Invito PON_01, DD n. 1/Ric 18 gennaio 2010

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1 Invito PON_01, DD n. 1/Ric 18 gennaio 2010 Innovazioni Tecnologiche e di processo per il Riutilizzo irriguo delle acque Reflue urbane e Agro-industriali ai fini della gestione sostenibile delle risorse idriche In.Te.R.R.A. Pietro Rubino e Antonio Lonigro Settore/Ambito: Ambiente e sicurezza Soggetto proponente: Università degli Studi di Bari Durata del progetto: 36 mesi Data di avvio: 01 ottobre 2011

2 Soggetti coproponenti e relativa ubicazione Università degli Studi di Bari Dipartimento di Scienze Agro-Ambientali e Territoriali (DiSAAT) Università degli Studi di Foggia Dipartimento di Scienze Agro-ambientali, Chimica e Difesa vegetale Foggia Università del Salento - Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche e Ambientali - Lecce Consiglio Nazionale delle Ricerche Istituto di Ricerca sulle Acque (IRSA) di Bari Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura Unità di ricerca per i sistemi colturali degli ambienti caldo-aridi (CRA-SCA) - Bari Politecnico di Bari Dipartimento di Ingegneria delle Acque e di Chimica - Bari Istituto Agronomico Mediterraneo di Bari - Valenzano (BA) AQUASOIL srl - Fasano INTESIS srl - Bari BIOTEC srl - Molfetta (BA) FIORDELISI srl - Stornarella (FG) SERECO srl - Noci (BA) ECOIMPIANTI SUD srl - Brindisi ELETTROMECCANICA CMC srl - Foggia

3 Obiettivi Il progetto In.Te.R.R.A. mira a studiare, sperimentare e proporre strategie innovative e sostenibili, tecnologiche e gestionali, che favoriscano una diffusa implementazione del riuso a fini irrigui di acque reflue (urbane e agro-industriali) depurate su scala regionale e nazionale.

4 Risultati attesi I risultati attesi riguardano: a) la ottimizzazione tecnico-economica della gestione di sistemi di depurazione di acque reflue attraverso la semplificazione dei processi di depurazione ed evitando la rimozione di sostanze utili per il suolo e le colture; b) la definizione di linee guida per il riuso irriguo di acque con carico microbiologico diverso in funzione del tipo di coltura (a destinazione alimentare e non) e della gestione agronomica, che possano supportare una revisione delle attuali normative; c) la verifica dell efficacia di test rapidi e a basso costo per la valutazione in campo dell eco-tossicità di suoli ed acque;

5 Risultati attesi I risultati attesi riguardano: d) la realizzazione di sensori a basso costo per il monitoraggio in continuo della qualità delle acque prodotte per uso irriguo e l acquisizione in remoto dei dati; e) lo sviluppo di processi partecipativi e metodologie di informazione e coinvolgimento di tutti i portatori di interesse (agricoltori, gestori di impianti, istituzioni e consumatori) per una gestione condivisa della risorsa; f) la valutazione mediante metodologie LCA degli aspetti ambientali relativi a diverse modalità di gestione delle acque reflue.

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7 OBIETTIVI REALIZZATIVI (OR) OR 1 (Rubino) UNIBA Innovazioni gestionali agronomiche per l impiego di reflui urbani depurati a fini irrigui su colture alimentari Acqua in uscita da impianti di depurazione - Ostuni, Noci e MOLA di Bari gestiti da AQP - Fasano gestito da AQUASOIL - Trinitapoli gestito dal Consorzio di Bonifica per la Capitanata Monitoraggio della qualità delle acque e automazione del sistema INTESIS Valutazione agronomica ed ambientale dell utilizzo irriguo di acque reflue - UNIBA (sul suolo e sulle colture erbacee ed arboree) - UNIFG (su suolo e colture orticole) Valutazione igienico-sanitaria - UNIBA-DiSAAT((Indicatori di contaminazione fecale) - UNIBA-MIDIM (Elminti e protozoi) - UNISALENTO (Valutazione della tossicità in vitro e in vivo)

8 OBIETTIVI REALIZZATIVI (OR) OR 2 (Pollice) CNR-IRSA Innovazioni di processo per l impiego di reflui urbani depurati a fini irrigui su colture alimentari Acqua in uscita da impianti di depurazione - Acquaviva delle Fonti e e Mola di Bari gestiti da AQP Impianti di affinamento di reflui urbani - CNR-IRSA (progettazione e prototipo) - SERECO ed ECOIMPIANTI SUD (realizzazione) Sistemi di disinfezione BIOTEC Monitoraggio della qualità delle acque e automazione del sistema INTESIS Valutazione agronomica ed ambientale dell utilizzo irriguo di acque reflue - UNIBA (sul suolo e sulle colture erbacee ed arboree) - UNIFG (su suolo e colture orticole) Valutazione igienico-sanitaria - UNIBA-DiSAAT (Indicatori di contaminazione fecale) - UNIBA-MIDIM (Elminti e protozoi) - UNISALENTO (Valutazione della tossicità in vitro e in vivo)

9 OBIETTIVI REALIZZATIVI (OR) OR 3 (Tarantino) UNIFG Innovazioni di processo per l impiego di reflui agro-industriali depurati a fini irrigui su colture alimentari Acqua in uscita da impianti di depurazione Azienda Fiordelisi (prototipo del CNR-IRSA) Sistema di affinamento di reflui agro-industriali (membrane Puron) CNR-IRSA (progettazione e verifica) BIOTEC (realizzazione) Sistemi di disinfezione BIOTEC (realizzazione) Monitoraggio della qualità delle acque e automazione del sistema INTESIS Monitoraggio dello stato idrico di suolo e colture e automazione dei sistemi di irrigazione CMC (progettazione e realizzazione di prototipi) Valutazione agronomica ed ambientale dell utilizzo irriguo di acque reflue agro-industriali - UNIFG (sul suolo e colture erbacee) - Az. FIORDELISI (su suolo e colture erbacee) Valutazione di tossicità - UNISALENTO (bioassay in vitro e in vivo)

10 OBIETTIVI REALIZZATIVI (OR) OR 4 (Mastrorilli) CRA Innovazioni gestionali agronomiche per l impiego di reflui urbani depurati a fini irrigui su colture non alimentari per la produzione di energia Acqua in uscita da impianti di depurazione Trinitapoli gestito dal Consorzio di Bonifica per la Capitanata Monitoraggio della qualità delle acque e automazione del sistema INTESIS Valutazione agronomica ed ambientale dell utilizzo irriguo di acque reflue CRA-SCA Bari (sul suolo e sulle colture no food) Valutazione igienico-sanitaria - UNIBA-MIDIM (elminti e protozoi) - UNISALENTO (Valutazione della tossicità in vitro e in vivo)

11 OBIETTIVI REALIZZATIVI (OR) OR 5 (PICCINNI-LAMADDALENA) Procedure e strumenti innovativi per l analisi degli aspetti socio-economico-ambientali relativi all impiego di reflui depurati a fini irrigui Valutazione dei fattori sociali legati al riutilizzo di acque reflue urbane in agricoltura e messa a punto di strategie per favorirne l accettazione IAM -Bari Analisi economica degli investimenti necessari per l utilizzo delle acque reflue a livello di comprensorio irriguo e aziendale POLITECNICO di BARI Individuazione di schemi di tariffazione e di politiche di prezzo finalizzate all incentivazione dell utilizzo IAM Bari POLITECNICO di BARI

12 Gestione del progetto SEGRETERIA TECNICA Responsabile scientifico: Dr. A. Lopez

13 Progetto di formazione Esperto in Innovazioni tecnologiche e di processo per il riutilizzo irriguo delle acque reflue urbane e agroindustriali ai fini della gestione sostenibile delle risorse idriche TOTALE COSTO PROGETTO FORMATIVO: ,00 DATA AVVIO PROGETTO: Giugno 2012 DURATA PROGETTO: 17 mesi

14 OBIETTIVI Fornire competenze attinenti alla progettazione e manutenzione delle reti idriche; trattamento delle acque reflue urbane; riuso irriguo delle acque reflue urbane. Nello specifico, le competenze fornite riguarderanno : - l esercizio e la manutenzione dei principali organi di regolazione delle reti idriche a scopo irriguo, degli strumenti di misura, delle apparecchiature di automazione e di controllo; - l analisi e la valutazione della qualità delle acque (caratteristiche chimiche, fisiche e microbiologiche); - la conoscenza delle tecnologie di depurazione e affinamento delle acque reflue destinate al riuso, dei metodi e degli impianti per la distribuzione delle acque reflue, della tecnica agronomica dell irrigazione di colture erbacee ed arboree a destinazione alimentare e non.

15 DESTINATARI Il corso è rivolto a 16 laureati (vecchio ordinamento) e lauree magistrali in facoltà scientifiche (Ingegneria, Agraria, Scienze Biologiche e Chimica) MODALITA DI SELEZIONE La selezione dei candidati avverrà con bando pubblico e sarà basata su prove selettive (test con quesiti di cultura generale e specialistica, questionario psico-attitudinale), colloquio motivazionale e valutazione dei titoli in ingresso ARTICOLAZIONE DEL PERCORSO FORMATIVO Il percorso è articolato in 1330 ore suddivise in: ore di formazione finalizzata all approfondimento ed alla acquisizione di conoscenze specialistiche; ore di stage operativo; - 70 ore di formazione finalizzata all apprendimento di conoscenze in materia di programmazione, gestione strategica, valutazione e organizzazione operativa dei progetti di ricerca.

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17 Filtro a dischi a gravità (FDG, Sereco) Filtrazione superficiale out-in attraverso teli o tessuti Processo terziario di affinamento (pre-disinfezione) Verifica dell efficacia in diverse condizioni operative Potenzialità max dell impianto: 85 mc/h

18 Filtro FDG (Sereco) Principio di funzionamento La filtrazione è dovuta alla differenza di livello tra la vasca di processo e lo stramazzo posizionato nella vasca effluente. Durante la filtrazione i dischi sommersi sono fermi(filtrazione statica,«dead end»). La perdita di permeabilità dovuta allo sporcamento dei teli filtranti provoca l aumento del livello nella vasca di processo. Quando questo livello raggiunge un massimo, viene azionato automaticamente il lavaggio dei dischi. Questo comporta la lenta rotazione dell albero cui i dischi sono solidali e l avviamento del sistema di aspirazione dei fanghi dalle superfici dei dischi. Il lavaggio resta azionato fino a quando il livello nella vasca filtri scende al di sotto di un secondo livello, inferiore rispetto a quello di massimo.

19 Bioreattore a membrana (MBR, Ecoimpianti Sud) Possibili configurazioni ANOX OX MBR side stream ANOX OX MBR a membrana sommersa Schema impianto pilota MBR refluo PRE ANOX OX ACCUMULO UV al campo prove

20 MBR (Ecoimpianti Sud) Possibili tipologie di membrane Piane Fibra Cava Tubolari

21 Disinfezione UV (Biotec) Principio del metodo La disinfezione mediante raggi ultravioletti si attua facendo passare l acqua in un condotto al centro del quale si trova un tubo di quarzo che racchiude la lampada sorgente di raggi ultravioletti L irradiazione del DNA dei microrganismi ne influenza la replicazione. Vantaggi Assenza di sostanze chimiche, assenza di rischio di sovradosaggio, assenza di residui tossici, facilità di automazione. Assenza di serbatoi di accumulo, tempi di contatto limitati (impianti piccoli), portate elevate, assenza di sottoprodotti. Elevata efficienza per molti microrganismi (più efficace dell ipoclorito per i virus). Fattori di influenza Solidi sospesi e torbidità influenzano negativamente la trasmittanza. I composti del ferro adsorbono direttamente la luce UV, riducendo la trasmittanza.

22 Disinfezione UV (Biotec) Soluzione proposta Sistema a ballast sommerso consente di limitare i problemi di surriscaldamento del sistema di trasformazione e controllo di tensione elettrica. Sistema di pulizia delle lampade con anello raschiatore in acciaio con movimento automatizzato. Lampade UV a vapori di mercurio, a bassa pressione ed alta intensità, in tubi di quarzo rivestiti per migliorare la loro efficienza e durata.