Ricerca e Innovazione in ASA - ASA

Estratto dal Bilancio di Sostenibilità 2023

Il Progetto A4I (ASA for Innovation)

Il progetto A4I (ASA for Innovation), ha l’obiettivo di preparare l’Azienda alle nuove sfide ed esigenze del Servizio Idrico Integrato attraverso un processo di evoluzione tecnologica e organizzativa che permetta sempre più di razionalizzare ed efficientare i processi e le attività. Si tratta di una vera e propria “Digital Transformation”, che prevede il ricorso sempre più spinto a tecnologie digitali e ruota attorno all’utilizzo dei dati per ottimizzare i processi decisionali, efficientare la gestione del servizio, e migliorarne la qualità. Il progetto AM-WFM (Asset Management e Work Force Management) ha come obiettivo quello di sviluppare una nuova versione del software per migliorare la gestione degli asset e della forza lavoro ottimizzando tutti i processi coinvolti.

Negli ultimi anni un’analisi approfondita dei processi e delle integrazioni con altri importanti sistemi aziendali per la gestione dei clienti compresa la fatturazione, la gestione contabile con particolare attenzione alla contabilità industriale, la gestione degli asset dal punto di vista cartografico, la gestione delle risorse umane e quella degli aspetti relativi alla prevenzione e protezione.

Il Progetto H2020 Hydrousa

Grazie al finanziamento di quasi 10 milioni di euro da parte dell’Unione Europea, il progetto Horizon Hydrousa (2018-2023) ha cambiato la percezione dei cittadini sul rapporto tra acqua, cibo, energia e lavoro.
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.
I risultati scientifici delle nuove soluzioni studiate con il progetto, concluso nel giugno 2023, sono stati pienamente capitalizzati grazie alla possibilità di realizzare sull’isola di Gorgona un sistema di fitodepurazione dei reflui per piccole comunità e riuso delle acque reflue a fini irrigui. Terminata la progettazione esecutiva dell’impianto di fitodepurazione, sono in corso di appalto i lavori che vedranno coinvolti anche i detenuti, appositamente formati per la realizzazione delle opere. Parallelamente è in via di definizione la progettazione degli impianti di produzione da FER, primo passo verso la transizione energetica dell’isola, al momento alimentata da motori diesel, non essendo allacciata con il servizio elettrico nazionale.
Innovazione tecnologica, economia circolare e integrazione sociale dei detenuti sono le parole chiave del progetto di revamping della fitodepurazione e degli interventi per la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili, necessaria al funzionamento dell’impianto di fitodepurazione, entrambi interamente finanziati dal Fondo per gli investimenti delle isole Minori.

Con il progetto Hydrousa è stata anche studiata la replica di Hydro 3 sull’isola di Capraia. Il sistema mira alla raccolta delle acque piovane per uso irriguo in aree aride e senza altre disponibilità idriche.
Inaugurato nel maggio 2023, il corner all’interno della Biblioteca di Livorno dedicato all’economia circolare è ormai punto di riferimento di decine di giovani che quotidianamente si recano a studiare nella sala. Nel gennaio 2024 è punto di riferimento del sistema immersivo IMX del Politecnico Norvegese di Trondheim. A breve, anche l’installazione verde diventerà oggetto di ricerca, sulla sostenibilità delle colture ai diversi gradi di salinità dell’acqua, dando così evidenza ai risultati della Matchmaking Platform di Ultimate.

I progetti H2020 ULTIMATE e AQUASPICE del Consorzio Aretusa

Aretusa è un consorzio no profit tra ASA, Solvay Chimica Italia e Termomeccanica Ecologia, sorto nel 2001 per realizzare un impianto di trattamento delle acque reflue dei depuratori di Cecina e Rosignano; 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.

Con il progetto H2020 ULTIMATE, iniziato nel giugno 2020 e che si concluderà nell’ottobre 2024, il Consorzio sta valutando 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). Allo stesso tempo, si prevede di riutilizzare i prodotti di scarto di Solvay all’interno degli impianti di trattamento delle acque reflue (soda light, 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. La Comunità Europea ha premiato questo progetto investendo 1.4 milioni di euro a fondo perduto sull’impianto. Allo stato attuale sono in corso le operazioni per la messa in opera dei piloti previsti dal progetto, riguardanti:

1. Assorbimento con hydrochar prodotto da carbonizzazione idrotermale (HTC) di fanghi di depurazione, alternativo all’utilizzo di carboni attivi nel processo di assorbimento/filtrazione biologica; 
2. UV/AOP – upgrade del sistema di disinfezione UV di Aretusa a processo di ossidazione avanzata (AOP) mediante utilizzo di H2O2 prodotto da Solvay per la rimozione di microinquinanti; 
3. chiariflocculazione – sottoprodotti forniti da Solvay (soda) testati come coagulanti nel processo di chiariflocculazione con simultanea rimozione della durezza; 
4. osmosi inversa – per ridurre la concentrazione di cloruri nell’effluente. 
   I piloti sono in corso di attivazione.

È terminata invece la modellazione della rete fognaria di Cecina e Rosignano grazie ai dati ottenuti dal sistema di monitoraggio e controllo.
Il progetto 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, permettendo dunque l’incremento di acqua potabile prodotta.

I primi risultati ottenuti da entrambi i progetti consentono di monitorare, in tempo reale, portata e conducibilità nella rete di Cecina e Rosignano così da attivare le opportune miscelazioni.
Anche in riferimento alla disseminazione dei risultati, il gruppo di lavoro è molto attivo per lo svolgimento delle Community of practice, nel Water Oriented Living Lab e nelle esperienze di collaborazione attiva nelle scuole e nelle biblioteche cittadine.
A tal fine è stato prodotto un fumetto per introdurre ai bambini delle scuole elementari il tema del riuso delle acque reflue e sensibilizzare le famiglie su questo diverso approccio culturale.

I progetti HUB centralizzazione trattamento fanghi

ASA ha messo a punto un programma di accentramento del trattamento dei fanghi prodotti dagli impianti di depurazione in tre HUB, localizzati a Livorno, Cecina e Piombino.

I più sviluppati sono i due progetti di Livorno e Cecina, che sono stati candidati al finanziamento PNRR M2 C1 I.1.1 linea c.

Il primo e cioè l’impianto di codigestione Fanghi – FORSU presso i digestori anaerobici della linea fanghi di Livorno è un investimento di circa 20 milioni euro e ha ottenuto un finanziamento di 10 milioni. Nel 2023 è stato redatto il Progetto di fattibilità tecnica ed economica, è stata avviata la procedura di appalto per la progettazione esecutiva ed esecuzione dei lavori e attivato il procedimento di verifica di VIA. Si prevede l’inizio dei lavori entro il 2024, con termine nel primo semestre 2026, nel rispetto della tempistica dettata dal PNRR.

Il progetto rappresenta una soluzione di simbiosi tecnica e logistica tra la filiera del servizio idrico integrato e quella dei rifiuti urbani, e un modello evoluto di trattamento dei rifiuti organici mediante la co digestione anaerobica dei fanghi di depurazione e la Forsu da raccolta differenziata.

Gli obiettivi principali possono essere riassunti nel riutilizzo e sviluppo di impianti esistenti limitrofi che consenta un sostanziale abbattimento dei costi ambientali ed economici sia di trattamento che di trasporto fuori ambito; possibilità di classificare il digestato finale come fertilizzante agricolo e/o combustibile attraverso procedimento End of Waste; sfruttamento del biogas come combustibile rinnovabile (biometano per immissione in rete); realizzazione di un sistema chiuso e completo di trattamento dell’intera filiera all’interno dell’ambito.

Il secondo, il cui importo stimato totale è pari a € 11.506.557 è stato dichiarato ammissibile al finanziamento PNRR per 10 milioni di euro circa ma non ancora finanziato, essendo esaurito il pertinente plafond.

Si tratta della progettazione a Bibbona/Cecina di un moderno ed economico impianto di essiccamento dei fanghi mediante serra solare, abbinato a un intervento di adeguamento e potenziamento della digestione anaerobica, che prevede anche il recupero energetico del biogas.

Il progetto preliminare, elaborato con il Polo Tecnologico e Scientifico della Magona di Cecina, si pone un duplice obiettivo. Il primo riguarda l’abbattimento del peso dei fanghi prodotti nella zona della Bassa e Alta Val di Cecina e quindi un’importante riduzione relativa ai trasporti e ai costi di smaltimento finali dei rifiuti. 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 particolare, quando i fanghi essiccati sono destinati all’utilizzo in agricoltura come fertilizzanti o ammendanti come nel caso di ASA, 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 2023 è stata affidata e avviata la progettazione definitiva ed esecutiva sia delle serre che degli adeguamenti necessari degli impianti di Cecina e Bibbona. Si prevede l’avvio dell’iter approvativo del progetto entro il 2024.

Progetto riutilizzo acque depurate dall’impianto Guardamare e Campo alla Croce

Il territorio della Val di Cornia è soggetto a preoccupanti e progressivi fenomeni di intrusione del cuneo salino nella falda e presenta rilevanti criticità dal 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.

Per fare fronte alla crisi idrica della Val di Cornia del 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 a un ulteriore processo di disinfezione.

Questo intervento 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.

Il progetto relativo al riutilizzo delle acque depurate dell’impianto Guardamare è il punto di partenza di un avanzato sistema di recupero delle acque reflue a fini agricoli che punta al recupero e alla riconversione dell’acquedotto industriale “Cornia Industriale”, cioè di una infrastruttura già presente sul territorio della Val di Cornia costituita da tre principali depuratori in grado di produrre acque a fini di riuso, tra cui appunto Guardamare a San Vincenzo, Campo alla Croce a Venturina nel comune di Campiglia e l’impianto Ferriere di Piombino, tutti collegati tra loro mediante un acquedotto che si sviluppa per oltre 22 km, costruito per alimentare il comparto siderurgico di Piombino. Grazie agli investimenti previsti eseguiti e in corso di esecuzione sui depuratori per potenziare la capacità di trattamento e l’implementazione dei sistemi di trattamento terziari di filtrazione e disinfezione si conta di distribuire tutta l’acqua prodotta da questo sistema integrato per alimentare invasi dai quali possono attingere gli agricoltori. Il progetto a uno stadio più evoluto è quello del Revamping e Riuso Irriguo del Depuratore di Campo alla Croce di Venturina (LI), che comprende anche il rinnovamento del sistema terziario di post-trattamento delle acque depurate, pari a un investimento complessivo di 8.125.787 euro che è stato finanziato dal PNRR per 6.632.313 euro sulla linea M2 C4 I 4.4. Nel 2023 è stata redatta la progettazione esecutiva a seguito di aggiudicazione dell’appalto integrato di progettazione esecutiva ed esecuzione. È previsto l’avvio dei lavori nel 2024 con termine nel primo trimestre 2026, nel rispetto delle tempistiche dettate dal PNRR.