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Il progetto INTERREG – ADAPT di Cecina intende migliorare la resilienza delle città dello spazio transfrontaliero dell’Alto Tirreno ai rischi derivanti dai cambiamenti climatici, con particolare riferimento alle alluvioni urbane causate da piogge improvvise e intense, approfondendo la tematica degli allagamenti legati agli eventi meteorici di elevata entità ed alle infrastrutture atte al trasporto dei drenaggi urbani. Vi partecipano numerosi enti ed associazioni, fra cui l’associazione di categoria Confservizi Cispel Toscana. Sono stati individuati per l’indagine i bacini drenanti dei Comuni di Pisa e Cecina e, specificatamente per l’Azione Pilota, i bacini della zona Sud di Pisa (gestore SII Acque SPA) e di Marina di Cecina (gestore SII ASA SPA), drenati da reti fognarie di tipo misto. L’obiettivo dell’Azione Pilota è quello di verificare in tempo reale le condizioni di deflusso nelle reti fognarie, nonché essere in grado di anticipare con un buon grado di precisione possibili problematiche legate all’effetto che gli eventi meteorici previsti possono generare nei bacini drenanti oggetto di studio. Il progetto si sviluppa attraverso l’elaborazione del modello idraulico delle reti fognarie, finalizzato a simulare gli effetti degli eventi meteorici sulle reti stesse, il monitoraggio ed acquisizione dinamica a sistema dei dati fisici di rilievo, la calibrazione del modello ai fini predittivi. Il sistema di monitoraggio, per il quale è stata acquistata strumentazione dedicata, è in fase di attivazione. I dati raccolti sulla rete verranno trasmessi in tempo reale su un server dove confluiranno anche i dati delle previsioni Lamma, trasmessi ogni 12 ore, e permetteranno, in una prima fase, di calibrare il modello idraulico delle reti fognarie, finalizzato alla simulazione degli effetti degli eventi meteorici sulle reti stesse e, in una seconda fase, con il modello calibrato, di produrre previsioni del comportamento della rete ogni 12 ore.
L’approccio applicato nel bacino pilota per lo studio delle reti ed il loro monitoraggio è replicabile in altri contesti urbani che presentano caratteristiche, problematiche e criticità comparabili, ed è in tal senso in valutazione con Cispel la replicabilità del progetto pilota su altre aree del territorio.
Il progetto è nella fase finale di implementazione che prevede l’ulteriore sviluppo in sinergia con l’Università di Pisa del modello predittivo degli eventi basato sulla elaborazione in tempo reale dell’aggiornamento dei dati previsionali che sono immessi in un algoritmo di calcolo sviluppato a partire dalla serie storiche degli eventi. Tutti i risultati del progetto e i sistemi di monitoraggio installati sulla rete di fognatura, sono stati acquisiti ed integrati nel progetto Horizon 2020 Ultimate, per la sezione dedicata alla ricerca delle immissioni di acqua salmastra nel sistema di drenaggio urbano, per poi confluire nei sistemi di gestione intelligente quali/quantitativa delle acque da trattare nell’impianto terziario di produzione di acqua industriale ARETUSA, ubicato presso il depuratore di Rosignano M.mo e che rifornisce lo stabilimento Solvay.
Il Progetto Hydrousa è oramai maturo: partito nel luglio 2018 con durata prevista di 54 mesi (poi aumentata a 60 mesi causa pandemia da Covid-19) vede ASA come main partner insieme ad altri 26 membri della comunità scientifica internazionale. Grazie al finanziamento di quasi 10 milioni di euro da parte dell’Unione Europea, il progetto intende cambiare la percezione dei cittadini sul rapporto tra acqua, cibo, energia e lavoro.Partendo dagli effetti del cambiamento climatico e preso atto che le attuali soluzioni per contrastare la crisi idrica portano con sé anche conseguenze negative che vanno dagli alti costi energetici (dissalazione) alla intrusione del cuneo salino (pozzi), Hydrousa pone l’attenzione sulla economia circolare dell’acqua come sfida significativa nella gestione delle risorse idriche.
Soluzioni fortemente innovative, ispirate alla natura, in grado di produrre acqua da fonti non convenzionali, con tecnologie a basso costo energetico, sono state inizialmente sperimentate sulle tre isole greche di Lesbo, Mykonos e Tinos per poi essere replicate in ulteriori venticinque siti in tutto il mondo.
ASA ha terminato lo studio di fattibilità tecnico economico per replicare sull’isola di Gorgona i due dimostratori Hydro 1 e 2 sviluppati sull’isola di Lesbo e si prepara ad appaltare i lavori di realizzazione delle opere.
Sostenibilità sociale, economica e ambientale sono i tre pilastri sui quali si poggia questo importante progetto. Non solo acqua per irrigazione e compost per il terreno ma anche possibilità di allargare il coinvolgimento ai detenuti con i quali è stato condiviso ogni aspetto del progetto, quale parte integrande del percorso rieducativo.
Aretusa è un consorzio no profit tra ASA, Solvay Chimica Italia e Termomeccanica Ecologia. Nasce nel 2001 per realizzare un impianto di trattamento delle acque reflue dei depuratori di Cecina e Rosignano. Finora, il consorzio ha operato ininterrottamente producendo oltre 3 milioni di metri cubi di acqua trattata all’anno. Solvay utilizza l’acqua riciclata, che altrimenti sarebbe stata scaricata in mare, nelle sue torri di raffreddamento invece di utilizzare l’acqua di falda, che può quindi essere utilizzata come acqua potabile aggiuntiva. Ciò ha permesso di risparmiare in questi anni oltre 50 milioni di metri cubi di acqua di falda.
Questa operazione ha chiaramente un alto valore ambientale ed economico ed ha anticipato il concetto di economia circolare, diventata ormai una linea guida fondamentale per le politiche sociali e industriali europee.
Con il progetto H2020 ULTIMATE, iniziato nel giugno 2020, si sta studiando la possibilità di dotare l’impianto di post trattamento di un sistema di allerta per rilevare l’intrusione di acqua di mare e un sistema di equalizzazione intelligente (per gestire i cloruri e altri inquinanti e migliorare la qualità dell’acqua per gli usi di Solvay).
Ciò consentirà di aumentare la capacità produttiva fino al limite progettuale previsto di 4 milioni di mc/anno.
Allo stesso tempo, si prevede di riutilizzare i prodotti di scarto di Solvay all’interno degli impianti di trattamento delle acque reflue (bentonite, perossido di idrogeno, acido peracetico e altri prodotti).
Tale intervento si integra con importanti investimenti programmati – e in parte già realizzati da ASA – sia relativi al miglioramento dello sfruttamento dell’acqua potabile in un’area altamente idro-esigente ad alta vocazione turistica, industriale e agricola, sia concernenti il potenziamento del sistema depurativo, nonché la riduzione dell’intrusione di acqua salmastra nella fognatura.
L’intervento mira a migliorare la qualità e aumentare la quantità di acqua per il riutilizzo Solvay fino a 4 milioni di metri cubi all’anno e si inserisce in un programma di investimenti che il Consorzio Aretusa sta mettendo in atto per il completo revamping dell’impianto, al fine di prolungarne la durata di almeno altri 15 anni e migliorare la sostenibilità e l’efficienza gestionale in termini di costi di trattamento energetico, prodotti chimici, produzione di rifiuti, ecc.
La Comunità Europea ha premiato questo progetto investendo 1.4 milioni di euro a fondo perduto sull’impianto. Nel cluster italiano, oltre al Consorzio Aretusa, è presente l’Università Politecnica delle Marche, la società West System di Firenze ed il Consorzio Polo Tecnologico Magona.
Il meeting di Dicembre 2020 ha ufficialmente inaugurato il progetto H2020 Aqua-SPICE, percorso con durata prevista di 42 mesi, 28 Partner presenti, 12 paesi coinvolti per un totale di 6 Casi Studio.
Aretusa è partner all’interno del Caso Studio 2 in collaborazione con Solvay Chimica Italia, Università Politecnica delle Marche e Consorzio Polo Tecnologico Magona. Con la partecipazione al progetto, il Consorzio conferma il suo valore ed interesse nello sviluppo di un sistema di economia circolare locale sempre più avanzato e in linea con le politiche sociali ed europee.
In particolare, AquaSPICE mira a materializzare l’uso circolare delle acque nelle industrie di processo, promuovendo la consapevolezza dell’efficienza delle risorse e fornendo soluzioni compatte per applicazioni industriali. L’obiettivo del caso studio italiano è quello di dotarsi di un impianto (denominato WAPEREUSE) di trattamento delle acque di scarico industriali provenienti dalla produzione di perossido e acido peracetico all’interno dell’industria Chimica Solvay, con lo scopo di riutilizzare l’effluente nei processi di raffreddamento del distretto industriale stesso.
Una volta studiata e definita la configurazione dei trattamenti necessari, l’intero sistema verrà dotato di soluzioni digitali che permetteranno un monitoraggio dei processi e della qualità dell’effluente in tempo reale, con sistema di allerta per segnalare eventuali anomalie. Ciò consentirebbe di ridurre ulteriormente i prelievi di acqua da falda per fini industriali,
in un’ottica di risparmio di una risorsa fondamentale e permettendo dunque l’incremento di acqua potabile prodotta.
ASA ha messo a punto un programma di accentramento del trattamento dei fanghi prodotti dai propri impianti di depurazione in tre HUB, localizzati a Livorno, Cecina e Piombino. In fase più avanzata è la progettazione a Bibbona/Cecina di un moderno ed economico impianto di essiccamento dei fanghi mediante serra solare, abbinato ad un intervento di adeguamento e potenziamento della digestione anaerobica, che prevede anche il recupero energetico del biogas.
Il progetto, che è stato elaborato sino al livello di studio di fattibilità tecnico-economica con il Polo Tecnologico e Scientifico della Magona di Cecina, si pone un duplice obiettivo. Il primo riguarda l’abbattimento del 60 – 65 % del peso dei fanghi prodotti nella zona della Bassa ed Alta Val di Cecina e quindi una importante riduzione relativa ai trasporti e ai costi di smaltimento finali dei rifiuti che all’origine ammontano a circa il 35 % della produzione di ASA su tutto il territorio gestito. Il secondo, molto sfidante, è l’ottenimento della certificazione del processo affinché il prodotto finale in uscita dalla stabilizzazione ed essiccamento non sia più classificato come un rifiuto, ma come una materia seconda e cioè un prodotto fertilizzante e/o un combustibile. In tale secondo scenario la riduzione dei costi per ASA sarebbe di circa 500 k€/anno a fronte di un investimento complessivo di circa 3.000 k€/ anno con un tempo di rientro dell’investimento di circa 6 anni. Nell’ipotesi della trasformazione in HUB di CECINA-BIBBONA, oggetto dell’attuale studio, si delineerebbero accentramenti per portare il livello di stabilizzazione e disidratazione dei fanghi dal 2-4% dei fanghi prodotti dagli impianti privi di centrifugazione al 20-25% dagli impianti con centrifugazione a valori maggiori o uguali al 65% nel trattamento di essiccamento in serra per ca. un terzo della produzione complessiva annua di fanghi di tutti i depuratori di ASA.
Il bilancio di efficientamento su questo HUB DI BIBBONA integrato con i digestori di Cecina sarebbe di ca. 4.500 tn/anno al 25% di secco in ingresso, quindi con una ottimizzazione delle disidratazioni dal 20 al 25%, da portare – per la quota di ingresso nell’hub BIBBONA- fino al 65% con un volume di fanghi in uscita finale di ca. 1.700 tn/anno.
L’essiccamento dei fanghi di depurazione delle acque civili è un processo che si applica con scopi diversi a seconda del destino dei fanghi essiccati. In particolare, quando i fanghi essiccati sono destinati all’utilizzo in agricoltura come fertilizzanti o ammendanti come nel nostro caso, i principali obiettivi dell’essiccamento sono: stabilizzazione biologica, riduzione dell’odore, riduzione di massa e volume, aumento della concentrazione di nutrienti, igienizzazione, miglioramento delle caratteristiche reologiche (da materiale “pastoso” a materiale solido granulare).
Nel caso in cui i fanghi essiccati siano destinati alla valorizzazione energetica (incenerimento o co-incenerimento con rifiuti urbani, gassificazione), l’obiettivo principale del processo di essiccamento è l’incremento del potere calorifico del materiale, fino a livelli tali da rendere il processo di combustione tecnicamente fattibile ed autosufficiente dal punto di vista energetico; ad esempio, per il co-incenerimento con rifiuti urbani, è necessario ottenere un potere calorifico inferiore pari a circa 8400 kJ/kg, corrispondente a tenori di secco del 60-90%.
Oltre che sostenibile dal punto di vista energetico, il progetto è stato curato per rendere minimi gli impatti emissivi ed acustici. In particolare è stato previsto il trattamento dell’aria mediante biofiltri con substrati naturali di corteccia d’albero.
Il processo di essiccamento dei fanghi, inclusi il carico dei fanghi nella serra e lo scarico dei fanghi essiccati, sarà completamente automatizzato ed effettuato senza la necessità, salvo manutenzioni, di accesso degli operatori alla serra. Ciò consente una serie importante di vantaggi:
• si evita qualsiasi rischio per il personale;
• si evita il danneggiamento delle strutture e delle apparecchiature a seguito di errate manovre degli operatori (incidenti tipici nelle fasi di carico e scarico del fango dalla serra eseguiti con pala meccanica);
• rendendo il processo perfettamente continuo, grazie all’automatizzazione anche delle fasi di carico e scarico, se ne ottimizzano le prestazioni in termini di capacità effettiva di essiccamento;
• si annullano completamente le emissioni periodiche dovute alla necessità, in caso di carico e scarico manuale, di aprire i portoni della serra per consentire l’accesso alle pale meccaniche.
Il territorio della Val di Cornia è soggetto a preoccupanti e progressivi fenomeni di intrusione del cuneo salino nella falda e presenta rilevanti criticità da un punto di vista degli approvvigionamenti idrici. Il riutilizzo delle acque reflue rappresenta una strategia per il risparmio delle acque di falda utile alla mitigazione della problematica della desertificazione.
La Regione Toscana, Il Comune di Campiglia e San Vincenzo si sono fatti promotori da Marzo 2017 di un tavolo di confronto istituzionale con tutti i soggetti firmatari per definire interventi e politiche a breve e medio termine in materia di riutilizzo delle acque depurate e gestione delle crisi idriche con particolare attenzione verso le coltivazioni agricole e dei processi di trasformazione dei prodotti agricoli della filiera toscana.
Per far fronte alla crisi idrica della Val di Cornia del 2017, con il Decreto del Presidente della Giunta Regionale (DPGR) n. 78 del 16 giugno 2017 è stato approvato in emergenza un intervento per alimentare l’acquedotto irriguo della Fossa Calda con le acque depurate provenienti dal depuratore Guardamare di San Vincenzo, preventivamente sottoposte ad un ulteriore processo di disinfezione. Questo intervento, finanziato dalla Regione Toscana per 100.000,00 euro, è stato realizzato dal Consorzio di Bonifica 5 Toscana Costa, con la collaborazione di ASA, e ha consentito di integrare le acque provenienti dalla sorgente Fossa Calda con acque reflue depurate, attraverso la tubazione di collegamento tra il depuratore Guardamare e l’impianto di Campo alla Croce (Venturina-Campiglia Marittima), per il supporto all’irrigazione, in particolare del pomodoro da industria.
L’esperienza condotta nel distretto della Fossa Calda nel 2017 non soltanto ha consentito di fronteggiare la situazione di emergenza idrica dell’annata, ma ha dato la possibilità di sperimentare una strategia di impiego delle acque reflue per l’irrigazione, da implementare per garantire una sufficiente disponibilità di risorsa per il comprensorio irriguo della Fossa Calda, anche in caso di fenomeni siccitosi, nel rispetto della normativa ambientale.
Nel 2018, per rendere definitivo l’intervento eseguito in emergenza nel 2017, è stato approvato con DGR n. 1135 del 15/10/2018 un Protocollo d’intesa tra la Regione Toscana, il Consorzio di Bonifica 5 Toscana Costa, ASA SpA, i comuni di Campiglia Marittima e San Vincenzo, avente per oggetto “la realizzazione di un intervento strutturale di stabilizzazione e completamento delle opere già realizzate in attuazione del DPGR n.88/2017“. Il Protocollo di Intesa ha la finalità di condividere l’individuazione di un percorso finalizzato alla “realizzazione di un intervento strutturale di stabilizzazione e completamento delle opere già realizzate in attuazione del DPGR n.88/2017, costituenti nel collegamento idraulico delle vasche a scopo irriguo, dei collegamenti e dell’impianto di trattamento terziario delle acque destinate al riuso provenienti dal depuratore di Guardamare a San Vincenzo”. l’intervento di cui al Protocollo di intesa è stato finanziato dalla Regione Toscana (DGR n. 1369 del 10/12/2018 e DD n. 20751 del 14/12/2018) al Consorzio di Bonifica 5 Toscana Costa per un importo di € 260.000,00 euro.
Per la realizzazione dell’intervento strutturale di stabilizzazione e completamento delle opere già realizzate in attuazione al DPGR n. 88/2017, di cui ai sopracitati atti della Regione Toscana (DGR n. 1369 del 10/12/2018 e DD n. 20751 del 14/12/2018), il Consorzio di Bonifica 5 Toscana Costa si è avvalso della collaborazione di ASA, gestore unico del Servizio idrico Integrato.
Tra ASA e il Consorzio di Bonifica 5 Toscana Costa in data 10/05/2019 è stata sottoscritta una convenzione, relativa all’esecuzione dei lavori all’interno dell’area dell’impianto di Guardamare in concessione esclusiva ad ASA, che prevede in particolare:
• la realizzazione dell’impianto di filtraggio è in capo al Consorzio di Bonifica Toscana Costa che ne affiderà con atto successivo la Gestione ad ASA spa;
• il Consorzio e ASA provvederanno fin da subito alla fase di concertazione per definire gli aspetti legati alla gestione dell’impianto attraverso un successivo atto rispetto al presente che regolamenti sia il funzionamento che i costi di gestione.
L’intervento strutturale di stabilizzazione e completamento delle opere già realizzate in attuazione del DPGR n.88/2017 è stato completato nel 2019 dal Consorzio di Bonifica 5 Toscana Costa, con la collaborazione di ASA, secondo le modalità concordate nella convenzione.
Tale intervento ha consentito la realizzazione di un sistema di trattamento terziario e di un collegamento idraulico per l’alimentazione dell’impianto irriguo della Fossa Calda, gestito dal Consorzio di Bonifica 5 Toscana Costa, ai fini del riutilizzo irriguo ai sensi del DM 185/2003, delle acque in uscita dal depuratore di Guardamare, veicolate attraverso l’impiego della condotta che collega il suddetto depuratore all’impianto di Campo alla Croce. Il progetto realizzato risponde agli obiettivi definiti ai sensi del recente Regolamento UE 20207741 in materia – GUCE 177/32 del 5 giugno 2020, per il riutilizzo delle acque affinate a fini irrigui in agricoltura che si applicherà a decorrere dal 26/06/2023 in conformità dell’articolo 12, paragrafo 1, della Direttiva 91/271/CEE concernente il trattamento delle acque reflue urbane.
ASA garantisce dal 2020 al Consorzio di Bonifica 5 Toscana Costa la fornitura di acqua di riuso presso il Lago del Molino (punto terminale della tubazione di alimentazione del lago) in grado di fornire fino a 130 mc/h di acqua idonea al riutilizzo irriguo. La somministrazione è stata avviata a seguito della presentazione da parte di ASA del resoconto di corretto avvio agli Enti competenti secondo quanto riportato nell’autorizzazione dell’impianto di riuso di cui alle premesse.
Il progetto fa parte di un piano di sviluppo del riutilizzo più ampio, che prevede la parziale riconversione dell’acquedotto industriale per scopi irrigui, oggetto di specifici impegni con le pubbliche amministrazioni della Val di Cornia.