TERTIARY PROCESS AT WASTEWATER TREATMENT PLANT MANCASALE AIMED AT EFFLUENT REUSE FOR AGRICULTURAL IRRIGATION

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1 TERTIARY PROCESS AT WASTEWATER TREATMENT PLANT MANCASALE AIMED AT EFFLUENT REUSE FOR AGRICULTURAL IRRIGATION SEZIONE DI TRATTAMENTO TERZIARIO IMPIANTO DI DEPURAZIONE DI MANCASALE FINALIZZATA AL RIUTILIZZO DELL EFFLUENTE PER USI IRRIGUI

2 STATO DELL ARTE RIUTILIZZO IRRIGUO IN ITALIA NORD E CENTRO: riuso industriale; riuso agricolo in ambiti specializzati (es. florovivaistico a Pistoia) SUD riuso agricolo (con l obiettivo di preservare risorse da destinare all uso civile) Crescente interesse per «landscape irrigation», campi da golf, ecc. (Fonte: LIFE11 NAT/IT/ LEOPOLDIA)

3 La Regione Emilia Romagna nel PTA ha individuato un primo elenco di impianti di trattamento delle acque reflue urbane da portare al recupero per il riutilizzo irriguo, nel rispetto dei requisiti di qualità fissati dal decreto 185/2003. Si tratta di 24 impianti per un carico di circa di abitanti equivalenti (AE) trattati e una portata scaricata di circa m3/giorno. In ragione degli areali irrigui sottesi, in sede di PTA, si è valutato che la superficie irrigabile possa essere quantificata in circa ettari STATO DELL ARTE RIUTILIZZO IRRIGUO IN E/R REGGIO EMILIA

4 IL RIUTILIZZO IRRIGUO DELLE ACQUE REFLUE IL PIANO D AMBITO DEL SERVIZIO IDRICO INTEGRATO DI CONCERTO CON LA REGIONE EMILIA-ROMAGNA, HA INDIVIDUATO, TRA GLI INTERVENTI PRIORITARI: L OTTIMIZZAZIONE DELL USO DELLE ACQUE REFLUE DEPURATE NELL'IMPIANTO DI DEPURAZIONE DI MANCASALE (RE), ATTRAVERSO IL LORO RECUPERO AI FINI IRRIGUI FINANZIANDO L OPERA PER UN TOTALE DI ,00 TORRENTE CROSTOLO CANALAZZO TASSONE BACINO IRRIGUO CANALE PISTARINA IMPIANTO DI DEPURAZIONE MUNICIPALE di REGGIO EMILIA UBICAZIONE = Z.I. MANCASALE (RE) ENTE GESTORE = GRUPPO IREN ABITANTI EQUIVALENTI DI PROGETTO = N LINEE DI TRATTAMENTO = 3 IN PARALLELO PORTATA TRATTATA = m 3 /g PROCESSO = FANGHI ATTIVI LIMITI ALLO SCARICO = Tab. 1/2/3 All. 5 D.Lgs 152/06 SUPERFICIE = 2100 ha BACINO IRRIGUO POTENZIALE COLTIVAZIONI = GRANOTURCO, MEDICA, POMODORI, PRATO, VIGNA, SEMINATIVO VOLUME DI RISORSA RISPARMIABILE m 3 /a

5 SEZIONE DI TRATTAMENTO TERZIARIO SEZIONE DI TRATTAMENTO TERZIARIO IMPIANTO DI DEPURAZIONE DI MANCASALE FINALIZZATA AL RIUTILIZZO DELL EFFLUENTE PER USI IRRIGUI FILTRAZIONE RAPIDA MULTISTRATO SEGUITA DA UN TRATTAMENTO COMBINATO H 2 O 2 /UV?

6 STUDIO DI FATTIBILITA IN ITALIA IL RIFERIMENTO NORMATIVO PER IL RIUTILIZZO IRRIGUO È RAPPRESENTATO DAL DECRETO MINISTERIALE DEL 12 GIUGNO 2003, N. 185 IN ESTREMA SINTESI IL REGOLAMENTO PER PRATICARE IL RIUTILIZZO PREVEDE IL RISPETTO DI BEN 54 PARAMETRI, DI CUI: IL 20% RICHIEDE LA STESSA QUALITÀ DELLE ACQUE POTABILI E IL 37% NON È NEANCHE PREVISTO PER LE ACQUE POTABILI. 1. Escherichia Coli 2. Salmonelle 3. Solidi Sospesi 4. Oli Minerali 5. Tensioattivi (UNI EN ISO ) (Indagine Enìa 2009 caratteristiche effluente di Mancasale)

7 STUDIO SPERIMENTALE STUDIO E RICERCA CONFRONTO CON ALTRE REALTA INDUSTRIALI CONFRONTO CON PARTNER S INDUSTRIALI PER LA VALUTAZIONE DELLE TECNOLOGIE RIDEFINIZIONE DELLE METODOLOGIE ANALITICHE DI DETERMINAZIONE DEI PARAMETRI INVESTIGATI APPRONTAMENTO PIATTAFORMA PILOTA SPERIMENTALE DA CAMPO E DA LABORATORIO

8 EFFLUENTE MANCASALE STUDIO SPERIMENTALE PIATTAFORMA PILOTA DA CAMPO ULTRAFILTRAZIONE SU MEMBRANE A FIBRE CAVE? FILTRAZIONE RAPIDA MULTISTRATO TRATTAMENTO AD OZONO COLLIMATORE UV DA LABORATORIO TRATTAMENTO H 2 O 2 /UV? RIUTILIZZO IRRIGUO DELL EFFLUENTE DI MANCASALE A COSTI SOSTENIBILI?

9 COMPARAZIONE DELLE SOLUZIONI PROCESSUALI INVESTIMENTO + COSTI ENERGETICI FILTRAZIONE RAPIDA MULTISTRATO SEGUITA DA UN TRATTAMENTO COMBINATO H 2 O 2 /UV RISCHI AMBIENTALI DIFFICOLTA GESTIONALI

10 OBIETTIVI DEL PROGETTO REALIZZAZIONE DELL OPERA IN STRALCI FUNZIONALI IN RELAZIONE AL FINANZIAMENTO CONCESSO RIDUZIONE DEL SEDIME DELL OPERA LAY-OUT IN GRADO DI OFFRIRE LA MASSIMA FLESSIBILITA GESTIONALE SOLUZIONI IMPIANTISTICHE PER LIMITARE I COSTI GESTIONALI SOLUZIONE ARCHITETTONICA IN GRADO DI MINIMIZZARE L IMPATTO DELL OPERA

11 INGEGNERIZZAZIONE DEL PROCESSO 2 1 FILTRAZIONE RAPIDA + TRATTAMENTO COMBINATO H 2 O 2 /UV La sezione di trattamento è stata suddivisa in due linee completamente distinte ed indipendenti, con potenzialità nominale di trattamento ognuna pari a m 3 /h (ca m 3 /g) ciò al fine di consentire, con l attuale finanziamento disponibile ( ,00), la realizzazione di un primo stralcio completo permettendo in futuro, con la costruzione anche del secondo stralcio, di arrivare ad una capacità di trattamento di circa m3/g.

12 SOLUZIONE ARCHITTETONICA UBICAZIONE

13 IL CANTIERE 30/06/ /06/ /12/ /02/2015

14 L IMPIANTO REALIZZATO STUDIO SPERIMENTALE 3m 3 /h ANALISI DEI DATI PRE POST POST ULTRA FILTRAZIONE FILTRAZIONE FILTRAZIONE FILTRAZIONE REALIZZAZIONE PROGETTO 1680m 3 /h

15 L IMPIANTO REALIZZATO DATA DI CONSEGNA DEI LAVORI 10/02/2014 ANALISI DEI DATI DATA DI ULTIMAZIONE DEI LAVORI 20/05/2015 INAUGURAZIONE IMPIANTO 30/07/2015 MARCIA PROVVISORIA OTTOBRE 2015

16 ALIMENTAZIONE IL FUNZIONAMENTO DELL IMPIANTO BY-PASS BY-PASS VASCA DI COMPENSAZIONE FITRATO COMPARTO OSSIDAZIONE H 2 O 2 NaClO SCARICO ACQUE CONTROLAVAGGIO

17 LOCALE QGEA IL FUNZIONAMENTO DELL IMPIANTO TRATTAMENTO UV BY-PASS UV LOCALE TECNICO

18 STATO DI ATTUAZIONE E BENEFICI AMBIENTALI EFFETTI INDOTTI RISPARMIO RISORSA 1 STRALCIO/120g= m 3 MIGLIORAMENTO QUALITA ACQUE SUPERFICIALI COSTO UNITARIO DI TRATTAMENTO RIUTILIZZO IRRIGUO= 0,037 /m 3 STATO DI FATTO ATTIVITA CORRELATE 27/07/ ACCORDO DI PROGRAMMA (DGR 966/2015) REGIONE E/R ATERSIR PROVINCIA DI REGGIO EMILIA - CONSORZIO DI BONIFICA (CBEC) IREN EMILIA 23/09/ ISTITUZIONE DEL COMITATO DI ATTUAZIONE E MONITORAGGIO PRESIEDUTO DALLA REGIONE E/R PROGETTO LIFE ReQPro A model to reclaim and reuse wastewater for quality crop production PROGETTO DEFINITIVO RECEPIMENTO PERMESSI AUTORIZZAZIONE MINISTERO AMBIENTE PROGETTO ESECUTIVO BANDO DI GARA VALIDAZIONE ( AVVIO COSTRUZIONE

19 Progetto LIFE11 ENV/IT/ ReQpro PREDISPOSIZIONE DELLE PROCEDURE PER IL REGOLARE AVVIO DELL IMPIANTO DI TRATTAMENTO TERZIARIO DELLE ACQUE REFLUE DA IMPIEGARE AI FINI IRRIGUI (Accordo IEM/CBEC) VERIFICA DELLE PERFORMANCE DELL IMPIANTO DI TRATTAMENTO TERZIARIO E OTTIMIZZAZIONE DEL PROCESSO, ATTRAVERSO IL CONFRONTO DEI RISULTATI DELLE ANALISI DELL EFFLUENTE IN INGRESSO E IN USCITA DAL TRATTAMENTO. (Validazione del dosaggio sperimentale H2O2/UV attraverso 48 controlli analitici aggiuntivi rispetto ai normali autocontrolli) VERIFICA DEGLI EFFETTI AMBIENTALI ED AGRONOMICI DOVUTI AL RIUTILIZZO IRRIGUO DELLE ACQUE REFLUE IN AZIENDE AGRICOLE E ZOOTECNICHE. (prelievo e test di tossicità/mutagenicità su 8 campioni acque in ingresso e 8 in uscita dal trattamento)

20 25/03/ IN CORSO 16/04/ /09/2016 FASI AVVIO CAMPAGNA IRRIGUA MESSA IN FUNZIONE CICLO DI TRATTAMENTO IRRIGUO APERTURA PARATOIA CANALE IRRIGUO 01/07/ IN CORSO 2 VOLTE/SETTIMANA ATTIVAZIONE DOSAGGIO H2O2 MONITORAGGIO ANALITICO IN/OUT

21 I RISULTATI Q trattata z m 3 Q inviata al riuso z m Riuso Mancasale portata Portata trattata m3/gg Portata al riuso m3/gg

22 60 PARAMETRI CONTROLLATI IN/OUT I PARAMETRI INVESTIGATI Aldeidi (mg/l) Cobalto (mg/l) Mercurio (mg/l) Selenio (mg/l) Alluminio (mg/l) Conducibilità a 25 C (µs/cm) Molibdeno (mg/l) Sodio (mg/l) Arsenico (mg/l) Cromo esavalente (mg/l) Nichel (mg/l) Solfati (mg/l) Azoto ammoniacale (mg/l) Cromo (mg/l) Pentaclorofenolo (mg/l) Solfiti (mg/l) Azoto totale (mg/l) Escherichia coli (MPN/100 ml) Pesticidi azotati (mg/l) Solventi clorurati (mg/l) Bario (mg/l) Fenoli (mg/l) Pesticidi fosforati (mg/l) Solventi organici aromatici (mg/l) Benzene (mg/l) Ferro (mg/l) Pesticidi organoclorurati (mg/l) Solventi organici azotati (mg/l) Benzo(a)pirene (mg/l) Fluoruri (mg/l) ph (Unità ph) Stagno (mg/l) Berillio (mg/l) Fosforo totale (mg/l) Piombo (mg/l) Tallio (mg/l) Bicarbonati (mg/l) Grassi e olii animali e vegetali (mg/l) Portata (m3/gg) Tensioattivi totali (mg/l) Boro (mg/l) Indice SAR su estratto acquoso (calc.) Potassio (mg/l) Tetracloroetilene - Tricloroetilene (mg/l) Cadmio (mg/l) Litio (mg/l) Rame (mg/l) Vanadio (mg/l) Calcio (mg/l) Magnesio (mg/l) Ricerca di salmonella in 100 ml Zinco (mg/l) Cianuri (mg/l) Manganese (mg/l) Richiesta biochimica di O2 (BOD) (mg/l) Solfuri (mg/l) Cloruri (mg/l) Materiali grossolani Richiesta chimica di O2 (COD) (mg/l) Solidi sospesi totali (SST) (mg/l)

23 I RISULTATI CARATTERISTICHE EFFLUENTE IN USCITA - RIUSO MANCASALE PERIODO DI OSSERVAZIONE 29/03/ /09/2016 PARAMETRI U.M. VALORE MEDIO VALORE MINIMO VALORE MASSIMO N analisi ph u. ph 7,8 7,2 8,3 49 SST mg/l 0, BOD mg/l 1, COD mg/l NH4 mg/l 0,45 0 4,1 50 N tot mg/l 6,1 3,6 12,9 50 P mg/l 0,89 0,18 3,2 50

24 I RISULTATI Riuso Mancasale SST IN SST mg/l OUT SST mg/l

25 I RISULTATI Riuso Mancasale COD IN COD mg/l OUT COD mg/l

26 I RISULTATI Riuso Mancasale BOD IN BOD mg/l OUT BOD mg/l

27 I RISULTATI CARATTERISTICHE EFFLUENTE IN USCITA - RIUSO MANCASALE PERIODO DI OSSERVAZIONE 29/03/ /09/2016 PARAMETRI CRITICI U.M. VALORE MEDIO VALORE MINIMO VALORE MASSIMO N analisi E-coli IN MPN/100 ml E-coli OUT MPN/100 ml 1,5 0 27,85 50 ABBATTIMENTO E-COLI 99,98%

28 Ingresso MNP/100 ml Uscita MPN/100 ml I RISULTATI Riuso Mancasale E-coli IN E- coli MPN/100 ml OUT E-coli MPN/100 ml

29 I RISULTATI PRESENZA DI SALMONELLA IN INGRESSO 15/51, IN USCITA ASSENTE 2 Riuso Mancasale ricerca di Salmonella 1,5 1 LUGLIO AGOSTO 0,5 0 IN salmonella in 100 ml OUT salmonella in 100 ml

30 I RISULTATI CARATTERISTICHE EFFLUENTE IN USCITA - RIUSO MANCASALE PERIODO DI OSSERVAZIONE 29/03/ /09/2016 PARAMETRI CRITICI U.M. VALORE MEDIO VALORE MINIMO VALORE MASSIMO N analisi Oli minerali mg/l <0,01 <0,01 <0,01 50 Tensioattivi mg/l 0,33 0,1 0,9 49 OLI MINERALI: UN UNICO VALORE OLTRE IL LIMITE DI LEGGE IN INGRESSO 0,06 mg/l

31 VALORE MEDIO TENSIOATTIVI IN INGRESSO 0,45 mg/l CON PUNTE DI 1,5mg/l. I RISULTATI 1,6 Riuso Mancasale Tensioattivi tot. 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 IN Tens. totali mg/l OUT Tens. totali mg/l

32 I RISULTATI CARATTERISTICHE EFFLUENTE IN USCITA - RIUSO MANCASALE PERIODO DI OSSERVAZIONE 29/03/ /09/2016 PARAMETRI CRITICI U.M. VALORE MEDIO VALORE MINIMO VALORE MASSIMO N analisi Conducibilità us/cm Boro mg/l 0,22 0,13 0,31 50 Cloruri mg/l Solfati mg/l 95,8 65,0 123,0 50 Indice di SAR 3,22 1,54 4,20 50 Sodio mg/l 146,3 90,3 192,7 50 Calcio mg/l 118,4 97,5 141,2 50 Magnesio mg/l 21,9 16,7 27,6 50

33 I RISULTATI Riuso Mancasale Solfati 160,00 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 Solfati IN mg/l Solfati OUT mg/l

34 I RISULTATI Riuso Mancasale Cloruri 400,00 350,00 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 Cloruri IN mg/l Cloruri OUT mg/l

35 I RISULTATI Riuso Mancasale Indice di SAR 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 INGRESSO USCITA

36 US/cm I RISULTATI Riuso Mancasale conducibilità IN OUT

37 L acqua dolce, risorsa fragile e non rinnovabile, è indispensabile alla vita, allo sviluppo e all ambiente [principio n. 1 della Dichiarazione di Dublino - ICWE 26/31 gennaio 1992] IREN GROUP - IRETI Via Nubi di Magellano, Reggio Emilia lorena.guglielmi@ ireti.it - cosimo.parabita@ireti.it grazie per l attenzione!