Convegno AQP ad Ecomondo “Innovazione e best practice” 5 novembre 2019

1. INNOVAZIONE E BEST PRACTICE
L’indispensabile necessità dell’innovazione nella
depurazione per raggiungere gli obiettivi del Life Cycle
Assessment nel Servizio Idrico Integrato.
ECOMONDO RIMINI, 5 ottobre 2019, 16.00
Relatore Dott. Giuseppe Valentini
Direttore Best Practice HSE di Acquedotto Pugliese

2. 11Titolo
Innovazione e Best Practice
L’indispensabile necessità dell’innovazione nella depurazione per raggiungere gli obiettivi del LCA nel SII
Definizione LCA
5 novembre 2019
Il Life Cycle Assessment (LCA) è una metodologia che valuta un insieme di
interazioni che un prodotto o un servizio ha con l'ambiente, considerando il suo
intero ciclo di vita, che include le fasi di estrazione e produzione dei materiali,
produzione, distribuzione, uso (quindi anche riuso e manutenzione), riciclo e
dismissione finale. La metodologia è descritta dalle norme ISO 14040
“Gestione ambientale Valutazione del ciclo di vita, Principi e quadro di
riferimento” e dalla ISO 14044 “Gestione ambientale.Valutazione del ciclo
di vita. Requisiti e linee guida”. La normativa ISO riporta quattro fasi,
relazionate fra di loro come in Figura:
1. Definizione dell’obiettivo e del campo di applicazione
2. Analisi dell’inventario, in inglese Life Cycle Inventory (LCI)
3. Valutazione di impatto, in inglese Life Cycle Impact Assessment (LCIA)

3. 22Titolo
Innovazione e Best Practice
L’indispensabile necessità dell’innovazione nella depurazione per raggiungere gli obiettivi del LCA nel SII
Figura 1 Quadro di riferimento della valutazione dell’LCA
5 novembre 2019
Definizione
dell’obiettivo e
campo
applicazione
Analisi
dell’Inventario
Valutazione
dell’impatto
Interpretazione

4. 33Titolo
L’obiettivo è la motivazione per cui si vuole effettuare lo studio e comprende anche l’individuazione del target a cui è rivolto. Per
esempio, si potrebbe condurre uno studio LCA per comprendere quali siano le scelte progettuali migliori (all’interno di un ventaglio
di proposte) per minimizzare gli impatti ambientali di un edificio lungo il suo ciclo di vita. In questo caso il target potrebbero
essere i progettisti e lo studio LCA insieme ai risultati finali verrebbe presentato in forma di report dettagliato.
Il sistema (o i sistemi, in caso di LCA comparativa) con le funzioni. Per sistema si intende un qualsiasi insieme di dispositivi
che realizzano una o più operazioni aventi una determinata funzione.
Confini di sistema: sono i confini fisici che delimitano il Sistema rispetto all’ambiente con cui scambia input e output.
Unità funzionale: La definizione di unità funzionale comprende una misurazione fisica della funzione fornita dal sistema,
solitamente espressa come una certa quantità di prodotto (per esempio nell’LCA di un detersivo 1 kg di detersivo) o come servizio
fornito da esso (cioè il lavaggio di 100 camicie). I potenziali impatti che possono essere associati al prodotto o servizio saranno poi
totalizzati e successivamente riferiti all'unità funzionale. LCA comparative possono essere effettuate soltanto con la stessa unità
funzionale.
Metodologia LCIA che si utilizzerà nella fase di valutazione dell’impatto, ovvero quali categorie di impatto, indicatori e modelli
di caratterizzazione sono adottati nello studio. Tali scelte devono essere adatte a raggiungere gli obiettivi dichiarati.
Ipotesi e limiti: eventuali dati non disponibili, quali assunzioni si fanno per sostituirli ecc.
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L’indispensabile necessità dell’innovazione nella depurazione per raggiungere gli obiettivi del LCA nel SII
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Definizione dell’obiettivo e del campo di applicazione

5. 44Titolo
Innovazione e Best Practice
L’indispensabile necessità dell’innovazione nella depurazione per raggiungere gli obiettivi del LCA nel SII
Fig. 2 Definizione dell’obiettivo e del campo di applicazione
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SISTEMA
INPUT
OUTPUT
COMBUSTIBILI
ENERGIA
MATERIE PRIME
CALORE
DISPERSO
EMISSIONI
GASSOSE
EMISSIONI
LIQUIDE
EMISSIONI
SOLIDE

6. 55Titolo
L’LCA può essere usato per valutare gli impatti ambientali associate ad un impianto di depurazione e le alternative possibili per
minimizzarli.
Gli studi LCA pubblicati sugli impianti di depurazione trattano il consumo energetico, le emissioni di gas serra degli
impianti esistenti come pure i potenziali benefici energetici e di emissione di gas serra che possono essere raggiunti introducendo
nuove tecnologie alternative.
In generale gli scenari di LCA sono descritti su tempi che vanno dai 30 ai 50 anni di funzionamento
Obiettivo: L’LCA di un depuratore può essere effettuata sia per individuare le procedure o stazioni più impattanti nel suo stato
attuale che per confrontare la soluzione progettuale corrente con scenari alternativi.
Definizione del sistema e dei relativi confini: Per quanto riguarda i depuratori, la fase di costruzione è stata ritenuta
responsabile
del 25 e 35% del Gobal Worming Potential sul totale del ciclo di vita dell’impianto, tuttavia la fase operativa dell'impianto è
considerata molto più rilevante per il resto delle categorie di impatto. D'altra parte, la fase di demolizione/smaltimento è risultata
trascurabile in alcuni esempi. Negli scenari comparativi potrà essere considerato anche l’impatto della costruzione o installazione di
nuovi elementi. Il confine del sistema comprende come primo passo la consegna delle acque reflue all'impianto e come ultimo
passo il rilascio delle acque reflue. Alla luce di ciò, lo studio LCA copre i processi effettivi associati al trattamento delle acque reflue,
tra cui: la fase di esercizio e manutenzione (O&M), il trattamento effettuato all'interno dell'impianto di depurazione, il trasporto e lo
smaltimento finale dei fanghi, delle sabbie e dei rifiuti di vagliatura.
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L’indispensabile necessità dell’innovazione nella depurazione per raggiungere gli obiettivi del LCA nel SII
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LCA di impianti di depurazione

7. 66Titolo
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LCA di impianti di depurazione
Unità funzionale: Quando si definisce l'unità funzionale di un impianto di depurazione, sono possibili diverse
scelte. Da un lato, ci sono studi che considerano il volume (m3) di acqua trattata per un certo periodo di tempo
Dall’altro, ci sono studi basati sul carico ambientale associato ad un abitante equivalente.
L’unità funzionale potrà essere per esempio il trattamento di 1.000 m3 di acqua reflua da trattare e di
conseguenza tutti i materiali, le emissioni, i costi, il consumo energetico e i livelli di recupero sono riferiti a
questa quantità di acque reflue trattate.
Metodologia LCIA e tipi di categorie di impatto: potranno essere scelti metodi quali il CML2000 che ottiene
un punteggio singolo per ogni categoria di impatto o il metodo ReCiPe con midpoint ed
endpoint. La metodologia prescelta sarà utilizzata nella sua versione più completa e aggiornata.
Metodologia LCIA: CML 2000
• Categoria di impatto Fattore di caratterizzazione
• AP acidification potential, global kg SO2 eq
• GWP100a Global Warming Potential kg CO2 eq.
• EP eutrophication potential,global kg PO4 eq
• PHO photochemical oxidation, kg formed ozone
• DAR (depletion of abiotic resources kg antimony eq
• ODP ozone depletion potential kg CFC-11 eq
• ETP ecotoxicity potential, kg 1,4-DCB eq
Analisi dell’Inventario LCI: In questa fase verrà fissato il diagramma di flusso, ovvero l’insieme tutti gli step e
componenti del sistema impianto necessari ad ottenere la depurazione dell’acqua all’interno dei confini del
sistema già definiti. Per ogni elemento del diagramma vengono definiti gli input necessari presi dall’ambiente e
gli output rilasciati nell’ambiente.
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8. 77Titolo
Innovazione e Best Practice
L’indispensabile necessità dell’innovazione nella depurazione per raggiungere gli obiettivi del LCA nel SII
LCA di impianti di depurazione
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9. 88Titolo
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LCA di impianti di depurazione
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Il BIM a supporto dell’analisi LCA
Il Building Information Modeling (BIM) è una metodologia nata per favorire l’uso, la gestione e la condivisione delle informazioni
in formato digitale per tutto il ciclo di vita di edifici e infrastrutture. Con il supporto di modelli digitali 3D e di tecnologie digitali è
tenere traccia dei parametri e degli attributi delle infrastrutture civili, aggiornarli e condividerli durante l'intero ciclo di vita
dell'opera infrastrutturale.
L’importanza del ruolo delle tecnologie e dei metodi digitali nella gestione delle infrastrutture è sottolineata dal testo della
direttiva europea sugli appalti pubblici, 2014/25/EU ed un suo recepimento nel corpo normativo italiano (DM 560/17)
IL R.R. n.13, Maggio 2017, della regione Puglia fa riferimento all’applicazione delle metodologie BIM e LCA alla progettazione
di nuovi impianti di depurazione in cui ricadono anche le procedure di ampliamento e adeguamento.
Attualmente le analisi LCA vengono effettuate col supporto di software specifici che implementano la metodologia descritta
dalla serie ISO 14040. In letteratura scientifica sono identificabili diversi tentativi di integrazione tra tool di authoring BIM e tool
o database specifici per il calcolo dell’LCA. La maggior parte di questi esempi riguarda il mondo dell’edilizia. Per questi motivi
la procedura di integrazione dell’analisi LCA all’approccio BIM per gli impianti di depurazione si può considerare un’innovazione.
Utilizzando il Building Information Modelling (BIM), un modello di infrastruttura è rappresentato come un database che crea
l'opportunità di incorporare vari tipi di analisi di sostenibilità. Pertanto, il BIM può essere uno strumento adatto ad effettuare
valutazioni (ambientali e/o economiche) che prendono in considerazione il ciclo di vita di un edificio e che possono essere
richieste più volte nel corso del ciclo di vita.
In questa maniera sarà possibile la ripetitività dell’analisi in tempi inferiori, agevolata l’iterazione e semplificato l’aggiornamento
dati in caso di modifiche ed ampliamento dell’impianto.
Output: Report dello studio LCA con indicazione di scelte di manutenzione e gestione di impianto nel breve-medio termine con
relativi costi a valori correnti e integrazione a livello di data model nel modello digitale BIM.

10. GRAZIE PER L’ATTENZIONE
ECOMONDO Rimini, 5 ottobre 2019, 16.00
Relatore dott. Giuseppe Valentini
ACQUEDOTTO PUGLIESE S.p.A.
DIRETTORE BEST PRACTICE HSE