SUSTAINABILITY INDICATORS AND METRICS 4th InternaPonal - - PowerPoint PPT Presentation

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sustainability indicators and metrics
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SUSTAINABILITY INDICATORS AND METRICS 4th InternaPonal - - PowerPoint PPT Presentation

Sep 27, 2023 362 likes •565 views

SUSTAINABILITY INDICATORS AND METRICS 4th InternaPonal Conference on Sustainable RemediaPon April 27, 2016 Montreal, Quebec, Canada COMPARISON OF DIFFERENT

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  • R. ¡Baciocchi, ¡G. ¡Costa, ¡C. ¡Di ¡Mambro, ¡F. ¡Polli ¡(University ¡of ¡Rome ¡“Tor ¡Vergata”, ¡Italy) ¡

¡

  • A. ¡Forni ¡(Environmental ¡Consultant, ¡Italy) ¡ ¡

COMPARISON ¡OF ¡DIFFERENT ¡TOOLS ¡FOR ¡EVALUATING ¡THE ¡ ENVIRONMENTAL ¡FOOTPRINT ¡OF ¡DIFFERENT ¡CLEAN-­‑UP ¡OPTIONS ¡ SUSTAINABILITY ¡INDICATORS ¡AND ¡METRICS ¡

4th ¡InternaPonal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡RemediaPon ¡ ¡

April ¡27, ¡2016 ¡ Montreal, ¡Quebec, ¡Canada ¡

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4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

INTRODUCTION ¡

  • 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. ¡

Clean-­‑up ¡project ¡data ¡ Evalua8on ¡and ¡reduc8on ¡of ¡ ¡impact ¡

Level ¡3: ¡ BMPS ¡+ ¡Quan8ta8ve ¡Evalua8on ¡ Level ¡2: ¡ ¡ BMPS ¡+ ¡Qualita8ve ¡or ¡Semi ¡ quan8ta8ve ¡Evalua8on ¡ Level1: ¡ ¡ BMPS ¡

INPUT ¡ OUTPUT ¡ METHODOLOGY ¡

LCA, ¡SEFA, ¡SiteWise; ¡ SRT ¡Tool ¡ Green ¡Evalua8on ¡ Matrix ¡ U.S.EPA ¡BMPs ¡

ITRC ¡classificaPon ¡of ¡ environmental ¡ sustainability ¡ approaches ¡ ¡

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4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

AIMS ¡ ¡

Different ¡types ¡of ¡level ¡3 ¡tools ¡are ¡available ¡for ¡quan8ta8vely ¡es8ma8ng ¡the ¡ environmental ¡footprint ¡of ¡clean-­‑up ¡op8ons. ¡For ¡example: ¡

Life-­‑Cycle ¡Assessment: ¡

¡ ¡

  • Step-­‑wise ¡standardized ¡procedure ¡(ISO ¡14040) ¡that ¡

allows ¡to ¡assess ¡material ¡and ¡energy ¡inputs/outputs ¡ and ¡emissions ¡in ¡water, ¡soil ¡and ¡air ¡and ¡ environmental ¡impacts ¡for ¡selected ¡impact ¡ categories ¡

Remedy ¡Footprint ¡: ¡

¡

  • Sustainable ¡Remedia8on ¡Tool ¡(SRT) ¡ ¡
  • SiteWiseTM ¡
  • SEFA ¡tool ¡based ¡on ¡U.S. ¡EPA ¡report ¡

“Methodology ¡for ¡Understanding ¡and ¡Reducing ¡a ¡ Project’s ¡Environmental ¡Footprint”(2012) ¡

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 ¡

The ¡choice ¡of ¡the ¡tool ¡and ¡methodology ¡may ¡relevantly ¡affect ¡the ¡outcome ¡of ¡the ¡

  • evalua8on. ¡
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4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

CASE ¡STUDY ¡

CTCE ¡max ¡= ¡220 ¡µg/L ¡

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 ¡m2 ¡

RemediaPon ¡goals ¡ ¡CTCE ¡max ¡= ¡1.5 ¡µg/L ¡

¡

Operation Area

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4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

CLEAN-­‑UP ¡OPTIONS ¡

Oxidant ¡reagent ¡ ¡ (Potassium ¡permanganate) ¡

In ¡Situ ¡Chemical ¡OxidaPon ¡(ISCO) ¡ using ¡potassium ¡permanganate ¡

Reductant ¡reagent ¡ (electron-­‑donor ¡products) ¡

Enhanced ¡ReducPve ¡DechlorinaPon ¡ (ERD) ¡

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 ¡

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4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

SYSTEM ¡

  • Wells ¡installa8on ¡(material, ¡waste, ¡energy, ¡emissions) ¡
  • Piping ¡and ¡wiring ¡runs ¡(material, ¡energy, ¡emissions) ¡
  • Personnel ¡transport ¡
  • Material ¡and ¡waste ¡transport ¡
  • Remedial ¡opera8on ¡(material, ¡waste, ¡water, ¡energy, ¡emissions) ¡
  • Personnel ¡transport ¡
  • Material ¡and ¡waste ¡transport ¡
  • Sampling ¡(material, ¡waste, ¡transport) ¡
  • Laboratory ¡analysis ¡of ¡anions ¡and ¡ca8ons, ¡metal ¡and ¡chlorinated ¡

solvent ¡(material, ¡waste, ¡energy, ¡emissions) ¡

  • Restora8on ¡of ¡site ¡(material, ¡waste, ¡transport, ¡emissions) ¡

Phase ¡1. ¡ ¡ Site ¡prepara8on ¡ Phase ¡2. ¡ ¡ Opera8on ¡ Phase ¡3. ¡ Monitoring ¡ Phase ¡4. ¡ Site ¡restora8on ¡ Phases ¡considered ¡

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4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

ANALYSED ¡TOOLS: ¡LCA ¡AND ¡SEFA ¡COMPARISON ¡

¡

SEFA ¡ LCA ¡

Level ¡ Level ¡3 ¡ Sojware ¡ SEFA ¡tool ¡(Excel) ¡ SimaPro8 ¡ Database ¡ SEFA ¡(SEFAt) ¡ SEFA ¡modified ¡(SEFAm) ¡ EcoInvent3 ¡(mainly) ¡ U.S.EPA ¡(2012) ¡ ¡ U.S.EPA ¡(2012) ¡adapted ¡to ¡specific ¡condi8ons: ¡

¡ ¡

  • Italian ¡Energy ¡Mix;

¡ ¡

  • 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 ¡(CO2eq ¡, ¡NOX, ¡SOX, ¡PM10) ¡ Selected ¡environmental ¡impact ¡categories ¡ Output ¡ Inventory ¡output ¡(metrics) ¡ Inventory ¡and ¡impacts ¡ Impact ¡assessment ¡ methods ¡

  • ­‑ ¡

IMPACT ¡2002+ ¡ CML-­‑IA ¡ ¡

U.S. ¡EPA ¡report ¡“Methodology ¡for ¡Understanding ¡and ¡Reducing ¡a ¡Project’s ¡Environmental ¡Footprint”(2012) ¡

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4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

SEFA ¡ LCA ¡ CML-­‑IA ¡ ¡(mid-­‑point) ¡ IMPACT ¡2002+(mid ¡point) ¡ IMPACT ¡2002+(end ¡point) ¡ Material ¡and ¡Waste ¡ Abio8c ¡deple8on ¡ Carcinogens ¡ Human ¡health ¡ Water ¡ Abio8c ¡deple8on ¡(fossil ¡ fuels) ¡ Non-­‑carcinogens ¡ Energy ¡ Global ¡warming ¡(GWP ¡100a) ¡ Respiratory ¡inorganics ¡ Air ¡(CO2eq ¡, ¡NOX, ¡SOX, ¡PM10 ¡ and ¡HAP) ¡ Ozone ¡layer ¡deple8on ¡(ODP) ¡ Ionizing ¡radia8on ¡ Human ¡toxicity ¡ Ozone ¡layer ¡deple8on ¡ Fresh ¡water ¡aqua8c ¡ ecotoxicity ¡ Respiratory ¡organics ¡ Marine ¡aqua8c ¡ecotoxicity ¡ Aqua8c ¡ecotoxicity ¡ Ecosystem ¡quality ¡ ¡ ¡ Terrestrial ¡ecotoxicity ¡ Terrestrial ¡acidifica8on ¡ Photochemical ¡oxida8on ¡ Land ¡occupa8on ¡ Acidifica8on ¡ Aqua8c ¡acidifica8on ¡ Eutrophica8on ¡ Aqua8c ¡eutrophica8on ¡ Global ¡warming ¡ Climate ¡change ¡ Non-­‑renewable ¡energy ¡ Resources ¡ Mineral ¡extrac8on ¡

LCA ¡AND ¡SEFA ¡METRICS/OUTPUTS: ¡

ANALYSED ¡TOOLS: ¡LCA ¡AND ¡SEFA ¡METRICS/OUTPUTS ¡ ¡

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4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

RESULTS ¡– ¡SEFAT ¡

SEFAt ¡(U.S. ¡EPA, ¡2012 ¡Database) ¡

¡

ERD ¡> ¡ISCO ¡(slight ¡difference) ¡

  • Water: ¡ISCO ¡> ¡ERD ¡ ¡ ¡← ¡ ¡ ¡Water ¡consump8on ¡oxidant ¡>> ¡Water ¡consump8onelectron-­‑donor ¡ ¡
  • Energy: ¡ISCO ¡≅ ¡ERD ¡
  • Air: ¡ISCO ¡< ¡ERD ¡ ¡← ¡ ¡GHGs ¡wells ¡perfora8on ¡ISCO ¡ ¡<< ¡GHGs ¡wells ¡perfora8on ¡ERD ¡
  • Material ¡and ¡waste: ¡ISCO ¡< ¡ERD ¡← ¡ ¡wells ¡ISCO ¡< ¡wells ¡ERD ¡

ISCO ¡ ERD ¡

Total ¡score ¡(same ¡weight ¡of ¡each ¡metric) ¡

0% ¡ 10% ¡ 20% ¡ 30% ¡ 40% ¡ 50% ¡ 60% ¡ 70% ¡ 80% ¡ 90% ¡ 100% ¡ Material ¡and ¡Waste ¡ Water ¡ Energy ¡ Air ¡ 0.0 ¡ 0.5 ¡ 1.0 ¡ 1.5 ¡ 2.0 ¡ 2.5 ¡ 3.0 ¡ 3.5 ¡ 4.0 ¡ ISCO ¡ ERD ¡ Air ¡ Energy ¡ Water ¡ Material ¡and ¡Waste ¡

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4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

RESULTS ¡– ¡SEFA ¡

SEFAm ¡(modified ¡Database) ¡

¡

ISCO ¡> ¡ERD ¡(slight ¡difference) ¡

  • Water: ¡ISCO ¡> ¡ERD ¡ ¡ ¡← ¡ ¡ ¡Water ¡consump8on ¡oxidant ¡>> ¡Water ¡consump8onelectron-­‑donor ¡ ¡
  • Energy: ¡ISCO ¡≅ ¡ERD ¡
  • Air: ¡ISCO ¡> ¡ERD ¡ ¡← ¡ ¡GHGs ¡Oxidant ¡ ¡>> ¡GHGs ¡electron-­‑donor ¡
  • Material ¡and ¡waste: ¡ISCO ¡< ¡ERD ¡← ¡ ¡wells ¡ISCO ¡< ¡wells ¡ERD ¡

ISCO ¡ ERD ¡

Total ¡score ¡(same ¡weight ¡of ¡each ¡metric) ¡

0% ¡ 10% ¡ 20% ¡ 30% ¡ 40% ¡ 50% ¡ 60% ¡ 70% ¡ 80% ¡ 90% ¡ 100% ¡ Material ¡and ¡Waste ¡ Water ¡ Energy ¡ Air ¡ 0.0 ¡ 0.5 ¡ 1.0 ¡ 1.5 ¡ 2.0 ¡ 2.5 ¡ 3.0 ¡ 3.5 ¡ 4.0 ¡ ISCO ¡ ERD ¡

Air ¡ Energy ¡ Water ¡ Material ¡and ¡Waste ¡

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4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

RESULTS ¡– ¡LCA, ¡CML-­‑IA ¡

CML-­‑IA ¡

¡

ISCO ¡> ¡ERD ¡ (twofold ¡difference) ¡

  • Ozone ¡layer ¡deple8on, ¡eutrophica8on ¡and ¡fossil ¡fuel ¡deple8on: ¡ISCO ¡< ¡ERD ¡
  • Global ¡warming, ¡human ¡toxicity, ¡acidifica8on ¡and ¡photochemical ¡smog: ¡ISCO ¡≅ ¡ERD ¡
  • Abio8c ¡deple8on ¡and ¡toxicity ¡effects ¡on ¡environmental ¡receptors: ¡ISCO ¡> ¡ERD ¡

Total ¡score: ¡Normaliza8on ¡EU25 ¡

ISCO ¡ ERD ¡

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4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

RESULTS ¡– ¡LCA, ¡IMPACT ¡2002+ ¡ ¡ ¡

IMPACT ¡2002+ ¡

ISCO ¡ ERD ¡

  • Ozone ¡layer ¡deple8on, ¡toxicity ¡effects ¡on ¡humans ¡and ¡environmental ¡receptors ¡and ¡land ¡occupa8on: ¡ISCO ¡< ¡ERD ¡
  • Global ¡warming ¡and ¡aqua8c ¡acidifica8on ¡ISCO ¡≅ ¡ERD ¡
  • Eutrophica8on ¡(Aqua8c), ¡mineral ¡extrac8on ¡and ¡respiratory ¡inorganics: ¡ISCO ¡> ¡ERD ¡

ISCO ¡< ¡ERD ¡(slight ¡difference) ¡

Total ¡score: ¡Normaliza8on ¡to ¡endpoints ¡

20 40 60 80 100

Carcinogens Non-carcinogens Respiratory inorganics Ionizing radiation Ozone layer depletion Respiratory organics Aquatic ecotoxicity Terrestrial ecotoxicity Terrestrial acid/nutri Land occupation Aquatic acidification Aquatic eutrophication Global warming Non-renewable energy Mineral extraction

%

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4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

Air ¡ CO2E ¡ NOX ¡ SOX ¡ PM10 ¡ kg ¡ Phase ¡1. ¡

12340 55.4 20.3 6.2

Phase ¡2. ¡

2378 4.6 2.4 0.7

Phase ¡3. ¡

3546 6.4 9.4 1.7

Phase ¡4. ¡

6638 19.5 25.6 2.4

Total ¡

24901 85.9 57.8 11.0

COMPARISON ¡SEFA ¡VS. ¡LCA ¡– ¡AIR ¡INVENTORY ¡

SEFA ¡modified ¡database ¡(SEFAm) ¡ SEFA ¡U.S. ¡EPA ¡database ¡(SEFAt) ¡ LCA ¡database ¡(LCA)* ¡ ¡

ISCO ¡ ERD ¡

Air ¡ CO2E ¡ NOX ¡ SOX ¡ PM10 ¡ kg ¡ Phase ¡1. ¡ 8687 ¡ 23.7 ¡ 14.3 ¡ 1.5 ¡ Phase ¡2. ¡ 25351 ¡ 20.4 ¡ 40.8 ¡ 4.5 ¡ Phase ¡3. ¡ 1795 ¡ 3.5 ¡ 6.8 ¡ 0.4 ¡ Phase ¡4. ¡ 4264 ¡ 8.9 ¡ 5.3 ¡ 1.6 ¡ Total ¡ 40096 ¡ 56.5 ¡ 67.2 ¡ 8.0 ¡ Air ¡ CO2E ¡ NOX ¡ SOX ¡ PM10 ¡ kg ¡ Phase ¡1. ¡ 18195 ¡ 81.5 ¡ 35.1 ¡ 2.9 ¡ Phase ¡2. ¡ 13211 ¡ 32.5 ¡ 46.0 ¡ 4.7 ¡ Phase ¡3. ¡ 1644 ¡ 7.8 ¡ 3.6 ¡ 0.2 ¡ Phase ¡4. ¡ 4304 ¡ 9.1 ¡ 5.3 ¡ 0.1 ¡ Total ¡ 37353 ¡ 130.9 ¡ 90.0 ¡ 7.9 ¡ Air ¡ CO2E ¡ NOX ¡ SOX ¡ PM10 ¡ kg ¡ Phase ¡1. ¡ 14887 ¡ 40.3 ¡ 24.4 ¡ 2.5 ¡ Phase ¡2. ¡ 2683 ¡ 5.7 ¡ 2.1 ¡ 0.4 ¡ Phase ¡3. ¡ 2516 ¡ 5.0 ¡ 9.3 ¡ 0.6 ¡ Phase ¡4. ¡ 9386 ¡ 19.4 ¡ 11.4 ¡ 1.7 ¡ Total ¡ 29472 ¡ 70.4 ¡ 47.2 ¡ 5.2 ¡ Air ¡ CO2E ¡ NOX ¡ SOX ¡ PM10 ¡ kg ¡ Phase ¡1. ¡ 31166 ¡ 139.7 ¡ 60.2 ¡ 5.0 ¡ Phase ¡2. ¡ 4163 ¡ 15.9 ¡ 6.7 ¡ 0.6 ¡ Phase ¡3. ¡ 2462 ¡ 11.6 ¡ 5.3 ¡ 0.3 ¡ Phase ¡4. ¡ 9469 ¡ 19.8 ¡ 11.6 ¡ 0.1 ¡ Total ¡ 47260 ¡ 187.0 ¡ 83.8 ¡ 6.0 ¡ Air ¡ CO2E ¡ NOX ¡ SOX ¡ PM10 ¡ kg ¡ Phase ¡1. ¡

6990 31.4 11.5 3.5

Phase ¡2. ¡

10892 32.0 45.5 8.3

Phase ¡3. ¡

2660 4.8 7.1 1.2

Phase ¡4. ¡

2574 7.6 9.8 0.9

Total ¡

23115 75.8 73.9 13.9

*CML ¡2001 ¡ Method ¡for ¡ CO2eq ¡

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4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

COMPARISON ¡SEFA ¡VS. ¡LCA ¡– ¡FOCUS ¡ON ¡GHG ¡EMISSIONS ¡(CO2E) ¡

SEFA ¡modified ¡database ¡(SEFAm) ¡ SEFA ¡U.S. ¡EPA ¡database ¡(SEFAt) ¡ LCA ¡database ¡(LCA) ¡

ISCO ¡ ERD ¡

Air ¡ CO2E ¡ NOX ¡ SOX ¡ PM10 ¡ kg ¡ Phase ¡1. ¡ 8687 ¡ 24 ¡ 14 ¡ 1,5 ¡ Phase ¡2. ¡ 25351 ¡ 20 ¡ 41 ¡ 4,5 ¡ Phase ¡3. ¡ 1795 ¡ 4 ¡ 7 ¡ 0,4 ¡ Phase ¡4. ¡ 4264 ¡ 9 ¡ 5 ¡ 1,6 ¡ Total ¡ 40096 ¡ 56 ¡ 67 ¡ 8 ¡ Air ¡ CO2E ¡ NOX ¡ SOX ¡ PM10 ¡ kg ¡ Phase ¡1. ¡ 18195 ¡ 81 ¡ 35 ¡ 3 ¡ Phase ¡2. ¡ 13211 ¡ 32 ¡ 46 ¡ 5 ¡ Phase ¡3. ¡ 1644 ¡ 8 ¡ 4 ¡ 0 ¡ Phase ¡4. ¡ 4304 ¡ 9 ¡ 5 ¡ 0 ¡ Total ¡ 37353 ¡ 131 ¡ 90 ¡ 8 ¡ Air ¡ CO2E ¡ NOX ¡ SOX ¡ PM10 ¡ kg ¡ Phase ¡1. ¡ 14887 ¡ 40 ¡ 24 ¡ 3 ¡ Phase ¡2. ¡ 2683 ¡ 6 ¡ 2 ¡ 0 ¡ Phase ¡3. ¡ 2516 ¡ 5 ¡ 9 ¡ 0,4 ¡ Phase ¡4. ¡ 9386 ¡ 19 ¡ 11 ¡ 1,6 ¡ Total ¡ 29472 ¡ 70 ¡ 47 ¡ 5 ¡ Air ¡ CO2E ¡ NOX ¡ SOX ¡ PM10 ¡ kg ¡ Phase ¡1. ¡ 31166 ¡ 140 ¡ 60 ¡ 5,0 ¡ Phase ¡2. ¡ 4163 ¡ 16 ¡ 7 ¡ 0,6 ¡ Phase ¡3. ¡ 2462 ¡ 12 ¡ 5 ¡ 0,3 ¡ Phase ¡4. ¡ 9469 ¡ 20 ¡ 12 ¡ 0,1 ¡ Total ¡ 47260 ¡ 187 ¡ 84 ¡ 6 ¡ Air ¡ CO2E ¡ NOX ¡ SOX ¡ PM10 ¡ kg ¡ Phase ¡1. ¡

6990 31.4 11.5 3.5

Phase ¡2. ¡

10892 32.0 45.5 8.3

Phase ¡3. ¡

2660 4.8 7.1 1.2

Phase ¡4. ¡

2574 7.6 9.8 0.9

Total ¡

23115 75.8 73.9 13.9

Air ¡ CO2E ¡ NOX ¡ SOX ¡ PM10 ¡ kg ¡ Phase ¡1. ¡

12340 55.4 20.3 6.2

Phase ¡2. ¡

2378 4.6 2.4 0.7

Phase ¡3. ¡

3546 6.4 9.4 1.7

Phase ¡4. ¡

6638 19.5 25.6 2.4

Total ¡

24901 85.9 57.8 11.0

CO2E ¡ % ¡ 22 ¡ 63 ¡ 4 ¡ 11 ¡ CO2E ¡ % ¡ 49 ¡ 35 ¡ 4 ¡ 12 ¡ CO2E ¡ % ¡ 51 ¡ 9 ¡ 9 ¡ 32 ¡ CO2E ¡ % ¡ 66 ¡ 9 ¡ 5 ¡ 20 ¡ CO2E ¡ % ¡

50 10 14 27

CO2E ¡ % ¡

30 47 12 11

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4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

COMPARISON ¡SEFA ¡VS. ¡LCA ¡– ¡FOCUS ¡ON ¡GHG ¡EMISSIONS ¡(CO2E) ¡

CriPcal ¡assumpPons: ¡

SEFA ¡t ¡ ¡ SEFAm ¡and ¡LCA ¡ ¡ ¡ ExcavaPon ¡(well ¡drilling) ¡ 9.3 ¡L ¡Diesel/m ¡well ¡ ¡ ¡1.75 ¡ ¡L ¡Diesel/m ¡well ¡(Lemming ¡et ¡al.,2012) ¡

¡Phase ¡1. ¡Site ¡prepara8on ¡

Lemming ¡G. ¡et ¡al. ¡(2012), ¡Is ¡there ¡an ¡environmental ¡benefit ¡from ¡remedia*on ¡of ¡a ¡contaminated ¡site? ¡Combined ¡assessments ¡of ¡the ¡risk ¡reduc*on ¡and ¡life ¡cycle ¡impact ¡of ¡remedia*on, ¡Journal ¡of ¡ Environmental ¡Management ¡112: ¡392-­‑403 ¡

ISCO ¡ ERD ¡

Construc8on ¡ material: ¡ 60% ¡Concrete ¡ 40% ¡PVC ¡

0 ¡ 5000 ¡ 10000 ¡ 15000 ¡ 20000 ¡ 25000 ¡ 30000 ¡ 35000 ¡ SEFAt ¡ SEFAm ¡ LCA ¡

CO2 ¡eq ¡(kg) ¡

0 ¡ 5000 ¡ 10000 ¡ 15000 ¡ 20000 ¡ 25000 ¡ 30000 ¡ 35000 ¡ SEFAt ¡ SEFAm ¡ LCA ¡ Others ¡ Electricity ¡ Offsite ¡services ¡ Chemicals ¡ Construc8on ¡material ¡ Transport ¡ Excava8on ¡

SEFAt ¡ ¡+ ¡SEFAm ¡ LCA ¡ ¡ ¡(Ecoinvent) ¡ Diesel ¡emissions ¡ 4.3 ¡kg ¡CO2/ ¡L ¡Diesel ¡ 3 ¡kg ¡CO2/ ¡L ¡Diesel ¡

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SLIDE 16

4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

ISCO ¡

COMPARISON ¡SEFA ¡VS. ¡LCA ¡– ¡FOCUS ¡ON ¡GHG ¡EMISSIONS ¡(CO2E) ¡

¡SEFA ¡ LCA ¡ Metrics ¡ SEFA ¡t ¡ SEFAm ¡ Ecoinvent3 ¡ Chemicals ¡ 1.7 ¡tonCO2/ ¡ton ¡chemicals ¡ 4 ¡tonCO2/ton ¡KMnO4 ¡(Sigriest ¡et ¡al.,2011) ¡ 1.60 ¡tonCO2/ton ¡KMnO4 ¡ 0.49 ¡tonCO2/ ¡ton ¡molasses ¡ 0.33 ¡tonCO2/ ¡ton ¡molasses ¡ Transport ¡ ¡ 1.6 ¡kgCO2/km ¡ 0.6 ¡kgCO2/km ¡(ISPRA, ¡2013; ¡ACI, ¡2013) ¡ F ¡(type ¡of ¡vehicle) ¡

Phase ¡2. ¡Site ¡Opera8on ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

Siegrist ¡et ¡al. ¡(2011) ¡“In ¡Situ ¡Chemical ¡Oxida*on ¡for ¡Groundwater ¡Remedia*on”, ¡SERDP ¡and ¡ESTCP ¡ ISPRA ¡(2013) ¡SINAnet ¡ ACI ¡(2013) ¡Sta*s*cal ¡Yearbook ¡2013 ¡

ERD ¡

CriPcal ¡assumpPons: ¡

0 ¡ 5000 ¡ 10000 ¡ 15000 ¡ 20000 ¡ 25000 ¡ 30000 ¡ SEFAt ¡ SEFAm ¡ LCA ¡ 0 ¡ 5000 ¡ 10000 ¡ 15000 ¡ 20000 ¡ 25000 ¡ 30000 ¡ SEFAt ¡ SEFAm ¡ LCA ¡ Others ¡ Electricity ¡ Offsite ¡services ¡ Chemicals ¡ Construc8on ¡material ¡ Transport ¡ Excava8on ¡

CO2 ¡eq ¡(kg) ¡

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SLIDE 17

4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

LCA ¡RESULTS: ¡COMPARISON ¡OF ¡IMPACT ¡ASSESSMENT ¡METHODOLOGIES ¡ Comparison ¡of ¡IMPACT ¡2002+ ¡and ¡CML-­‑IA ¡methodologies: ¡ ¡

CML-­‑IA ¡ IMPACT ¡2002+ ¡ ¡

DeplePon ¡of ¡minerals ¡ ISCO ¡ ISCO ¡ DeplePon ¡of ¡fossil ¡fuels ¡ ERD ¡ ERD ¡ Ozone ¡layer ¡deplePon ¡ ¡ ERD ¡ ERD ¡ Photochemical ¡oxidaPon ¡ ERD ¡ ERD ¡ Global ¡warming ¡ ERD ¡ ERD ¡ AcidificaPon ¡ ERD ¡ ERD ¡ EutrophicaPon ¡ ERD ¡ ISCO ¡ Toxicity ¡effects ¡on ¡humans ¡ ISCO ¡ ERD ¡ Toxicity ¡effects ¡on ¡environmental ¡receptors ¡ ISCO ¡ ERD ¡

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SLIDE 18

4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

EutrophicaPon ¡ LCA ¡RESULTS: ¡COMPARISON ¡OF ¡IMPACT ¡ASSESSMENT ¡METHODOLOGIES ¡

¡79% ¡KMnO4 ¡ producPon ¡ ¡ ¡ 95% ¡sugar ¡beet ¡ culPvaPon ¡ ¡ 98% ¡sugar ¡beet ¡ culPvaPon ¡ ¡ ¡ 40% ¡ ¡KMnO4 ¡ producPon ¡ 25% ¡well ¡drilling ¡ 15% ¡construcPon ¡ material ¡ 9% ¡transport ¡ ¡ 39% ¡well ¡drilling ¡ 33% ¡construcPon ¡material ¡ 13% ¡transport ¡ ¡

CML ¡(kg ¡PO4

3-­‑ ¡equivalents) ¡

Impact ¡2002+ ¡(kg ¡PO4

3-­‑ ¡equivalents ¡into ¡

a ¡P-­‑limited ¡water ¡) ¡only ¡aqua8c ¡

¡78% ¡KMnO4 ¡ producPon ¡ ¡ ¡ 64% ¡Bitumen ¡ 21% ¡PVC ¡

N-­‑containing ¡compounds ¡and ¡ phosphates ¡in ¡groundwater ¡long ¡ term ¡not ¡considered ¡ (characteriza8on ¡factor ¡= ¡0) ¡

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SLIDE 19

4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

Fresh ¡water ¡ecotoxicity ¡ LCA ¡RESULTS: ¡COMPARISON ¡OF ¡IMPACT ¡ASSESSMENT ¡METHODOLOGIES ¡

¡79% ¡KMnO4 ¡ producPon ¡ ¡ ¡ 76% ¡KMnO4 ¡ producPon ¡ 98% ¡PVC ¡pipes ¡ 35% ¡ ¡KMnO4 ¡ producPon ¡ 48% ¡transport ¡ ¡ 72% ¡transport ¡

CML ¡(kg ¡1,4-­‑dichlorobenzene ¡ equivalents) ¡ Impact ¡2002+ ¡(kg ¡triethylene ¡glycol ¡ equivalents ¡in ¡water) ¡

¡66% ¡tap ¡water ¡ producPon ¡ ¡ 17% ¡KMnO4 ¡ producPon ¡ ¡ 84% ¡KMnO4 ¡ producPon ¡ ¡ ¡96% ¡sugar ¡beet ¡ culPvaPon ¡

0 ¡ 500000 ¡ 1000000 ¡ 1500000 ¡ 2000000 ¡ 2500000 ¡ ISCO ¡ ERD ¡ Aluminium ¡in ¡water ¡ Aluminium ¡in ¡air ¡ Aluminium ¡in ¡ground ¡ Copper ¡in ¡water ¡ Copper ¡in ¡air ¡ Zinc ¡in ¡water ¡ Copper ¡in ¡ground ¡ An8mony ¡in ¡water ¡ Barium ¡in ¡water ¡ Zinc ¡in ¡ground ¡

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SLIDE 20

4th ¡Interna*onal ¡Conference ¡on ¡Sustainable ¡Remedia*on-­‑ ¡SustRem ¡2016 ¡ ¡

CONCLUSIONS ¡

  • ­‑

In ¡ this ¡ work ¡ we ¡ showed ¡ the ¡ first ¡ results ¡ of ¡ an ¡ ongoing ¡ study ¡ aimed ¡ at ¡ comparing ¡ the ¡ environmental ¡footprint ¡of ¡clean-­‑up ¡technologies ¡provided ¡by ¡different ¡level ¡3 ¡tools. ¡

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Results ¡show ¡that ¡star8ng ¡from ¡the ¡same ¡project ¡data ¡the ¡results ¡may ¡differ ¡significantly ¡ depending ¡on ¡the ¡tool ¡and ¡impact ¡characteriza8on ¡method ¡(for ¡LCA) ¡employed ¡

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In ¡par8cular, ¡some ¡assump8ons ¡showed ¡to ¡cri8cally ¡affect ¡the ¡outcome ¡of ¡the ¡assessment ¡ (e.g. ¡CO2 ¡emission ¡factors ¡for ¡well ¡drilling ¡or ¡reagent ¡produc8on) ¡

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This ¡result ¡suggests ¡that ¡the ¡blind ¡use ¡of ¡these ¡tools ¡could ¡lead ¡to ¡wrong ¡conclusions ¡thus ¡ affec8ng ¡the ¡regulator’s ¡decision ¡

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Hence, ¡ we ¡ would ¡ suggest ¡ to ¡ perform ¡ a ¡ sensi8vity ¡ analysis ¡ with ¡ regard ¡ to ¡ the ¡ cri8cal ¡ parameters, ¡ to ¡ possibly ¡ compare ¡ the ¡ results ¡ of ¡ different ¡ tools ¡ and ¡ different ¡ impact ¡ characteriza8on ¡methods ¡

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Taking ¡ into ¡ considera8on ¡ the ¡ variability ¡ of ¡ the ¡ results, ¡ the ¡ decision ¡ on ¡ the ¡ remedia8on ¡ strategy ¡should ¡not ¡be ¡based ¡only ¡on ¡the ¡numerical ¡result ¡of ¡the ¡tool ¡but ¡on ¡a ¡stakeholder ¡ evalua8on ¡relying ¡also ¡on ¡social ¡and ¡economical ¡sustainability ¡criteria ¡