Monitoraggio delle emissioni di gas serra del sistema integrato di gestione dei rifiuti a Siena

Ecodynamics Group ha curato un progetto di ricerca in collaborazione conSiena Ambiente S.p.A., il gestore unico dei rifiuti della Provincia di Siena. Il progetto ha previstounmonitoraggio sistematico delle emissioni dei gas ad effetto serra generate dagli impianti per lo smaltimento dei rifiuti gestiti dalla società Siena Ambiente S.p.A..

Obiettivo: Scopo del progetto è individuare azioni di riduzione delle emissioni del sistema integrato di gestione dei rifiuti della Provincia di Siena e monitorare gli effetti nel tempo di tali azioni.

Oggetto: Gli inventari dei gas serra sono stati elaborati in serie storica (2008-2011) ed includono sette impianti per lo smaltimento dei rifiuti solidi urbani (RSU) ed industriali non pericolosi nel territorio della Provincia di Siena:

• n.3 discariche (Poggio alla Billa, Torre a Castello e Le Macchiaie – circa 36.500 t annue di rifiuto conferito),
  • n.1 termovalorizzatore (Pian dei Foci – massimo 225 t al giorno di rifiuto trattato con 30.000.000 kcal all’ora),
• n.2 impianti di compostaggio (Poggio alla Billa e Le Cortine – circa 1.400 t al mese di rifiuto trattato con 300/400 t di compost prodotto),
  • n.1 impianto di selezione (Le Cortine – circa 55.500 t annue di rifiuto trattato),
• n.1 impianto di valorizzazione (Le Cortine – circa 17.000 t annue di carta/cartone e 8.000 t di multi materiale trattate).

Metodologia: La stima delle emissioni è basata sulle 2006 IPCC Guidelines che regolano l’elaborazione di inventari di gas serra a scala nazionale. Questa metodologia è stata implementata da Ecodynamics Group per il monitoraggio delle emissioni in atmosfera e degli assorbimenti di CO₂ di sistemi locali e specifici processi produttivi come, ad esempio, il sistema integrato di gestione dei rifiuti della Provincia di Siena.Il monitoraggio considera le emissioni di anidride carbonica (CO₂), metano (CH₄) e protossido di azoto (N₂O), con riferimento ai settori Rifiuti e Energia individuati dalla metodologia IPCC 2006. Sono state distinte le emissioni dirette, che avvengono all’interno dei siti considerati (criterio geografico), dalle indirette, che si verificano al di fuori degli impianti (criterio di responsabilità). Tutte le emissioni diverse dalla CO₂ sono successivamente trasformate in CO₂ equivalenti (CO_2eq), ricorrendo all’uso di opportuni fattori di conversione chiamati “Global Warming Potentials”.

Contesto: In Italia, gli enti gestori di impianti per il trattamento dei rifiuti ad elevata potenzialità sono soggetti agli obblighi dell’Emission Trading Scheme e operano un costante monitoraggio delle emissioni di gas serra. Siena Ambiente S.p.A.non rientra in questa categoria; tuttavia, l’elaborazione di un sistema di monitoraggio è stata considerata un requisito essenziale per attuare un piano di miglioramento delle prestazioni ambientali delsistema integrato di gestione dei rifiuti. Il piano prevede un aumento della produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili e un’attenta gestione dei rifiuti in ingresso agli impianti, con una conseguente riduzione delle emissioni di gas serra in atmosfera.

Risultati: I risultati mostrano l’impatto dell’attivazione del termovalorizzatore a partire dal 2009. Pur osservandone gli effetti rilevanti, con una crescente quantità di rifiuti inceneriti negli anni, si rileva una progressiva diminuzione delle emissioni complessive dal sistema integrato. è evidente la riduzione del 12% delle emissioni dovuta ad un progressivo miglioramento della gestione delle discariche dal 2009 al 2011 (maggiore quantità di biogas captato per essere bruciato in torcia e per produrre energia elettrica).

Prima dell’attivazione del termovalorizzatore, il conferimento di rifiuti i in discarica (in particolare quella di Torre a Castello) produceva un’emissione di CO_2eq per tonnellata di rifiuto più elevata rispetto a quella del termovalorizzatore (-18% dal 2008 al 2011).

Buone pratiche: In prospettiva futura, possibili scenari di miglioramento degli impatti includono una serie di azioni di mitigazione-compensazione:

• aumentarela produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili (fotovoltaico) o alternative (rifiuti inceneriti e recupero di biogas dalle discariche)fino adunariduzione delle emissioni di gas serra pari a circa il 34%,
• bruciare nel termovalorizzatore frazioni merceologiche a minore contenuto di carbonio di origine fossile (organico, legno e RSU indifferenziato),
• dotare il termovalorizzatore di uno specifico sistema per la captazione delle emissioni di CO₂prodotte dalla combustione della frazione fossile dei rifiuti inceneriti,
• conferire in discarica frazioni merceologiche che si decompongono lentamente come la plastica e gli inerti (non si considerano inerti il legno e la carta),
• ossigenare i cumuli di rifiuto negli impianti di compostaggio e selezione, tramite il rivoltamento meccanico e la verifica del corretto funzionamento dei ventilatori,
• migliorare la bio-filtrazione dell’aria delle linee produttive del compostaggio e della selezione in maniera tale da permettere il recupero di N₂O sintetizzato durante l’ossidazione dell’ammoniaca,
• sostituire il gasolio con combustibili a minore impatto ambientale (metano e bio-combustibili prodotti da rifiuti),
• utilizzarel’energia autoprodotta negli impianti in sostituzione di quella assorbita dalla rete nazionale.

Oltre al valore etico ambientale, la riduzione delle emissioni dei gas serra dagli impianti per lo smaltimento dei rifiuti è funzionale alla produzione dei crediti VER (Verified Emission Reductions) generati da progetti di riduzione dei gas serrache, pervia verifica-certificazione ISO 14064, sono potenziali oggetto di scambio sul mercato volontario dei crediti di carbonio. Questi crediti possono essere acquistati da altre aziende che vogliono ridurre le loro emissioni di gas serra.

Lo studio è stato elaborato dalla dott.ssa Michela Marchi nel programma “Ricercatore in Azienda”, finanziato dalla Provincia di Siena.

Ref.: Marchi, M., Niccolucci, V., Menghetti, F., Mangiavacchi, S., Bastianoni, S., 2014. Greenhouse gas emissionaccounting for the waste management atlocal scale. In: Marchettini, N.,Brebbia, C.A.,Pulselli, R.M., Bastianoni,S. (Eds.), The Sustainable City IX – Urban Regeneration and Sustainability. WIT Press Publications, Southampton and Boston. Volume 2, pp. 1291-1300.Ecodynamics Group developed a research project in collaboration with Siena AmbienteS.p.A., the waste operator in the Province ofSiena. The project includedasystematic accountingof the greenhouse gas (GHG) emissionsgeneratedby the waste treatment and disposal plants managed by Siena Ambiente S.p.A.