SUSTAINABILITY INDICATORS AND METRICS 4th InternaPonal - PowerPoint PPT Presentation

SUSTAINABILITY ¡INDICATORS ¡AND ¡METRICS ¡ 4th ¡InternaPonal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡RemediaPon ¡ ¡ April ¡27, ¡2016 ¡ Montreal, ¡Quebec, ¡Canada ¡ COMPARISON ¡OF ¡DIFFERENT ¡TOOLS ¡FOR ¡EVALUATING ¡THE ¡ ENVIRONMENTAL ¡FOOTPRINT ¡OF ¡DIFFERENT ¡CLEAN-­‑UP ¡OPTIONS ¡ R. ¡Baciocchi, ¡G. ¡Costa, ¡C. ¡Di ¡Mambro, ¡F. ¡Polli ¡(University ¡of ¡Rome ¡“Tor ¡Vergata”, ¡Italy) ¡ ¡ A. ¡Forni ¡(Environmental ¡Consultant, ¡Italy) ¡ ¡

I NTRODUCTION ¡ Environmental ¡ sustainability ¡ is ¡ increasingly ¡ required ¡ from ¡ Italian ¡ environmental ¡ agencies ¡ for ¡ • the ¡selec8on ¡of ¡the ¡clean-­‑up ¡op8ons ¡ ¡of ¡ ¡contaminated ¡sites. ¡ Several ¡approaches ¡and ¡tools ¡are ¡available ¡to ¡evaluate ¡the ¡environmental ¡footprint ¡of ¡clean-­‑up ¡ • technologies. ¡ ¡ No ¡ guidelines ¡ for ¡ performing ¡ a ¡ detailed ¡ environmental ¡ sustainability ¡ assessment ¡ have ¡ been ¡ • developed ¡so ¡far ¡in ¡Italy. ¡ OUTPUT ¡ INPUT ¡ METHODOLOGY ¡ Evalua8on ¡and ¡reduc8on ¡of ¡ ¡impact ¡ ITRC ¡classificaPon ¡of ¡ environmental ¡ LCA, ¡SEFA, ¡SiteWise; ¡ Level ¡3: ¡ sustainability ¡ SRT ¡Tool ¡ BMPS ¡+ ¡Quan8ta8ve ¡Evalua8on ¡ approaches ¡ ¡ Clean-­‑up ¡project ¡data ¡ Level ¡2: ¡ ¡ Green ¡Evalua8on ¡ BMPS ¡+ ¡Qualita8ve ¡or ¡Semi ¡ Matrix ¡ quan8ta8ve ¡Evalua8on ¡ Level1: ¡ ¡ U.S.EPA ¡BMPs ¡ BMPS ¡ 4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

A IMS ¡ ¡ Different ¡types ¡of ¡level ¡3 ¡tools ¡are ¡available ¡for ¡quan8ta8vely ¡es8ma8ng ¡the ¡ environmental ¡footprint ¡of ¡clean-­‑up ¡op8ons. ¡For ¡example: ¡ Life-­‑Cycle ¡Assessment: ¡ Remedy ¡Footprint ¡: ¡ ¡ ¡ ¡ • Step-­‑wise ¡standardized ¡procedure ¡(ISO ¡14040) ¡that ¡ • Sustainable ¡Remedia8on ¡Tool ¡(SRT) ¡ ¡ allows ¡to ¡assess ¡material ¡and ¡energy ¡inputs/outputs ¡ • SiteWise TM ¡ and ¡emissions ¡in ¡water, ¡soil ¡and ¡air ¡and ¡ • SEFA ¡tool ¡based ¡on ¡U.S. ¡EPA ¡report ¡ environmental ¡impacts ¡for ¡selected ¡impact ¡ “Methodology ¡for ¡Understanding ¡and ¡Reducing ¡a ¡ categories ¡ Project’s ¡Environmental ¡Footprint”(2012) ¡ The ¡choice ¡of ¡the ¡tool ¡and ¡methodology ¡may ¡relevantly ¡affect ¡the ¡outcome ¡of ¡the ¡ evalua8on. ¡ GOAL ¡of ¡this ¡study: ¡ ¡ Compare ¡the ¡results ¡obtained ¡applying ¡different ¡types ¡of ¡tools ¡(e.g.: ¡LCA ¡and ¡SEFA) ¡for ¡ evalua8ng ¡the ¡environmental ¡footprint ¡of ¡remedial ¡op8ons ¡ 4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

C ASE ¡S TUDY ¡ LocaPon ¡ ¡ Residen8al ¡area ¡in ¡a ¡city ¡center ¡of ¡Northern ¡Italy ¡(presence ¡of ¡buildings, ¡traffic ¡and ¡workers) ¡ ContaminaPon ¡ Groundwater ¡contaminated ¡by ¡chlorinated ¡solvents ¡ ¡Area ¡= ¡2,400 ¡m 2 ¡ • RemediaPon ¡goals ¡ ¡ C TCE ¡max ¡ = ¡1.5 ¡µg/L ¡ ¡ Operation Area C TCE ¡max ¡ = ¡220 ¡µg/L ¡ 4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

C LEAN -­‑ UP ¡ OPTIONS ¡ In ¡Situ ¡Chemical ¡OxidaPon ¡(ISCO) ¡ Enhanced ¡ReducPve ¡DechlorinaPon ¡ using ¡potassium ¡permanganate ¡ (ERD) ¡ Oxidant ¡reagent ¡ ¡ Reductant ¡reagent ¡ (Potassium ¡permanganate) ¡ (electron-­‑donor ¡products) ¡ Data ¡ ISCO ¡ ERD ¡ N. ¡wells ¡(monitoring ¡+injec8on) ¡ wells ¡ ISCO ¡ ~1,5 ¡wells ¡ ISCO ¡ Pipes ¡length ¡ pipes ¡ ISCO ¡ ~1,5 ¡pipes ¡ ISCO ¡ Excava8on ¡volume ¡ ¡ volume ¡ ISCO ¡ ~1,5 ¡volume ¡ ISCO ¡ Reagent ¡amount ¡ reagent ¡ ISCO ¡ ~0,6 ¡reagent ¡ ISCO ¡ Water ¡source ¡ GW ¡+ ¡tap ¡water ¡ tap ¡water ¡ Electricity ¡requirements ¡ Reagent ¡injec8on ¡+ ¡GW ¡pumping ¡ Reagent ¡injec8on ¡ ¡ Transport ¡needs ¡ Waste ¡+ ¡materials+ ¡workers ¡ Waste ¡+ ¡materials+ ¡workers ¡ 4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

S YSTEM ¡ Phases ¡considered ¡ Wells ¡installa8on ¡(material, ¡waste, ¡energy, ¡emissions) ¡ • Phase ¡1. ¡ ¡ Piping ¡and ¡wiring ¡runs ¡(material, ¡energy, ¡emissions) ¡ • Site ¡prepara8on ¡ Personnel ¡transport ¡ • Material ¡and ¡waste ¡transport ¡ • • Remedial ¡opera8on ¡(material, ¡waste, ¡water, ¡energy, ¡emissions) ¡ Phase ¡2. ¡ ¡ • Personnel ¡transport ¡ Opera8on ¡ • Material ¡and ¡waste ¡transport ¡ Phase ¡3. ¡ Sampling ¡(material, ¡waste, ¡transport) ¡ • Monitoring ¡ Laboratory ¡analysis ¡of ¡anions ¡and ¡ca8ons, ¡metal ¡and ¡chlorinated ¡ • solvent ¡(material, ¡waste, ¡energy, ¡emissions) ¡ Phase ¡4. ¡ Restora8on ¡of ¡site ¡(material, ¡waste, ¡transport, ¡emissions ) ¡ • Site ¡restora8on ¡ 4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

A NALYSED ¡ TOOLS : ¡LCA ¡ AND ¡SEFA ¡ COMPARISON ¡ ¡ SEFA ¡ LCA ¡ Level ¡ Level ¡3 ¡ Sojware ¡ SEFA ¡tool ¡(Excel) ¡ SimaPro8 ¡ SEFA ¡(SEFAt) ¡ SEFA ¡modified ¡(SEFAm) ¡ U.S.EPA ¡(2012) ¡ ¡ U.S.EPA ¡(2012) ¡adapted ¡to ¡specific ¡condi8ons: ¡ ¡ ¡ Italian ¡Energy ¡Mix; • ¡ ¡ Database ¡ EcoInvent3 ¡(mainly) ¡ • Italian ¡transport ¡emissions; ¡consump8on ¡of ¡fuel ¡from ¡ drilling ¡wells; ¡ ¡ ¡ Inventory ¡dedicated ¡for ¡the ¡monitoring ¡phase; • ¡ ¡ GHGs ¡emission ¡factor ¡of ¡reagent ¡produc8on ¡from ¡literature • Func8onal ¡Unit ¡ Contaminated ¡site ¡ System ¡ Site ¡prepara8on, ¡opera8on, ¡monitoring ¡and ¡restora8on ¡ Inventory ¡ Based ¡on ¡data ¡of ¡the ¡Remedia8on ¡Project ¡ Metrics ¡ Material ¡and ¡Waste, ¡Water, ¡Energy, ¡emissions ¡to ¡air ¡(CO 2eq ¡ , ¡NO X , ¡SO X , ¡PM 10 ) ¡ Selected ¡environmental ¡impact ¡categories ¡ Output ¡ Inventory ¡output ¡(metrics) ¡ Inventory ¡and ¡impacts ¡ Impact ¡assessment ¡ -­‑ ¡ IMPACT ¡2002+ ¡ CML-­‑IA ¡ ¡ methods ¡ U.S. ¡EPA ¡report ¡“Methodology ¡for ¡Understanding ¡and ¡Reducing ¡a ¡Project’s ¡Environmental ¡Footprint”(2012) ¡ 4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

A NALYSED ¡ TOOLS : ¡LCA ¡ AND ¡SEFA ¡ METRICS / OUTPUTS ¡ ¡ LCA ¡ AND ¡SEFA ¡ METRICS / OUTPUTS : ¡ LCA ¡ SEFA ¡ CML-­‑IA ¡ ¡(mid-­‑point) ¡ IMPACT ¡2002+(mid ¡point) ¡ IMPACT ¡2002+(end ¡point) ¡ Material ¡and ¡Waste ¡ Abio8c ¡deple8on ¡ Carcinogens ¡ Abio8c ¡deple8on ¡(fossil ¡ Water ¡ Non-­‑carcinogens ¡ fuels) ¡ Energy ¡ Global ¡warming ¡(GWP ¡100a) ¡ Respiratory ¡inorganics ¡ Human ¡health ¡ Air ¡(CO 2eq ¡, ¡NO X , ¡SO X , ¡PM 10 ¡ Ozone ¡layer ¡deple8on ¡(ODP) ¡ Ionizing ¡radia8on ¡ and ¡HAP) ¡ Human ¡toxicity ¡ Ozone ¡layer ¡deple8on ¡ Fresh ¡water ¡aqua8c ¡ Respiratory ¡organics ¡ ecotoxicity ¡ Marine ¡aqua8c ¡ecotoxicity ¡ Aqua8c ¡ecotoxicity ¡ Terrestrial ¡ecotoxicity ¡ Terrestrial ¡acidifica8on ¡ Ecosystem ¡quality ¡ Photochemical ¡oxida8on ¡ Land ¡occupa8on ¡ ¡ ¡ Acidifica8on ¡ Aqua8c ¡acidifica8on ¡ Eutrophica8on ¡ Aqua8c ¡eutrophica8on ¡ Global ¡warming ¡ Climate ¡change ¡ Non-­‑renewable ¡energy ¡ Resources ¡ Mineral ¡extrac8on ¡ 4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡