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
TERTIARY PROCESS AT WASTEWATER TREATMENT PLANT MANCASALE AIMED AT EFFLUENT REUSE FOR AGRICOLTURAL IRRIGATION
STATO DELL’ARTE RIUTILIZZO IRRIGUO IN ITALIA
SUD riuso agricolo (con
l’obiettivo di preservare risorse da destinare
all’uso civile)
NORD E CENTRO: riuso industriale; riuso
agricolo in ambiti specializzati (es.
florovivaistico a Pistoia)
Crescente interesse per «landscape irrigation»,
campi da golf, ecc.
(Fonte: LIFE11 NAT/IT/000232-LEOPOLDIA)
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STATO DELL’ARTE RIUTILIZZO IRRIGUO IN E/R
La Regione Emilia Romagna nel PTA ha individuatoun primo elenco di impianti di trattamento delleacque reflue urbane da portare al recupero per ilriutilizzo irriguo, nel rispetto dei requisiti di qualitàfissati dal decreto 185/2003. Si tratta di 24impianti per un carico di circa 2.000.000 di abitantiequivalenti (AE) trattati e una portata scaricata dicirca 560 000 m3/giorno. In ragione degli arealiirrigui sottesi, in sede di PTA, si è valutato che lasuperficie irrigabile possa essere quantificata incirca 92.500 ettari
REGGIO EMILIA
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IL RIUTILIZZO IRRIGUO DELLE ACQUE REFLUE
IL PIANO D’AMBITO DEL SERVIZIO IDRICO INTEGRATO 2008-2023 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 € 2.540.000,00
IMPIANTO DI DEPURAZIONE MUNICIPALE di
REGGIO EMILIA
• UBICAZIONE = Z.I. MANCASALE (RE)
• ENTE GESTORE = GRUPPO IREN
• ABITANTI EQUIVALENTI DI PROGETTO = 280.000
• N° LINEE DI TRATTAMENTO = 3 IN PARALLELO
•PORTATA TRATTATA = 50.216 m3/g
• PROCESSO = FANGHI ATTIVI
• LIMITI ALLO SCARICO = Tab. 1/2/3 All. 5 D.Lgs 152/06
BACINO IRRIGUO POTENZIALE
• SUPERFICIE = 2100 ha
• COLTIVAZIONI = GRANOTURCO, MEDICA, POMODORI, PRATO, VIGNA, SEMINATIVO
VOLUME DI RISORSA RISPARMIABILE
4.838.400 m3/a
CANALE PISTARINA
CANALAZZO TASSONE
BACINO IRRIGUO
TORRENTE CROSTOLO
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TERTIARY PROCESS AT WASTEWATER TREATMENT PLANT MANCASALE AIMED AT EFFLUENT REUSE FOR AGRICOLTURAL IRRIGATION
SEZIONE DI TRATTAMENTO TERZIARIO
FILTRAZIONE RAPIDA MULTISTRATO SEGUITA DA UN TRATTAMENTO
COMBINATO H2O2/UV
SEZIONE DI TRATTAMENTO TERZIARIO
IMPIANTO DI DEPURAZIONE DI MANCASALE
FINALIZZATA AL RIUTILIZZO DELL’EFFLUENTE
PER USI IRRIGUI
?
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
(Indagine Enìa – 2009 – caratteristiche effluente di Mancasale)
(UNI EN ISO 9377-2)
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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
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FILTRAZIONE RAPIDA
MULTISTRATO
TRATTAMENTO AD OZONO
EFFL
UEN
TE
MA
NC
ASA
LETRATTAMENTO
H2O2/UV
ULTRAFILTRAZIONE SUMEMBRANE A FIBRE
CAVE
?
?
?
RIUTILIZZO IRRIGUO DELL’EFFLUENTE DIMANCASALE A COSTI SOSTENIBILI
PIATTAFORMA PILOTA DA CAMPO
COLLIMATORE UV DA LABORATORIO
STUDIO SPERIMENTALE
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COMPARAZIONE DELLE SOLUZIONI PROCESSUALI
INVESTIMENTO + COSTI ENERGETICI
RISCHI AMBIENTALI
DIFFICOLTA’ GESTIONALI
FILTRAZIONE RAPIDA MULTISTRATO SEGUITA DA UN TRATTAMENTO COMBINATO H2O2/UV
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OBIETTIVI DEL PROGETTO
RIDUZIONE DEL SEDIME DELL’OPERA
SOLUZIONI IMPIANTISTICHE PER LIMITARE I COSTI GESTIONALI
REALIZZAZIONE DELL’OPERA IN STRALCI FUNZIONALI IN RELAZIONE AL FINANZIAMENTO CONCESSO
SOLUZIONE ARCHITETTONICA IN GRADO DI MINIMIZZARE L’IMPATTO DELL’OPERA
LAY-OUT IN GRADO DI OFFRIRE LA MASSIMA FLESSIBILITA’ GESTIONALE
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INGEGNERIZZAZIONE DEL PROCESSO
La sezione di trattamento è stata suddivisa in due linee completamente distinte edindipendenti, con potenzialità nominale di trattamento ognuna pari a 1.680 m3/h(ca. 40.000 m3/g) ciò al fine di consentire, con l’attuale finanziamento disponibile (€2.540.000,00), la realizzazione di un primo stralcio completo permettendo in futuro,con la costruzione anche del secondo stralcio, di arrivare ad una capacità ditrattamento di circa 80.000 m3/g.
FILTRAZIONE RAPIDA +
TRATTAMENTO COMBINATO H2O2/UV
2°
1°
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SOLUZIONE ARCHITTETONICA
UBICAZIONE
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IL CANTIERE
30/06/2014 30/06/2014
09/12/2014 12/02/2015
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L’IMPIANTO REALIZZATO
PROGETTO
ANALISI DEI DATISTUDIO SPERIMENTALE
3m3/h
PRE
FILTRAZIONE
POST
FILTRAZIONE
POST
FILTRAZIONE
ULTRA
FILTRAZIONE
REALIZZAZIONE
1680m3/h
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L’IMPIANTO REALIZZATO
ANALISI DEI DATI
DATA DI
ULTIMAZIONE
DEI LAVORI 20/05/2015
DATA DI
CONSEGNA
DEI LAVORI 10/02/2014
INAUGURAZIONE
IMPIANTO 30/07/2015
MARCIA
PROVVISORIA
OTTOBRE 2015
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IL FUNZIONAMENTO DELL’IMPIANTO
H2O2
NaClO
COMPARTO
OSSIDAZIONE
VASCA DI COMPENSAZIONE
SCARICO ACQUE CONTROLAVAGGIO
AL
IME
NTA
ZIO
NE
BY-PASS BY-PASS
FITRATO
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IL FUNZIONAMENTO DELL’IMPIANTO
LOCALE TECNICO
LOC
ALE
Q
GEA
TRATTAMENTO UV
BY-PASS UV
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STATO DI ATTUAZIONE E BENEFICI AMBIENTALI
PROGETTO DEFINITIVO
RECEPIMENTO PERMESSI
AUTORIZZAZIONE MINISTERO AMBIENTE
PROGETTO ESECUTIVO
COSTRUZIONE
BANDO DI GARA
AVVIO
STATO DI FATTO
EFFETTI INDOTTI
RISPARMIO RISORSA 1°STRALCIO/120g= 4.838.400 m3
MIGLIORAMENTO QUALITA’ ACQUE SUPERFICIALI
COSTO UNITARIO DI TRATTAMENTO RIUTILIZZO IRRIGUO= 0,037 €/m3
VALIDAZIONE (http://reqpro.crpa.it/)
ATTIVITA’ CORRELATE
27/07/2015 - ACCORDO DI PROGRAMMA (DGR 966/2015) REGIONE E/R – ATERSIR – PROVINCIA DI REGGIO EMILIA - CONSORZIO DI BONIFICA (CBEC) – IREN EMILIA
23/09/2015 - 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 ”
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Progetto LIFE11 ENV/IT/000156 - ReQpro
PREDISPOSIZIONE DELLE PROCEDURE PER IL REGOLARE AVVIODELL’IMPIANTO DI TRATTAMENTO TERZIARIO DELLE ACQUEREFLUE DA IMPIEGARE AI FINI IRRIGUI
(Accordo IEM/CBEC)
VERIFICA DELLE PERFORMANCE DELL’IMPIANTO DI TRATTAMENTOTERZIARIO E OTTIMIZZAZIONE DEL PROCESSO, ATTRAVERSO ILCONFRONTO DEI RISULTATI DELLE ANALISI DELL’EFFLUENTE ININGRESSO E IN USCITA DAL TRATTAMENTO.
(Validazione del dosaggio sperimentale H2O2/UV attraverso 48controlli analitici aggiuntivi rispetto ai normali autocontrolli)
VERIFICA DEGLI EFFETTI AMBIENTALI ED AGRONOMICI DOVUTI ALRIUTILIZZO IRRIGUO DELLE ACQUE REFLUE IN AZIENDE AGRICOLEE ZOOTECNICHE.
(prelievo e test di tossicità/mutagenicità su 8 campioni acque iningresso e 8 in uscita dal trattamento)
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FASI AVVIO CAMPAGNA IRRIGUA
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APERTURA PARATOIA CANALE IRRIGUO
MESSA IN FUNZIONE CICLO DI TRATTAMENTO IRRIGUO
ATTIVAZIONE DOSAGGIO H2O2 MONITORAGGIO ANALITICO IN/OUT
APERTURA PARATOIA CANALE IRRIGUO
25/03/2016 - IN CORSO 16/04/2016 – 16/09/2016
2 VOLTE/SETTIMANA01/07/2016 - IN CORSO
I RISULTATI…
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Q trattata z 5.500.000 m3
Q inviata al riuso z 3.500.000 m3
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
Riuso Mancasale portata
Portata trattata m3/gg Portata al riuso m3/gg
I PARAMETRI INVESTIGATI
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60 PARAMETRI CONTROLLATI – IN/OUT
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)
I RISULTATI…
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CARATTERISTICHE EFFLUENTE IN USCITA - RIUSO MANCASALE
PERIODO DI OSSERVAZIONE 29/03/2016 - 30/09/2016
PARAMETRI U.M. VALORE MEDIO VALORE MINIMO VALORE MASSIMO N° analisi
pH u. pH 7,8 7,2 8,3 49
SST mg/l 0,8 0 3 49
BOD mg/l 1,6 0 9 49
COD mg/l 20 12 34 50
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
I RISULTATI…
TERTIARY PROCESS AT WASTEWATER TREATMENT PLANT MANCASALE AIMED AT EFFLUENT REUSE FOR AGRICOLTURAL IRRIGATION
0
3
6
9
Riuso Mancasale SST
IN SST mg/l OUT SST mg/l
I RISULTATI…
TERTIARY PROCESS AT WASTEWATER TREATMENT PLANT MANCASALE AIMED AT EFFLUENT REUSE FOR AGRICOLTURAL IRRIGATION
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Riuso Mancasale COD
IN COD mg/l OUT COD mg/l
I RISULTATI…
TERTIARY PROCESS AT WASTEWATER TREATMENT PLANT MANCASALE AIMED AT EFFLUENT REUSE FOR AGRICOLTURAL IRRIGATION
0
2
4
6
8
10
Riuso Mancasale BOD5
IN BOD mg/l OUT BOD mg/l
I RISULTATI…
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CARATTERISTICHE EFFLUENTE IN USCITA - RIUSO MANCASALE
PERIODO DI OSSERVAZIONE 29/03/2016 - 30/09/2016
PARAMETRI CRITICI
U.M.VALORE MEDIO
VALORE MINIMO
VALORE MASSIMO
N° analisi
E-coli IN MPN/100 ml 46 420 4 568 240 030 50
E-coli OUT MPN/100 ml 1,5 0 27,85 50
ABBATTIMENTO E-COLI 99,98%
I RISULTATI…
TERTIARY PROCESS AT WASTEWATER TREATMENT PLANT MANCASALE AIMED AT EFFLUENT REUSE FOR AGRICOLTURAL IRRIGATION
0
100
200
300
400
500
600
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
Usc
ita
MP
N/1
00
ml
Ingr
ess
o M
NP/
10
0 m
l
Riuso Mancasale E-coli
IN E- coli MPN/100 ml OUT E-coli MPN/100 ml
I RISULTATI…
TERTIARY PROCESS AT WASTEWATER TREATMENT PLANT MANCASALE AIMED AT EFFLUENT REUSE FOR AGRICOLTURAL IRRIGATION
0
0,5
1
1,5
2
Riuso Mancasale ricerca di Salmonella
IN salmonella in 100 ml OUT salmonella in 100 ml
PRESENZA DI SALMONELLA IN INGRESSO 15/51, IN USCITA ASSENTE
LUGLIO AGOSTO
I RISULTATI…
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CARATTERISTICHE EFFLUENTE IN USCITA - RIUSO MANCASALE
PERIODO DI OSSERVAZIONE 29/03/2016 - 30/09/2016
PARAMETRI CRITICI U.M. VALORE MEDIO VALORE MINIMOVALORE
MASSIMON° 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
I RISULTATI…
TERTIARY PROCESS AT WASTEWATER TREATMENT PLANT MANCASALE AIMED AT EFFLUENT REUSE FOR AGRICOLTURAL IRRIGATION
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
Riuso Mancasale Tensioattivi tot.
IN Tens. totali mg/l OUT Tens. totali mg/l
VALORE MEDIO TENSIOATTIVI IN INGRESSO 0,45 mg/l CON PUNTE DI 1,5mg/l.
I RISULTATI…
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CARATTERISTICHE EFFLUENTE IN USCITA - RIUSO MANCASALE
PERIODO DI OSSERVAZIONE 29/03/2016 - 30/09/2016
PARAMETRI CRITICI U.M. VALORE MEDIOVALORE MINIMO
VALORE MASSIMO
N° analisi
Conducibilità uS/cm 1471 1056 1773 50
Boro mg/l 0,22 0,13 0,31 50
Cloruri mg/l 217 114 294 50
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
I RISULTATI…
TERTIARY PROCESS AT WASTEWATER TREATMENT PLANT MANCASALE AIMED AT EFFLUENT REUSE FOR AGRICOLTURAL IRRIGATION
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
Riuso Mancasale Solfati
Solfati IN mg/l Solfati OUT mg/l
I RISULTATI…
TERTIARY PROCESS AT WASTEWATER TREATMENT PLANT MANCASALE AIMED AT EFFLUENT REUSE FOR AGRICOLTURAL IRRIGATION
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
300,00
350,00
400,00
Riuso Mancasale Cloruri
Cloruri IN mg/l Cloruri OUT mg/l
I RISULTATI…
TERTIARY PROCESS AT WASTEWATER TREATMENT PLANT MANCASALE AIMED AT EFFLUENT REUSE FOR AGRICOLTURAL IRRIGATION
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
Riuso Mancasale Indice di SAR
INGRESSO USCITA
I RISULTATI…
TERTIARY PROCESS AT WASTEWATER TREATMENT PLANT MANCASALE AIMED AT EFFLUENT REUSE FOR AGRICOLTURAL IRRIGATION
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
US/
cm
Riuso Mancasale conducibilità
IN OUT
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“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, 30 – 42123 Reggio Emilia
lorena.guglielmi@ ireti.it - [email protected]
grazie per l’attenzione!