VALUTAZIONE LCA DEL SISTEMA DI RICICLO DEI RIFIUTI A BASE DI GESSO IN REGIONE LOMBARDIA - Ingegneria dell'ambiente
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VALUTAZIONE LCA DEL SISTEMA DI RICICLO DEI
RIFIUTI A BASE DI GESSO IN REGIONE LOMBARDIA
Rifiuti
Marta Giurato1,*, Sara Pantini1,2, Lucia Rigamonti1,2
1
Politecnico di Milano, Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Milano.
2
Centro Studi MatER.
Sommario – Il presente lavoro ha come obiettivo la va- gion and the time framework refers to the current man-
lutazione degli impatti ambientali dell’attuale sistema agement and recovery technologies for gypsum-based
di gestione e recupero dei rifiuti da costruzione a base waste as implemented in 2014. Primary data and infor-
di gesso, mediante applicazione della metodologia del- mation related to gypsum waste flows, recovery op-
l’analisi del ciclo di vita (LCA), al fine di fornire indi- tions and actual end-uses of recycled materials were
cazioni utili a supporto delle politiche regionali. Il con- gathered from different sources (ARPA Lombardia,
testo geografico di riferimento dello studio è quello gypsum-waste recyclers, final end-users, quarry sites)
della regione Lombardia, per la quale sono state ana- in order to depict the whole recycling chain and create a
lizzate le strategie di gestione e le tecnologie di recu- dataset specific for the analyzed context. The LCA
pero dei rifiuti a base di gesso implementate nell’anno analysis of the current scenario allowed to identify
2014; i dati e le informazioni sono stati raccolti utiliz- strength and weak points of the regional management
zando diverse fonti (ARPA Lombardia, gestori degli system and to define alternative scenarios. These were
impianti di riciclo, siti cave e di lavorazione della ri- analyzed in a life cycle perspective in order to assess
sorsa naturale) per poter descrivere l’intera filiera di how and to what extent the environmental perfor-
recupero dei rifiuti in gesso e costruire un dataset spe- mance of the system can be further improved. In the
cifico per il contesto in esame. L’analisi dello scenario definition of these scenarios, the focus was on the four
attuale ha permesso di mettere in luce i punti di forza e major sectors for which the utilization of recycled gyp-
le criticità del sistema presente e di definire possibili sum is technically feasible (i.e. plasterboard produc-
scenari futuri alternativi, anch’essi analizzati nell’otti- tion, cement industry, disinfection of sewage sludge
ca LCA, per valutare come e in che misura è possibile for the production of a fertilizer, agriculture). For each
migliorarne le prestazioni ambientali. Nella definizio- analyzed end-use scenario, the potential market de-
ne degli scenari alternativi, l’attenzione è stata focaliz- mand in Lombardy region as well as technical require-
zata sui quattro principali settori di utilizzo del gesso ments of recycled gypsum were evaluated. Based on
riciclato (produzione di nuovi pannelli in cartongesso, the environmental performance of each alternative sce-
cementifici, trattamento fanghi con produzione di gessi nario and on considerations about the market potential
di defecazione ed agricoltura), per ciascuno dei quali of each sector, a future improved scenario was devel-
sono stati valutati la potenziale richiesta di mercato in oped specifically for the context under study. The com-
Lombardia nonché i possibili limiti tecnici. Si è quindi parison between this scenario and the current one al-
definito uno scenario migliorativo futuro realistica- lowed to quantify the benefits arising from the pro-
mente applicabile al contesto in esame. Confrontando posed improving actions and to identify the most ef-
tale scenario con quello attuale è stato possibile quan- fective waste management strategies to support local
tificare i benefici derivanti dalle azioni migliorative authorities in optimizing the recovery of gypsum waste
proposte ed individuare le linee di intervento più effi- and the use of secondary raw material.
caci in grado di ottimizzare il recupero dei rifiuti a base
di gesso e il riuso della materia prima secondaria. Keywords: LCA, gypsum, material recovery, environmental
impacts, inert waste.
Parole chiave: Analisi del ciclo di vita, gesso, recupero di ma-
teria, impatti ambientali, rifiuti inerti. Ricevuto il 14-12-2017; Correzioni richieste il 25-6-2018; Accetta-
zione finale il 12-7-2018.
LIFE CYCLE ASSESSMENT OF GYP-
SUM WASTE RECYCLING SYSTEM IN
LOMBARDY REGION 1. INTRODUZIONE
Abstract – The purpose of this study was to evaluate La macro-categoria dei rifiuti da costruzione e de-
the environmental impacts of the current system for molizione (C&D), individuata nel Capitolo 17 del
managing and recycling gypsum waste in Lombardy Catalogo Europeo dei Rifiuti (CER), è caratteriz-
region, by applying the Life Cycle Assessment (LCA) zata da flussi di rifiuti molto diversi tra loro, sia a
methodology. The main objective was to provide rec-
ommendation for the regional government in order to livello quantitativo che qualitativo ed anche per
achieve a more sustainable and resource-efficient man- quanto riguarda le strategie di gestione e le moda-
agement of gypsum-based waste. The geographical lità di trattamento. I rifiuti a base di gesso sono uno
context of this LCA study is hence the Lombardy re- specifico flusso di tale macro-categoria e sono in-
dividuati con il codice CER 170802. Sono un flus-
so esiguo se comparato alle altre frazioni della fa-
IdA
* Per contatti: Piazza Leonardo da Vinci 32, 20133 Milano.
Tel. 3343363293. E-mail: marta.giurato@mail.polimi.it. miglia dei rifiuti C&D, ma con un crescente inte-
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resse da parte della comunità scientifica per il lo- • il trattamento dei fanghi da depurazione, dove è
ro alto potenziale di riciclo (Eurogypsum, 2013; impiegato come additivo per la produzione di
Rifiuti
Rivero et al., 2015). gessi da defecazione da spandere in agricoltura;
Come riscontrato in recenti progetti di ricerca (Eu- • il settore agricolo, in cui è utilizzato come cor-
rogypsum, 2013; Eurogypsum, 2015), il recupero rettivo per regolare il pH dei terreni.
dei rifiuti da costruzione a base di gesso può av- Il presente lavoro ha come obiettivo la valutazio-
venire con due diverse modalità: mediante la loro ne degli impatti ambientali, attraverso la metodo-
miscelazione con altri rifiuti inerti C&D1 oppure logia dell’analisi del ciclo di vita (LCA), associati
attraverso un trattamento specifico di recupero rea- all’attuale sistema di gestione e recupero dei rifiu-
lizzato in impianti ad hoc e finalizzato all’otteni- ti C&D non pericolosi a base di gesso implemen-
mento di polvere di gesso riciclato come materia tato in regione Lombardia, e l’individuazione di
prima secondaria. Quest’ultima opzione sembra es- possibili strategie di miglioramento. A tal fine, la
sere preferibile in quanto: ricerca ha provveduto alla quantificazione dei ri-
1) evita la loro miscelazione con gli altri rifiuti fiuti a base di gesso prodotti alla scala regionale,
inerti C&D; per definire il bilancio di massa complessivo del
2) consente di chiudere il ciclo delle risorse natu- sistema e l’effettivo tasso di recupero e smalti-
rali e di raggiungere gli obiettivi dell’economia mento, nonché all’analisi di diverse filiere di recu-
circolare in quanto il gesso riciclato ottenuto a pero dei rifiuti a base di gesso e dei destini di uti-
valle del trattamento può essere impiegato in so- lizzo dei materiali riciclati, per valutare la tipolo-
stituzione parziale o totale del gesso naturale, in gia ed i quantitativi di risorsa naturale risparmiata
una vasta gamma di applicazioni. attraverso il trattamento specifico dei rifiuti in ges-
La miscelazione dei rifiuti in gesso con le altre fra- so. Tali attività sono essenziali al fine di compiere
zioni minerali dei C&D è una pratica piuttosto dif- la valutazione LCA e quantificare gli impatti am-
fusa (Rivero et al., 2016) ma con delle evidenti cri- bientali associati all’attuale sistema di gestione dei
ticità connesse principalmente all’aumento della li- rifiuti in gesso. Inoltre, sono stati analizzati nel-
sciviazione di solfati negli aggregati riciclati pro- l’ottica di ciclo di vita alcuni scenari alternativi di
dotti a valle del trattamento che potrebbero non ri- gestione, costruiti sulla base dei risultati ottenuti
sultare idonei ad applicazioni in ambito stradale. dalle attività precedenti e tenendo conto dei prin-
Sebbene la miscelazione avvenga con dosaggi piut- cipali settori produttivi per i quali l’impiego del
tosto bassi, dato il volume ridotto di questi rifiuti gesso riciclato è tecnicamente possibile. Attraver-
a confronto con gli altri C&D inerti, induce un peg- so questa analisi comparativa è stato possibile in-
gioramento della qualità degli aggregati riciclati e dividuare uno scenario futuro in grado di miglio-
ne limita il loro possibile utilizzo; ciò potrebbe rap- rare le prestazioni ambientali ed energetiche del si-
presentare, in futuro, un punto di criticità per il si- stema attuale e formulare raccomandazioni ed
stema se, come atteso, i rifiuti in gesso prodotti e obiettivi d’azione per il governo regionale.
avviati a riciclo dovessero aumentare. Al contra-
rio, promuovendo il riciclo dedicato dei rifiuti in 2. MATERIALI E METODI
gesso, è possibile ottenere come risorsa secondaria
il gesso riciclato da destinare a diverse applicazio- 2.1. Descrizione del contesto analizzato
ni (fermo restando il rispetto di determinate condi-
zioni di qualità). I settori di impiego più diffusi La prima fase della ricerca si è incentrata sul cal-
(Assogesso, 2017; Eurogypsum, 2013) che sono colo dei flussi di rifiuti a base di gesso prodotti a
stati analizzati in questo studio comprendono: livello regionale, in confronto con la situazione na-
• il settore edilizio, dove il gesso riciclato è im- zionale ed europea.
piegato nella produzione di pannelli in carton- La produzione di rifiuti a base di gesso in Europa,
gesso in parziale sostituzione del gesso natu- in mancanza di dati pubblicati in report ufficiali, è
rale; stata stimata a partire dai dati di produzione e con-
• l’industria cementiera, dove è addizionato al sumo dei prodotti edili a base di gesso (dati Euro-
clinker per regolare la presa del cemento; stat 2014), adottando la stessa metodologia pre-
sentata nel rapporto di Eurogypsum (2013). L’an-
La miscelazione è limitata in misura tale da garantire il no di riferimento per la presente analisi è il 2014,
1
rispetto delle caratteristiche finali degli aggregati affinché
ai fini del confronto con i dati di produzione dei
IdA
possano essere classificati come materie prime seconda-
rie MPS (Allegati C, Circolare Ministeriale 5205/2005). rifiuti gestiti in ambito regionale. I risultati ottenu-
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ti sono riportati nel lavoro di Giurato (2017) per to nel MUD l’operazione di recupero di materia
alcuni Paesi europei: per l’Italia, la produzione sti- dai rifiuti in gesso per l’anno 2014. È emerso che,
Rifiuti
mata è di circa 74.100 t. L’analisi ha inoltre evi- in tale anno, era operativo in regione un solo im-
denziato che i prodotti a base di gesso sono costi- pianto in grado di effettuare un trattamento di re-
tuiti essenzialmente da pannelli in cartongesso cupero ad hoc dei rifiuti in cartongesso. Sulla ba-
(Giurato, 2017) ed in minima parte (
CONSUMI
Rifiuti
ASSOCIATI OUTPUT DESTINI PRODOTTI EVITATI
ROUTE #1 (0,66,21,
MISCELAZIONE AGGREGATI COSTRUZIONI MISTONE (9,7$7(
CON RIFIUTI RICICLATI STRADALI NATURALE
C&D INERTI
UNITA’ 99,5%
FUNZIONALE:
1 TONNELLATA DI
RIFIUTI A BASE DI
GESSO A
RECUPERO CONSUMI (0,66,21,
0,5% ASSOCIATI (9,7$7(
POLVERE DI GESSO: GESSI DI GESSO
ROUTE #2 83,9% DEFECAZIONE NATURALE
TRATTAMENTO
DI RECUPERO
SPECIFICO
CARTA/CARTONE PASTA
CARTIERA
15,2% VERGINE
PERDITE DI
PROCESSO:
0,88%
METALLI FERROSI ACCIAIO
ACCIAIERIA
0,02% PRIMARIO
Figura 1 – Schema di flusso del sistema di gestione dei rifiuti C&D non pericolosi a base di gesso in regione
Lombardia, assunto di riferimento per l’analisi LCA dello scenario attuale
za di separazione e ai consumi energetici indotti mari, sostituiti dall’impiego delle materie prime se-
dal trattamento di riciclo dedicato sono stati rac- condarie. Si specifica che oltre al trasporto per il
colti durante il sopralluogo presso l’unico impian- conferimento dei rifiuti dai cantieri all’impianto di
to operativo in regione (si veda il paragrafo 2.2.2); recupero, sono stati inclusi anche i trasporti di com-
in questa occasione, sono state ottenute informa- mercializzazione del gesso naturale e di quello ri-
zioni anche in relazione alla qualità e al destino di ciclato all’impianto di trattamento dei fanghi con
tutti i flussi uscenti dall’impianto. Ciò ha permes- produzione di gessi di defecazione.
so di definire il sistema di riferimento per lo sce- L’analisi LCA è stata svolta usando il software Si-
nario attuale LCA, che si basa sulle seguenti as- maPro 8.3 e il database ecoinvent 3.3 (modello al-
sunzioni: location, recycling content) considerando due dif-
• la polvere di gesso riciclato è destinata esclusi- ferenti metodi di caratterizzazione già presenti nel
vamente all’utilizzo nella produzione di gessi di software e un indicatore costruito ad hoc per il pre-
defecazione in sostituzione del gesso naturale, sente studio:
ed è inviata ad un impianto situato in provincia • il metodo ILCD 2011 Midpoint (EC, JRC,
di Pavia; 2011), per la valutazione degli impatti ambien-
• la carta separata durante il trattamento viene in- tali. Le categorie di impatto considerate nel-
viata alla cartiera più vicina all’impianto di rici- l’analisi sono il cambiamento climatico, la ridu-
clo dei rifiuti in gesso, dove verrà utilizzata in zione dello strato d’ozono, la tossicità per l’uo-
luogo di pasta vergine, in misura dipendente dal- mo (effetti cancerogeni e non cancerogeni), l’as-
la qualità del flusso separato; sunzione di materiale particolato, la formazione
• i metalli ferrosi sono inviati direttamente ad ac- fotochimica di ozono, l’acidificazione, l’eutro-
ciaieria, senza alcuno step intermedio di sele- fizzazione terrestre, l’eutrofizzazione in acqua
zione, per produrre acciaio secondario che ver- dolce, l’eutrofizzazione marina, l’ecotossicità in
rà utilizzato in sostituzione di acciaio primario. acqua dolce, l’impoverimento delle risorse idri-
I confini del sistema in esame includono tutti i pro- che e l’impoverimento delle risorse minerali e
cessi dal momento in cui i rifiuti sono immessi nel fossili;
sistema, ovvero dal momento della loro produzio- • il metodo CED (Cumulative Energy Demand,
ne nei cantieri, fino alla loro uscita dal sistema in Frischknecht et al., 2007), per la valutazione de-
termini di materia prima secondaria o di emissio- gli impatti in termini di consumo di risorse ener-
ne. Per risolvere il problema della multifunziona- getiche;
lità associata alle operazioni di riciclo, i confini del • l’indicatore costruito ad hoc quantifica i kg di
sistema sono stati espansi per includere gli impat- risorsa minerale naturale (non rinnovabile), in
IdA
ti evitati associati alla produzione dei prodotti pri- termini di sabbia e ghiaia (route #1) e di gesso
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naturale (route #2), consumati o risparmiati per Tabella 1 – Consumi specifici dell’impianto di recu-
tonnellata di rifiuto gestito in regione. I valori pero dei rifiuti in cartongesso per tonnel-
Rifiuti
di questo indicatore sono stati ottenuti somman- lata di rifiuto trattata
do i flussi di inventario di sabbia, ghiaia, sabbia
e ghiaia e gesso restituiti dal software SimaPro; Tipologia di consumo Valore
tali flussi vengono quantificati nel software sul- Energia elettrica 6,11 kWh/t
la base degli input ai singoli processi imple- Gasolio 0,44 l/t
mentati nel sistema, ma non vengono di fatto
conteggiati nella categoria di impatto “impove-
rimento delle risorse minerali e fossili” del me- store durante la visita tecnica. I consumi specifici
todo ILCD in quanto sono degli “unmapped sono stati calcolati rispetto alla capacità media an-
flows”, ossia per questi flussi elementari non so- nua dell’impianto, pari a 14.080 tonnellate/anno, e
no stati elaborati ad oggi dei modelli di caratte- sono mostrati nella Tabella 1.
rizzazione che permettano di stimarne l’impatto.
2.2.2.2. Prodotti primari evitati
La valutazione degli impatti per il sistema in esa-
me è stata effettuata singolarmente per le due rou- Nello scenario attuale, in cui il gesso riciclato è im-
tes che compongono lo scenario attuale. Il risulta- piegato nel trattamento dei fanghi con produzione
to complessivo dell’analisi di LCA riferita allo sce- dei gessi di defecazione, la risorsa primaria rispar-
nario attuale sarà composto dai risultati degli im- miata è il gesso naturale. Al fine di quantificare gli
patti relativi a ciascuna route, pesati per i rispetti- impatti evitati, è stata modellizzata l’attività di
vi flussi. estrazione e lavorazione del gesso naturale in re-
gione, così da poter tener conto delle specifiche ca-
2.2.2. Analisi di inventario per la route #2
ratteristiche geologiche del contesto territoriale di
2.2.2.1. Recupero dedicato dei rifiuti in gesso riferimento, raccogliendo dati primari presso l’uni-
ca cava di gesso naturale attualmente attiva in re-
L’unico impianto di recupero dedicato dei rifiuti in gione, situata in provincia di Bergamo, e presso
cartongesso operativo in regione nel 2014 è un im- l’impianto di lavorazione a suo servizio.
pianto di tipo fisso, alimentato ad energia elettrica, I macchinari presenti nella cava sono un escavato-
in cui si effettuano step successivi di macinazione re a martello, con cui si rompe la parete e si fran-
e vagliatura. Il lay-out dell’impianto comprende: tumano i blocchi di gesso, e due pale meccaniche,
• alimentazione dei rifiuti nella tramoggia di cari- con cui si carica la materia prima estratta sui ca-
co mediante ragno meccanico; mion per il successivo trasporto all’impianto di la-
• separazione metalli, sia manuale che mediante vorazione, distante circa 8 km. I consumi specifi-
nastro deferrizzatore; ci di gasolio dei due macchinari sono rispettiva-
• prima frantumazione con mulino a coltelli; mente pari a 0,15 l/t e 0,19 l/t. Nell’impianto di la-
• seconda frantumazione con mulino a rulli; vorazione, i blocchi di gesso, di dimensioni di cir-
• primo vaglio vibrante; ca 30 cm, subiscono una serie di trattamenti mec-
• terza frantumazione con mulino a rulli; canici di frantumazione e vagliatura ed eventuale
• secondo vaglio rotante, che separa la polvere di cottura, variabili a seconda della tipologia di pro-
gesso dai residui di cartone. dotto in gesso che si vuole ottenere e del suo im-
Dal trattamento si ottiene polvere di gesso con una piego. Nella modellizzazione LCA del prodotto
distribuzione granulometrica che va da 8 mm a evitato, poiché il settore considerato richiede ges-
0,063 mm. Il bilancio di massa complessivo del- so crudo, non è stata inclusa la fase di cottura (e
l’impianto risulta il seguente: quindi i consumi del forno), mentre sono state con-
• 83,9% gesso in polvere; siderate la frantumazione primaria e secondaria ed
• 15,2% rifiuti cellulosici derivanti dalla separa- anche la micronizzazione (frantumazione terziaria),
zione del cartone; in quanto la pezzatura richiesta in questo settore è
• 0,02% metalli ferrosi; molto fine. I valori di consumo energetico sono ri-
• 0,88% perdite di processo. portati in Tabella 2: essi sono stati stimati a parti-
I dati relativi ai consumi di energia elettrica e di re dai dati inclusi nelle schede tecniche dei diver-
gasolio dovuti al trattamento di riciclo sono stati si macchinari.
ricavati attraverso un’elaborazione del conto eco- Per calcolare il quantitativo di gesso naturale ri-
IdA
nomico di massima dell’impianto, fornito dal ge- sparmiato attraverso l’impiego di gesso riciclato,
Ingegneria dell’Ambiente Vol. 5 n. 2/2018 91
Rifiuti
Figura 2/a – Sistema di riferimento per lo scenario attuale, con indicazione dei prodotti primari evitati
Figura 2/b – Sistema di riferimento per lo scenario alternativo SA1, con indicazione dei prodotti primari evitati
Tabella 2 – Consumi specifici di energia elettrica as- clato evita 0,9 kg di gesso naturale – Figura 2/a,
sociati alla lavorazione di 1 tonnellata di scenario attuale).
gesso naturale Oltre al gesso riciclato, dal trattamento si separa-
no rifiuti cellulosici, idonei per il recupero in car-
Lavorazione Potenza Produzione Consumo tiera, e rifiuti metallici inviati ad acciaieria. Per il
gesso: specifico
macchinari (kW) (t/h) (kWh/t) riciclo della carta si è assunto che la materia prima
Frantoio a sostituita sia la pasta ottenuta da un processo ter-
ginocchiera 65 130 0,5 momeccanico: questo processo è stato scelto in via
primario
cautelativa poiché, tra i diversi processi di produ-
Mulino a zione dei tipi di pasta vergine, il termomeccanico
martelli 135 70 1,9
secondario rappresenta quello cui sono associati i minori im-
Mulino patti ambientali. In questo modo, se il riciclo dei ri-
135 45 3,0
terziario fiuti risulterà vantaggioso considerando questo pro-
cesso che implica minori impatti evitati, allora i
si è considerato il diverso dosaggio del gesso rici- benefici del riciclo saranno ancora maggiori se la
clato rispetto a quello naturale nella miscela con i risorsa sostituita è stata in realtà prodotta con pro-
fanghi. Come riferito dal gestore dell’impianto di cessi a maggiore impatto ambientale. Per il calco-
produzione dei gessi di defecazione che utilizza il lo del rapporto di sostituzione, si è tenuto conto
gesso riciclato, il dosaggio di gesso riciclato, rife- della purezza della carta in uscita dal processo di
rito ad una tonnellata di gesso di defecazione pro- recupero del cartongesso (pari a 0,987, corrispon-
dotto, è pari al 15%, mentre il dosaggio di gesso dente al valore medio delle risultanze analitiche
naturale è in media del 13,5% (range: 13%-14%), delle analisi condotte nell’impianto visitato) e di
grazie alle minori impurità presenti. Dal rapporto un coefficiente di sostituzione tra pasta secondaria
tra il dosaggio del gesso naturale ed il dosaggio del e pasta vergine pari a 0,833 (Rigamonti et al.,
gesso riciclato nella miscela si ottiene un rapporto 2013). Il rapporto di sostituzione finale, ottenuto
IdA
di sostituzione pari a 0,9 (ossia 1 kg di gesso rici- come prodotto dei due fattori sopra citati, è pari a
92 Ingegneria dell’Ambiente Vol. 5 n. 2/2018
Rifiuti
Figura 2/c – Sistema di riferimento per lo scenario alternativo SA2, con indicazione dei prodotti primari evitati
Figura 2/d – Sistema di riferimento per lo scenario alternativo SA3, con indicazione dei prodotti primari evitati
Figura 2/e – Sistema di riferimento per lo scenario alternativo SA4a, con indicazione dei prodotti primari evitati
IdA
Figura 2/f – Sistema di riferimento per lo scenario alternativo SA4b, con indicazione dei prodotti primari evitati
Ingegneria dell’Ambiente Vol. 5 n. 2/2018 93
0,822: ciò implica che 1 tonnellata di rifiuti in car- • Distanza di trasporto del gesso riciclato e dei
ta/cartone separati nell’impianto di riciclo consen- flussi di rifiuti in uscita dall’impianto di riciclo
Rifiuti
te di risparmiare 822 kg di pasta vergine (Figura 2). La distanza di trasporto del gesso riciclato è stata
Il riciclo dei metalli è stato modellizzato attraver- ricavata calcolando la percorrenza stradale tra l’im-
so un processo costruito ad hoc sulla base di un pianto di riciclo e l’impianto di gessi di defecazio-
precedente lavoro condotto dal DICA del Politec- ne in provincia di Pavia, con cui l’impianto di ri-
nico di Milano (Rigamonti et al., 2013). Per il cal- ciclo ha stretto accordi commerciali per la vendita
colo del rapporto di sostituzione è stato assunto della polvere di gesso riciclato: è risultata pari a 97
che i metalli separati dal trattamento di riciclo non km. Per la tipologia di mezzi impiegati si è scelto
contengano frazioni estranee, perciò non vi è ne- di utilizzare esclusivamente camion di grandi di-
cessità di uno step di selezione intermedio e non mensioni (>32 tonnellate), per ragioni di conteni-
ci sono scarti di lavorazione; l’efficienza di riciclo mento dei costi del trasporto, di cui un terzo Euro
è pari all’88,1% e la sostituzione tra acciaio se- 3, un terzo Euro 4, un terzo Euro 5.
condario e primario è di 1:1 in peso, ipotizzando Considerazione analoga vale per il trasporto dei ri-
che l’acciaio secondario abbia le stesse caratteri- fiuti in carta; la tipologia dei mezzi impiegati è la
stiche di quello primario. Pertanto, da 1 tonnella- stessa mentre varia la distanza tra l’impianto di ri-
ta di rifiuti ferrosi si ottengono 881 kg di acciaio ciclo dei rifiuti in gesso e la cartiera; nello scena-
secondario, che sostituiscono 881 kg di acciaio rio attuale, viene considerata la cartiera più vicina
primario. all’unico impianto di riciclo presente in regione,
distante circa 19 km.
2.2.2.3. Analisi dei trasporti
Infine, il trasporto dei rifiuti ferrosi per il conferi-
L’analisi dei trasporti ha riguardato sia il conferi- mento all’acciaieria è stato simulato con camion di
mento dei rifiuti dal luogo di produzione all’im- grande taglia (>32 t), di cui la metà Euro 3 e la me-
pianto di recupero dedicato, sia il trasporto dei flus- tà Euro 4, assumendo una distanza media di per-
si in uscita dall’impianto di recupero per raggiun- correnza in regione pari a 50 km in analogia con lo
gere il rispettivo destino finale (impianto di gessi studio di Rigamonti et al. (2013).
di defecazione, cartiera, acciaieria) che l’evitato
trasporto delle materie prime risparmiate (gesso na- • Distanza di trasporto dei prodotti evitati
turale). Nello scenario attuale, il gesso naturale impiegato
per produrre i gessi di defecazione è quello prove-
• Distanza di conferimento dei rifiuti agli impianti niente dalla cava attiva in provincia di Bergamo.
La modellizzazione dei trasporti per il conferi- Quindi, l’evitato trasporto associato alla mancata
mento dei rifiuti è stata svolta prendendo in esame commercializzazione della materia prima è stato
i moduli di trasporto dei soggetti conferitori dei ri- ricavato considerando la distanza stradale tra la ca-
fiuti in gesso estratti dalla scheda MUD dell’im- va di Bergamo e l’impianto di produzione dei ges-
pianto di riciclo in esame. La distanza media, otte- si di defecazione di Pavia, che è risultata pari a 157
nuta pesando i quantitativi di rifiuti conferiti da km. Si è ipotizzato, in questo caso, che il traspor-
ogni produttore per la relativa distanza percorsa, è to avvenga esclusivamente con camion di grandi
risultata pari a 31 km. dimensioni (>32 tonnellate), per ragioni di conve-
Per valutare il tipo di mezzi di trasporto (piccola, nienza economica, di cui un terzo Euro 3, un terzo
media e grande taglia), sono stati analizzati in det- Euro 4, un terzo Euro 5.
taglio i singoli moduli dei soggetti conferitori, da
cui si è determinato in che misura il conferimento 2.3. Scenari alternativi
di rifiuti è avvenuto con mezzi di grandi dimen-
sioni (>32 tonnellate), medie dimensioni (16-32 Nella definizione degli scenari “alternativi” si è
tonnellate) e piccole dimensioni (3,5-7,5 tonnella- partiti dall’ipotesi di voler raggiungere, in futuro,
te): le relative percentuali sono risultate pari ri- il 100% di riciclo dedicato dei rifiuti in gesso pro-
spettivamente a 7%, 37% e 56%. dotti in regione (pari a 31.405 t nel 2014); ciò im-
Inoltre, si è assunto che i mezzi di conferimento plica la necessità di aumentare la capacità di trat-
siano composti per un terzo da camion Euro 3, per tamento degli impianti rispetto allo scenario attua-
un terzo da Euro 4 e per un terzo da Euro 5 per cia- le, dove opera un unico impianto con potenzialità
scuna taglia considerata, non avendo disponibili in- annua di poco più di 14.000 tonnellate. Per rag-
IdA
formazioni sulla classe dei camion. giungere l’obiettivo futuro si dovranno quindi rea-
94 Ingegneria dell’Ambiente Vol. 5 n. 2/2018
lizzare almeno due nuovi impianti che effettuano il • Scenario SA2: uso del gesso riciclato nei ce-
recupero dedicato dei rifiuti in cartongesso. Si è as- mentifici, in sostituzione del gesso naturale;
Rifiuti
sunto di localizzarli dove si producono più rifiuti in • Scenario SA3: impiego del gesso riciclato negli
regione, ossia uno in provincia di Milano e l’altro impianti di trattamento dei fanghi da depurazio-
in provincia di Bergamo; con questa nuova confi- ne con produzione di gessi di defecazione, in so-
gurazione impiantistica si è stimata una distanza di stituzione del gesso naturale (destino già analiz-
conferimento dei rifiuti pari a 37 km. Per i nuovi zato nello scenario attuale);
impianti sono stati assunti stessa potenzialità, linea • Scenario SA4: spandimento del gesso riciclato
di trattamento e bilancio di massa dell’impianto già in agricoltura come correttivo per i terreni a pH
presente in regione; inoltre, i quantitativi e i desti- acidi, in sostituzione della calce (CaO) o dei pro-
ni dei rifiuti in carta e dei metalli separati sono sta- dotti correttivi del terreno a base di carbonato di
ti considerati gli stessi mentre varia l’ambito di uti- calcio (CaCO3), essendo questi prodotti più fa-
lizzo del gesso riciclato. Nello specifico, sono sta- cilmente reperibili in commercio rispetto al ges-
ti valutati quattro diversi scenari di impiego del so naturale e a costi contenuti.
gesso riciclato ipotizzando che, in futuro, vengano Poiché cambiano i destini di impiego, nei vari sce-
promossi nuovi canali di utilizzo ed esistano mer- nari è stato effettuato il calcolo del rapporto di so-
cati locali per il gesso riciclato, in quei settori per stituzione basandosi sulle proprietà del gesso rici-
cui l’impiego è tecnicamente possibile. Ciò servi- clato più significative in base agli utilizzi (Figu-
rebbe anche da incentivo per gli stessi riciclatori, ra 2, Tabella 3). In particolare, nello scenario SA1
che, a fronte di una domanda forte del gesso rici- si è tenuto in considerazione il tenore di solfato di
clato, avrebbero maggior interesse a sviluppare un calcio (CaSO4) presente nel gesso riciclato e nel
trattamento ad hoc per questi rifiuti. Gli scenari, gesso naturale. Il parametro che più influenza le
mostrati in Figura 2, comprendono: caratteristiche tecniche-prestazionali nella produ-
• Scenario SA1: utilizzo del gesso riciclato per la zione del pannello è, infatti, in questo caso, la pu-
produzione di pannelli in cartongesso, in sosti- rezza del gesso intesa come titolo di solfato di cal-
tuzione del gesso naturale; cio. Per il gesso naturale, il tenore di CaSO4 è sta-
Tabella 3 – Destini del gesso riciclato, prodotti evitati, richiesta di mercato dei prodotti primari e trasporti negli
scenari alternativi (GR = gesso riciclato, GN = gesso naturale)
Scenari Destino Prodotto Richiesta di
Fonte dati Limitazioni gesso riciclato
alternativi gesso evitato mercato
Produzione pannelli: Qualità gesso riciclato: Eurogypsum
Pannelli in Gesso Assogesso (comunicazione) 2015
SA1 117.974 t
cartongesso naturale Quantitativo massimo:30% gesso
Dosaggio: Rivero et al. (2016)
totale (Eurogypsum, 2015)
Produzione cemento: Requisiti gesso riciclato: impurità
Additivo Gesso AITEC, 2014 < 1-2% (impianto produttivo)
SA2 133.590 t
cemento naturale Quantitativo massimo: non stabilito
Dosaggio: UNI EN197-1:2011
(5% per l’impianto contattato)
Produzione gessi defecazione:
Additivo Qualità gesso riciclato: non stabilito
Gesso dati Regione Lombardia
SA3 nei gessi di 58.573 t
naturale Dosaggio: Impianto trattamen-
defecazione Quantitativo massimo: non stabilito
to fanghi in provincia PV
Superficie agricola e pH suoli: Qualità gesso riciclato: limiti fissati
DUSAF, 2010 (dato parziale) dal D.Lgs 75/2010 per i correttivi
Correttivo
SA4a Calce 12.040 t* Quantitativo massimo: dosaggio
terreni acidi Dosaggio: Agrical plus
funzione del pH e della natura del
(Unicalce)
terreno
Superficie agricola e pH suoli: Qualità gesso riciclato: limiti fissati
Correttivi DUSAF, 2010 (dato parziale) dal D.Lgs 75/2010 per i correttivi
Correttivo
SA4b a base di **
terreni acidi Dosaggio:
CaCO3 −
Dato non disponibile
* Dato stimato assumendo il dosaggio medio di calce di 2,5 t/ha e 1,25 t/h, rispettivamente per interventi di calcitazione e man-
tenimento dei terreni, effettuati una volta l’anno su una superficie pari all’1% dei suoli agricoli delle province di MI e PV e
allo 0,5% delle aree agricole di CO e VA.
IdA
** Valori non riportati a causa della mancanza di dati relativi all’uso dei correttivi a base di CaCO3 in agricoltura.
Ingegneria dell’Ambiente Vol. 5 n. 2/2018 95to dedotto dai dati presentati nel report GtoG e pa- ri ottenuti sono 0,61 gOH-/gCaO e 0,34 gOH-/gCa-
ri al 90,2% (Eurogypsum, 2015); per il gesso rici- CO3. Il potere basico del gesso riciclato si ottiene
Rifiuti
clato, invece, il valore è stato ricavato dalle anali- invece moltiplicando il tenore di CaO in esso pre-
si effettuate su diversi campioni di gesso riciclato sente (pari al 37% – valore ricavato dalle analisi sul
dell’impianto di riciclo in regione ed è risultato, in gesso riciclato condotte dall’impianto di riciclo pre-
media, pari al 79,5% (range: 70,7% – 85,5%). Il sente in regione) per il potere basico della calce ap-
rapporto di sostituzione tra gesso riciclato e natu- pena calcolato (0,61 gOH-/gCaO): si ottiene 0,22
rale è stato calcolato come rapporto tra la purezza gOH-/gCaSO4. Nello scenario alternativo SA4a il
media del gesso riciclato e quella del gesso natu- prodotto sostituito dall’uso del gesso riciclato è la
rale ed è risultato pari a 0,88. calce viva. I prodotti presenti sul mercato hanno ti-
Nello scenario SA2 il principale problema tecnico è toli di CaO differenti in base all’uso. È stato preso
rappresentato dal contenuto residuo di carta rimasta a riferimento il prodotto in commercio con titolo
adesa alla polvere di gesso dopo il trattamento di re- massimo, pari al 92% di CaO (“Agrical plus” di
cupero, che può inficiare negativamente sulla presa Unicalce”). Dividendo il potere basico del gesso ri-
del cemento e quindi sulle caratteristiche finali del ciclato per quello della calce (con titolo al 92%), si
cemento prodotto. Per tale ragione, in questo caso il ottiene un rapporto di sostituzione pari a 0,4
rapporto di sostituzione tra gesso riciclato e natura- gCaO/gCaSO4. Nello scenario SA4b, invece, il ges-
le è stato determinato prendendo a riferimento la pu- so riciclato sostituisce i correttivi a base di CaCO3
rezza del gesso in termini di “assenza di impurità” (che possono raggiungere una purezza superiore al
a base di carbonio organico. Nello specifico, per sti- 99%) e dunque il rapporto di sostituzione risulta in
mare la quantità di gesso naturale evitato, si è con- questo caso pari a 0,66 gCaCO3/gCaSO4.
siderato il contenuto di COT (Carbonio Organico
2.3.1. Analisi di sensitività
Totale) nel gesso riciclato e si è determinata la “pu-
rezza” come valore complementare al tenore di Per questi scenari sono state condotte delle analisi
COT; per i valori medi di COT si è fatto riferimen- di sensitività relative ai rapporti di sostituzione e ai
to alle campagne sperimentali condotte su campio- trasporti, riassunte in Tabella 4, per mettere in evi-
ni di gesso riciclato presentate nel progetto GtoG denzia sia la variabilità di questi parametri rispet-
(Eurogypsum, 2015). Il rapporto di sostituzione è to ai valori assunti nei rispettivi scenari “base”, sia
stato stimato come rapporto tra la purezza media del la loro influenza sui risultati finali in termini di va-
gesso riciclato così ricavata, pari a 99,15% (range: riazione degli impatti.
96,9% – 99,8% dai dati presentati nel progetto Il valore massimo e minimo nell’analisi di sensiti-
GtoG) e quella del gesso naturale, assunta pari al vità relativa al rapporto di sostituzione è stato cal-
100%, in quanto nel gesso di cava non vi è presen- colato considerando il range del parametro preso a
za di carta (per cui si può assumere COT = 0 e pu- riferimento per la modellizzazione del prodotto evi-
rezza = 1). In questo scenario, quindi, 1 kg di gesso tato; a titolo di esempio, per lo scenario SA1, sono
riciclato sostituisce 0,991 kg di gesso naturale. stati assunti i tenori massimo (85,5%) e minimo
Nello scenario SA3, invece, il rapporto di sostitu- (70,7%) di solfato di calcio misurati nel gesso rici-
zione è stato determinato come rapporto tra il do- clato rispetto al valore medio di CaSO4 nel gesso
saggio medio del gesso naturale e quello del gesso naturale (90,2%) da cui sono stati calcolati i valori
riciclato (come già spiegato nella descrizione del- massimo (0,948) e minimo (0,784) del rapporto di
lo scenario attuale). sostituzione; rispetto al valore base in SA1 (0,882),
Infine, per gli scenari SA4a e SA4b, poiché in que- il parametro rapporto di sostituzione mostra una va-
sto ambito di utilizzo il gesso riciclato ha la funzio- riabilità tra +8% e -11%, la più alta in confronto
ne di correggere il pH acido di un terreno, si è con- agli altri scenari alternativi (espressa come ∆% in
siderato come parametro di riferimento il potere ba- Tabella 4). Per quanto riguarda l’analisi di sensiti-
sico del gesso riciclato a confronto con quello dei vità relativa al trasporto, le distanze massima e mi-
correttivi ad oggi più in uso. Il potere basico espri- nima di trasporto del gesso riciclato e del prodotto
me la capacità di rilascio degli ioni OH- per unità di evitato sono state valutate considerando il sito di
peso di sostanza usata. Si è quindi calcolato il pote- destino (ossia impianto di produzione pannelli, ce-
re basico sia della calce (scenario SA4a) sia del car- mentificio, impianto di produzione gessi di defeca-
bonato di calcio (scenario SA4b), facendo riferi- zione, terreni agricoli) più lontano o vicino rispet-
mento alle reazioni chimiche che avvengono nel ter- to all’impianto di recupero dei rifiuti in gesso in re-
IdA
reno a seguito dell’aggiunta di tali sostanze: i valo- gione. Come si può osservare dai valori mostrati in
96 Ingegneria dell’Ambiente Vol. 5 n. 2/2018Tabella 4 – Sintesi delle analisi di sensitività per gli scenari alternativi, al variare del rapporto di sostituzione
(RS) e delle distanze di trasporto del gesso riciclato (GR) e dei prodotti evitati (gesso naturale (GN)
Rifiuti
e calce); per ciascun parametro viene indicata la variazione, in percentuale (∆%), rispetto al valore
base assunto nello scenario alternativo
Rapporto di sostituzione* Distanza trasporto gesso riciclato** Distanza trasporto prodotto evitato**
Scenario
alternativo Valore Analisi Valore Analisi Valore Analisi
∆% ∆% ∆%
base sensitività base sensitività base sensitività
RS max
8%
= 0,948 T (GR): T min (GR) T (GN): T min (GN)
SA1 0,882 -38% -12%
RS min 253 km = 158 km 283 km = 250 km
-11%
= 0,784
RS max T max (GR) T max (GN)
0,7% 29% 0%
= 0,998 T (GR): = 106 km T (GN): = 152 km
SA2 0,991
RS min 82 km T min (GR) 152 km T min (GN)
-2,2% -40% -8%
= 0,969 = 49 km = 140 km
RS max T max (GR) T max (GN)
3,7% 10% -46%
= 0,93 T (GR): = 96 km T (GN): = 76 km
SA3 0,9
RS min 87 km T min (GR) 142 km T min (GN)
-3,7% -38% 8%
= 0,87 = 54 km = 130 km
RS min T (GR): T max (GR) T (calce): T max (GN)
SA4a 0,4 -8,3% 87% 87%
= 0,367 48 km = 90 km 63 km = 110 km
*
Variazione del rapporto di sostituzione: RSmax à SAmax; RSmin à SAmin
**
Variazioni della distanza di trasporto: Distanza massima à SATmax; Distanza minima à SATmin
Tabella 4 la variabilità associata al trasporto è mol- del gesso riciclato derivano dalle normative di
to elevata, se confrontata con il parametro RS. riferimento per l’ambito di impiego (gesso agri-
colo, D.Lgs. 75/2010) oppure sono stabiliti dal-
2.4. Modalità e criteri per la definizione dello le associazioni nazionali di settore (pannelli in
scenario futuro migliorativo cartongesso – Eurogypsum, 2015) oppure sono
richiesti da specifici siti produttivi (cementifi-
Attraverso l’analisi ed il confronto degli scenari al- ci);
ternativi è stato possibile definire lo scenario futuro • la richiesta di mercato di gesso riciclato in Lom-
di gestione dei rifiuti in gesso che tenga conto dei bardia per ogni destino di utilizzo analizzato, per
migliori utilizzi del gesso riciclato e che sia realisti- valutare il rapporto tra domanda e offerta. I ri-
camente applicabile al contesto regionale in esame. sultati di queste elaborazioni sono riportati in
Per crearlo sono stati considerati congiuntamente Tabella 3 insieme alle fonti dei dati; si specifica
quattro aspetti: che per lo scenario SA1, non essendo presenti
• le prestazioni ambientali ottenute dalle analisi stabilimenti di produzione dei pannelli in car-
LCA associate ai singoli destini di impiego del tongesso in regione, la richiesta di gesso è stata
gesso riciclato (paragrafo 3.3); stimata considerando l’impianto più vicino si-
• la qualità e il tipo di dati impiegati nell’analisi: tuato in Piemonte mentre tutti gli altri scenari si
si assumono di buona qualità i dati primari di- riferiscono al contesto della regione Lombardia.
rettamente disponibili da fonti ufficiali, rappre- A ciascuno scenario alternativo è stato quindi as-
sentativi del contesto territoriale e del periodo di segnato un peso, sulla base della rispondenza ai
riferimento mentre sono di bassa qualità i dati ot- quattro criteri analizzati, attraverso cui è stato co-
tenuti da stime, utilizzando fonti meno recenti e struito lo scenario migliorativo futuro.
complete, pertanto affetti da maggior incertezza;
• le limitazioni tecniche del gesso riciclato asso- 3. RISULTATI E DISCUSSIONE
ciate a ciascun destino di utilizzo: si considera
sia la rispondenza delle caratteristiche del gesso 3.1. Scenario attuale
riciclato ai criteri di qualità stabiliti per ciascun
settore di impiego, sia gli eventuali limiti di im- 3.1.1. Confronto tra le modalità di trattamento (rou-
piego, se previsti, al fine di garantire adeguata te #1 vs route #2)
qualità dei prodotti finali (come nel caso del In Tabella 5 sono mostrati i risultati dell’analisi
IdA
pannello in cartongesso). I requisiti qualitativi LCA, in termini di impatti specifici per tonnellata
Ingegneria dell’Ambiente Vol. 5 n. 2/2018 97Tabella 5 – Valori degli indicatori di impatto e dell’indicatore di consumo di risorsa naturale associati alla ge-
stione di una tonnellata di rifiuto in gesso prodotto in regione e trattato secondo la route #1 e la rou-
Rifiuti
te #2; nell’ultima colonna i risultati della route #2 senza il riciclo della carta
Route #1 Route #2 Route #2 no carta
(1 t) (1 t) (1 t)
Categorie di impatto ILCD
Riscaldamento globale (kg CO2 eq) 3,4 -158 2,75
Riduzione dello strato d’ozono (kg CFC-11 eq) 9,30E-07 -1,40E-05 4,50E-07
Tossicità per l’uomo (effetti non canc.) (CTUh) 7,30E-06 -5,00E-05 4,50E-07
Tossicità per l’uomo (effetti canc.) (CTUh) 5,00E-06 -1,00E-05 7,90E-07
Assunzione di materiale particolato (kg PM2.5 eq) 2,90E-03 -0,21 1,60E-03
Formazione fotochimica di ozono (kg COVNM eq) 0,03 -0,73 0,02
Acidificazione (moli H+ eq) 0,02 -1,42 0,02
Eutrofizzazione terrestre (moli N eq) 0,1 -2,73 0,06
Eutrofizzazione (acqua dolce) (kg P eq) -1,40E-03 -0,12 1,20E-04
Eutrofizzazione (acqua marina) (kg N eq) 0,01 -0,28 5,20E-03
Ecotossicità (acqua dolce) (CTUe) 226 -1330 22,6
Impoverimento risorse idriche (m acqua eq)
3
0,02 0,22 0,01
Impoverimento risorse minerali e fossili (kg Sb eq) 2,80E-04 -4,30E-03 2,20E-04
Impatto energetico CED (MJ) 65 -3859 44
Consumo di risorsa naturale
Consumo di sabbia/ghiaia (kg) -611 − −
Consumo di gesso naturale (kg) − -755 -755
di rifiuto gestito secondo le due modalità di tratta- naturale che si manterrebbe invariato (ultima co-
mento che compongono lo scenario attuale. I pro- lonna della Tabella 5). Ciò significa che i soli be-
fili ambientali associati alle due routes, rappresen- nefici associati al recupero del gesso (e dei metal-
tative del recupero in miscelazione con i C&D iner- li) non sono sufficienti a compensare gli impatti del
ti (route #1) e al recupero dedicato (route #2) dei trattamento stesso e quelli provocati dai trasporti,
rifiuti in gesso, differiscono in modo sostanziale: che hanno un peso determinante sul sistema.
infatti, nella route #1 gli indicatori di impatto han-
3.1.2. Scenario attuale regionale: impatti totali
no quasi tutti segno positivo, ovvero rappresenta-
no carichi aggiuntivi mentre nella route #2 hanno Nella Tabella 6 vengono mostrati gli impatti spe-
quasi tutti segno negativo, indicando in questo ca- cifici e complessivi dello scenario attuale di ge-
so benefici netti. stione dei rifiuti in gesso, ottenuti sommando i ri-
Tuttavia, se si osservano i contributi percentuali agli sultati delle due routes di trattamento (Tabella 5),
impatti delle diverse fasi della gestione rispetto agli pesati per il rispettivo flusso.
impatti dell’intero sistema per la route #2, mostra- Dalla Tabella 6 si nota che, essendo il recupero in
ti in Figura 3, si nota che, per quasi tutti gli indica- miscelazione la modalità di trattamento prevalen-
tori, il riciclo di carta e cartone incide sui benefici te, gli impatti dell’intero sistema risultano molto
per oltre il 90% e raggiunge il 98,5% nella catego- simili a quelli associati alla sola route #1. Si os-
ria di impatto assunzione di materiale particolato serva anche che, sebbene la parte dei rifiuti in ges-
ed il 99,5% nell’eutrofizzazione in acqua dolce. Il so che è stata inviata a trattamento dedicato è mol-
riciclo di carta e cartone ha impatti in segno positi- to ridotta, questa opzione consente di ottenere un
vo solo nell’impoverimento delle risorse idriche miglioramento delle prestazioni totali del sistema
(per oltre il 90%), mentre non dà alcun contributo (se paragonate alla sola route #1). Questo è parti-
al risparmio/consumo di risorsa naturale così come colarmente evidente per le seguenti categorie di
definito in questo studio. Se non si includesse il impatto: cambiamento climatico (con riduzione
contributo del riciclo della carta, gli indicatori di percentuale pari a -24%), assunzione di materiale
impatto ambientale della route #2 avrebbero tutti particolato (-34%), eutrofizzazione in acqua dolce
IdA
segno positivo, ad eccezione del consumo di gesso (-43%) e impatto energetico (-30%).
98 Ingegneria dell’Ambiente Vol. 5 n. 2/2018
Rifiuti
5LFLFOR
FDUWD
5LFLFOR
PHWDOOL
5LFLFOR
JHVVR
7UDVSRUWR
GLUHWWR
Figura 3 – Contributi percentuali delle diverse fasi di gestione dei rifiuti agli impatti complessivi del sistema per
la route #2
Tabella 6 – Valore degli indicatori di impatto e del consumo di risorsa naturale associati alla gestione di 1 ton-
nellata di rifiuti a base di gesso; differenza percentuale calcolata rispetto alla route #1
Totale specifico Differenza Totale complessivo
(× 1 t) (%)1 (× 20.988 t)
Categorie di impatto ILCD
Riscaldamento globale (kg CO2 eq) 2,6 -24 54.464
Riduzione dello strato d’ozono (kg CFC-11 eq) 8,50E-07 -8 0,02
Tossicità per l’uomo (effetti non canc.) (CTUh) 7,00E-06 -4 0,15
Tossicità per l’uomo (effetti canc.) (CTUh) 4,90E-06 -2 0,1
Assunzione di materiale particolato (kg PM2.5 eq) 1,90E-03 -34 39
Formazione fotochimica di ozono (kg COVNM eq) 2,50E-02 -17 527
Acidificazione (moli H+ eq) 1,80E-02 -10 368
Eutrofizzazione terrestre (moli N eq) 8,90E-02 -11 1.872
Eutrofizzazione (acqua dolce) (kg P eq) -2,00E-03 -43 -41
Eutrofizzazione (acqua marina) (kg N eq) 8,00E-03 -15 167
Ecotossicità (acqua dolce) (CTUe) 218,29 -3 4.581.430
Impoverimento risorse idriche (m3 acqua eq) 2,20E-02 5 454
Impoverimento risorse minerali e fossili (kg Sb eq) 2,60E-04 -7 5,42
Impatto energetico CED (MJ) 45 -30 952.594
Consumo di risorsa naturale
Consumo di sabbia e ghiaia (kg) -608 0 -12.767.487
Consumo di gesso naturale (kg) -4 − -79.244
1
Calcolata rispetto alla route #1
3.2. Scenari alternativi a confronto: impatti spe- ri presenta segno negativo (Tabella 7), grazie so-
cifici del riciclo del gesso e analisi di sensi- prattutto ai benefici derivanti dal riciclo della carta.
tività Per confrontare in modo più immediato i diversi
destini di utilizzo del gesso riciclato, sono stati va-
I risultati LCA mostrano che, per tutti gli scenari al- lutati gli impatti associati al riciclo del gesso, tra-
IdA
ternativi analizzati, la maggior parte degli indicato- scurando quindi sia il riciclo della carta e dei me-
Ingegneria dell’Ambiente Vol. 5 n. 2/2018 99Tabella 7 – Indicatori di impatto associati alla gestione di una tonnellata di rifiuto in gesso in regione negli sce-
nari alternativi
Rifiuti
SA1 (× 1 t) SA2 (× 1 t) SA3 (× 1 t) SA4a (× 1 t) SA4b (× 1 t)
Categorie di impatto ILCD
Riscaldamento globale (kg CO2 eq) -154 -158 -158 -168 -174
Riduzione dello strato d’ozono (kg CFC-11 eq) -1,4E-05 -1,5E-05 -1,4E-05 -1,4E-05 -1,5E-05
Tossicità per l’uomo (effetti non canc.) (CTUh) -4,9E-05 -5,0E-05 -5,0E-05 -5,3E-05 -5,2E-05
Tossicità per l’uomo (effetti canc.) (CTUh) -1,0E-05 -1,0E-05 -1,0E-05 -1,1E-05 -1,1E-05
Assunzione di materiale particolato (kg PM2.5 eq) -0,21 -0,21 -0,21 -0,23 -0,23
Formazione fotochimica di ozono (kg COVNM eq) -0,71 -0,74 -0,73 -0,75 -0,78
Acidificazione (moli H+ eq) -1,39 -1,42 -1,42 -1,49 -1,54
Eutrofizzazione terrestre (moli N eq) -2,66 -2,76 -2,73 -2,83 -2,94
Eutrofizzazione (acqua dolce) (kg P eq) -0,12 -0,12 -0,12 -0,12 -0,13
Eutrofizzazione (acqua marina) (kg N eq) -0,27 -0,28 -0,28 -0,29 -0,29
Ecotossicità (acqua dolce) (CTUe) -1305 -1333 -1328 -1383 -1382
Impoverimento risorse idriche (m3 acqua eq) 0,24 0,24 0,23 0,20 0,19
Impoverimento risorse minerali e fossili (kg Sb eq) -4,2E-03 -4,4E-03 -4,3E-03 -4,6E-03 -4,4E-03
Impatto energetico CED (MJ) -3786 -3860 -3855 -4055 -4077
Consumo di risorsa naturale
Consumo di gesso naturale (kg) -740 -831 -755 0 0
talli, sia il trasporto per il conferimento dei rifiuti Inoltre, questa analisi di sensitività dimostra quan-
a riciclo; i risultati, riferiti a 1 tonnellata di rifiuti to il rapporto di sostituzione sia un parametro de-
a riciclo, sono riportati in Tabella 7. Nelle Figure terminante per il sistema studiato, poiché piccole
4-7 sono invece mostrati i risultati delle analisi di variazioni (circa il 10%) comportano invece enor-
sensitività relative al rapporto di sostituzione ed al- mi variazioni sugli impatti e sui benefici del rici-
le distanze di trasporto del gesso riciclato e dei pro- clo del gesso (con differenze percentuali anche
dotti primari evitati per gli indicatori di impatto ri- maggiori del 100%).
tenuti più significativi (riscaldamento globale e im- I grafici in Figura 4 evidenziano quindi che, anche
patto energetico), al fine di mettere in evidenza la tenendo conto dell’incertezza nella stima del rap-
variazione degli impatti del sistema in ciascun sce- porto di sostituzione, lo scenario SA1 in cui il ges-
nario alternativo e di permetterne il confronto con so riciclato viene utilizzato nella produzione di
la route #2. nuovi pannelli in cartongesso non garantisce alcun
miglioramento delle prestazioni ambientali ed
3.2.1. SA1 – Produzione cartongesso
energetiche del sistema rispetto alla situazione at-
Se si considera il solo processo di riciclo del ges- tuale (riciclo della route #2), a causa della lonta-
so, si hanno impatti netti associati alle operazioni nanza dei siti di produzione dei pannelli rispetto al
di recupero, a causa del peso notevole che hanno i luogo dove viene recuperato il gesso.
trasporti di commercializzazione del gesso ricicla-
3.2.2. SA2 – cementifici
to, con distanze molto maggiori rispetto agli altri
scenari. Questo profilo mostra un generale peg- Diversamente dallo scenario precedente, in questo
gioramento delle prestazioni ambientali rispetto al- caso il riciclo del gesso porta un beneficio am-
la route #2 e, anche massimizzando i benefici del bientale in quasi tutti gli indicatori (Tabella 7).
riciclo del gesso (scenario con rapporto di sostitu- Dai grafici in Figura 5 si può vedere come al di-
zione massimo – SA1max – e scenario con traspor- minuire delle distanze di trasporto di gesso ricicla-
ti minimi – SA1Tmin), la maggior parte degli indi- to e gesso naturale il beneficio associato al riciclo
catori continua a presentare un valore positivo in risulta maggiore, rispetto allo scenario base SA2;
segno, in quanto gli impatti evitati attraverso l’uti- nello scenario SA2Tmin, infatti, gli impatti evitati
lizzo del gesso riciclato non compensano i carichi crescono rispettivamente del 97% e 87% per le ca-
ambientali dovuti principalmente al trasporto del tegorie di impatto riscaldamento globale e CED.
IdA
gesso riciclato agli impianti di cartongesso. All’aumentare invece di tali distanze, tutti gli im-
100 Ingegneria dell’Ambiente Vol. 5 n. 2/2018Riscaldamento globale Riscaldamento globale
Rifiuti
6 1
5
4 0
kg CO 2 eq
3
kg CO 2 eq
2 -1
1
0 -2
-1
-2 -3
SA1 SA1max SA1min SA2 SA2max SA2min
SA1Tmin route #2 SA2Tmax SA2Tmin route #2
Impatto energetico (CED)
Impatto energetico (CED)
20
100
80
0
60
40
MJ
-20
MJ
20
0 -40
-20
-40 -60
SA1 SA1max SA1min SA2 SA2max SA2min
SA1Tmin route #2 SA2Tmax SA2Tmin route #2
Figura 4 – Confronto del riscaldamento globale e Figura 5 – Confronto del riscaldamento globale e
dell’impatto energetico associati al riciclo dell’impatto energetico associati al riciclo
di una tonnellata di rifiuti in gesso nella di una tonnellata di rifiuto in gesso nella
route #2 e negli scenari SA1, SA1max, route #2 e negli scenari SA2, SA2max,
SA1min, SA1Tmin. SA2min, SA2Tmax, SA2Tmin
patti aumentano (del 116% per il riscaldamento lo scenario SA3 la differenza tra la distanza di tra-
globale e del 104% per il consumo di energia) ed sporto del gesso naturale e quella del gesso rici-
alcuni indicatori, come quello per il riscaldamento clato è inferiore rispetto a quella assunta per la rou-
globale e quello per l’impatto energetico, passano te #2: ciò genera impatti maggiori nello scenario
da valori in segno negativo nello scenario base SA2 SA3 rispetto al sistema del 2014.
a valori in segno positivo nel nuovo scenario Dal grafico in Figura 6, si nota anche che con il
SA2Tmax, evidenziando che la valutazione di tali rapporto di sostituzione massimo (scenario SA3max)
distanze è determinante per le prestazioni del si- si ottiene un miglioramento delle prestazioni del
stema. sistema (decremento percentuale degli impatti sul
riscaldamento globale pari al 35% e sul consumo
3.2.3. SA3 – gessi di defecazione
energetico pari al 32%), mentre se si considera
Guardando solo il trattamento di riciclo del gesso, quello minimo si ha un peggioramento delle pre-
anche in questo caso, così come nello scenario stazioni del sistema rispetto allo scenario base SA3,
SA2, il riciclo comporta benefici in quasi tutti gli con un incremento percentuale degli impatti ri-
indicatori considerati (Tabella 7). spettivamente pari al 37% e 33%.
I benefici nello scenario SA3 sono inferiori rispet- Le prestazioni del sistema inoltre peggiorano nel ca-
to a quelli nella route #2, nonostante l’impiego del so in cui si aumenti la distanza di trasporto del ges-
gesso riciclato sia lo stesso nei due scenari. Il mo- so riciclato (aumento degli impatti sul riscaldamen-
IdA
tivo di questa differenza è dovuto al fatto che nel- to globale del 389% e sul consumo energetico del
Ingegneria dell’Ambiente Vol. 5 n. 2/2018 101Puoi anche leggere
