WATER SAVING KIT Capitolo 8 TECNOLOGIE MIGLIORATIVE E BEST PRACTICE
INTRODUZIONE Nella presente sezione sono riportate numerose schede in cui sono presentate tecnologie e misure migliorative e best practice finalizzate al risparmio idrico nelle filiere agro-alimentari considerate. Le misure migliorative e best practice sono suddivise e raccolte per ambito applicativo: misure generali (applicabili a varie filiere agroalimentari); misure specifiche delle attività agricole; misure specifiche della filiera vitivinicola; misure specifiche della filiera delle carni; misure specifiche della filiera ortofrutticola; misure specifiche per la filiera lattiero-casearia. Attraverso le schede allegate si é cercato di mettere a disposizione dell utente un compendio di best practice derivanti in larga misura da esperienze applicative in aziende del settore con l obiettivo di fornire spunti utili per un efficace azione di riduzione dei consumi idrici e aumento dell efficienza, pur nella consapevolezza della complessità della tematica e nell impossibilità di poter dare risposte esaustive e su misura per tutte le diverse realtà interessate. Le misure migliorative e best practice presentate rispondono fondamentalmente alle seguenti linee strategiche: 1. misure e interventi di carattere gestionale (es. adozione di programmi di monitoraggio e miglioramento), accompagnati preferibilmente qualora necessario da installazione di misuratori a monte delle utenze o utilizzi principali per una dettagliata conoscenza dei consumi idrici nelle diverse fasi e nel tempo; 2. misure tecniche orientate alla riduzione dei consumi attraverso un uso più efficiente delle risorse, come ad esempio l utilizzo di tecnologie di lavaggio che permettono la medesima efficacia con un minore consumo idrico rispetto alle tecnologie tradizionali; 3. misure tecniche che permettono una riduzione dei consumi grazie a forme di recupero e riutilizzo; il riutilizzo può avvenire nelle medesime fasi o processi che hanno generato le acque reflue, previo eventuale trattamento, oppure in altre fasi o processi che richiedono acque in ingresso caratterizzate da standard qualitativi inferiori. 2/30
INDICE BEST PRACTICE 8.1 GENERALI (APPLICABILI A VARIE FILIERE AGROALIMENTARI) Sistemi di gestione ambientale... 5 Piani di gestione dell'efficienza idrica... 5 Installazione di misuratori in ciascuna area produttiva... 6 Pulizia preliminare a secco dell'area di lavoro... 6 Applicazione di comandi a pistola alle manichette dell'acqua... 7 Idropulitrici a media pressione... 7 Lavaggi ad alta pressione (HPLV)... 7 Impianti di lavaggio CIP... 8 Lavaggi con schiuma a bassa pressione... 9 Lavaggi con gel... 9 Lavaggi in controcorrente... 10 Scelta dei prodotti di pulizia... 10 Soluzioni per il contenimento dei consumi idrici - Regolatori di flusso, unità di controllo dell'erogazione di acqua... 11 Riutilizzo della soluzione di lavaggio delle bottiglie... 11 Sistema multistadio di lavaggio e sanificazione delle bottiglie... 12 Separazione delle acque di processo dalle altre per un possibile riutilizzo di queste ultime... 13 Riutilizzo delle acque di processo... 13 Riutilizzo delle acque diverse da quelle di processo (es.: acque meteoriche)... 14 Circuito chiuso delle acque di raffreddamento... 15 Sistemi e tecnologie per la depurazione dell'acqua e suo riutilizzo - Sistemi a membrana... 16 Sistemi e tecnologie per la disinfezione dell'acqua finalizzata al suo riutilizzo - Radiazioni UV e ozono... 17 8.2 SPECIFICHE DELLE ATTIVITÀ AGRICOLE Pratiche agricole per risparmiare acqua... 18 Riutilizzo a fini agronomici delle acque reflue... 18 Fitodepurazione e riutilizzo delle acque... 19 Agricoltura di precisione... 19 3/30
8.3 SPECIFICHE DELLA FILIERA VITIVINICOLA Riutilizzo a fini agronomici delle acque reflue di cantina... 21 Utilizzo di ozono per i lavaggi... 22 Riutilizzo della soluzione di pulizia nel processo di stabilizzazione a freddo... 22 Risciacquatrici" ad aria ionizzata... 23 8.4 SPECIFICHE DELLA FILIERA DELLE CARNI Abbeveratoi antispreco... 24 Ricircolo delle acque di scottatura all'interno della stessa macchina depilatrice... 24 Soluzioni per il risparmio idrico nei macelli... 25 Scongelamento ad aria o con docce ad intermittenza... 25 Forni ad aria calda... 26 Lavaggio immediato delle superfici che sono venute in contatto con la carne... 26 8.5 SPECIFICHE DELLA FILIERA ORTOFRUTTICOLA Sbucciatore a vapore (processo batch)... 27 Sbucciatore in continuo a vapore... 27 Sbucciatore a secco con sostanze caustiche... 28 Condensatori a superficie negli evaporatori... 29 8.6 SPECIFICHE PER LA FILIERA LATTIERO-CASEARIA Riutilizzo e riuso dell'acqua nei caseifici e nell'industria del latte... 30 4/30
8.1 GENERALI (APPLICABILI A VARIE FILIERE AGROALIMENTARI) Rif. GEN01 Rif. GEN02 SISTEMI DI GESTIONE AMBIENTALE I Sistemi di Gestione Ambientale (SGA) sono un strumento di politica ambientale che un organizzazione ha a disposizione per controllare e migliorare gli impatti delle proprie attività sull'ambiente. L'adozione di tali sistemi è a carattere volontario e può essere soggetta a certificazione in base a standard di riferimento (es. ISO14001, EMAS) da parte di organismo riconosciuto. Il SGA può essere descritto come il complesso di azioni gestionali programmate e coordinate, procedure operative, sistemi di documentazione e di registrazioni, implementati da una specifica struttura organizzativa, dotata di risorse e con responsabilità definite, e indirizzati alla prevenzione dell inquinamento e al miglioramento continuo delle prestazioni ambientali. Risultati non quantificabili. L adozione di questo strumento favorire il risparmio idrico attraverso il monitoraggio dei consumi e la conseguente identificazione delle possibilità di ottimizzazione dell efficienza. L adozione della presente misura implica un impegno continuativo a livello gestionale. Da BASSO a MEDIO Norme serie UNI EN ISO 14000, Regolamento (CE) n. 1221/2009 EMAS. PIANI DI GESTIONE DELL EFFICIENZA IDRICA Corrispondono a Sistemi di Gestione focalizzati sui consumi idrici e sono promossi da varie organizzazioni come ad esempio il Department of Environment and Resource Management, Stato del Queensland. L implementazione di un Piano di gestione efficiente dell acqua si sviluppa attraverso step successivi. 1. Costruzione dell inventario sul consumo idrico che funzione da baseline, che permette l identificazione di: a. tutte le fonti di prelievo; b. i consumi finali; c. tutti i macchinari, i processi, le categorie di utilizzo dell acqua; d. le perdite esistenti; e. il numero di lavoratori della organizzazione. 2. Identificazione degli indicatori chiave da calcolare ogni anno per valutare i miglioramenti (es. consumo idrico per unità di prodotto). 3. Localizzazione di contatori per leggere continuamente i consumi. 4. Identificazione delle misure da intraprendere per ridurre i consumi che si sono mappati. 5. Calcolo del costo/opportunità delle diverse misure e del tempo di ritorno dell investimento. 5/30
Rif. GEN03 6. Redazione di un Piano d azione che identifichi gli obiettivi, i costi, la persona responsabile, i tempi stimati, il tempo di pay-back. 7. Reporting annuale sullo stato di avanzamento rispetto agli obiettivi definiti. Risultati non quantificabili. L adozione di questo strumento favorisce il risparmio idrico attraverso il monitoraggio dei consumi e la conseguente identificazione delle possibilità di ottimizzazione dell efficienza. L adozione della presente misura implica un impegno continuativo a livello gestionale. Da BASSO a MEDIO http://www.derm.qld.gov.au/water/regulation/wemp_guidelines.html INSTALLAZIONE DI MISURATORI IN CIASCUNA AREA PRODUTTIVA Il consumo di acqua oltre che nel suo complesso può essere misurato per singola operazione unitaria o per singola linea produttiva. Ciò permette di evidenziare i consumi specifici più elevati e valutare l'efficacia di un intervento teso alla riduzione dei consumi. L'ideale è registrare con una notevole frequenza i consumi momentanei in modo da evidenziare anche le variazioni puntuali. La quantificazione di dettaglio dei singoli consumi permette una valutazione mirata e può orientare gli interventi di miglioramento che portano a una riduzione dei consumi. / BASSO Linee guida per l identificazione delle migliori tecniche disponibili in materia di industrie alimentari emanate con DM 1/10/2008 e pubblicate su Supplemento ordinario alla Gazzetta Ufficiale n. 51 del 3 marzo 2009 - Serie generale. Rif. GEN04 PULIZIA PRELIMINARE A SECCO DELL'AREA DI LAVORO La pulizia a secco è una tecnica relativamente semplice adeguata ad una preliminare rimozione della parte grossolana di sporco e residui presenti sulle superfici e può essere effettuato con raschiatori in gomma, scope o altri strumenti (es. aspiratori). La pulizia preliminare a secco si può applicare anche ad apparecchiature e installazioni. Con questo sistema si ottiene un minore consumo di acqua, una riduzione dei reflui e un minore carico inquinante delle acque reflue. La pulizia a secco permette di ridurre anche i consumi di energia utilizzati per il riscaldamento dell acqua di lavaggio e l uso di detergenti. Di contro, i sistemi a secco generano rifiuti al posto dei reflui derivanti dal lavaggio con acqua. BASSO www.tecnologiepulite.it European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. 6/30
Rif. GEN05 APPLICAZIONE DI COMANDI A PISTOLA ALLE MANICHETTE DELL'ACQUA Consentono di erogare l'acqua solo quando serve effettivamente. Ciò permette di evitare inutili sprechi dovuti a tempi morti o disattenzione. Si riducono i consumi di acqua e i volumi di reflui da trattare. Se si usa acqua calda si risparmia energia necessaria per il riscaldamento. BASSO www.tecnologiepulite.it European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. Rif. GEN06 Rif. GEN07 IDROPULITRICI A MEDIA PRESSIONE I sistemi di pulizia idraulica a media pressione garantiscono una maggior efficienza di pulizia e un risparmio sensibile di acqua Idropulitrici a 1,5 MPa che consumano 60 l/min di acqua garantiscono un'efficacia di pulizia pari ad un'idropulitrice operante a 0,3 MPa che consuma 250 l/min. Si riducono pertanto sia i consumi di acqua e i volumi di acque di scarico da trattare. Se si usa acqua calda il risparmio idrico implica un risparmio energetico (minore quantità di acqua da scaldare). BASSO www.tecnologiepulite.it LAVAGGI AD ALTA PRESSIONE (HPLV) Nei lavaggi ad alta pressione e a basso volume (HPLV - high pressure - low volume) l acqua è spruzzata ad una pressione che, partendo da 15 bar può raggiungere anche i 150 bar, con valori medi di 40 65 bar. I lavaggi ad alta pressione possono essere effettuati da macchinari mobili o attraverso una rete fissa. L uso di acqua calda può rendere più efficace l azione di pulizia. Lance ad alta pressione possono essere utilizzate anche per il lavaggio dei mezzi di trasporto. Le idropulitrici ad alta pressione consentono grazie alla maggiore forza del getto d acqua di ottenere un maggiore rendimento in termini di pulizia degli ambienti e nello stesso tempo di risparmiare elevati quantitativi d acqua. Il principale aspetto di attenzione relativo a questo sistema è rappresentato dalla produzione di aerosol in grado di contaminare anche parti poco raggiungibili negli ambienti di lavoro (pareti, soffitto, ecc.). Diverse ricerche hanno però dimostrato che anche nel lavaggio a bassa pressione si genera un aerosol che raggiunge altezze superiori al metro ed è 7/30
dunque sconsigliato in aree particolarmente sensibili dove potrà ad esempio essere utilizzato un sistema a secco. Al di fuori dei periodi di produzione o in aree meno sensibili, invece, i lavaggi ad alta pressione risultano particolarmente indicati in funzione della loro elevata efficienza. L azione meccanica dell acqua a pressione permette di ridurre considerevolmente, a parità di efficacia di pulizia, la temperatura dell acqua di lavaggio (e dunque dell energia necessaria al suo riscaldamento) nonché l utilizzo di prodotti sanificanti. Gli stessi consumi di acqua sono molto limitati. BASSO www.tecnologiepulite.it European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. Rif. GEN08 IMPIANTI DI LAVAGGIO CIP Il Clean In Place (CIP) è un sistema di pulizia automatico, incorporato nell equipaggiamento da pulire, che realizza un ricircolo, a determinate pressioni e/o temperature, dei liquidi detergenti e delle soluzioni per il risciacquo. Questo sistema di lavaggio viene utilizzato per assicurare che le linee produttive siano depurate dai contaminanti organici ed inorganici. Gli impianti CIP sono costituiti da serbatoi per i vari liquidi impiegati, pompe per il ricircolo dei fluidi e stazioni per il riscaldamento dei medesimi. Tutte le operazioni di lavaggio e risciacquo vengono gestite elettronicamente. I processi CIP consentono la pulizia delle attrezzature produttive senza che queste debbano essere spostate o disassemblate. Per questo però l applicazione del sistema CIP all equipaggiamento deve essere ipotizzata fin dalla fase di progettazione dell impianto in quanto modifiche appositamente realizzate sugli equipaggiamenti da pulire per poter sfruttare questa tecnologia sono tendenzialmente difficoltose e onerose. Nei CIP a doppia fase, così chiamato perché si effettuano due passaggi di lavaggio in successione uno all altro, i prodotti chimici normalmente utilizzati sono: soluzioni caustiche in grado di rimuovere gli strati di grassi e proteine; soluzioni acide per eliminare i depositi minerali. Esiste altresì la possibilità di realizzare il lavaggio con un unica fase (quella alcalina): in questo caso sono utilizzati agenti chelanti (quali ad esempio EDTA) che, reagendo con calcio e altri metalli, destrutturano i depositi e ne facilitano l eliminazione. Il risparmio idrico sulle acque di lavaggio può essere significativo (anche fino al 50-60%). I sistemi a singola fase richiedono l impiego di sostanze che, come nel caso dell EDTA, hanno dimostrato di creare problemi ambientali non trascurabili; viceversa nei sistemi a doppia fase i consumi di acqua, reagenti ed energia sono maggiori. Gli impianti CIP permettono di utilizzare acqua e detergenti nelle quantità strettamente necessarie e dunque di evitare sprechi; spesso sono dotati di sistemi di depurazione, tramite sedimentazione e ultrafiltrazione, funzionali al riutilizzo delle soluzioni detergenti, che vengono ad esempio impiegate per il pre-risciacquo delle apparecchiature. ELEVATO 8/30
www.tecnologiepulite.it European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. Rif. GEN09 LAVAGGI CON SCHIUMA A BASSA PRESSIONE I lavaggi con schiuma a bassa pressione sono una valida alternativa al più comune lavaggio eseguito con tubi flessibili, spazzole e detergenti dosati manualmente. Questa tecnica è utilizzata per pulire muri, pavimenti e le superfici esterne delle attrezzature. La schiuma, costituita ad esempio a base di una soluzione alcalina, è spruzzata sulla superficie da pulire e lasciata agire per 10 20 minuti, poi è risciacquata con acqua. Il tempo necessario ad ottenere l effetto pulente aumenta al diminuire dell aggressività dei prodotti detergenti. Un limite di questo sistema di lavaggio può essere dato dalla necessità di pulire superfici in pendenza sulle quali la schiuma, sotto il proprio peso, può tendere a scivolare riducendo il tempo di contatto e quindi l efficacia pulente. Gli impianti di lavaggio possono essere fissi o mobili. Gli impianti mobili risultano normalmente meno efficienti e più costosi per ciò che concerne la gestione. Minore necessità di acqua per il lavaggio / risciacquo di pavimenti, pareti e parti esterne delle attrezzature. Un adeguato tempo di contatto garantisce l efficacia del lavaggio senza dover ricorrere all utilizzo di acqua calda, con un conseguente risparmio energetico. La facilità di risciacquo comporta, oltre ad un beneficio in termini di riduzione dei consumi idrici, anche un minor costo del lavoro delle operazioni di lavaggio con schiuma rispetto a quello legato ad altri sistemi con detergenti. BASSO www.tecnologiepulite.it European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. Rif. GEN10 LAVAGGI CON GEL La pulizia con gel è utilizzata per pavimenti, pareti, celle, container ed attrezzature. Rispetto alle schiume i gel permettono un più lungo contatto attivo con lo sporco e una maggiore capacità di raggiungere punti difficili come fessure grazie anche alla possibilità di non essere bloccati dalla presenza di bolle d aria. Minore necessità di acqua per il lavaggio / risciacquo di pavimenti, pareti e parti esterne delle attrezzature. Il processo è del tutto simile a quello applicato con le schiume e del tutto simili sono i vantaggi: oltre alla riduzione dei consumi di acqua, si ottiene anche una riduzione del consumo di prodotti sanificanti e di energia per il riscaldamento dell acqua di lavaggio. Come per i sistemi a schiuma, anche il lavaggio con gel è caratterizzato da una buona facilità di risciacquo da cui discende, oltre al risparmio idrico, anche un contenimento dei costi di manodopera grazie alla riduzione dei tempi di lavoro. 9/30
BASSO www.tecnologiepulite.it European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. Rif. GEN11 LAVAGGI IN CONTROCORRENTE I lavaggi in controcorrente possono rimpiazzare i sistemi a serbatoi paralleli (indipendenti fra di loro e che forniscono acqua per un solo step di lavaggio che viene poi scaricata) nella pulizia di impianti e reparti. I sistemi in controcorrente sono sistemi multistadio nei quali l acqua è utilizzata in una determinata fase di pulizia e poi riutilizzata nella fase di pulizia precedente: l acqua meno contaminata, proveniente dall ultimo lavaggio (il meno contaminante in quanto effettuato su superfici o impianti già ad un buon livello di pulizia) in cui viene alimentata acqua pulita, è immessa in una seconda vasca e riutilizzata per il lavaggio intermedio (secondo stadio). Quest ultima, più sporca, è poi a sua volta riutilizzata per il primo lavaggio (quello cioè maggiormente contaminante) e quindi scaricata. Può esservi una successione di un diverso numero di stadi in funzione delle specifiche esigenze di lavaggio interne al processo. Sfruttando lo stesso principio è possibile sfruttare tale sistema per il lavaggio di materie prime. Questo sistema è in grado di ridurre il consumo di acqua pulita per i lavaggi e il volume degli scarichi anche del 50%. Questo sistema necessita di maggiore spazio ed equipaggiamento rispetto ad altre soluzioni di lavaggio. Da BASSO a MEDIO www.tecnologiepulite.it Rif. GEN12 SCELTA DEI PRODOTTI DI PULIZIA La scelta dei prodotti per la pulizia dipende da molti criteri di tipo tecnico ed economico, ma è opportuno che venga fatta anche con attenzione agli aspetti ambientali e in particolare alle implicazioni sui consumi idrici e sulle acque reflue. La scelta di prodotti che richiedono un unica fase di pulizia e/o che non richiedono risciacquo permette un risparmio di risorsa idrica e una minore produzione di acque reflue. Va valutata la possibilità di usare solo acqua calda. Occorre valutare la pericolosità ambientale dei prodotti utilizzati (es. è noto che EDTA presenta alcune criticità ambientali). BASSO European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. www.tecnologiepulite.it 10/30
Rif. GEN13 SOLUZIONI PER IL CONTENIMENTO DEI CONSUMI IDRICI - REGOLATORI DI FLUSSO, INIETTORI, UNITÀ DI CONTROLLO DELL EROGAZIONE DI ACQUA La riduzione dei consumi idrici può essere perseguita attraverso l utilizzo di sistemi quali: regolatori di flusso: valvole per la regolazione del flusso di acqua, utilizzabili in sistemi manuali o automatici; iniettori: attraverso un corretto posizionamento e orientamento degli iniettori sul prodotto o sull oggetto su cui deve agire il getto d acqua (ad esempio per lavaggio, raffreddamento del prodotto e pulizia dei macchinari), grazie alla pressione, è possibile ridurre significativamente i consumi idrici; unità di controllo dell erogazione di acqua: sono dispositivi automatici in grado di ridurre il consumo di acqua in processi automatizzati. I sensori permettono di annullare l erogazione di acqua tra una partita di prodotto e l altra oppure durante i fermi di produzione annullando gli sprechi. Tali dispositivi sono in grado di controllare sia il flusso che la temperatura dell acqua. Tali tecnologie possono essere applicate separatamente ma anche congiuntamente. Variabili a seconda della soluzione adottata. Sono possibili anche risparmi energetici in caso sia utilizzata acqua calda. Da BASSO a MEDIO www.tecnologiepulite.it European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. Rif. GEN14 RIUTILIZZO DELLA SOLUZIONE DI LAVAGGIO DELLE BOTTIGLIE Le acque di lavaggio delle bottiglie possono essere pompate in un serbatoio di sedimentazione in cui si realizza la separazione delle particelle contaminanti presenti, che vengono filtrate prima di utilizzare la soluzione per un nuovo lavaggio. Il serbatoio di sedimentazione serve anche da unità di stoccaggio temporaneo. Il sistema assicura risparmio idrico e una minore produzione di acque reflue. Il risparmio idrico può essere significativo. Tale tecnologia consente anche risparmio di reattivi chimici ma comporta un aumento del consumo energetico del processo in relazione al funzionamento delle pompe e del sistema di filtraggio. MEDIO 11/30
www.tecnologiepulite.it European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. Rif. GEN15 SISTEMA MULTISTADIO DI LAVAGGIO E SANIFICAZIONE DELLE BOTTIGLIE La sanificazione multistadio per le bottiglie racchiude in un unico sistema di lavaggio diversi metodi di sanificazione e sfrutta in modo sinergico l impiego di acqua calda, prodotti chimici e meccanismi di pulizia meccanica. il lavaggio iniziale e il bagno caustico hanno l obiettivo principale di disinfettare le bottiglie, mentre la rimozione di sostanze solide, sali di calcio e magnesio e residui di prodotti chimici è svolta nelle successive fasi. Generalmente in un impianto multistadio gli step di pulizia sono così organizzati: vasca di lavaggio - insieme al bagno caustico ha l obbiettivo di eliminare i germi attraverso l utilizzo di prodotti chimici, surfattanti e altri additivi; bagno caustico - il vetro della bottiglia è pulito utilizzando una soluzione al 1,8% di soda caustica. Gli alcali, i prodotti chimici e le particelle solide rimangono nelle bottiglie che abbandonano il bagno caustico; primo bagno di acqua calda il ph di questo primo bacino può essere di 10 11 a causa del contenuto alcalino trascinato dallo stadio precedente; tale condizione può generare una deposizione di sali di calcio e magnesio laddove sia utilizzata acqua dura. In questa fase le bottiglie vengono lavate normalmente attraverso spray ad alta pressione; non viene però completamente rimosso il residuo di prodotti chimici che le bottiglie hanno accumulato nella precedente soluzione di lavaggio. Si può procedere ad una neutralizzazione con anidride carbonica che riporta il ph a 7,5 8 (la riduzione del ph migliora l efficienza dei disinfettanti riducendo la necessità di consumo di prodotti chimici); secondo bagno di acqua calda L acqua neutralizzata è estratta e raffreddata in un circuito di raffreddamento dotato di torri evaporative o raffreddatori, l acqua, a temperatura minore, è quindi utilizzata per gli spray a pressione e ritorna dunque nel secondo bagno; l ultimo stadio di lavaggio con acqua potabile funge da risciacquo finale e permette il raffreddamento delle bottiglie. Il sistema può rimpiazzare vecchie macchine lavatrici presenti in linee di imbottigliamento esistenti. Il risparmio idrico può essere significativo. Oltre alla riduzione del consumo idrico (e conseguentemente dei volumi degli scarichi) si ha riduzione del consumo di prodotti chimici. Sono ridotti anche i consumi energetici tra cui non ultimi quelli necessari al trattamento delle acque di scarico. Da MEDIO a ELEVATO Il sistema è considerato conveniente laddove i consumi idrici siano superiori a 400 ml per bottiglia, un tempo di ritorno dell investimento accettabile si ha quando il risparmio idrico sia almeno di 200 ml/bottiglia. www.tecnologiepulite.it European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. 12/30
Rif. GEN16 Rif. GEN17 SEPARAZIONE DELLE ACQUE DI PROCESSO DALLE ALTRE PER UN POSSIBILE RIUTILIZZO DI QUESTE ULTIME La separazione degli scarichi derivanti dai processi produttivi da quelle che non necessitano di depurazione (acque piovane, acque di raffreddamento) consente di ridurre il quantitativo di liquami inviati al trattamento di depurazione. Le acque particolarmente cariche di inquinanti organici possono essere raccolte separatamente e inviate ad un trattamento specifico. Le acque che non necessitano di tali trattamenti possono essere inviate a possibili reimpieghi. Si riducono i consumi di acqua e non si contamina acqua che non necessita di depurazione con acqua inquinata. Si riduce il consumo richiesto dal trattamento di depurazione e il volume di scarico nel caso di immissione in fognatura pubblica. Applicabile in particolare negli impianti nuovi o in fase di totale ristrutturazione. Per l'industria alimentare questa ipotesi è limitata ad applicazioni che non comportano l'ultimo contatto con gli alimenti (che richiede invece acqua potabile). Da MEDIO a ELEVATO European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. RIUTILIZZO DELLE ACQUE DI PROCESSO Alcune tipologie di acque di processo, caratterizzate da basso livello di contaminazione, possono essere riutilizzate all interno del processo, eventualmente a seguito di opportuni trattamenti (si veda scheda su utilizzo di sistemi a membrana), ad esempio: l acqua calda di lavaggio delle cartucce dell impianto di microfiltrazione; l acqua utilizzata come ultimo risciacquo dei serbatoi; i reflui prodotti dalle operazioni di sbrinamento delle celle di refrigerazione; condensati di vapore. I possibili riutilizzi di tali acque di processo riguardano: riutilizzo acqua per lavaggio cartucce di microfiltrazione; il primo risciacquo nei cicli di lavaggio o come primo lavaggio di pavimenti e canalette; la diluizione delle soluzioni caustiche utilizzate per l igienizzazione o la preparazione di soluzioni di lavaggio; lavaggio di aree poco sensibili (es. aree esterne); alimentazione del generatore di vapore. Per identificare i processi e le qualità delle acque utilizzate/utilizzabili al fine di riuso si possono utilizzare tecniche di pinch analysis, uno strumento analitico sviluppato alla fine degli anni 70 con l obiettivo di ridurre i consumi energetici. Le idee e le tecniche sviluppate per risolvere il problema dell ottimizzazione del trasferimento di calore vennero poi estese all ottimizzazione ed alla riduzione dell uso di materia, invece che di energia, dando luogo a tutta una serie di branche della pinch analysis, tra le quali vi è anche la water pinch analysis, per la minimizzazione dell uso di acqua primaria e, conseguentemente per la minimizzazione delle portate di reflui inquinati. Il principio di base della pinch analysis è semplice: viene effettuato un inventario ed una caratterizzazione di tutti i produttori ed utilizzatori di 13/30
Rif. GEN18 una certa fonte (in questo caso l acqua) e viene poi ottenuto, mediante tecniche grafiche e/o algoritmi di calcolo, lo schema che ottimizza gli scambi di tale fonte tra produttori e consumatori, rispettando al tempo stesso i vincoli sulle caratteristiche della fonte, come emessa dal produttore e richiesta dall utilizzatore (ad esempio, la qualità di un refluo di un certo processo rispetto ai requisiti dell acqua da approvvigionare ad un altro processo). Dalla precedente definizione emerge abbastanza chiaramente che l utilità e la valenza dell impiego della pinch analysis si ha in ambiti complessi, dove esistono molti e diversi produttori e molti e diversi utilizzatori e dove quindi l individuazione dello schema ottimo di interscambio richiede una struttura ed una logica di supporto che sia in grado di analizzare tutte le possibili ipotesi. Per questo in casi semplici ci si può affidare ad una attenta analisi, in casi più complessi bisogna affidarsi a software specifici di simulazione. Il riutilizzo di acque di processo può interessare anche acque maggiormente inquinante a valle di trattamento depurativo presso impianto aziendale e successivo trattamento con sistemi a membrana; ad esempio acqua in uscita dal depuratore può essere usata, previo eventuale trattamento di affinamento (es. sistemi a membrana) per lavaggi aree esterne, come acqua di raffreddamento in sistemi con torri evaporative, acqua di raffreddamento in circuito aperto, ecc. Risparmi variabili ma potenzialmente significativi. Da valutare caso per caso. Da BASSO ad ELEVATO, a seconda del tipo di intervento www.tecnologiepulite.it RIUTILIZZO DELLE ACQUE DIVERSE DA QUELLE DI PROCESSO (ES.: ACQUE METEORICHE) Le acque meteoriche possono essere raccolte e riutilizzate per usi compatibili (es. lavaggi aree esterne, irrigazione/inaffiamento, torri di raffreddamento o raffreddamenti, alimentazione ciclo termico); utilizzando particolari attenzioni nella raccolta (es. coperture con guaine speciali e assenza di ristagni) e nello stoccaggio (serbatoio con rivestimento alimentare) tali acque possono essere riutilizzate, previo trattamento di potabilizzazione, anche nel processo. In generale la separazione delle acque reflue derivanti dai processi produttivi da quelle che non necessitano di depurazione (es. acque meteoriche) consente di ridurre il quantitativo di reflui inviati al trattamento di depurazione, di inviare le acque inquinante a trattamento o alla fognatura e riutilizzare le acque che non necessitano di trattamenti. Si riducono i consumi di acqua e non si contamina acqua che non necessita di depurazione con acqua inquinata, riducendo i volumi di acque reflue avviate a trattamento o scaricate in fognatura. / Da BASSO a ELEVATO (ELEVATO nel caso ad esempio di necessità di separazione delle reti idriche di raccolta e convogliamento dei diversi flussi) Linee guida per l identificazione delle migliori tecniche disponibili in materia di industrie alimentari emanate con DM 1/10/2008 e pubblicate su Supplemento ordinario alla Gazzetta Ufficiale n. 51 del 3 marzo 2009 - Serie generale. 14/30
Rif. GEN19 CIRCUITO CHIUSO DELLE ACQUE DI RAFFREDDAMENTO Le acque utilizzate per il raffreddamento di macchinari e impianti nell industria agroalimentare, possono essere riutilizzate in circuito chiuso al fine di ridurre i consumi idrici. Nel dettaglio, durante la fase di raffreddamento l acqua utilizzata si riscalda sottraendo calore all elemento che deve essere raffreddato. Per poter essere nuovamente utilizzata allo scopo, ovvero per implementare un sistema chiuso di raffreddamento, occorre dotarsi di dispositivi in grado di riportare l acqua utilizzata in condizioni idonee a poter sottrarre nuovamente calore in maniera efficace. Possono essere applicati allo scopo: torri di raffreddamento; gruppi frigoriferi; recuperatori di calore. Nelle torri di raffreddamento l evaporazione di una piccola parte dell acqua in circolo permette di allontanare una grande quantità del calore presente nell acqua trattata. Durante l evaporazione si produce un fenomeno di concentrazione dei sali e delle altre sostanze presenti nell acqua che rende necessario un periodico spurgo e reintegro con acqua fresca (comunque richiesta anche per compensare la quantità persa per evaporazione). In funzione della composizione dell acqua può essere necessario anche un trattamento supplementare (consistente nel dosaggio di specifici additivi quali inibitori di cristallizzazione, inibitori di corrosione, biocidi, ecc. e nel preliminare addolcimento delle acque) delle acque immesse nel circuito di raffreddamento in aggiunta allo spurgo per evitare fenomeni di corrosione, crescita batterica o altro causate dalle sostanze che si concentrano nel circuito. Con opportuno trattamento delle acque di torre si può peraltro aumentare il numero di cicli di concentrazione e ridurre spurghi e reintegri e quindi il consumo di acqua. Le torri ibride a secco/umido sono sistemi misti che permettono notevole risparmio rispetto alle tradizionali torri di raffreddamento ad umido. In alternativa alle torri evaporative possono essere impiegati gruppi frigoriferi che cedono frigorie ad un ulteriore fluido contenuto in un circuito chiuso che, tramite appositi scambiatori di calore, va a raffreddare l acqua che deve essere recuperata. Il fluido refrigerante usato viene quindi nuovamente raffreddato nei gruppi frigoriferi. Un ulteriore soluzione può essere quella di far passare l acqua di raffreddamento usata all interno di scambiatori di calore adibiti a funzioni di recupero energetico: utilizzando un fluido (aria, acqua o altro) a temperatura inferiore rispetto a quella dell acqua di raffreddamento da trattare si ottiene un passaggio del contenuto termico dall acqua di raffreddamento (che quindi ritorna a livelli di temperatura che ne consentono il riutilizzo in un nuovo ciclo) al fluido utilizzato (che può essere quindi impiegato per funzioni di riscaldamento). Il sistema di scambio termico deve essere dimensionato in funzione della temperatura dell acqua da trattare e della temperatura che si deve raggiungere al termine del trattamento. L adozione di ciclo chiuso delle acque di raffreddamento con torre consente risparmi elevati, anche fino al 90% rispetto a ciclo aperto. Inoltre torri ibride secco/umido permettono risparmio idrico fino al 80% rispetto a torri ad umido tradizionali. I ventilatori delle torri evaporative rappresentano una possibile fonte di rumore. Consumi energetici. Necessità di un impianto di trattamento chimico-fisico dell acqua di reintegro. Da MEDIO a ELEVATO 15/30
www.tecnologiepulite.it Linee guida per l identificazione delle migliori tecniche disponibili in materia di industrie alimentari emanate con DM 1/10/2008 e pubblicate su Supplemento ordinario alla Gazzetta Ufficiale n. 51 del 3 marzo 2009 - Serie generale. Rif. GEN20 SISTEMI E TECNOLOGIE PER LA DEPURAZIONE DELL ACQUA E SUO RIUTILIZZO - SISTEMI A MEMBRANA Acque di processo a bassa contaminazione alla quali si applichi un trattamento combinato di filtrazione su membrana ed eventuale successiva disinfezione, sono in grado di raggiungere un livello qualitativo idoneo ad un riutilizzo. I sistemi a membrana comprendono: microfiltrazione, ultrafiltrazione, nanofiltrazione e osmosi inversa, Essi differiscono principalmente per le dimensioni delle particelle trattenute (che diminuiscono passando da microfiltrazione a osmosi inversa), inoltre nei trattamenti di nanofiltrazione e di osmosi inversa sono richieste pressioni molto più elevate e i rendimenti sono inferiori. La scelta di sistema con un certo tipo di membrana è determinata da moltissimi aspetti quali il grado di contaminazione e le caratteristiche dell acqua in entrata, la qualità dell acqua necessaria per gli utilizzi successivi, i costi, rischi di intasamento della membrane, etc. Il recupero di acqua può essere molto significativo (anche superiore al 90%). Questa tecnologia non necessita dell'aggiunta di prodotti chimici ed è moderatamente energivora. Da MEDIO a ELEVATO www.tecnologiepulite.it 16/30
Rif. GEN21 SISTEMI E TECNOLOGIE PER LA DISINFEZIONE DELL ACQUA FINALIZZATA AL SUO RIUTILIZZO RADIAZIONI UV E OZONO Il riutilizzo di acque di processo può richiedere un trattamento di disinfezione per garantire elevati standard igienici. Tra le tecnologie utilizzabili a tale scopo vi sono: radiazione UV e utilizzo di ozono. I vantaggi nell utilizzo dei raggi UV nella disinfezione dell acqua per un suo riutilizzo sono: non altera colore, odore, sapore o ph dell'acqua; non richiede l'aggiunta di agenti chimici; non immette sottoprodotti tossici nell'acqua; i sistemi UV sono compatti e facili da installare; i sistemi UV richiedono poca manodopera; i costi di funzionamento sono bassi. Le principali caratteristiche dell ozono come disinfettante sono di seguito ricordate: forte potere ossidante; capacità di degradare inquinanti; assenza di inquinamenti secondari; flessibilità di dosaggio e semplicità impiantistica; non produce fanghi o residui. In associazione con altri sistemi di trattamento (ad esempio sistemi a membrana vd. Scheda relativa), è possibile raggiungere elevati livelli di recupero di acqua, da destinare (se potabilizzata) anche al contatto con alimenti. Consumo energetico. Da BASSO a MEDIO www.tecnologiepulite.it 17/30
8.2 SPECIFICHE DELLE ATTIVITA AGRICOLE Rif. AGR01 Rif. AGR02 PRATICHE AGRICOLE PER RISPARMIARE ACQUA Tecnologie migliorative e buone pratiche in campo agricolo comprendono: raccolta delle acque meteoriche in vasche / invasi e riutilizzo per irrigazione; determinazione dei reali fabbisogni di irrigazione sulla base del bilancio idrico colturale (per la aziende ubicate in Emilia-Romagna è a disposizione il servizio gratuito IRRINET che fornisce consigli irrigui sul momento di intervento e sui volumi da impiegare per ottenere un prodotto di qualità risparmiando risorse idriche. Si basa sul metodo del Bilancio Idrico che viene calcolato ogni giorno con i dati meteorologici forniti in tempo reale dall'arpa-sim, i dati pedologici forniti dal Servizio Geologico Sismico e dei Suoli della RER e i dati di falda della rete di rilievo del Servizio Sviluppo Sistema Agroalimentare della RER elaborati da Iter); monitoraggio della reale umidità del terreno tramite tensiometri e resistenze a blocchi di gesso; sistemi irrigui ad elevata efficienza (microirrigazione, aspersione con impianti innovativi, irrigazione sub-superficiale); gestione dell'irrigazione in RDI (Regulated Deficit Irrigation) ovvero Irrigazione in Deficit Controllato, la quale prevede che il reintegro dei volumi irrigui avvenga ad un livello di sotto a quello ottimale, con effetti positivi sulla qualità della produzione; irrigazione notturna, che assicura minori perdite per evaporazione; pacciamatura. I sistemi irrigui ad alta efficienza consentono un risparmio idrico anche del 20%; alcune esperienze hanno mostrato risultati ancora superiori, con risparmi fino al 60% rispetto a sistemi di irrigazione a pioggia. L irrigazione guidata con il metodo del bilancio idrico permette di risparmiare anche il 20% dei volumi d acqua utilizzati. Irrigazione notturna permette riduzioni fino al 10%. Con la pacciamatura le perdite possono essere ridotte del 10-30% quando si usano sistemi di irrigazione a goccia sopra suolo. / Da BASSO ad ELEVATO a seconda delle misure http: www.irrinet.it http: www.ermesagricoltura.it/informazioni/agricoltura/supplemento-n.18-le-buone-pratiche-agricole-per-risparmiare-acqua RIUTILIZZO A FINI AGRONOMICI DELLE ACQUE REFLUE Nelle regioni dove tale pratica è disciplinata (ai sensi art. 112 D.lgs. 152/2006 e s.m.i.), le acque reflue provenienti da aziende agricole e piccole aziende agro-alimentari possono essere riutilizzate a fini agronomici. Entrambi gli impieghi comportano un beneficio ambientale in quanto contribuiscono alla salvaguardia della risorsa idrica dal punto di vista 18/30
qualitativo e quantitativo. In Emilia-Romagna si segnala il Regolamento Regionale 28 ottobre 2011, n.1 Regolamento Regionale ai sensi dell articolo 8 della Legge Regionale 6 marzo 2007, n. 4. disposizioni in materia di utilizzazione agronomica degli effluenti di allevamento e delle acque reflue derivanti da aziende agricole e piccole aziende agro-alimentari. Il risparmio idrico è commisurato alla quantità di acque reflue impiegabili a fini agronomici. Occorre prevedere stoccaggio che rispetti i criteri fissati dalla normativa. L utilizzo agronomico è soggetto alle limitazioni previste dalle regolamentazioni regionali e a Comunicazione. Da BASSO a MEDIO D.Lgs. 152/2006 e s.m.i. Normative regionali in materia (per Emilia-Romagna: LR 4/2007 e RR 1/2011). Rif. AGR03 / FITODEPURAZIONE E RIUTILIZZO DELLE ACQUE La fitodepurazione è un sistema di trattamento delle acque reflue che sfrutta la capacità depurativa degli ecosistemi naturali; essa si presta anche per trattare le acque reflue, abbattendo il carico organico e gli altri inquinanti presenti (azoto, fosforo, ecc.). L acqua trattata può essere riutilizzata, in accordo alle disposizioni della normativa regionale, soprattutto a fini irrigui. Gli effetti quantitativi sono gli stessi ascrivibili in generale al riuso delle acque trattate: una quota di risorsa viene resa disponibile per usi irrigui o per altri usi con conseguente riduzione della quota di captazione dalle fonti primarie (acque superficiali e profonde). L utilizzo agronomico è soggetto alle limitazioni previste dalle regolamentazioni regionali. Secondo studio di Pergetti e altri (2002), i costi di realizzazione di impianto di fitodepurazione per acque reflue urbane di potenzialità inferiore a 200 A.E. sono compresi tra 535 e 1051 /A.E., che possono arrivare fino a 1634 /A.E. qualora sia presente processo di nitrificazione. I costi di gestione esclusi ammortamenti - sono compresi tra 21 e 49 /A.E. anno. Rif. AGR04 AGRICOLTURA DI PRECISIONE L agricoltura di precisione è una tecnologia innovativa e multidisciplinare il cui scopo è il miglioramento della gestione agronomica mediante l applicazione differenziata dei mezzi di produzione sul campo coltivato. Il presupposto sul quale si è sviluppata l agricoltura di precisione è la variabilità spaziale: nella maggior parte degli appezzamenti le caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche possono essere diverse da un punto all'altro, spesso a distanza di pochi metri; ciò comporta quindi una differenza di sviluppo e di accrescimento delle piante che si riflette in una variabilità spaziale della produzione, sia dal punto di vista quantitativo, che qualitativo. Con l agricoltura di precisione, pertanto, si tende a gestire ogni mezzo di produzione in misura variabile, trattando piccole aree all interno dell appezzamento come se fossero superfici separate, in maniera da uniformare e massimizzare le rese nell intero appezzamento. Così operando, si può perciò accrescere il margine economico delle colture grazie alla 19/30
riduzione degli input di mezzi tecnici ed ad un miglioramento della caratteristiche qualitative, talora anche quantitative, della produzione. Inoltre viene significativamente ridotto l impatto ambientale, in quanto si riduce la quantità impiegata di mezzi di produzione, come fitofarmaci e fertilizzanti. È possibile ridurre fino al 20% l uso di acqua irrigua. Questa tecnica consente di: risparmiare tempo per l esecuzione delle operazioni; realizzare economie di prodotto utilizzato nelle operazioni colturali che prevedono la distribuzione di uno o più mezzi tecnici (seme, fitofarmaci, fertilizzanti, ecc.). Ciò è ovviamente la conseguenza della maggiore precisione di collimazione delle passate di lavoro, un fatto che riduce al minimo le sovrapposizioni, oltre che dare la possibilità di evitare di eseguire gli interventi in questione nelle aree che non necessitano affatto di trattamento (fossi, capezzagne, ecc.) e/o in quelle già interessate dalla distribuzione del prodotto nelle passate precedenti; ridurre l impatto ambientale complessivo delle pratiche colturali. Ciò vale in riferimento sia alla diminuzione delle quantità di mezzi tecnici distribuiti nei terreni, con indubbio beneficio anche per le falde acquifere, sia per i contenimento delle emissioni inquinanti in atmosfera, che vengono significativamente ridotte. ALTO SUPPLEMENTO N.46 - Agricoltura di precisione Tecnologie, opportunità, casi aziendali (http://www.ermesagricoltura.it/informazioni/agricoltura/supplemento-n.46-agricoltura-di-precisione-tecnologie-opportunita-casi-aziendali). 20/30
8.3 SPECIFICHE DELLA FILIERA VITIVINICOLA Rif. VIT01 RIUTILIZZO A FINI AGRONOMICI DELLE ACQUE REFLUE DI CANTINA Nelle regioni dove tale pratica è disciplinata (ai sensi art. 112 D.lgs. 152/2006 e s.m.i.), le acque reflue provenienti dalle operazioni di trasformazione dell'uva in vino, effettuate dalle aziende agricole che esercitano anche attività di trasformazione e valorizzazione della produzione viticola, possono essere reimpiegate a fini agronomici, tramite l'applicazione al terreno oppure essere utilizzate per veicolare i prodotti fitosanitari. Entrambi gli impieghi comportano un beneficio ambientale in quanto contribuiscono alla salvaguardia della risorsa idrica dal punto di vista qualitativo e quantitativo. La pratica è disciplinata ad esempio nella Regione Piemonte; con D.G.R. n. 33-12520 del 9 novembre 2009, pubblicata sul B.U.R. n. 47 del 26 novembre 2009 sono state approvate le Norme tecniche per l'utilizzazione di indirizzo agronomico delle acque reflue di cantina finalizzata alla veicolazione di prodotti fitosanitari. Sempre in Regione Piemonte, l'utilizzazione agronomica di tutte le acque reflue, comprese quelle di cantina, è disciplinata in tutte le fasi dal Regolamento regionale 29 ottobre 2007, n. 10/R. In Emilia-Romagna si segnala il Regolamento Regionale 28 ottobre 2011, n.1 Regolamento Regionale ai sensi dell articolo 8 della Legge Regionale 6 marzo 2007, n. 4. disposizioni in materia di utilizzazione agronomica degli effluenti di allevamento e delle acque reflue derivanti da aziende agricole e piccole aziende agro-alimentari. Ipotizzando cautelativamente una produzione di acque reflue di 1 l/l vino prodotto, si hanno a disposizione circa 0,6-0,7 mm/ha di acqua per anno come irrigazione di soccorso o al volume necessario per effettuare 10-12 trattamenti fitoiatrici considerando di impiegare un volume di distribuzione pari a 600 l/ha. 21/30
Rif. VIT02 Rif. VIT03 L utilizzo agronomico è soggetto alle limitazioni previste dalle regolamentazioni regionali e a Comunicazione. Da BASSO a MEDIO D.Lgs. 152/2006 e s.m.i. Normative regionali in materia (per Emilia-Romagna: LR 4/2007 e RR 1/2011). UTILIZZO DI OZONO PER I LAVAGGI L ozono può essere utilizzato per il lavaggio / sanificazione di tutto l'impianto di vinificazione, in particolare: lavaggio / sanificazione di serbatoi e delle vasche di stoccaggio; lavaggio / sanificazione delle linee di riempimento e imbottigliamento; disinfezione delle bottiglie pre-imbottigliamento; lavaggio / sanificazione di superfici quali pavimenti e pareti. I lavaggi dei serbatoi normalmente effettuati utilizzando sostanze chimiche, che richiedono ripetuti risciacqui, possono essere sostituiti da un solo passaggio con acqua ozonizzata. L'acqua, dopo il lavaggio, può essere filtrata e reimpiegata poiché microbiologicamente pura. Sono possibili risparmi idrici sull acqua di lavaggio fino al 30-50%. Altri benefici di carattere ambientale: basso consumo energetico per la produzione di ozono (es. un generatore di ozono consuma circa l'equivalente giornaliero di un piccolo elettrodomestico); minore utilizzo di detergenti di sintesi industriale e prodotti chimici; l ozono non lascia alcun residuo chimico. L ozono gassoso e/o dissolto in acqua può anche essere impiegato al posto del diossido di zolfo, che lascia residui nel vino che possono alterarne la qualità e generare reazioni allergiche nei consumatori, per il trattamento delle uve in fase di post-raccolta. Da BASSO a MEDIO Ozonecip Project (Ozone Clean in Place In Food Industries - LIFE05 ENV/E/000251). RIUTILIZZO DELLA SOLUZIONE DI PULIZIA NEL PROCESSO DI STABILIZZAZIONE A FREDDO La stabilizzazione a freddo del vino prevede un rapido raffreddamento del prodotto quasi fino a temperature di congelamento, così da ottenere la precipitazione dei cristalli di tartrato di calcio e potassio. Dopo che il contenitore in cui si è effettuata la stabilizzazione del vino è stato svuotato, è aggiunta una soluzione di soda caustica al 10% per rimuovere i cristalli di tartrato. Questa soluzione alcalina può essere riutilizzata se i sali di tartrato sono separati dalla soluzione stessa, così da ridurre i consumi di acqua e di sostanze alcaline e si applica a tutte le cantine in cui avviene il processo di invecchiamento/stabilizzazione. L acido tartarico prodotto dalla fase di stabilizzazione del vino può essere venduto come sottoprodotto all industria farmaceutica o delle costruzioni. 22/30
Elevata percentuale di recupero con riferimento all acqua di lavaggio dei contenitori dove si effettua la stabilizzazione a freddo. La presente soluzione permette anche una riduzione delle sostanze pericolose impiegate. Da BASSO a MEDIO www.tecnologiepulite.it European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. Rif. VIT04 RISCIACQUATRICI AD ARIA IONIZZATA In sostituzione di sistemi di risciacquo di bottiglie con acqua o acque riciclata è possibile utilizzare sistemi ad aria ionizzata che prevedono iniezione di aria compressa ionizzata nelle bottiglie e poi aspirazione (sistemi a vuoto); l aria ionizzata favorisce il distacco delle particelle di polvere, carta, plastica, ecc. che vengono aspirate e allontanate. Elevata percentuale di recupero con riferimento all acqua di lavaggio delle bottiglie. La presente soluzione permette anche una riduzione delle sostanze chimiche eventualmente impiegate nella soluzione di lavaggio. L impianto determina consumo di energia elettrica. Da MEDIO a ELEVATO / 23/30
8.4 SPECIFICHE DELLA FILIERA DELLE CARNI Rif. CAR01 Rif. CAR02 ABBEVERATOI ANTISPRECO Sono abbeveratoi nei quali l erogazione dell acqua avviene per effetto del morso o della pressione esercitata col grugno del suino. Questo tipo di abbeveratoio ha il vantaggio igienico sanitario di erogare sempre acqua pulita, e se combinato con una vaschetta che ha la funzione di raccogliere l acqua in eccesso consente di ridurre gli sprechi. Sono possibili risparmi fino al 40% di acqua. Tali soluzioni, in caso di ricoveri con lettiera, mantengono anche più asciutto il substrato con conseguente contenimento delle emissioni diffuse da esso rilasciate. BASSO www.tecnologiepulite.it RICIRCOLO DELLE ACQUE DI SCOTTATURA ALL INTERNO DELLA STESSA MACCHINA DEPILATRICE In questi impianti le carcasse lavate sono scottate con doccia di acqua calda e depilate dall'azione di apposite spazzole, le setole sono asportate dall acqua di scottatura e separate attraverso filtri. L'acqua filtrata viene inviata ad un serbatoio nel quale si insuffla vapore per riportarla alla temperatura richiesta e quindi riutilizzata nella stessa macchina. Non sono stati reperiti dati di riferimento. Questa tecnologia permette un minor consumo di acqua e di energia ma al termine del turno di lavoro la macchina deve essere svuotata, lavata e sanificata. È necessaria l'autorizzazione del veterinario. BASSO www.tecnologiepulite.it 24/30
Rif. CAR03 Rif. CAR04 SOLUZIONI PER IL RISPARMIO IDRICO NEI MACELLI Docciatura temporizzata per suini: nei periodi più caldi gli animali in attesa di essere macellati devono essere rinfrescati con acqua al fine di mantenere uno stato di benessere minimo accettabile. Ciò può essere fatto con docce che erogano acqua a tempo o meglio ancora elettronicamente quando passa l'animale prevenendo sprechi di acqua e riducendo in parte gli odori. Sostituzione delle docce automatizzate con ugelli orientabili: la sostituzione delle doccette a erogazione continua di acqua con ugelli orientabili (preferibilmente a pressione per evitare intasamenti) e comandati da cellule fotoelettriche in tutte le fasi della linea di depilazione (lavaggio, depilazione, raffreddamento, raffreddamento e pulizia finale dopo flambatura) e nelle spennatrici (e lavaggi successivi) permette di ridurre sensibilmente l'acqua utilizzata. Ugelli sottopressione con fotocellule per lavaggio e trasporto degli intestini con acqua: il lavaggio esterno, l'allontanamento e il trasporto delle viscere può essere fatto con acqua. In questo caso sono da preferire ugelli sottopressione nei quali l'erogazione di acqua sia comandata da fotocellula. Riutilizzo dell'acqua di raffreddamento dopo flambatura: l'acqua utilizzata per il lavaggio e il raffreddamento dopo la flambatura delle carcasse può essere raccolta e inviata alla vasca di scottatura o alle spazzolatrici riducendo i consumi idrici. Ricircolo delle acque di lavaggio prima della scottatura: poiché gli impianti di lavaggio delle carcasse preliminare alla scottatura (nel caso di scottatura ad aria umida) sono segmentati in diverse sezioni è possibile, per ogni sezione, provvedere alla raccolta separata dell'acqua. Questa può essere quindi filtrata e riciclata in controcorrente nella sezione precedente ottenendo un consistente risparmio. La sostituzione delle docce automatizzate con ugelli orientabili consente un risparmio idrico fino al 90%. Per il riutilizzo dell acqua di raffreddamento dopo flambatura è stato calcolato un abbassamento del consumo di acqua da 1300 a 390 l/t di carcassa. Il ricircolo delle acque di lavaggio prima della scottatura consente di risparmiare fino al 67% di acqua (l acqua viene in media ricircolata tre volte). Per il ricircolo delel acque di lavaggio prima della scottatura è necessaria l autorizzazione del veterinario. Da BASSO a MEDIO www.tecnologiepulite.it SCONGELAMENTO AD ARIA O CON DOCCE AD INTERMITTENZA La carne che arriva congelata e che non può essere utilizzata allo stato congelato (caso di mortadelle e prodotti simili, per i quali si effettua la triturazione e macinazione di alcuni ingredienti allo stato congelato) viene fatta scongelare per essere lavorata (prosciutti cotti, carne in scatola). Lo scongelamento con aria a temperatura controllata o ad acqua a doccia intermittente consentono di ridurre il consumo di acqua. Non sono stati reperiti dati di riferimento. Nessuno 25/30
Rif. CAR05 Rif. CAR06 BASSO Linee guida per l identificazione delle migliori tecniche disponibili in materia di industrie alimentari emanate con DM 1/10/2008 e pubblicate su Supplemento ordinario alla Gazzetta Ufficiale n. 51 del 3 marzo 2009 - Serie generale. FORNI AD ARIA CALDA Questo tipo di forni è dotato di un sistema di ricircolo di aria calda, scaldata attraverso il passaggio in uno scambiatore di calore, e di un iniettore di vapore per controllare l umidità superficiale dei prodotti. In questo tipo di forni il calore è distribuito in modo uniforme. Drastica riduzione del consumo idrico rispetto alle altre tipologie di forni (ad acqua, a doccia, a vapore). Riduzione anche dei consumi energetici. Tecnologia largamente applicabile. MEDIO European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. LAVAGGIO IMMEDIATO DELLE SUPERFICI CHE SONO VENUTE IN CONTATTO CON LA CARNE Se i recipienti che sono serviti per il trasporto delle carni tritate, i tavoli di lavoro e gli impianti che sono venuti a contatto con la carne non sono immediatamente lavati, la sporcizia residua tende ad essiccare e la successiva pulizia richiederà più acqua e l impiego di detergenti, per cui è preferibile il lavaggio immediatamente dopo l uso. Non sono stati reperiti dati di riferimento. Richiede una adeguata organizzazione gestionale. BASSO Linee guida per l identificazione delle migliori tecniche disponibili in materia di industrie alimentari emanate con DM 1/10/2008 e pubblicate su Supplemento ordinario alla Gazzetta Ufficiale n. 51 del 3 marzo 2009 - Serie generale. 26/30
8.5 SPECIFICHE DELLA FILIERA ORTOFRUTTICOLA Rif. ORT01 SBUCCIATORE A VAPORE (PROCESSO BATCH) Con questo tipo di tecnologia i vegetali da sbucciare (es. tuberi o radici) sono trattati con vapore ad alta pressione (1500 2000 kpa, 200 350 kpa con i pomodori) in un contenitore rotante. L elevata temperatura determina un rapido surriscaldamento dello strato superficiale in 15 30 secondi. A questo punto la pressione si abbassa repentinamente provocando il distacco della buccia. la maggior parte della buccia è facilmente distaccata attraverso dischi o rulli abrasivi e allontanata con il vapore e l acqua è utilizzata solo per rimuovere le tracce rimaste. Questa tecnologia si può applicare a patate, carote, pomodori, barbabietole, e altri tuberi; non è idonea a vegetali con una buccia relativamente dura rispetto alla polpa. Non sono stati reperiti dati di riferimento. Questa tecnologia permette un minor consumo di acqua e di energia ma al termine del turno di lavoro la macchina deve essere svuotata, lavata e sanificata. È necessaria l'autorizzazione del veterinario. BASSO www.tecnologiepulite.it European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. Rif. ORT02 SBUCCIATORE IN CONTINUO A VAPORE La rimozione della buccia dalle materie prime vegetali con cui sono prodotte alcune tipologie di conserve alimentari può essere effettuata mediante sbucciatore a vapore in continuo, impianto costituito da un tamburo, dotato all interno di una vite, all interno del quale è veicolato vapore a pressione. Qui il prodotto è riscaldato per un determinato lasso di tempo. Surriscaldata, la buccia tende a distaccarsi e la maggior parte di essa è trascinata via col vapore dopo essere entrata in contatto con una superficie abrasiva (dischi o rulli). Quella rimanente è rimossa attraverso un getto in pressione di acqua che, una volta filtrata, può essere riutilizzata per lavaggi della materia prima (frutta e verdura) in arrivo. Questa tecnologia è utilizzata per una vasta gamma di vegetali quali patate, carote, pomodori, barbabietole, e altri tuberi. Sono da escludersi i vegetali con una buccia relativamente dura rispetto alla polpa. Rispetto ai sistemi abrasivi o a quelli che fanno uso di lame, il sistema a vapore consuma meno acqua mentre l efficienza idrica è minore se comparata ai sistemi di sbucciatura a secco con sostanze caustiche. La riduzione del consumo di acqua può essere raggiunta non utilizzando acqua di raffreddamento per condensare il vapore. 27/30
Questo sistema permette di ridurre al minimo la produzione di rifiuti dovuti alla perdita di prodotto rimosso assieme alla buccia (perdita che è limitata al 8 15%). I rifiuti costituiti da residui solidi sono separati attraverso sedimentazione e disidratati. Contengono solitamente sali minerali e sostanze fenoliche bioattive che li rendono utilizzabili nell alimentazione animale (con l eccezione delle bucce di patate che contengono glicoalcaloidi). La contaminazione delle acque di scarico è significativa (a meno che non si utilizzi acqua per la condensazione del vapore) così come possono esserci problemi di odori. Il consumo energetico del sistema è rappresentato nella seguente tabella. Energia Consumo approssimato Acqua calda (kwh/t prodotto congelato) 0 Produzione Vapore (t/ t prodotto congelato) 0,9 Messa in pressione del vapore (bar) 7-15 Energia elettrica (kwh/t prodotto congelato) 3,5 BASSO www.tecnologiepulite.it Rif. ORT03 European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. SBUCCIATORE A SECCO CON SOSTANZE CAUSTICHE La materia prima (frutta o verdura) è immersa in una soluzione di acqua e soda caustica al 10% ad una temperatura di 80 120 C che agevola la rimozione della buccia attraverso l abrasione con dischi o tamburi di gomma. Solo alla fine del trattamento è utilizzata acqua per la rimozione dei residui di buccia e di sostanza caustica. Il campo di applicazione di questa tecnologia si estende a tutti i vegetali che necessitano di essere pelati, anche quelli con una buccia relativamente dura. Non sono stati reperiti dati di riferimento. Con questo sistema si riduce notevolmente il consumo di acqua e di energia rispetto ai sistemi a vapore. Come aspetti negativi si ha il rilascio di odori dalla soluzione caustica e l impatto acustico dei macchinari abrasivi. Gli scarti prodotti (le bucce rimosse) sono fortemente alcalini e non sempre possono essere recuperati a fini nutrizionali. Da un punto di vista prettamente economico la sbucciatura a secco con soluzione caustica ha costi maggiori rispetto ai sistemi a vapore anche per i maggiori costi di depurazione delle acque di scarico caratterizzate da elevati ph. Uno svantaggio di tale metodo e che il prodotto può essere decolorato ad opera del trattamento caustico. MEDIO www.tecnologiepulite.it European Commission, Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industries, August 2006. 28/30
Rif. ORT04 CONDENSATORI A SUPERFICIE NEGLI EVAPORATORI L installazione di condensatori a superficie al posto dei condensatori a miscela per l abbattimento dei vapori provenienti dagli impianti di evaporazione di succhi vegetali (pomodoro in particolare), permette di ridurre sensibilmente la quantità di acqua di pregio prelevata. / L impianto di condensazione può essere a circuito chiuso e quindi il consumo di acqua per questi impianti si riduce a zero; naturalmente è necessario provvedere al raffreddamento del fluido raffreddante con un consumo conseguente di energia elettrica. Non si può esclude che in condizioni particolarmente favorevoli si possa raffreddare il fluido raffreddante inserendolo in un più complesso sistema di scambio termico (preriscaldamento). È installabile solo in impianti nuovi, progettati allo scopo. MEDIO Linee guida per l identificazione delle migliori tecniche disponibili in materia di industrie alimentari emanate con DM 1/10/2008 e pubblicate su Supplemento ordinario alla Gazzetta Ufficiale n. 51 del 3 marzo 2009 - Serie generale. 29/30
8.6 SPECIFICHE PER LA FILIERA LATTIERO-CASEARIA Rif. LAT01 RIUTILIZZO E RIUSO DELL ACQUA NEI CASEIFICI E NELL INDUSTRIA DEL LATTE Nei processi per la produzione di formaggio vi sono diversi flussi idrici che possono essere riciclati internamente quali: - l acqua di raffreddamento; - i condensati provenienti dalle operazioni di evaporazione e disidratazione (es. latte in polvere); - l acqua permeata nella membrana utilizzata nel processo di purificazione del siero; - le acque di lavaggio. Di seguito sono indicati alcuni possibili riutilizzi dei reflui di processo di un caseificio, esplicitando di volta in volta le eventuali esigenze di trattamento propedeutiche al reimpiego. Tipologia refluo Riutilizzo Soluzione di pulizia utilizzata (sistemi CIP) Risciacquo finale (sistemi CIP) Condensato Permeato da osmosi inversa Lavaggio della parte esterna dei veicoli 1 1 1 1 Pulizia manuale della parte esterna di impianti e macchinari. 3 3 1 1 Pulizia delle cassette 2 1 1 1 Rifornimento principale CIP 3 3 3 1 Prerisciacquo CIP 2 1 1 1 Risciacquo finale CIP NO 3 3 3 Acqua di purga per le linee di prodotto NO 3 3 3 Legenda: 1: uso diretto; 2: riutilizzo successivo a trattamento primario di allontanamento dei solidi; 3: riutilizzo dopo trattamento avanzato, es. separazione tramite membrane e/o disinfezione Non sono stati reperiti dati di riferimento. / Da BASSO ad ELEVATO a seconda delle soluzioni implementate www.tecnologiepulite.it 30/30