potabilizzazione delle acque - Ingegneria Civile, Architettura

Gruppo di lavoro
GESTIONE IMPIANTI DI DEPURAZIONE
DICATAM - Università degli Studi di Brescia
50
a
Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
POTABILIZZAZIONE DELLE ACQUE:
 INQUINANTI EMERGENTI
 VERIFICHE DI FUNZIONALITA’
 RISPARMIO ENERGETICO
Giovedì, 19 giugno 2014
Auditorium
Via Dante, 1
Mortara (PV)
Coordinatore: Prof. Ing. Carlo COLLIVIGNARELLI
Con la collaborazione di:
Facoltà di Ingegneria
Università degli Studi di Pavia
Con il contributo di:
RELATORI
Ing. Alessandro ABBÀ
Assegnista di Ricerca di Ingegneria Sanitaria-Ambientale,
Università di PAVIA
Ing. Pier Carlo ANGLESE
Direttore tecnico Gruppo CAP Holding, Assago (MI)
Prof. Giorgio BERTANZA
Ordinario di Ingegneria Sanitaria-Ambientale, Università di
BRESCIA
Ing. Michela BIASIBETTI
Assegnista di Ricerca di Ingegneria Sanitaria-Ambientale,
Università di BRESCIA
Geom. Francesco CALZA
Responsabile del settore Ricerca perdite e gestione delle
pressioni, Iren Emilia S.p.A., DOT REGGIO EMILIA
Ing. Matteo CANATO
Assegnista di Ricerca di Ingegneria Sanitaria-Ambientale,
Università di BRESCIA
Ing. Federico CASTAGNOLA
Dottorando di Ricerca di Ingegneria Sanitaria-Ambientale,
Università di PAVIA
Prof. Carlo CIAPONI
Ordinario di Costruzioni Idrauliche, Presidente della Facoltà
di Ingegneria, Università di PAVIA
Prof. Carlo COLLIVIGNARELLI
Ordinario di Ingegneria Sanitaria-Ambientale, Università di
BRESCIA
Ing. Maria Cristina COLLIVIGNARELLI
Ricercatrice di Ingegneria Sanitaria-Ambientale, Università di
PAVIA
Ing. Barbara Marianna CROTTI
Esperto pianificazione Servizio Idrico - ASMare S.r.l. – Gruppo
ASMortara S.p.A., Mortara (PV)
Ing. Luciano FRANCHINI
Direttore del Consiglio di Bacino Veronese, VERONA
Ing. Riccardo MONTI
Tecnico reti ed impianti - ASMare S.r.l. – Gruppo ASMortara
S.p.A., Mortara (PV)
Prof. Sergio PAPIRI
Associato di Costruzioni idrauliche, Università di PAVIA
Ing. Valentino PIRAMIDE
Responsabile Impianti Idrici Iren Emilia S.p.A., DOT PARMA
Prof. Vincenzo RIGANTI
Già Ordinario di Chimica merceologica, Università di PAVIA
P.i. Francesco SIRIO
Responsabile Funzione Idrico A2A Ciclo Idrico S.p.A., BRESCIA
Ing. Sabrina SORLINI
Ricercatrice di Ingegneria Sanitaria-Ambientale, Università di
BRESCIA
Ing. Eros TASSI
Libero professionista, MILANO
Dott. Enrico VESCHETTI
Ricercatore, Istituto Superiore di Sanità, ROMA
Ing. Chiara ZIVERI
Ingegnere Iren Emilia S.p.A., DOT REGGIO EMILIA
MATTINO
POMERIGGIO
Presiedono: P. C. Anglese , G. Bertanza
8:30 Registrazione dei partecipanti
9:00 Indirizzi di saluto
9:15 Introduzione al Convegno
Carlo Collivignarelli
Presiedono: C. Ciaponi, L. Franchini
9:30
Inquadramento normativo
Vincenzo Riganti
9:50
Inquinanti emergenti: effetti sulla salute e monitoraggio nei sistemi
di approvvigionamento idropotabile
Enrico Veschetti
14:00
Indagine sul consumo energetico degli impianti di potabilizzazione
Sabrina Sorlini, Michela Biasibetti
14:15
CONSUMI DI ENERGIA ELETTRICA E RISPARMIO ENERGETICO: ESPERIENZE
DEI GESTORI
- Impianti gestiti da A2A Brescia
Francesco Sirio
- Impianti gestiti da ENIA Parma
Valentino Piramide
- Impianti gestiti da ENIA Reggio Emilia
Chiara Ziveri, Francesco Calza
10:10
VERIFICHE DI FUNZIONALITA’: CASI DI STUDIO CON
PROBLEMATICHE QUALITATIVE EMERGENTI
- Impianti gestiti da ASMare Mortara (PV)
Riccardo Monti
- Il caso degli impianti di Cremona
Sabrina Sorlini
- Il caso degli impianti di Mortara (PV)
15:15 TAVOLA ROTONDA SECONDA PARTE
L’impianto di “S. Albino”
Maria Cristina Collivignarelli, Alessandro Abbà
L’impianto di “Piazza Marsala”
Barbara Marianna Crotti
L’impianto di “Guallina”
Matteo Canato, Federico Castagnola
- Il caso dell’impianto di Caprarola (VT)
Michela Biasibetti
11:10 PAUSA
11:30
Sistemi di gestione dell’energia
Eros Tassi
11:45
Consumi energetici dei sistemi di adduzione e distribuzione
Sergio Papiri
12:00
TAVOLA ROTONDA PRIMA PARTE
13:00
PAUSA PRANZO
15:45 VISITA AGLI IMPIANTI DI POTABILIZZAZIONE GESTITI DA ASMortara
(PV)
PRESENTAZIONE DELLA GIORNATA DI STUDIO
Nel maggio 1998, presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Brescia, si è
costituito il GRUPPO DI LAVORO sulla GESTIONE DEGLI IMPIANTI DI
DEPURAZIONE, che coinvolge circa duecento tra ricercatori universitari e tecnici
gestori di impianti, con l’obiettivo di studiare le tematiche più importanti sulla
gestione degli impianti di depurazione, attraverso un’iniziativa avente carattere di
continuità. Nel corso degli anni, il Gruppo di lavoro si è occupato di diverse
problematiche inerenti la gestione degli impianti di depurazione e
potabilizzazione: criteri di monitoraggio, verifiche di funzionalità, smaltimento
dei fanghi, gestione delle acque meteoriche, costi e tariffazione, sistemi di
distribuzione dell’acqua potabile, riutilizzo delle acque di scarico, certificazione
ambientale, emissioni odorigene, ecc. I risultati dei lavori sono stati presentati in
numerose Giornate di Studio e sono stati raccolti in volumi pubblicati da vari
Editori: Il Sole 24 Ore, CIPA, Aracne, CLUB.
Le verifiche di funzionalità hanno rappresentato, storicamente, uno degli aspetti
più qualificanti ed innovativi della cultura tecnica dei gestori degli impianti di
trattamento delle acque. Contemporaneamente, a questo argomento il mondo
della ricerca ha dedicato, ormai da molti anni, particolare attenzione, tradottasi in
approfondimenti teorico/pratici che hanno condotto alla messa a punto di
metodologie sempre meglio perfezionate. Diverse sono le verifiche di funzionalità,
applicabili all’impianto nel suo complesso o alle singole unità di trattamento. Tra
queste, di interesse risultano le verifiche atte a valutare la capacità di rimozione di
determinati inquinanti e il consumo di energia elettrica associato alle fasi di
trattamento e alle reti di distribuzione. Le prestazioni depurative dei sistemi di
trattamento risultano di particolare importanza nel caso di impianti che trattano
acque caratterizzate da problematiche emergenti (presenza di arsenico,
cianobatteri, cianotossine, ecc.). In aggiunta, l’efficientamento energetico
rappresenta un aspetto rilevante, se si considera che In Italia il consumo totale
nazionale di energia elettrica è pari a circa 300 miliardi di kWh e, di questi, si
stima che circa il 2% sia assorbito dal servizio idrico integrato.
Il convegno ha l’obiettivo di illustrare le problematiche della potabilizzazione
delle acque, con particolare attenzione agli inquinanti emergenti, alle verifiche di
funzionalità degli impianti, alle possibilità di risparmio offerte da una oculata
gestione. Oltre ad un inquadramento sugli aspetti normativi, tossicologici,
tecnologici e gestionali, è prevista la presentazione di diversi casi di studio,
riguardanti sia l’applicazione delle verifiche di funzionalità sia l’efficientamento
energetico. L’iniziativa vede l’intervento di esperti del settore della
potabilizzazione delle acque e, in particolare, si segnala la partecipazione di un
rappresentante dell’Istituto Superiore di Sanità.
L’iniziativa è rivolta a ricercatori universitari, gestori di impianti, esponenti degli
Enti di controllo e, in generale, operatori del settore.
i
PRESENTAZIONE DEL GRUPPO DI LAVORO
Gruppo di lavoro
GESTIONE IMPIANTI DI DEPURAZIONE
Cattedra di Ingegneria sanitaria-ambientale
Dipartimento DICATAM, Università degli Studi di Brescia
Nel maggio 1998, presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Brescia, si è costituito il
GRUPPO DI LAVORO sulla GESTIONE DEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE (che, di
fatto, ha avuto origine dal 3° Seminario di Studio in Ingegneria Sanitaria-Ambientale “La gestione e
l’upgrading degli impianti a fanghi attivi”, Brescia, Facoltà di Ingegneria, 4 e 5 dicembre 1997),
coinvolgendo sia ricercatori universitari sia numerosi tecnici gestori di impianti, con l’obiettivo di
studiare le tematiche più importanti sulla gestione degli impianti di depurazione, attraverso
un’iniziativa avente carattere di continuità.
Durante i primi due anni di attività, il Gruppo di lavoro si è occupato di diverse problematiche
inerenti la gestione degli impianti di depurazione municipali. La rielaborazione di tutto il
materiale raccolto si è concretizzata nella pubblicazione del volume “La gestione degli impianti di
depurazione delle acque di scarico”, edito da Il Sole 24 Ore (ottobre 2000).
Un’altra importante tematica di cui il Gruppo di lavoro si è occupato è rappresentata dal capitolato
d’oneri per la gestione degli impianti di depurazione. Anche in questo caso, il lavoro è approdato
ad una proposta che è stata pubblicata, come inserto speciale, sul n. 7 (2001) della rivista “Ambiente
& Sicurezza” de Il Sole 24 Ore.
L’attività del Gruppo di lavoro, che nel frattempo ha visto l’adesione di numerosi altri tecnici e
ricercatori (oggi i partecipanti sono circa 200), si è poi rivolta verso l’approfondimento di numerose
altre tematiche di attualità ed interesse.
Nel corso del 2002 si è concluso il lavoro (che ha preso avvio nel gennaio 2000) relativo agli
impianti di depurazione che ricevono significativi contributi in termini di acque reflue
industriali (includendo in questa “categoria” sia gli impianti municipali che trattano liquami con
importante componente industriale, sia gli impianti a servizio di consorzi industriali), che ha
portato alla pubblicazione del volume “La gestione delle acque industriali”, edito da Il Sole 24 Ore
(gennaio 2003). Nel 2003 è invece terminata l’attività del sottogruppo che si è occupato degli
impianti di trattamento rifiuti liquidi, concretizzatasi nella pubblicazione del Manuale di
Ingegneria sanitaria-ambientale ”La gestione degli impianti di trattamento di rifiuti liquidi”, edito
da CIPA nel maggio 2005.
Nel settembre 2002 sono stati avviati cinque nuovi sottogruppi, che hanno affrontato i seguenti
argomenti:
 il trattamento e smaltimento dei fanghi di depurazione, conclusosi con la pubblicazione del
volume ”L’ottimizzazione del trattamento e smaltimento dei fanghi da depurazione delle acque
reflue urbane” (CIPA Editore, giugno 2004);
 le problematiche concernenti le acque destinate al consumo umano, che ha portato alla stesura
del volume ”Acque ad uso umano: dalle acque di rete a quelle confezionate”, edito da CIPA nel
dicembre 2005. Il sottogruppo ha successivamente affrontato due ulteriori tematiche: l’influenza
dei sistemi di distribuzione sulla qualità delle acque potabili (che ha portato alla pubblicazione
del volume “Influenza dei sistemi di distribuzione sulla qualità dell'acqua potabile”, Aracne
Editrice, settembre 2007) e la rimozione dell’arsenico dalle acque ad uso umano (che si è
concretizzato nella pubblicazione del volume ”L’arsenico nelle acque destinate al consumo
ii
PRESENTAZIONE DEL GRUPPO DI LAVORO



umano – Esperienze e applicazioni delle tecnologie di rimozione dell’arsenico e aspetti
gestionali”, Ed. Flaccovio, febbraio 2011);
la gestione delle acque meteoriche di dilavamento, che si è concluso con la redazione
dell’omonimo volume (CIPA Editore, novembre 2006);
il riutilizzo delle acque di scarico, che ha portato alla pubblicazione delle monografie
“Riutilizzo delle acque reflue con destinazione d’uso Industriale” (CIPA Editore, ottobre 2007)
e “Riutilizzo delle acque reflue industriali per uso interno” (CIPA Editore, novembre 2009);
la certificazione ambientale nell’ambito del ciclo integrato dell’acqua, che si è concretizzato
con la stesura del volume “Ecogestione nel servizio idrico integrato: elementi per l'applicazione
della norma ISO 14001:04” (Aracne Editrice, gennaio 2007).
Nel 2007 sono stati avviati inoltre altri due sottogruppi: il primo si è occupato della gestione dei
piccoli impianti di depurazione delle acque reflue urbane ed ha pubblicato la monografia “La
gestione dei piccoli impianti di depurazione” (CIPA Editore, maggio 2010), il secondo ha
affrontato il problema degli odori negli impianti di depurazione e nelle piattaforme che trattano
rifiuti liquidi.
Successivamente, nel 2010, hanno preso avvio tre nuovi sottogruppi: il primo si è occupato della
verifiche di funzionalità di impianti e infrastrutture del ciclo idrico integrato (che ha portato alla
pubblicazione del volume “Impianti di trattamento acque: verifiche di funzionalità e collaudo Manuale operativo”, Hoepli Ed., ottobre 2012), il secondo ha affrontato il tema
dell’autorizzazione integrata ambientale degli impianti di trattamento acque (che ha pubblicato il
volume “Autorizzazione integrata ambientale – Impianti di trattamento acque e rifiuti liquidi”,
CIPA Editore, ottobre 2012), il terzo quello del risparmio energetico nell’ambito del servizio
idrico integrato (che ha pubblicato i volumi “Consumi elettrici ed efficienza energetica nel
trattamento delle acque reflue”, Maggioli Editore, novembre 2013, e “Il risparmio energetico nei
sistemi di approvvigionamento idropotabile: captazione, trattamento e distribuzione”, Maggioli
Editore, giugno 2014).
Infine, nel luglio 2013 sono stati avviati due nuovi sottogruppi: il primo si occupa della gestione dei
processi MBR nel trattamento di reflui urbani e industriali; il secondo riguarda la massimizzazione
del recupero di materia ed energia negli impianti di depurazione.
Le attività del Gruppo di Lavoro Gestione Impianti di Depurazione sono aperte a chiunque sia
interessato, sia che provenga da aziende private, sia che provenga da Enti pubblici,
indipendentemente dal campo prevalente di attività (gestione, progettazione, ricerca, controllo ecc.).
Per informazioni:
Prof. Giorgio Bertanza (030 371.1301)
Prof. Mentore Vaccari (030 371.1300)
Sito web: http://dicata.ing.unibs.it/sanitaria/GdL/
E-mail: [email protected] - Fax: 030 3711312
iii
PRESENTAZIONE DEL GRUPPO DI LAVORO
PUBBLICAZIONI
Monografie
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. La gestione degli impianti di
depurazione delle acque di scarico. A cura di C. Collivignarelli, V. Riganti, M. Pergetti, Ed. Il
Sole 24 Ore, Milano, ottobre 2000
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. Proposta di capitolato d’oneri per la
gestione degli impianti di depurazione. Inserto in Ambiente & Sicurezza n. 7 (2001), 10 aprile
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. La gestione delle acque di scarico
industriali. A cura di F. Avezzù, C. Collivignarelli, V. Riganti, Ed. Il Sole 24 Ore, Milano, gennaio
2003
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. La tariffazione degli scarichi
industriali, n. 1 (gennaio) vol. XXXIII (2004) IA - Ingegneria Ambientale, pag. 26-42
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. Ottimizzazione del trattamento e
smaltimento dei fanghi da depurazione delle acque reflue urbane. A cura di G. Bertanza, R.
Bianchi, M. Ragazzi, Volume Collana Ambiente, Ed. Cipa, Milano, giugno 2004
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. La gestione degli impianti di
trattamento di rifiuti liquidi. A cura di C. Collivignarelli, F. Avezzù, V. Riganti, Manuale di
Ingegneria ambientale, volume 5, Ed. Cipa, Milano, maggio 2005
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. Acque ad uso umano: dalle acque di
rete a quelle confezionate. A cura di C. Collivignarelli, S. Sorlini, Volume Collana Ambiente, Ed.
Cipa, Milano, dicembre 2005
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. La Gestione delle acque meteoriche di
dilavamento. A cura di G. Bertanza, S. Papiri, Manuale di Ingegneria ambientale, volume 5, Ed.
Cipa, Milano, novembre 2006
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. Ecogestione nel servizio idrico
integrato: elementi per l'applicazione della norma ISO 14001:04. A cura di R. Canziani, E.
Perotto, M. Vaccari, Aracne Editrice, Roma, gennaio 2007
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. Influenza dei sistemi di distribuzione
sulla qualità dell'acqua potabile. A cura di C. Collivignarelli, S. Sorlini, Aracne Editrice, Roma,
settembre 2007
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. Riutilizzo delle acque reflue con
destinazione d’uso industriale. A cura di F. Avezzù, S. Cavallari, M. Anselmi, Volume Collana
Ambiente, Ed. Cipa, Milano, ottobre 2007
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. Riutilizzo delle acque reflue industriali
per uso interno. A cura di M. Vaccari, M.C. Zanetti, Volume Collana Ambiente, Ed. Cipa, Milano,
novembre 2009
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. La gestione dei piccoli impianti di
depurazione. A cura di F. Avezzù, L. Falletti, V. Riganti, Manuale di Ingegneria Ambientale, Ed.
Cipa, Milano, maggio 2010
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. L’arsenico nelle acque destinate al
consumo umano – Esperienze e applicazioni delle tecnologie di rimozione dell’arsenico e aspetti
gestionali. A cura di C. Collivignarelli, V. Riganti, S. Sorlini, Ed. Flaccovio, Palermo, febbraio
2011
iv
PRESENTAZIONE DEL GRUPPO DI LAVORO
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. Impianti di trattamento acque:
verifiche di funzionalità e collaudo - Manuale operativo. A cura di G. Bertanza e C.
Collivignarelli, Ed. Hoepli, Milano, ottobre 2012
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. Autorizzazione integrata ambientale –
Impianti di trattamento acque e rifiuti liquidi. A cura di C. Collivignarelli, V. Riganti, S. Sorlini,
Ed. Cipa, Milano, ottobre 2012
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. Consumi elettrici ed efficienza
energetica nel trattamento delle acque reflue. A cura di M. Campanelli, P. Foladori, M. Vaccari,
Ed. Maggioli, Santarcangelo di Romagna (RN), novembre 2013
Gruppo di lavoro “Gestione degli impianti di depurazione”. Il risparmio energetico nei sistemi di
approvvigionamento idropotabile: captazione, trattamento e distribuzione. A cura di C.
Collivignarelli, S. Sorlini, Ed. Maggioli, Santarcangelo di Romagna (RN), giugno 2014
LE GIORNATE DI STUDIO GdL
3a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“LA GESTIONE E L’UPGRADING DEGLI IMPIANTI A FANGHI ATTIVI”
Facoltà di Ingegneria - Università di Brescia - BRESCIA, 4-5 dicembre 1997
5a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“LA GESTIONE DEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE: aspetti normativi e sicurezza”
Facoltà di Ingegneria - Università di Brescia - BRESCIA, 9 aprile 1999
7a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“LA GESTIONE DEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE: monitoraggio, collaudo e verifiche di
funzionalità”
Facoltà di Scienze MM. FF. NN. - Università dell’Insubria - VARESE, 21 maggio 1999
9a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“LA GESTIONE DEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE: upgrading”
Centro Convegni AMGA - GENOVA, 11 giugno 1999
10a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“LA GESTIONE DEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE: gestione, manutenzione e controllo”
Università Cattolica del Sacro Cuore - PIACENZA, 28 settembre 1999
11a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“LA GESTIONE DEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE: trattamento di reflui speciali ed aspetti
economici”
Centro Congressi Terme di Salice - SALICE TERME (PV), 15 ottobre 1999
12a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“LA GESTIONE DEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE: linee guida per conseguire l’efficacia,
l’efficienza e l’economicità del servizio”
Facoltà di Ingegneria - Università di Brescia - BRESCIA, 10 dicembre 1999
15a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“LA GESTIONE DEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE: il trattamento degli scarichi industriali negli
impianti pubblici: aspetti normativi ed amministrativi”
PAESE (TV), 25 maggio 2001
v
PRESENTAZIONE DEL GRUPPO DI LAVORO
17a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“SCARICHI DI ACQUE REFLUE IN AREE SENSIBILI: aspetti normativi ed implicazioni e
impiantistiche”
Università di Bologna – BOLOGNA, 12 ottobre 2001
18a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“SCARICHI INDUSTRIALI IN FOGNATURA: pretrattamento, collettamento, tariffazione”
Facoltà di Ingegneria - Università di Brescia – BRESCIA, 8 febbraio 2002
19a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“IMPIANTI DI DEPURAZIONE DI ACQUE DI SCARICO CON SIGNIFICATIVA COMPONENTE INDUSTRIALE:
aspetti impiantistici e gestionali”
Centro Convegni AMGA – GENOVA, 4 giugno 2002
20a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“IMPIANTI DI TRATTAMENTO DI RIFIUTI LIQUIDI: problematiche gestionali”
Facoltà di Ingegneria - Università di Brescia – BRESCIA, 13 dicembre 2002
22a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“LA GESTIONE DEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE: ottimizzazione del trattamento-smaltimento dei
fanghi”
Aula del Quattrocento, Università di Pavia – PAVIA, 26 giugno 2003
23a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“La gestione degli impianti di depurazione: IL RIUTILIZZO DELLE ACQUE REFLUE RISPARMIO
IDRICO E RIDUZIONE DELL’IMPATTO SULL’AMBIENTE (DM del 12/06/03 n° 185)”
Palazzo Cittanova, CREMONA, 20 novembre 2003
24a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“ACQUE DESTINATE AL CONSUMO UMANO”
Facoltà di Ingegneria - Università di Brescia – BRESCIA, 12 dicembre 2003
25a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“ECOGESTIONE NEL SERVIZIO IDRICO INTEGRATO: elementi per una certificazione ambientale”
Politecnico di Milano, sede di Como - COMO, 2 aprile 2004
26a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“La gestione degli impianti di depurazione: IL RIUTILIZZO DELLE ACQUE REFLUE ASPETTI
IMPIENTISTICI E GESTIONALI”
Centro congressi VeronaFiere, VERONA, 16 aprile 2004
27a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
"POTABILIZZAZIONE DELLE ACQUE: aspetti normativi, tecnici e gestionali"
Facoltà di Ingegneria - Università di Brescia - BRESCIA, 11 febbraio 2005
28a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“GESTIONE DELLE ACQUE METEORICHE DI DILAVAMENTO: un approccio integrato”
Università dell’Insubria, Facoltà di Scienze MM.FF.NN. – VARESE, 6 maggio 2005
29a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
"INFLUENZA DEI SISTEMI DI DISTRIBUZIONE SULLA QUALITÀ DELL’ACQUA POTABILE"
Centro Convegni AMGA –GENOVA, 18 novembre 2005
30a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
"LA GESTIONE DELLE ACQUE METEORICHE DI DILAVAMENTO NELLE AREE URBANE E INDUSTRIALI"
Facoltà di Ingegneria - Università di Brescia - BRESCIA, 3 febbraio 2006
vi
PRESENTAZIONE DEL GRUPPO DI LAVORO
31a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“LA CERTIFICAZIONE AMBIENTALE DEL SERVIZIO IDRICO INTEGRATO: potenzialità e limiti”
Facoltà di Ingegneria - Università di Brescia - BRESCIA, 12 maggio 2006
32a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“IL RISPARMIO IDRICO IN AZIENDA: aspetti impiantistici e gestionali”
Centro Incontri Regione Piemonte – TORINO, 14 luglio 2006
33a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“L’ARSENICO NELLE ACQUE DESTINATE AL CONSUMO UMANO. Nuove tecnologie di rimozione:
esperienze ed applicazione”
Facoltà di Ingegneria - Università di Brescia - BRESCIA, 6 luglio 2007
34a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“IL RIUTILIZZO DELLE ACQUE REFLUE URBANE E INDUSTRIALI”
Palazzo Cittanova - CREMONA, 29-30 ottobre 2007
35a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“LA GESTIONE DEI FANGHI DI DEPURAZIONE: aspetti tecnici, economici e di pianificazione”
Facoltà di Ingegneria - Università di Brescia - BRESCIA, 30 novembre 2007
36a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“LA GESTIONE DEI PICCOLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE”
Piacenza EXPO - PIACENZA, 11 aprile 2008
37a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“10 ANNI DI ATTIVITA' DEL GRUPPO DI LAVORO GESTIONE IMPIANTI DI DEPURAZIONE: prospettive
future”
Facoltà di Ingegneria - Università di Brescia - BRESCIA, 28 novembre 2008
38a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“L’ARSENICO NELLE ACQUE DESTINATE AL CONSUMO UMANO: tecnologie di rimozione e aspetti
gestionali”
Facoltà di Ingegneria - Università di Brescia - BRESCIA, 10 luglio 2009
39a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“L’ARSENICO NELLE ACQUE DESTINATE AL CONSUMO UMANO: aspetti sanitari, tecnologici e
gestionali”
Aula Magna del Rettorato - Università della Tuscia - VITERBO, 10 dicembre 2009
40a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“LA GESTIONE DEI PICCOLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE: aspetti gestionali”
Fieraverona - VERONA, 28 maggio 2010
41a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
“VERIFICHE INNOVATIVE PER LA FUNZIONALITÀ DEL CICLO IDRICO INTEGRATO E DEL TRATTAMENTO DI
RIFIUTI LIQUIDI”
Auditorium (Scuole Medie) - MORTARA (PV), 29 settembre 2010
42a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale
"GLI ODORI NEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE DELLE ACQUE DI SCARICO E DI TRATTAMENTO DEI
RIFIUTI LIQUIDI: aspetti tecnici e normativi"
Facoltà di Ingegneria - Università di Brescia - BRESCIA, 29 ottobre 2010
vii
PRESENTAZIONE DEL GRUPPO DI LAVORO
43a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale:
"LE VERIFICHE DI FUNZIONALITÀ COME STRUMENTO PER L'OTTIMIZZAZIONE DI IMPIANTI E
INFRASTRUTTURE DEL SERVIZIO IDRICO INTEGRATO"
Palazzo Cittanova - CREMONA, 27 gennaio 2011
44a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale:
"GESTIONE DEI FANGHI DI DEPURAZIONE: INTERVENTI E PROSPETTIVE"
Dogana Veneta - LAZISE (VR), 9 giugno 2011
45a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale:
"RISPARMIO ENERGETICO NEL SERVIZIO IDRICO INTEGRATO"
Ecomondo 2011, Fiera di Rimini - RIMINI, 11 novembre 2011
46a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale:
“AUTORIZZAZIONE INTEGRATA AMBIENTALE DEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE DELLE ACQUE”
Facoltà di Ingegneria - Università di Brescia - BRESCIA, 2 dicembre 2011
47a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale:
“LA PREVENZIONE E IL CONTROLLO DEGLI ODORI NEGLI IMPIANTI DI TRATTAMENTO ACQUE E RIFIUTI
LIQUIDI”
Facoltà di Ingegneria - Università di Brescia - BRESCIA, 12 ottobre 2012
48a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale:
“IMPIANTI DI TRATTAMENTO ACQUE: VERIFICHE DI FUNZIONALITÀ E COLLAUDO”
Centro Servizi Banco Popolare - VERONA, 14 giugno 2013
49a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale:
“RISPARMIO ENERGETICO NEGLI IMPIANTI DI TRATTAMENTO DELL’ACQUA”
Sala Convegni AMGA - GENOVA, 23 ottobre 2013
50a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale:
“POTABILIZZAZIONE DELLE ACQUE: INQUINANTI EMERGENTI, VERIFICHE DI FUNZIONALITA’, RISPARMIO
ENERGETICO”
Auditorium – MORTARA (PV), 19 giugno 2014
viii
INDICE
50a Giornata di Studio di Ingegneria SanitariaAmbientale
POTABILIZZAZIONE DELLE ACQUE:
 INQUINANTI EMERGENTI
 VERIFICHE DI FUNZIONALITA’
 RISPARMIO ENERGETICO
MORTARA (PV)
19 giugno 2014
Vincenzo Riganti
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti.
Considerazioni normative
Enrico Veschetti,
Luca Lucentini
Inquinanti emergenti: effetti sulla salute e monitoraggio pag. 2
nei sistemi di approvvigionamento idropotabile
Verifiche di funzionalità: casi
problematiche qualitative emergenti
Sabrina Sorlini
Maria Cristina
Collivignarelli,
Alessandro Abbà
Barbara Marianna Crotti
Matteo Canato,
Federico Castagnola
di
studio
pag. 1
con
- Il caso degli impianti di Cremona
pag. 3
- Il caso degli impianti di Mortara (PV):
L’impianto di “S. Albino”
pag. 4
L’impianto di “Piazza Marsala”
L’impianto di “Guallina”
pag. 6
pag. 7
Michela Biasibetti
- Il caso dell’impianto di Caprarola (VT)
pag. 8
Eros Tassi
Sistemi di gestione dell’energia
pag. 9
Carlo Ciaponi,
Sergio Papiri
Consumi energetici
distribuzione
dei
sistemi
di
adduzione
e pag. 10
ix
INDICE
Sabrina Sorlini,
Michela Biasibetti
Indagine sul consumo energetico degli impianti di pag. 11
potabilizzazione
Consumi di energia elettrica e risparmio energetico:
esperienze dei gestori
Francesco Sirio
- Esempi di upgrading e miglioramento dell’efficienza pag. 12
energetica. Sistemi di approvvigionamento idropotabile: i
casi di Brescia.
Valentino Piramide
- La riduzione dei consumi energetici risultanti pag. 13
dall’upgrading dell’impianto di denitrificazione della
Centrale Idrica Marore a servizio dell’acquedotto della
Città di Parma
Francesco Calza,
Federico Ferretti,
Chiara Ziveri
- L’esperienza di Iren Reggio nella riduzione dei consumi pag. 14
energetici nel settore acquedottistico
Riccardo Libero Monti
- I consumi energetici dei potabilizzatori gestiti da pag. 15
ASMare s.r.l. – Upgrading impiantistico dell’acquedotto
di Cergnago
50a Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti, verifiche di funzionalità, risparmio
energetico
A cura del Gruppo di Lavoro “Gestione impianti di depurazione”
x
50^ Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti, verifiche di funzionalità, risparmio energetico
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti.
Considerazioni normative.
Vincenzo Riganti
Dipartimento di Chimica
Università di Pavia, via Taramelli, 12, 27100 Pavia
e-mail: [email protected]
Riassunto
Dopo una sommaria illustrazione della normativa italiana, vengono classificate le
diverse tipologie di inquinanti emergenti nelle acque destinate al consumo umano e
sono descritti e discussi alcuni casi: dallo ione clorito, all’arsenico, ai contaminanti
biologici, ad altri contaminanti.
Si ricorda che la recente direttiva 2013/39/EC stabilisce un elenco di controllo di
sostanze per le quali è necessario raccogliere dati di monitoraggio a livello di Unione
allo scopo di facilitare i futuri esercizi di definizione delle priorità d’intervento ai sensi
dell’articolo 16, paragrafo 2, della direttiva 2000/60/CE e rappresenta un importante
progresso necessario per gestire la problematica delle sostanze prioritarie ed emergenti.
1
50^ Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti, verifiche di funzionalità, risparmio energetico
Inquinanti emergenti: effetti sulla salute e monitoraggio nei
sistemi di approvvigionamento idropotabile
Enrico Veschetti, Luca Lucentini
Istituto Superiore di Sanità, Dipartimento Ambiente e connessa Prevenzione Primaria,
Viale Regina Elena 299, 00161 Roma, e-mail: [email protected]
Riassunto
La presenza di contaminanti e/o inquinanti non convenzionali all’interno di acque
superficiali e sotterranee da destinare al consumo umano costituisce una problematica di
notevole interesse in ambito tecnico-scientifico, in relazione ai possibili effetti avversi
che tali composti sarebbero in grado di produrre sulla salute umana. Alcuni di essi sono
capaci di interferire con il sistema endocrino mentre altri hanno evidenziato effetti
genotossici, neurotossici o allergizzanti. Caratteristica comune di tali sostanze è la loro
presenza nelle acque in concentrazioni molto basse, variabili da qualche ng/L a pochi
μg/L. Tali inquinanti/contaminanti prendono il nome generico di “composti emergenti”,
poiché oggetto di nuovo o rinnovato interesse da parte della comunità scientifica
internazionale. La maggior parte di essi non sono stati ancora normati o sono in fase,
più o meno avanzata, di valutazione; per alcuni sono stati recentemente adottati limiti
più restrittivi di quelli applicati in passato, a seguito dell’evoluzione delle ricerche e
degli studi effettuati da diverse organizzazioni, prima fra tutte l’Organizzazione
Mondiale della Sanità. L’Unione Europea ha recentemente aggiornato la Direttiva sulle
sostanze prioritarie nel settore della politica delle acque, inserendo nel primo elenco di
controllo nuove sostanze, al fine di raccogliere dati sulla loro diffusione ambientale.
In generale rientrano nella famiglia dei composti emergenti quelli:
 di recente scoperta nelle fonti di approvvigionamento (ad es. prodotti per la cura e
l’igiene personale, farmaci ad uso umano e veterinario, droghe d’abuso, composti
perfluorurati, cromo esavalente);
 di recente diffusione in seguito a cambiamenti tecnologici non direttamente
correlati alle acque (ad es. benzene e metil terz-butil etere introdotti in sostituzione
del piombo nelle benzine);
 specificamente correlati ai materiali in contatto con le acque destinate al consumo
umano durante il trattamento (ad es. impurezze metalliche nei disinfettanti, nei
coagulanti, etc.; clorito e clorato; nitrosammine) o la distribuzione (ad es.
monomeri residui, piombo e nichel rilasciati dai prodotti da costruzione);
 divenuti critici in seguito al cambiamento della normativa sulle acque (ad es.
arsenico e vanadio);
 derivanti dall’implementazione di nuove tecnologie (ad es. nanomateriali);
 più o meno correlabili ai cambiamenti climatici (ad es. cianotossine).
Completano il quadro i “patogeni emergenti”, ovvero alcune specie microbiologiche
verso le quali, in anni recenti, è stata rivolta particolare attenzione in seguito al
diffondersi di epidemie idrodiffuse (ad es. Giardia lamblia, Cryptosporidium e
Legionella).
2
50^ Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti, verifiche di funzionalità, risparmio energetico
Verifiche di funzionalità:
casi di studio con problematiche qualitative emergenti
Il caso degli impianti di Cremona
Sabrina Sorlini
Ingegneria, Università degli Studi di Brescia
Via Branze 43, 25123 Brescia
e-mail: [email protected]
Riassunto
L’avviamento di un nuovo impianto di potabilizzazione necessita di una serie di
verifiche mirate ad accertarne il corretto funzionamento. Tali operazioni costituiscono il
collaudo funzionale volto a determinare la conformità dell’impianto realizzato con il
progetto approvato, la corretta funzionalità dei diversi processi di trattamento
dell’acqua, le caratteristiche dei residui originati dal processo (fanghi, soluzioni
rigeneranti, acque di controlavaggio, ecc.) nonché l’idoneità dell’impianto a garantire
all’acqua i requisiti di qualità richiesti dalla norma vigente (D. Lgs. 31/01) e il rispetto
di tutte le norme che ne regolano il funzionamento e la compatibilità ambientale.
Non esiste una procedura definita per il collaudo funzionamento ma piuttosto vi sono
diverse verifiche, alcune delle quali standardizzate, che devono essere adeguatamente
integrate tra di loro per la verifica della corretta funzionalità dei comparti di trattamento.
Questo contributo presenta le principali verifiche utili nelle operazioni di collaudo
funzionale di un sistema di potabilizzazione di tipo “tradizionale” basato su trattamenti
di
tipo
fisico
e
chimico
convenzionale
(filtrazione
granulare,
coagulazione/flocculazione/, filtrazione su carbone attivo, ossidazione chimica e
disinfezione).
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50^ Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti, verifiche di funzionalità, risparmio energetico
Verifiche di funzionalità: casi di studio con problematiche qualitative
emergenti – Il caso degli impianti di Mortara
L’impianto di “S. Albino”
Maria Cristina Collivignarelli, Alessandro Abbà
Dipartimento di Ingegneria Civile e Architettura, DICAR, Facoltà di Ingegneria,
Università degli Studi di Pavia, Via Ferrata 1, 27100 Pavia
e-mail: [email protected]; [email protected]
Riassunto
La potabilizzazione delle acque può essere conseguita attraverso schemi di trattamento
diversamente articolati, in funzione delle caratteristiche dell’acqua grezza da trattare.
Gli strumenti utili per individuare malfunzionamenti/problematiche degli impianti e,
quindi, più nello specifico per controllare la qualità delle acque destinate al consumo
umano e delle rese depurative di un impianto sono le verifiche di funzionalità (interventi
di tipo gestionale) che prevedono la stesura di idonei piani di monitoraggio e controlli
interni, nonché l’effettuazione di specifiche prove sperimentali, direttamente
sull’impianto o a scala di laboratorio, a seguito delle quali si può ricorrere a modifiche
impiantistico/gestionali che spesso consentono notevoli risparmi nei costi di
investimento.
L’impianto oggetto di studio, realizzato nel 2001, fornisce acqua, insieme ad altri tre
impianti, alla città di Mortara (PV); la fonte di approvvigionamento di acqua grezza per
tale impianto è la falda acquifera sotterranea (ad una profondità di circa 200 m). La
potabilizzazione di tale acqua viene conseguita, da progetto, attraverso lo schema di
trattamento riportato in Figura 1.
SERBATOIO
PENSILE
PRE OSSIDAZIONE
FILTRO A SABBIA
(BIOFILTRO)
OSSIDAZIONE
CHIMICA
con O3
ADSORBIMENTO
SU
CARBONE
ATTIVO
DISINFEZIONE
con
ClO2
Fig. 1 – Filiera di trattamento di S.Albino – Mortara (PV).
Lo studio, eseguito attraverso un idoneo monitoraggio e l’applicazione di opportune
prove sperimentali (l’approccio metodologico seguito è riportato in Figura 2), ha
evidenziato che:
- i principali inquinanti critici sono risultati: NH4+ (0,6 mg/L); Mn (71 μg/L); As (12
μg/L);
- la nitrificazione biologica avviene nel comparto di filtrazione su carboni attivi e non,
come previsto da progetto, nei filtri a sabbia (biofiltri); risulta inoltre necessario il
ripristino del materiale di riempimento dei filtri a sabbia. Allo scopo di rimuovere
contestualmente l’arsenico e l’ammoniaca (per via biologica), si è prevista
l’introduzione di una biofiltrazione su supporto misto quarzite/pirolusite;
- l’ozono è risultato non sostenibile economicamente per la rimozione del manganese;
4
50^ Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti, verifiche di funzionalità, risparmio energetico
-
l’unità di filtrazione su carboni attivi (che nel passato ha avuto la funzione di
reattore biologico incontrollato, anche a causa della presenza, a monte, di una fase
di ossidazione con ozono) è stata sostituita con una filtrazione mista quarzite/GAC
in qualità di affinamento.
FASE PRELIMINARE:
Definizione stato di fatto
FASE 1:
Monitoraggio routinario
FASE 2:
Monitoraggio intensivo
FASE 3A:
Verifiche di funzionalità
funzionalità
FASE 3B:
Prove sperimentali
OTTIMIZZAZIONE
Fig. 2 – Approccio metodologico utilizzato nel corso della sperimentazione.
5
50^ Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti, verifiche di funzionalità, risparmio energetico
Verifiche di funzionalità: casi di studio con problematiche qualitative
emergenti – Il caso degli impianti di Mortara
L’impianto di “Piazza Marsala”
Barbara Marianna Crotti
ASMare srl – ASMia srl
Via Tiziano Vecellio 540 , 27036 Mortara (PV)
e-mail: [email protected]
Riassunto
Le verifiche qui brevemente descritte riportano l’esperienza condotta presso l’impianto
di potabilizzazione di Piazza Marsala, sito nella città di Mortara (PV), e gestito da
ASMare srl. Per valutare la funzionalità dell’impianto di Piazza Marsala è stato
applicato un approccio di verifica sviluppato in fasi progressive.
Durante la prima fase si è focalizzata l’attenzione sul recupero dei dati gestionali e di
monitoraggio “routinario” degli ultimi sette anni (dal 2005 al 2012) al fine di ricostruire
lo stato di fatto dell’impianto (configurazione impiantistica, dati geometrici, dati
operativi, dosaggio dei reagenti, ecc.) ed identificare le criticità presenti sia nell’acqua
grezza sia in quella trattata. I principali inquinanti critici sono risultati: NH4+ (0,8
mg/L); Mn (93 μg/L); As (12 μg/L).
In seguito è stato condotto un monitoraggio intensivo in modo da indagare sulla
funzionalità di ogni singolo comparto della filiera. Sono state inoltre condotte delle
verifiche sperimentali di funzionalità al fine di valutare possibili soluzioni delle
problematiche emerse. In particolare per la rimozione dell’arsenico si è optato per la
precipitazione chimica. A tale scopo, è stato previsto uno snellimento della filiera
prevendendo dapprima lo spegnimento di alcune fasi di trattamento non tecnicamente
ed economicamente sostenibili (ozonizzazione ed adsorbimento su carbone attivo) ed in
seguito l’immissione di un coagulante e la messa in servizio di uno stadio di
affinamento (filtrazione bistrato quarzite/carbone attivo) per garantire la rimozione dei
precipitati (arseniati), contestualmente è stato registrato un miglioramento della qualità
dell’acqua erogata.
Infine sono state caratterizzate le acque derivanti dai controlavaggi degli stadi filtranti
presenti nella filiera di trattamento e sono state confrontate con i limiti per il riutilizzo
agricolo (Tabella 1) e per uso idropotabile. L’interpretazione di questi risultati ha
permesso di individuare le criticità e valutare le tecnologie sostenibili nell’ottica di
riutilizzare l’acqua di controlavaggio per gli scopi previsti.
Parametro
SST
COD
Fosforo tot.
Ammoniaca
Fe
Mn
As
Unità di
misura
[mg/L]
[mg/L]
[mg/L]
[mg/L]
[mg/L]
[mg/L]
[mg/L]
Limite D.Lgs.
185/03
10
100
2
2
2
0,2
0,02
Controlavaggio filtri
biologici-campione medio
26
28
0,73
0,43
0,13
0,07
0,03
Controlavaggio filtri carbone
attivo-campione medio
178
49
11
0,13
9,9
0,13
0,66
Tab. 1 – Caratterizzazione delle acque di controlavaggio (tal quali – campione medio) e
confronto con i limiti per il riutilizzo agricolo.
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50^ Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti, verifiche di funzionalità, risparmio energetico
Verifiche di funzionalità: casi di studio con problematiche qualitative
emergenti – Il caso degli impianti di Mortara
L’impianto di “Guallina”
Matteo Canato1, Federico Castagnola2
1
Dipartimento Ingegneria Civile, Architettura, Territorio, Ambiente e Matematica,
Università degli Studi di Brescia, Via Branze 43, 25123 Brescia
e-mail: [email protected]
2
Dipartimento di Ingegneria Civile e Architettura, DICAr, Facoltà di Ingegneria,
Università degli Studi di Pavia, Via Ferrata 1, 27100 Pavia
Riassunto
Le verifiche di funzionalità rappresentano un utile strumento per il gestore al fine di
indirizzare le scelte gestionali e gli interventi di upgrading delle filiere di trattamento.
Nel presente studio è riportata l’esperienza maturata su un impianto di potabilizzazione
di piccole dimensioni sito nella frazione Guallina di Mortara (PV). L’impianto tratta
acqua proveniente da una falda acquifera sotterranea e la potabilizzazione è conseguita,
secondo progetto, tramite lo schema di processo riportato in Figura 1.
Fig. 1 – Filiera di trattamento della Guallina – Mortara (PV).
L’impianto è stato quindi sottoposto ad un monitoraggio routinario, intensivo e
verifiche di funzionalità ad hoc dalle quali è emerso che:
- i filtri biologici, pur garantendo la qualità dell’acqua in rete, presentano prestazioni
variabili;
- il materiale di riempimento dei due filtri biologici è differente sia in termini qualitativi
sia in termini quantitativi;
- sebbene vi sia l’ossidazione dell’arsenico da parte della pirolusite, le rese di rimozione
risultano limitate.
Al fine di garantire una minor concentrazione di arsenico in uscita dall’impianto, è stata
avviata una sperimentazione a scala pilota, partita nell’ottobre 2013 e tuttora in corso,
per valutare l’efficacia del processo di adsorbimento su GFH (Granular Ferric
Hydroxide) e valutare l’eventuale rigenerazione. Dai risultati preliminari si è visto che il
GFH permette elevate rese di rimozione dell’arsenico (sia in forma trivalente che
pentavalente). In Figura 2 è riportata la filiera di processo ipotizzata.
Fig. 2 – Filiera di trattamento ipotizzata.
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50^ Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti, verifiche di funzionalità, risparmio energetico
Verifiche di funzionalità:
casi di studio con problematiche qualitative emergenti.
Il caso dell’impianto di Caprarola (VT)
Michela Biasibetti
Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio, Ambiente e di Matematica,
Università degli Studi di Brescia, Via Branze 43, 25123 Brescia
e-mail: [email protected]
Riassunto
L’impianto di potabilizzazione di Caprarola (VT), a servizio di una popolazione di circa
5.600 abitanti, preleva acqua dal Lago di Vico. L’acqua grezza, principalmente
contaminata da cianobatteri, cianotossine e arsenico, viene sollevata ad un serbatoio ed
inviata all’impianto di trattamento dove prosegue per gravità. La filiera di trattamento è
la seguente: filtrazione su sabbia, adsorbimento su carbone attivo granulare (GAC),
filtrazione su ossido ferrico granulare (GFO) e disinfezione con ipoclorito di sodio.
Al fine di ottimizzare l’efficienza di rimozione dei cianobatteri e delle cianotossine e
valutare la possibilità di effettuare un upgrading impiantistico e/o gestionale, sono state
eseguite alcune verifiche di funzionalità alla scala di laboratorio e alla scala reale. In
particolare, è stata effettuata la verifica di funzionalità della fase di chiariflocculazione:
questa fase, non presente nella filiera di trattamento attuale dell’impianto, è stata
simulata alla scala di laboratorio al fine di valutare un possibile upgrading dell’impianto
per ottimizzare l’efficienza di rimozione dei cianobatteri presenti nell’acqua da trattare;
la verifica è stata condotta mediante prove di Jar Test, che hanno l’obiettivo di
determinare il dosaggio ottimale dei reagenti coagulanti e le condizioni operative
ottimali del processo di trattamento. Inoltre, sono state effettuate le verifiche di
funzionalità delle fasi di filtrazione granulare e adsorbimento su GAC: queste verifiche
consentono di determinare la durata dei cicli di filtrazione e sono finalizzate
all’ottimizzazione dei controlavaggi dei filtri a sabbia e dei filtri GAC presenti nella
filiera di trattamento dell’impianto.
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50^ Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti, verifiche di funzionalità, risparmio energetico
Sistemi di Gestione dell’Energia
Eros Tassi
Libero professionista iscritto all’Ordine Ingegneri Monza e Brianza,
V.le Repubblica 33 20835 Muggiò (MB)
email [email protected]
Riassunto
L’intervento prende spunto dai contributi apportati nella stesura del testo “Il risparmio
energetico nei sistemi di approvvigionamento idropotabile: captazione, trattamento e
distribuzione”, preparato nell’ambito deilavori del sottogruppo risparmio energetico nel
servizio idrico integrato. In particolare ci si riferisce al Capitolo 5: “La gestione
sistematica dell’energia nel servizio idrico integrato”, per il quale si è diramato ad
alcuni gestori del settore un questionario, volto a stabilire il livello di penetrazione del
concetto di gestione sistematica.
Lo sfruttamento delle opportunità tecnologiche richiede programmi di gestione,
organizzazione degli interventi, monitoraggio continuo e motivazione del personale e
può essere colto al meglio solo possedendo processi e sistemi atti a stabilire e perseguire
gli obiettivi più adatti alla propria attività.
Qualunque organizzazione può creare un proprio Sistema di Gestione dell’Energia; la
norma ISO UNI EN 50001 in questo senso fornisce indicazioni, pur rispettanndo le
caratteristiche che contraddistinguono una data organizzazione. La conformità alla
norma consente anche alcune agevolazioni nel regime dei Titoli di Efficienza
Energetica; in Italia i siti certificati ISO 50001 sono circa 230, contro ad esempio gli
oltre 3000 riscontrabili in Germania (febbraio 2014). Il primo passo verso una gestione
sistematica dell’energetica è l’esecuzione di un audit energetico, con relativa diagnosi e
pianificazione che consideri sinergie, priorità tra le possibilità di intervento emerse e gli
altri vincoli connessi all’attività. Anche per i requisiti di un audit e di una diagnosi
esistono norme che possono dare un aiuto suggerendo requisiti efficaci.
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50^ Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti, verifiche di funzionalità, risparmio energetico
Consumi energetici dei sistemi di adduzione e distribuzione
Carlo Ciaponi e Sergio Papiri
Dipartimento di Ingegneria Civile e Architettura,
Università degli Studi di Pavia, Via Ferrata,1, 27100 Pavia
e-mail: [email protected] - [email protected]
Riassunto
I consumi energetici legati alla gestione dei sistemi acquedottistici, fognari e di
depurazione rappresentano un’aliquota molto significativa dei costi di gestione di tali
sistemi.
Chiara Ziveri et al. (2013) riportano che la spesa per il consumo complessivo di energia
elettrica nel servizio idrico integrato di Reggio Emilia nell’anno 2012 ha rappresentato
il 37% dei costi operativi diretti di gestione e che il consumo è risultato suddiviso al
50% tra il settore acquedottistico e il settore fognatura e depurazione.
Sirio F. (2013) riporta che i consumi complessivi di energia elettrica di A2A Ciclo
Idrico sono per il 65% connessi con il settore funzionale acquedotto e per il restante
35% con i settori funzionali fognatura e depurazione.
L’impiego di energia in un sistema acquedottistico varia in funzione di fattori oggettivi
strettamente legati alle caratteristiche del territorio da servire e alla fonte di
approvvigionamento, ma anche in funzione di scelte effettuate in fase di progettazione
ed esercizio.
Un consistente risparmio energetico è conseguibile mediante scelte progettuali e
gestionali oculate.
Tali scelte consistono essenzialmente in un adeguamento strutturale delle reti che
consenta una riduzione delle pressioni nei nodi di alimentazione e in tutta la rete, nella
riduzione delle perdite idriche, in una politica informativa e tariffaria che porti ad una
riduzione dei consumi idrici, nell’impiego di inverter negli impianti di pompaggio in
rete, nell’impiego di apparecchiature elettromeccaniche ad elevata efficienza energetica,
nell’impiego di elettropompe ad alto rendimento idraulico.
È possibile stabilire una graduatoria di efficacia degli interventi in funzione dei
comparti del ciclo idrico nei quali l’intervento genera risparmio energetico. L’intervento
più efficace, in quanto consente di ridurre i consumi in tutti i comparti del ciclo idrico,
dall’approvvigionamento della risorsa fino al trattamento delle acque reflue, è
rappresentato dal contenimento dei consumi.
A seguire abbiamo gli interventi di riduzione delle perdite idriche, che hanno effetto su
tutti i comparti del sistema acquedottistico (approvvigionamento, potabilizzazione,
distribuzione).
10
50^ Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti, verifiche di funzionalità, risparmio energetico
Indagine sul consumo energetico negli impianti di potabilizzazione
Sabrina Sorlini, Michela Biasibetti
Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio, Ambiente e di Matematica,
Università degli Studi di Brescia, Via Branze 43, 25123 Brescia
e-mail: [email protected]
Riassunto
Vengono presentati i risultati di un’indagine condotta presso dieci enti gestori
riguardante i consumi di energia elettrica all’interno di 108 sistemi di
approvvigionamento idropotabile. Nell’indagine è stato possibile raccogliere i dati di
consumo complessivo di energia elettrica riferito all’intero sistema di
approvvigionamento (comprensivo di adduzione, trattamento e distribuzione). I risultati
hanno evidenziato una richiesta di energia maggiore negli impianti che trattano acque
sotterranee rispetto a quelli per acque superficiali. Inoltre, il consumo complessivo di
EE non risulta influenzato dal livello di complessità dell’impianto. Le fasi di
sollevamento hanno una evidente influenza sul consumo complessivo di EE. Infine,
come prevedibile, all’aumentare della potenzialità dell’impianto (sia in termini di
volume d’acqua emunta, sia in termini di popolazione civile servita), il consumo
specifico di energia per metro cubo di acqua emunta risulta pressoché costante. A valle
dell’indagine, vengono presentati alcuni casi di studio relativi ad impianti di
potabilizzazione oggetto di un monitoraggio specifico sui consumi. I dati mostrano che
il consumo di energia elettrica nella fase di trattamento è variabile tra il 5 e il 25% del
consumo complessivo (comprensivo di adduzione, trattamento e distribuzione) e che la
condizione di minore consumo (5% del consumo totale) si verifica nel caso di un
impianto con semplice filtrazione su sabbia mentre il maggiore consumo (25% del
consumo totale) si verifica in un impianto che applica il trattamento ad osmosi inversa.
Infine, rispetto al consumo di energia elettrica associato ai soli trattamenti, le fasi più
energivore risultano l’ossidazione ad aria/ozono e la filtrazione su sabbia, oltre
ovviamente al caso dell’osmosi inversa.
11
50^ Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti, verifiche di funzionalità, risparmio energetico
Esempi di upgrading e miglioramento dell’efficienza energetica.
Sistemi di approvvigionamento idropotabile: i casi di Brescia.
Francesco Sirio
A2A Ciclo Idrico S.p.A., via Lamarmora 230 – 25125 Brescia
e-mail: [email protected]
Riassunto
Per il conseguimento di risparmi economici A2A Ciclo Idrico, da tempo, ha messo in
atto numerosi interventi per ottenere recuperi di energia, attuando sia sostanziali
modifiche ai processi, sia installando apparecchiature che concorrono a garantire le
migliori performance all’impianto. Questa presentazione riassume le risultanze del
risparmio energetico, conseguite con due tipologie d’interventi di upgrading effettuati
sugli impianti di captazione e ripompaggio dell’acqua per uso idropotabile.
Le due tipologie d’interventi riguardano:
 l’installazione di sistemi elettronici di regolazione di frequenza in un impianto di
captazione e pompaggio dell’acqua in rete;
 la sostituzione di un’elettropompa con motore ad alta efficienza IE3 presso una
stazione di ripompaggio installata sulla rete di distribuzione.
Si è proceduto con prove in campo, effettuate con “step test”sulle portate di
funzionamento degli impianti, rilevando gli assorbimenti elettrici ante e post gli
interventi; correlando i risultati delle prove alle ore di funzionamento annuo degli
impianti, è stato possibile calcolare il relativo costo energetico e confrontarlo con il
costo energetico ante prova. Le prove sono state eseguite applicando la procedura
analitica prevista dall’Autorità per l’energia elettrica il gas e il sistema idrico.
I risultati conseguiti hanno evidenziato il rientro nel breve periodo dell’investimento,
ottenendo per il periodo di vita dell’impianto sensibili riduzioni dei costi energetici.
12
50^ Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti, verifiche di funzionalità, risparmio energetico
La riduzione dei consumi energetici risultanti dall’upgrading
dell’impianto di denitrificazione della Centrale Idrica Marore a
servizio dell’acquedotto della Città di Parma
Valentino Piramide
Funzione Impianti Idrici di Iren Emilia S.p.A. DOT Parma, Gruppo Iren Strada Santa
Margherita 6/A, 43121 Parma
[email protected]
Riassunto
L’impianto di denitrificazione della Centrale Idrica Marore è entrato in funzione nel
1996 quando, in seguito all’incremento della concentrazione dei nitrati nell’acqua
emunta dal campo pozzi di Marore, si è reso necessario il trattamento per il rispetto del
limite di 50 mg/l dell’acqua destinata agli usi idroprotabili; il trattamento è ad osmosi
inversa e risulta una sezione impiantistica strategica del complesso sito idrico Centrale
Idrica Marore con il quale viene alimentata la rete idrica dell’area Sud della città di
Parma, una porzione significativa dell’acquedotto del Comune di Montechiarugolo e, in
caso di emergenza, la rete Centro-Nord dell’acquedotto di Parma.
L’impianto di denitrificazione è costituito da n. 2 linee poste in parallelo denominate
Linea A e Linea B, ciascuna in grado di trattare una portata nominale di 110 m3/h di
acqua grezza con un recupero nominale del 60%, ovvero di produrre 66 mc/h di acqua
permeata e 44 m3/h di acqua concentrata.
A partire dall’anno 2010 e fino all’agosto 2012, grazie all’implementazione delle
innovazioni rese disponibili dallo sviluppo tecnologico nel settore del trattamento ad
osmosi inversa, sono stati realizzati importanti interventi di manutenzione straordinaria
finalizzati al mantenimento degli obiettivi di produzione nominale dello stesso impianto
e alla riduzione del consumo sia di energia elettrica che di reagenti chimici.
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50^ Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti, verifiche di funzionalità, risparmio energetico
L’esperienza di Iren Reggio nella riduzione dei consumi energetici nel
settore acquedottistico
Francesco Calza, Federico Ferretti, Chiara Ziveri
Iren Emilia S.p.a. – Gruppo Iren
Via Nubi di Magellano, 30 - 42123 Reggio Emilia
e-mail: [email protected]
Riassunto
In questo contributo vengono presentate le misure che Iren Reggio adotta da oltre dieci
anni per il contenimento sistematico dei consumi energetici nel settore acquedottistico.
Il risparmio energetico rappresenta, infatti, uno degli obiettivi fondamentali nella
gestione del servizio idrico integrato, poiché costituisce una delle voci di maggior
impatto nei costi operativi, senza trascurare gli effetti ambientali in termini di
diminuzione delle emissioni di gas serra.
Il progressivo contenimento dei consumi elettrici in ambito acquedottistico che Iren
Reggio è riuscita ad ottenere è stato reso possibile grazie al rinnovo di numerosi
pompaggi con macchine più efficienti e ad alto rendimento, alle modifiche
impiantistiche sul piping all’interno delle centrali e sulle reti, alla grande attenzione
rivolta alla ricerca delle perdite idriche ed alla gestione delle pressioni di rete. Le
molteplici e continue attività messe in atto ed i risultati raggiunti in termini di risparmio
energetico hanno permesso inoltre il conseguimento di Titoli di Efficienza Energetica
già a partire dall’anno 2005 fino ad oggi.
Tra i diversi progetti implementati verrà presentato il caso dell’ottimizzazione
energetica dell’acquedotto di Quattro Castella.
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50^ Giornata di Studio di Ingegneria Sanitaria Ambientale
Potabilizzazione delle acque: inquinanti emergenti, verifiche di funzionalità, risparmio energetico
I consumi energetici dei potabilizzatori gestiti da ASMare s.r.l. –
Upgrading impiantistico dell’acquedotto di Cergnago
Riccardo Libero Monti
ASMare S.r.l. controllata del Gruppo ASMortara S.p.A.
Via Tiaziano Vecellio 540, 27036 – Mortara
e-mail : [email protected]
Riassunto
Lo studio effettuato riguarda l’upgrading impiantistico e gestionale dell’acquedotto di
Cergango, uno dei nove impianti di potabilizzazione gestiti da ASMare S.r.l.
Si evidenzia come, a seguito dell’elevato consumo energetico specifico rilevato negli
anni, nel 2011 sia stato necessario intervenire strutturalmente sull’acquedotto di
Cergnago per ottimizzarne il funzionamento.
Viene decritta la precedente filiera di captazione/trattamento e distribuzione mettendo in
luce le inefficienze e le criticità che sono state successivamente oggetto di correzione.
Tale studio si propone di illustrare come, a parità di qualità del servizio erogato al
cittadino, sia stato possibile semplificare enormemente l’intero processo di
approvvigionamento idropotabile, consentendo di raggiungere contestualmente diversi
obiettivi:
 significativa riduzione del consumo elettrico specifico;
 risparmio della risorsa idrica;
 riduzione della potenza impegnata;
 riduzione della pressione di esercizio (minimizzazione perdite e manutenzione);
 semplificazione impiantistica.
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