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PROGETTO IN.TE.R.R.A
ESPERTO IN TRATTAMENTI DELLE ACQUE REFLUE FINALIZZATI AL LORO RIUTILIZZO IRRIGUO (MODULO 4)
INNOVAZIONI TECNOLOGICHE E DI PROCESSO PER IL RIUTILIZZO IRRIGUO DELLE ACQUE REFLUE URBANE E AGROINDUSTRIALI
AI FINI DELLA GESTIONE SOSTENIBILE DELLE RISORSE ID RICHE
INTRODUZIONEIL RIUTILIZZO DELLE ACQUE REFLUE DEPURATE IN AGRICO LTURA
Ing. Sabino DE GISI
Framework della lezione
Il problema della desertificazione e il ruolo strategico del riutilizzo delle acque reflue depurate in agricoltura;
Il caso studio della Regione Puglia in Italia Meridionale;
La problematica;
Le strategie adottate dagli strumenti di programmazione regionali;
Il fabbisogno idrico richiesto per l’agricoltura;
La disponibilità di acque reflue depurate a partire dagli impianti di La disponibilità di acque reflue depurate a partire dagli impianti di depurazione per reflui urbani attualmente presenti;
Gli schemi di processo adottati;
Le tipologie di riutilizzo delle acque reflue depurate;
I composti distruttori endocrini (EDCs) e altre sostanze in traccia;
Argomenti del corso – Programma;
I sussidi didattici;
Bibliografia della lezione ed altri riferimenti.
Introduzione
Il problema
Secondo la Convenzione delle Nazioni Unite per la Lotta alla Siccità e Desertificazione (UNCCD) la desertificazione è il degrado delle terre nelle aree aride, semi-aride e sub-umide secche, attribuibile a varie cause, tra le quali le
Definizione di desertificazione
attribuibile a varie cause, tra le quali le variazioni climatiche e le attività umane
Il punto di partenza
Cause della desertificazione
Condizioni di clima caldo arido;
Scarse e irregolari precipitazioni;
Erosività degli eventi piovosi. Naturali
Sovrasfruttamento della falda;
Irrigazione con acque salmastre;
Smaltimenti abusivi sui terreni abbandonati;
Pratiche agronomiche irrazionali;
Incendi boschivi.
Antropiche
La Regione Puglia
Sovrasfruttamento della falda
Irrigazione con acque salmastre
Condizioni di clima caldo arido
Scarse e irregolari precipitazioni
Pratiche agronomiche irrazionali
Incendi boschivi
Distribuzione delle
precipitazioni circa
uguali a 660
mm/anno
1. Environmental Drivers
«Soltanto» il 23,8%
(3.653 km2 su 19.333
km2) del terreno
utilizzato in agricoltura,
richiede un fabbisogno
idrico
23,8%
76,2%
Aree coltivate irrigate
Aree coltivate non irrigate
78,8%
21,2%
Uso agricolo del suolo
Altri usi
1. Environmental Drivers
Uliveti (barese, brindisino e leccese)Boschi (Gargano e
Sub-Appennino Dauno)
Seminativi (foggiano)
Pineta (tarantino jonico)
Frutteti (tarantino)
Vigneti (tutta)
Malgrado il terreno agricolo da
irrigare è pari soltanto al 23,8%
dell’area coltivata, grandi
quantitativi d’acqua prelevati
dalle falde sono richiesti
1. Environmental Drivers
Con un intenso
sfruttamento della falda
idrica di acqua dolce …
… e causando anche
fenomeni di intrusione di
acqua di mare
1. Environmental Drivers
La salinità ha portato
al raggiungimento di
valori anche di 20.000
µµµµS/cm
1. Environmental Drivers
e la creazione di aree
sottoposte a stress
idrologico per squilibrio
tra emungimento e
ricarica
Che cosa si è deciso di fare?
Regione Puglia
Queste previsioni e la scarsità persistente della
risorsa idrica, hanno spinto il governo regionale
ad inserire il riuso delle acque reflue all’interno
del Piano Regionale di Gestione delle Acque
1. Interrompere la
pratica di scaricare le
acque reflue depurate
direttamente nel
sottosuolo
2. Indicare il riuso
delle acque reflue
depurate come una
possibile alternativa
La disponibilità di acque reflue
In regione Puglia ci sono 215 impianti di depurazione delle acque reflue urbane di cui:
Dotazione impiantistica
173 gestiti dall’Acquedotto Pugliese (AQP);
29 gestiti direttamente dai Comuni;
2 gestiti direttamente dalla Regione Puglia;
2. Wastewater availability
11 non in esercizio.
Gli impianti gestiti dall’AQP hanno una potenzialità di trattamento totale, di progetto, di circa 250 milioni di metri cubi di acque reflue.
La disponibilità di acque reflue
Il Piano di Tutela delle Acque (PTA) della Regione Puglia definisce le strategie più opportune per la protezione e la gestione della risorsa idrica (complessiva) ai fini dell’implementazione del programma per il riutilizzo delle acque reflue depurate.
In particolare, riporta i volumi di acque reflue depurate disponibili, i costi, il cronoprogramma, ecc.
Il Piano di Tutela delle Acque
cronoprogramma, ecc.
Inoltre, esso contiene la descrizione dello stato dell’arte degli impianti sia dal punto di vista tecnologico/infrastrutturale che sulla capacità di trattare i reflui nel rispetto dei vincoli imposti dalla normativa.
Con riferimento agli impianti gestiti dall’AQP, non tutti presentano condizioni tali da poter consentire, dal punto di vista economico, il riutilizzo delle acque reflue depurate (infatti, alcuni hanno una piccola capacità di trattamento, altri sono lontani dalle zone agricole, altri presentano una scarsa dotazione tecnologica, ecc.).
2. Wastewater availability
Impianti di depurazione presenti
in Puglia (da PTA regione Puglia)
2. Wastewater availability
Di questi impianti
soltanto alcuni sono
compatibili con la
strategia del riutilizzo
Comune Caratteristiche Capacità (m3/d) Volume accumulabile (m3/anno)
(o) = impianti equipaggiati con trattamenti di affinamento.
(x) = impianti con trattamenti di affinamento in costruzione.
(≠) = impianti che
Legenda
(≠) = impianti che necessitano di essere adeguati dal punto di vista strutturale e/o equipaggiati con trattamenti di adeguamento.
(^) = impianti il cui finanziamento è già stato garantito da fonti regionali, nazionali e/o europee.
Gli impianti di depurazione in Puglia
Durante la prima fase del Piano di Tutela delle Acque della Regione Puglia, circa il 50% de volumi delle acque reflue recuperabili riportati nella tabella precedente, saranno realmente disponibili (e di conseguenza riutilizzabili).
Dal punto di vista tecnologico, la maggior parte degli impianti sarà equipaggiato in accordo allo schema di processo riportato sottostante:
Schema di processo
equipaggiato in accordo allo schema di processo riportato sottostante:
3. Wastewater technical issues
Gli impianti di depurazione in Puglia
Per quanto riguarda la chiariflocculazione, il coagulante utilizzato è il cloruro di ferro mentre il flocculante il polielettrolita anionico.
La fase di filtrazione è realizzata con un filtro profondo a sabbia, sabbia + antracite;
La disinfezione è realizzata con i composti del cloro o le raiazioni ultraviolette (UV).
Schema di processo
ultraviolette (UV).
Lo schema riportato è del tipo «full» e mentre da un lato si caratterizza per un certo grado di complessità dall’altro presenta un basso rischio dovuto ad un inefficiente processo di trattamento.
3. Wastewater technical issues
Opzioni tecnologiche
Analizziamo ulteriori schemi di processo alternativi a quello previsto dagli strumenti di
pianificazione della regione Puglia!
AQUATEC
Il progetto, coordinato dall’IRSA-CNR, è stato finanziato dalla Comunità Europea (50%) e dal Governo Italiano (50%) con un importo di 19 milioni di euro e per una durata di 4 anni (Aprile 2002 – Marzo 2006).
Il consorzio è formato da 5 università (Bari, Napoli, Catania, Basilicata e Calabria) e da 3 grandi imprese private (Enel-Hydro, Sicilia; Hydrocontrol, Sardegna; Iside, Campania).
AQUATEC
Opzioni tecnologiche
AQUATECL’obiettivo principale del progetto è quello di identificare le migliori soluzioni tecnologiche da implementare nel sud d’Italia e con riferimento alle seguenti aree:
controllo e gestione della risorsa idrica;
efficienza e sicurezza nella gestione integrate delle acque;
ricarica delle falde; e ricarica delle falde; e
riutilizzo delle acque reflue depurate.
Il progetto ha previsto sperimentazione su scala dimostrativa su impianti localizzati presso 4 siti del Sud Italia (Cerignola, Ferrandina, Caltagirone, S. Michele di Ganzaria).In particolare, sono state valutate le seguenti opzioni tecnologiche:
membrane (MBR);
trattamenti semplificati (nessun biologico);
accumulo di acque reflue depurate;
fitodepurazione.
Cerignola
Ferrandina
Caltagirone
S. Michele di Ganzaria
Schema di trattamento 1
Opzioni tecnologiche
10
1113
14
ALLA RETE DI DISTRIBUZIONE
RICIRCOLO FANGHI ATTIVI
FANGO SECONDARIO
GRIGLIATO
FANGO PRIMARIO
SABBIE, OLI E GRASSI
Riutilizzo in Agricoltura
INGRESSO
GRIGLIATURA
DISABBIATORE
SEDIMENTAZIONE PRIMARIA
DENITRIFICAZIONE
DISINFEZIONE
EFFLUENTE DEPURATO
VASCA DI ALIMENTAZIONE MBR
MBR
SEDIMENTAZIONE SECONDARIA
OSSIDAZIONE/NITRIFICAZIONE
SERBATOIO DI STOCCAGGIO
RICIRCOLO DEL PERMEATO
12Ossigeno
Utilizzo di tecnologie a membranaImpianto esistente
Tipologie di membrane di micro e ultra filtrazione
Le membrane generalmente adottate per la filtrazione terziaria (MBR)
Opzioni tecnologiche
Schema di trattamento 2
Opzioni tecnologiche
Riutilizzo in Agricoltura(drip irrigation system)
10
111213
14
INGRESSO
GRIGLIATURA
BACINI DI MISCELAZIONE
COAGULANTE
CORREZIONE pH (eventuale)
FILTRAZIONE A SABBIA
DISINFEZIONE
EFFLUENTE DEPURATO
SERBATOIO DI STOCCAGGIO
SEDIMENTAZIONE PRIMARIA
FLOCCULANTE (eventuale)
FANGO PRIMARIO
REFLUO/FANGO DI CONTROLAVAGGIO
GRIGLIATO
Trattamenti semplificati con assenza di processi di natura biologica
Filtrazione su sabbia Filtri in pressione
Filtri a gravità
Schema di trattamento 3
Opzioni tecnologiche
Riutilizzo in Agricoltura
14
15
Riutilizzo in Agricoltura
10 11
12
13
SABBIE, OLI E GRASSI
GRIGLIATO
INGRESSO
GRIGLIATURA
DISABBIATORE/DISOLEATORE
DENITRIFICAZIONE
OSSIDAZIONE/NITRIFICAZIONE
EFFLUENTE DEPURATO
ACCUMULO E POMPAGGIO
VASCA DI ACCUMULO IN Cls
SERBATOI DI STOCCAGGIO
DISINFEZIONE
SEDIMENTAZIONE SECONDARIA
FANGO SECONDARIO
RICIRCOLO FANGHI ATTIVI
Accumulo delle acque reflue dopo la disinfezione in cisterne/vasche naturali
Impianto esistente
Schema di trattamento 4
Opzioni tecnologiche
14
15
INGRESSO
GRIGLIATURA
VASCA IMHOFF PRIMARIA
POZZETTO DI CARICO
FILTRO PERCOLATORE
VASCA IMHOFF SECONDARIA
DISINFEZIONE
REFLUO DEPURATO
POZZETTO DI CARICO
FITODEPURATORE SFS-H
VASCA DI STOCCAGGIO
SERBATOI DI STOCCAGGIO
FANGHI SECONDARI
FANGHI PRIMARI
10 Riutilizzo in Agricoltura
11 12
13
GRIGLIATO
Impianto esistenteAccumulo delle acque reflue dopo
processi naturali di fitodepurazione
LA SITUAZIONE IN ITALIA
La situazione italiana
In Italia il consumo idrico ammonta a circa 50 miliardi di m3, così suddivisi:
Italia
Il 63% per uso agricolo
Il 25% per uso industriale
Il 12% per uso potabile
Tenendo in conto della problematica della desertificazione e dell’elevata percentuale di acqua destinata al settore agricolo, diventa interessante utilizzare «risorse non convenzionali»
non dimenticandosi di vincoli di carattere economico e di disponibilità della risorsa alternativa!
… infatti, i costi sono tra gli aspetti principali da considerarsi come desumibile dal grafico successivo …
La situazione italiana
Modifiche delle caratteristiche delle acque connesse al loro uso ed ai trattamenti di potabilizzazione, depurazione e affinamento
Il riutilizzo nella normativa Italiana
Legge n. 319/76 (Legge Merli)
Delibera CITAI del 1977
Legge n. 183/1989
Direttiva 91/271 e Direttiva 91/676 CEE
Il Riuso è menzionato
DLgs 152/1999
Direttiva 2000/60/CE
D.M. n. 185/2003
DLgs 152/2006 (Codice Ambientale)
DLgs 02/05/2006 n. 93
Il Riuso è incentivato ed è obiettivo (PTA)
Il Riuso è disciplinato
Il riutilizzo in ITALIA - Normativa
Irriguo: per l’irrigazione di colture destinate sia alla produzione di alimenti per il consumo umano ed animale sia ai fini non alimentari, nonché per l’irrigazione di aree destinate al verde o ad attività ricreative o sportive.
Civile: per il lavaggio delle strade nei centri urbani; per l’alimentazione dei
Destinazioni d’uso ammissibili secondo il DLgs n. 93 del 02/05/2006
Civile: per il lavaggio delle strade nei centri urbani; per l’alimentazione dei sistemi di riscaldamento o raffreddamento; per l’alimentazione di reti duali di adduzione, separate da quelle delle acque potabili, con esclusione dell’utilizzazione diretta di tali acque negli edifici a uso civile, ad eccezione degli impianti di scarico nei servizi igienici.
Industriale: come acqua antincendio, di processo, di lavaggio e per i cicli termici dei processi industriali, con l’esclusione degli usi che comportano un contatto tra le acque reflue recuperate e gli alimenti o i prodotti farmaceutici e cosmetici.
Reimpiego per uso potabile
Riutilizzo diretto (ciclo chiuso) che prevede una immissione diretta del refluo trattato nel sistema di distribuzione idrico.
Riutilizzo indiretto, che prevede lo stoccaggio intermedio del refluo trattato in un bacino (o ricarica della falda).
Reimpiego per uso potabile
Per uso diretto si adotta un processo completo che prevede: chiariflocculazione – filtrazione – adsorbimento su carbone attivo – processo a membrana – disinfezione.
Per uso indiretto si adotta un processo semplificato: filtrazione – adsorbimento su carbone attivo – disinfezione.
In Italia non esistono applicazioni a scala reale. All’estero esistono applicazioni sia a ciclo chiuso (Africa, Colorado) sia di riutilizzo indiretto (California, Israele, Messico)
Reimpiego per uso agricolo
Utilizzo diretto (che vede il refluo più o meno affinato, direttamente impiegato a scopo irriguo)
Utilizzo indiretto (dove il refluo è sversato in un corpo idrico destinato ad uso irriguo)
Reimpiego per uso agricolo
Impianto di Accumulo stagionale Effluenti urbani
Impianto di depurazione
Accumulo stagionale in invasi naturali e
artificiali
Compenso giornaliero in
serbatoi artificiali
Terreno agricolo
Corpo idrico superficiale
Falde sotterranee
Ricarica
Scarico
Uso indiretto
Uso diretto
Il RIUTILIZZO DELLE ACQUE REFLUE DEPURATE IN
AGRICOLTURA: UN CASO STUDIO
Tecnologie a membrana
La sperimentazione ha previsto il ricorso alla filtrazione con membrane (Sistema MBR) per il trattamento delle acque reflue urbane ai fini di un loro riutilizzo in agricoltura.
Le membrane sono state scelte per la loro capacità di trattare acque reflue con caratteristiche variabili e per rimuovere i microrganismi
La scelta di un sistema MBR
reflue con caratteristiche variabili e per rimuovere i microrganismi patogeni.
In questo modo, è possibile rinunciare alla disinfezione con agenti chimici (ad esempio, con i composti del cloro) che a sua volta favorisce la formazione di sotto-prodotti altamente tossici (DBPs).
Di conseguenza, le tecnologie a membrana consentono sia di limitare la formazione dei sotto-prodotti della disinfezione sia di non perdere qualità microbiologica e potenziale agronomico.
10
1113
Schema di processo
14
ALLA RETE DI DISTRIBUZIONE
RICIRCOLO FANGHI ATTIVI
FANGO SECONDARIO
GRIGLIATO
FANGO PRIMARIO
SABBIE, OLI E GRASSI
Riutilizzo in Agricoltura
INGRESSO
GRIGLIATURA
DISABBIATORE
SEDIMENTAZIONE PRIMARIA
DENITRIFICAZIONE
DISINFEZIONE
EFFLUENTE DEPURATO
VASCA DI ALIMENTAZIONE MBR
MBR
SEDIMENTAZIONE SECONDARIA
OSSIDAZIONE/NITRIFICAZIONE
SERBATOIO DI STOCCAGGIO
RICIRCOLO DEL PERMEATO
12Ossigeno
Utilizzo di tecnologie a membrana
Tecnologie a membrana
Il sistema MBR
� Rimozione completa dei SS (nessun problema di intasamento dei distributori e dei gocciolatoi);
� Necessità di periodiche pulizie delle membrane;
� Possibilità di perdita dell’integrità delle membrane;
VANTAGGI SVANTAGGI
dei gocciolatoi);� Parziale disinfezione;� Qualità dell’effluente elevata e
costante;� Basso consumo di reagenti
chimici;� Ideale per accoppiamento con
disinfezione UV e trattamenti ossidativi per l’ulteriore affinamento.
dell’integrità delle membrane;� Costi delle membrane (in
calo);� Aumentata complessità di
gestione dell’impianto con richiesta di personale competente
Trattamento terziario con MBR
Campo prove da 1.000 m2
Il sito sperimentale di Cerignola (FG)Impianto da 50.000 AE
Il sito sperimentale di Cerignola (FG)
L’impianto di filtrazione a membrana (MBR) del caso studio
Il sito sperimentale di Cerignola (FG)
Il sito sperimentale di Cerignola (FG)
Il sito sperimentale di Cerignola (FG)
Tecnologie a membrana
L’impianto pilota è stato installato presso l’impianto di depurazione per reflui urbani di Cerignola (50.000 AE) in regione Puglia, utilizzando una frazione dell’effluente secondario depurato;
L’impianto si basa sul sistema a membrane fornito dalla Zenon
L’impianto di filtrazione a membrana del caso studio
L’impianto si basa sul sistema a membrane fornito dalla Zenon Environment Inc. (Canada), prevede l’utilizzo di membrane a fibre cave (hollow fiber filtration) ed ha una produttività massima di 0,7 m3/h.
Il modulo della membrana (ZeeWeed®) è immerso nel bacino di alimentazione di 1,5 m3 e presenta una superficie complessiva di 23,5 m2.
Ogni singolo elemento del modulo (parte unitaria), ha un diametro esterno di 1,9 mm, un diametro interno di 1,0 mm ed una dimensione nominale dei pori pari a 0,03 µm.
Tecnologie a membrana
Il modulo opera in modalità out-in ed il permeato viene estratto dalla superficie interna delle fibre mediante l’applicazione di una pressione negativa alle estremità del modulo, dove le estremità delle fibre sono connesse.
L’impianto di filtrazione a membrana del caso studio
La fase di estrazione del permeato ha una durata variabile tra 90-360 s mentre, la fase di lavaggio delle membrane (backwash) una durata variabile tra 30-40 s. Quest’ultima prevede il pompaggio di parte del permeato all’interno delle fibre in modo da non far ostruire i pori.
Al fine di limitare fenomeni di shear stress e biofilm formation sulla superficie esterna delle fibre cave, il refluo influente è aerato con bolle grossolane e parte del permeato è ricircolato all’interno del bacino di alimentazione del modulo a membrana.
Tecnologie a membrana
L’impianto di filtrazione a membrana del caso studio
Particolare Particolare dell’impianto pilota
Tecnologie a membrana
Il permeato viene accumulato i 6 serbatoi da 5 m3 cadauno i modo da soddisfare, anche con un certo margine, il fabbisogno di acqua richiesto per le colture considerate (pomodori, finocchi e lattughe).
Tale fabbisogno risulta pari a 15 m3 di acqua per singola irrigazione.
L’impianto di filtrazione a membrana del caso studio
Tale fabbisogno risulta pari a 15 m di acqua per singola irrigazione.
La costruzione di un’apposita rete consente di portare l’acqua dai serbatoi di stoccaggio fino alla zona coltivata distante circa 100 m.
Tecnologie a membrana
A partire da giugno 2003, la sperimentazione ha previsto la piantumazione dei pomodori (disposti lungo 2 linee distanti 1,6 m e con una densità di piante pari a 3,1 piante/m2). Dopo circa 3 mesi (a settembre 2003), i pomodori sono stati raccolti.
Sullo stesso terreno e a partire da ottobre 2003, sono stati piantati i finocchi (disposti lungo una singola linea e separati 0,3 m gli uni dagli altri). Dopo circa 6 mesi (Aprile 2004), i finocchi sono stati raccolti.
L’irrigazione degli ortaggi
i finocchi sono stati raccolti.
A partire da fine aprile 2004, è stata piantata la lattuga, disposta lungo una singola linea e distanziati di 0,4 m. Il periodo di raccolta è avvenuto a luglio del 2004.
Giugno
Luglio
Agosto
Settembre
2003 2003
Ottobre
Novembre
Dicembre
Gennaio
2004
Febbraio
Marzo
Aprile
2004
2004
Maggio
Giugno
Luglio
Tecnologie a membrana
Gli ortaggi sono stati irrigati per mezzo di un sistema di distribuzione dell’acqua del tipo a goccia (drip irrigation).
L’irrigazione ha avuto inizio quando il deficit di acqua nel suolo (SWD, Solid Water Deficit) è risultato pari al 35% dell’acqua totale disponibile (TAW, Total Available Water).
L’irrigazione degli ortaggi
Vasca di compensazione e di carico
Pompa
Filtro
Tubazione di distribuzione con ugelli
Collettore di alimentazione
Collettore di ritorno
Goccia
Ugello
Dispositivo di controllo del flusso
Tubazione di distribuzione
Dal trattamento secondario
Vasca di compensazione e di carico
Pompa
Filtro
Tubazione di distribuzione con ugelli
Collettore di alimentazione
Collettore di ritorno
Goccia
Ugello
Dispositivo di controllo del flusso
Tubazione di distribuzione
Dal trattamento secondario
Campionamento e analisi
1 2
0,1 m
5
TFMW (dopo stoccaggio)
WW
Ortaggi
WW
0,2 m
0,4 m
0,6 m
0,8 m
3
0,1 m
4
Suolo
Suolo
TFMW
Tecnologie a membrana
Risultati ottenuti
Valori medi dei principali parametri fisici, chimici e microbiologici misurati in due tipi di acqua durante la sperimentazione
Le concentrazioni di Cl -, Na+
e B sono risultate più alte in e B sono risultate più alte in TWMW rispetto a WW. Gli altri parametri, di contro, sono risultati simili.
Invece, per quanto riguarda i parametri microbiologici, l’acqua filtrata presenta migliori performance nei riguardi dell’acqua di pozzo.
Tecnologie a membrana
Risultati ottenuti
Valori medi dei parametri selezionati misurati lungo il profilo del suolo (0 – 0,8 m)
Per quanto riguarda le caratteristiche fisiche, chi miche e microbiologiche, l’acqua filtrata utilizzata per l’ir rigazione causa un leggero incremento di alcuni parametri riportati in tabella.
Tecnologie a membrana
Risultati ottenuti
Valori medi dei vari indicatori microbici misurati su pomodori, finocchi, lattuga al momento della raccolta, espressi per unità di peso di prodotto raccolto
Le analisi microbiologiche eseguite su campioni di ortaggi mostrano come i coliformi totali siano stati gli u nici indicatori ad incrementarsi.
LA NECESSITA’ DI RIMUOVERE ANCHE
SOSTANZE RESIDUE IN TRACCIA
EDCs & PPCPs
EDCs & PPCPs and Agriculture
Negli ultimi anni, molti dei contaminanti emergenti, come i composti distruttori endocrini (EDCs), i prodotti farmaceutici e quelli per la cura personale (PPCSs), sono stati individuati nelle acque reflue urbane.
A causa della loro tossicità e di conseguenza dei possibili effetti sull’ambiente e sull’uomo, bisogna minimizzare il loro rilascio dagli sull’ambiente e sull’uomo, bisogna minimizzare il loro rilascio dagli impianti di trattamento soprattutto se le acque reflue depurate sono destinate al riutilizzo irriguo.
Ad oggi, esistono differenti tecnologie che adottate in modo combinato ai tradizionali processi presenti in un impianto di depurazione per le acque reflue urbane, consentono una loro adeguata rimozione.
Tra esse, l’adsorbimento su carboni attivi (esempio di un adsorbente tradizionale) o altri adsorbenti non convenzionali.
EDCs & PPCPs
Alcuni esempi di schemi di processo potenzialmente adottabili
Pre-trattamenti meccanici
Processi biologiciAcqua reflua
influente SedimentazioneFiltrazione su
sabbia
Adsorbimento su carboni attivi
(GAC)
Disinfezione
Effluente allo scaricoTrattamento dei
fanghi
Fanghi disidratati allo smaltimento o al
riutilizzo
Pre-trattamenti meccanici
Processi biologiciAcqua reflua
influente SedimentazioneChiari-
flocculazioneFiltrazione a
sabbiaDisinfezione
Effluente allo scaricoTrattamento dei
fanghi
Fanghi disidratati allo smaltimento o al
riutilizzo
PACl Flocculante
IL PROGRAMMA DEL CORSO, I SUSSIDI
DIDATTICI, VARIE ED EVENTAULI
N. Ore Tipologia Argomento trattato
1 5 Teoria Introduzione al corso e richiami
Il problema della desertificazione ed il ruolo strategico delle acque reflue depurate in Puglia
Il caso studio della regione Puglia
Schemi di trattamento: stato dell'arte e tecnologie alternative
Introduzione alla normativa sul riutilizzo in Italia. Il riutilizzo diretto ed indiretto.
Un caso studio sull'utilizzo di tecnologie innovative (membrane MF e UF)
Il programma del corso
I sussidi didattici
Modalità di svolgimento del test finale
Varie ed eventuali
2 5 Teoria Aspetti tecnologici per il riutilizzo delle acque reflue depurate in agricoltura - Parte 1
Quadro delle tecnologie allo stato attuale
Residual suspended particulate matter: caratteristiche
Equalizzazione
Chiari-flocculazione
Filtrazione
Il Programma del Modulo
Filtrazione
Dissolved Air Flotation (DAF)
Membrane (MF + UF)
3 5 Teoria Aspetti tecnologici per il riutilizzo delle acque reflue depurate in agricoltura - Parte 2
Dissolved constituents: caratteristiche
Nanofiltrazione (NF) e OsmosiIversa (RO)
Residual trace constituents: caratteristiche
Adsorbimento su carboni attivi
Ossidazione chimica
Advanced Oxidation Processes (AOPs)
Tecniche naturali: fitodepurazione
4 5 Teoria Disinfezione, Sottoprodotti della disinfezione (DBPs), Tossicità e Analisi del Rischio
Disinfezione con ipo-clorito di sodio (NAClO)
Disinfezione con cloro gas
Disinfezione con biossido di cloro (ClO2)
Disinfezione con Acido Peracetico (PAA)
Disinfezione con Ozono
Disinfezione con Radiazione Ultravioletta (UV)
La declorazione
Sottoprodotti della disinfezione (DBPs)
Tossicità
Teoria dell'Analisi del Rischio
N. Ore Tipologia Argomento trattato
5 5 Teoria Aspetti normativi
Evoluzione temporale della normativa nel settore delle acque in Italia
La normativa italiana: livello nazionale
La normativa italiana: livello regionale. Il caso studio della Regione Puglia
Normativa e leggi internazionali (W.H.O., U.S. EPA, Situazione negli U.S.A. Europa e paesi dell'area mediterranea) inerenti al riutilizzo delle acque reflue depurate in agricoltura
Approfondimenti su aspetti normativi collaterali alle norme per il riutilizzo delle acque reflue depurate in agricoltura:
1. Gli allegati tecnici del DLgs 152/2006
2. Il Piano di Tutela delle Acque
6 5 Esercitazione Esercitazioni e presentazione di casi studio
Dimensionamento delle unità presenti nel più comune schema di processo degli impianti municipali in Puglia, i cui effluenti sono riutilizzati in agricoltura:
Equalizzazione
Chiari-flocculazione (coagulazione, flocculazione e sedimentazione)
Filtrazione
Disinfezione
Il caso studio di riutilizzo delle acque reflue depurate per la ricarica della falda: la Piana di Volturara (AV)
7 5 Test finale Svolgimento del test finale e correzione in aula
Il Programma del Modulo
7 5 Test finale Svolgimento del test finale e correzione in aula
Parte teorica
Parte pratica
Correzione del test in aula
I Sussidi didattici
Acque Reflue. Progettazione e gestione di impianti per iltrattamento e lo smaltimento. Giovanni De Feo, Sabino DeGisi, Maurizio Galasso (2012), Dario Flaccovio Editore, Palermo(ISBN: 978-88-579-0118-8).
Water Reuse. Issues, technologies and Applications. Metcalf &Eddy/AECOM (2007), McGraw-Hill Companies (ISBN-13: 978-0-07-145927-3).07-145927-3).
Ecologia Applicata, Renato Vismara (2002). Ulrico HoepliEditore S.p.A. (ISBN: 88-203-1944-6).
Appunti del corso
Bibliografia
Decreto del Commissario Delegato Emergenza Ambientale 19/12/2005, n. 209, Definizione e Predisposizione, ai sensi del combinato disposto degli artt. 2, comma 1, e 7, comma 3, Ordinanza 22 Marzo 2002, n. 3184 Ministero dell’Interno delegato per il coordinamento della protezione civile, del «Piano di Tutela delle acque» di cui all’art. 44 DLgs 152/99, BURP n. 6 12/01/2006.
AQP web-site. http://www.aqp.it/home.htm.
Grassi, M., Rizzo, L., Farina, A., (2013), Endocrine disruptors compounds, pharmaceuticals and personal care products in urban wastewater: implications for agricultural reuse and their removal by adsorption process. Environ Sci Pollut Res (Springer-Verlag Berlin Heidelberg), DOI 10.1007/s11356-013-1636-7.
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Sabino DE GISI, Ph.D., Contract professorSabino DE GISI, Ph.D., Contract professor
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