positivi cumulati. La dimensione locale investigata è inoltre quella che offre le migliori possibilità di attuazione, gestione amministrativa e monitoraggio delle azioni e dei loro effetti e pertanto contribuisce a rendere lo studio e le soluzioni proposte molto concrete.
Per AWARE ha contribuito al libro bianco Mario Grosso, insieme a Elena Sezenna del DICA, autrice di questo post.
L’incenerimento dei rifiuti è una delle attività generatrici di emissioni di diossine, furani ed altri POPs (Persistent Organic Pollutants). Le attuali BAT (Best Available Techniques) prevedono il monitoraggio dei microinquinanti organici sia in modalità discontinua che in modalità continua; quest’ultima avviene mediante campionamenti in continuo di lungo periodo (15 giorni in media) estesi su tutto il periodo annuale, mentre nella modalità discontinua si eseguono delle acquisizioni periodiche (6-8 ore) con frequenza trimestrale. Lo studio effettuato prevedeva la valutazione delle acquisizioni del sistema di monitoraggio in continuo delle emissioni atmosferiche di diossine e furani installato presso un impianto di termovalorizzazione alimentato con CSS (Combustibile Solido Secondario) prodotto dal rifiuto urbano.
Le principali indicazioni generali ricavabili dall’analisi ed elaborazione dei rilevamenti mostrano che tanto il sistema di prelievo in continuo che quello convenzionale in discontinuo fanno emergere concentrazioni a camino di PCDD/F estremamente modeste, sempre ampiamente inferiori ai limiti emissivi attualmente imposti e che si collocano intorno al limite inferiore dell’intervallo indicato nelle ultime BAT di settore.
Mariangela Perricone
Il lavoro di tesi nasce in seguito alla comunicazione da parte della Commissione Europea del 14 ottobre 2020 della strategia da adottare all’interno dei territori dell’Unione Europea per la riduzione delle emissioni di metano (“EU Methane Strategy”). Il metano è infatti un potente gas ad effetto serra, secondo solo all’anidride carbonica, a causa sia degli elevati quantitativi rilasciati sia del suo significativo potenziale di riscaldamento globale. Grazie alla breve persistenza in atmosfera del metano, la mitigazione delle sue emissioni risulta essere particolarmente importante per la riduzione del riscaldamento globale già nel breve periodo. L’elaborato affronta quindi la tematica delle emissioni di metano dal settore dei rifiuti in Europa, in particolare il focus è stato posto sulle discariche poiché rappresentano la maggior fonte emissiva del settore rifiuti. Vengono quindi esaminate le metodologie di rendicontazione degli inventari nazionali delle emissioni dei gas ad effetto serra, proposte dall’IPCC nell’ambito della Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici (UNFCCC). Viene descritto in particolare il modello di stima delle emissioni di metano da discarica, il quale è basato su una cinetica di degradazione del primo ordine. Questo modello deve essere implementato attraverso l’utilizzo di parametri e di dati di attività di ciascuno Stato Membro dell’Unione Europea: vengono quindi analizzati e confrontati i dati implementati e le emissioni stimate dagli Stati Membri maggiori emettitori, ovvero Italia, Spagna, Francia, Germania e Regno Unito (appartenente all’UE fino al 2020). Infine, il modello dell’Italia viene replicato in modo tale da poter stimare l’andamento futuro delle emissioni di metano da discarica secondo diversi scenari ipotetici, basati sia sul raggiungimento degli obiettivi posti a livello europeo sia sul miglioramento dei sistemi di captazione del metano installati in discarica.
Giovanni Alloisio
Il corretto trattamento dei rifiuti è di fondamentale importanza sia per ridurre l’utilizzo delle discariche sia per evitare la produzione di materiale che non può essere riutilizzato, generando un consumo, spesso, non giustificato di materie prime.
Il ciclo integrato dei rifiuti prevede l’impiego della raccolta differenziata con fini diversi in base al materiale trattato; i Rifiuti Urbani Residui (RUR), ad esempio, possono essere avviati al Trattamento Meccanico Biologico (TMB), dove il rifiuto in ingresso viene trasformato in materiale che possa essere gestito in maniera alternativa.
Lo scopo del lavoro di tesi, svolto in un impianto TMB nella provincia di Napoli, è stato quello di studiare la frazione organica proveniente dal trattamento meccanico e sottoporla ad un processo biologico, denominato biostabilizzazione, in modo da verificare la possibilità di recupero di questo materiale. La biostabilizzazione è un processo degradativo aerobico il cui obiettivo è quello di ottenere un prodotto stabilizzato con caratteristiche quali igienizzazione e stabilizzazione, tale da poter essere utilizzato per recuperi ambientali, quali ad esempio copertura giornaliera o finale delle discariche.
Per assicurare un processo efficiente sono state eseguite diverse misure durante la sperimentazione, quali temperatura, ossigenazione, umidità, indice respirometrico dinamico (IRD) e analisi merceologica del substrato sottoposto a degradazione.
