1. Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
Efficienza energeBca e decarbonizzazione nei
processi del Servizio Idrico Integrato
Ma#eo Nobile
Responsabile proge.o efficientamento energe3co per i gestori idrici
Gruppo Veolia

2. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
Indice
➢Premessa
➢L’impianto di depurazione e le fasi di trattamento delle acque
➢I consumi energetici negli impianti di depurazione
➢Esempi di interventi per incrementare l’efficienza energetica
➢Integrazione con fonti di energia rinnovabile
➢Caso Studio

3. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
Premessa
Il Contesto
In un contesto nel quale è sempre più importante tenere conto dei seguenti fattori:
➢fabbisogno di ammodernamento del parco infrastrutturale ed impiantistico
➢esigenza di garantire standard di trattamento sempre più elevati (anche riuso)
➢aumento dei costi energetici
➢obiettivo di riduzione dei consumi energetici (transizione energetica e decarbonizzazione)

4. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
Premessa
Decreto LegislaBvo 152/2006 e s.m.i.
Il Decreto dispone che coloro che gestiscono o utilizzano la risorsa idrica adottino le misure
necessarie all’eliminazione degli sprechi ed alla riduzione dei consumi e ad incrementare
il riciclo e il riutilizzo e, in particolare, che le regioni adottino norme e misure volte a favorire il
riciclo dell’acqua e il riutilizzo delle acque reflue depurate.
Il Decreto Legislativo 152/2006 e s.m.i., individua tra gli strumenti per il raggiungimento degli
obiettivi di tutela delle acque superficiali, marine e sotterranee, le misure tese alla
conservazione, al risparmio, al riutilizzo ed al riciclo delle risorse idriche.
L’obiettivo del riutilizzo delle acque depurate e dei fanghi è strettamente condizionato dal
corretto funzionamento degli impianti di depurazione e può essere, quindi, lo stimolo per la
progressiva ottimizzazione del funzionamento degli impianti stessi.

5. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
Premessa
I consumi energeBci
I consumi annui totali del SII sono ca 7.000 GWh/anno, circa il 2,5% del consumo elettrico nazionale.
Di questi:
➢ ca 60% per il servizio acquedotto (fase 1-4)
➢ ca 30% per la depurazione (fase 6)
➢ ca 10% per la fognatura (fase 5)
Dati Arera
1 – Fase di captazione
2 – Fase di potabilizzazione e disinfezione
3 – Fase di adduzione e accumulo
4 – Fase di distribuzione
5 – Fase di raccolta delle acque reflue
6 – Fase di depurazione

6. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
L’impianto di Depurazione
Da cosa è composto

7. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
L’impianto di Depurazione
Le fasi del traSamento delle acque
FASE 2
FASE 1
GRIGLIATURA
Qui vengono fermati e tolti
dall’acqua i rifiuti solidi più
grandi, che non devono
entrare nell’impianto: legni,
oggetti, stracci, ecc.
FASE 3
SEPARATORE DI SABBIA, GRASSI E
OLI
Qui vengono tolti olii e grassi. Un
carroponte li rimuove “rastrellando” la
superficie della vasca. La sabbia invece
cade sul fondo della vasca, dove può
essere raccolta da grandi aspiratori.
DECANTAZIONE PRIMARIA
Consiste in un processo di
separazione per gravità dei
solidi sedimentabili (fango
primario) ancora presenti nel
refluo

8. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
L’impianto di Depurazione
Le fasi del traSamento delle acque
FASE 5
FASE 4
VASCA BIOLOGICA
Si favorisce attraverso
l ’ i n s u ffl a z i o n e d i a r i a
(processi aerobici) lo sviluppo
di comunità microbiche per la
rimozione degli inquinanti.
Processi a fanghi attivi.
FASE 6
DECANTAZIONE FINALE
Permette la separazione per gravità del
refluo trattato dai fiocchi di fango
costituiti da colonie di batteri (fanghi
secondari)
EVENTUALI FILTRAZIONE E
TERZIARI O AVANZATI
Per poter utilizzare il refluo
depurato per ulteriori scopi
(irriguo) può essere necessario
un ulteriore affinamento con
filtrazione.

9. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
L’impianto di Depurazione
Consumi energeBci medi per principali sezioni d’impianto
16%
1%
62%
1%
Pre Trattamenti 14%
Luci e altre voci 6%

10. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
Consumi di un impianto di Depurazione convenzionale
Quanta energia serve a un impianto
Anche se estremamente variabile si può stimare che il 30 % circa dei costi di gestione di
un impianto di depurazione di acque reflue è imputabile ai consumi energetici.
Se l’impianto poi NON è del tipo tradizionale a fanghi
attivi il consumo di energia per le fasi di aerazione, di
pompaggio e di trattamento fanghi risulta superiore
del 30 – 50% rispetto al tradizionale processo di fanghi
attivi, quindi 65 – 75%
In particolare, anche se la quantità di energia
necessaria per il funzionamento dell’impianto
dipende da potenzialità e tipologia dei
trattamenti adottati, circa il 55 % dei
consumi è addebitabile al comparto
biologico per l’ossidazione.
In generale quindi il comparto biologico è il comparto più energivoro di tutto l’impianto.

11. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
Esempi di incremento efficienza sul processo a fanghi aWvi
Riduzione del consumo energeBco della linea mediante intervenB semplici e consolidaB
Ottimizzazione del
sistema di aerazione
fino a
30%
regolazione portata aria con
set point fisso/dinamico per
l’ossigeno disciolto
fino a un risparmio
>50%
Lorem ipsum porta
dolor sit amet nec
15%
fino a
15%
fino a
10%
Efficacia della
regolazione
consente di mantenere un set
point dinamico e gestire le fasi
di processo in modo flessibile
Controllo avanzato
del processo
Il controllo delle macchine
necessita di strumentazione
adeguata
Ottimizzazione
energetica della linea
incremento di efficienza del
processo a fanghi attivi in
termini di consumo energetico

12. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
INTEGRAZIONE CON FONTI ENERGIA RINNOVABILE
Il sole per un’acqua più pulita
La realizzazione di un impianto
fotovoltaico consente di ridurre i
c o s t i n e c e s s a r i p e r i l
funzionamento degli impianti di
potabilizzazione, vettoriamento,
distribuzione dell’acqua, nonché
per il trattamento delle acque
reflue.
Oltre al risparmio sui costi
energetici questo intervento
rappresenta una tecnologia a
servizio dell’ambiente.

13. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
INTEGRAZIONE CON FONTI ENERGIA RINNOVABILE
Recupero del biogas
Dal trattamento dei fanghi primari e secondari provenienti dalla linea trattamento reflui, attraverso
processi biologici anaerobici è possibile valorizzare energeticamente il residuo dell ciclo
depurativo (fango) producendo biogas.
ll biogas è un gas naturale costituito principalmente da metano, anidride carbonica e altri
elementi quali ossigeno, idrogeno e azoto.
Il biogas prodotto negli impianti di depurazione delle acque in seguito alla digestione anaerobica
dei fanghi di supero, negli impianti moderni viene utilizzato come combustibile dei sistemi di
cogenerazione, producendo quindi in contemporanea energia elettrica e termica.
Attraverso l’installazione di impianti per l’upgrading a biometano è possibile depurare il biogas
in gas metano con caratteristiche conformi all'immissione nella rete di gas naturale.

14. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
INTEGRAZIONE CON FONTI ENERGIA RINNOVABILE
Idrogeno ed energia
Coniugando la produzione di energia
elettrica verde con il riutilizzo dell’acqua
depurata può essere anche prodotto
idrogeno verde in quantità non eccessive
ma tali da poter soddisfare i bisogni locali.

15. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
Quando si affronta un progetto di
efficientamento energetico la prima
cosa da fare è conoscere nel dettaglio i
propri consumi elettrici e capire dove
ci si posiziona in termini di consumo
specifico kWh/Ab eq/anno.
CASO STUDIO
Conoscere i propri consumi (AUDIT)

16. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
CASO STUDIO
Descrizione dell’impianto - STATO DI FATTO
Abitanti Equivalenti (AE) 120.000
Portata media giornaliera 24.000 mc
Comuni serviti 11 comuni
Linea acque trattamenti primari di grigliatura grossolana e fine, di dissabbiatura - diseoleatura, di
miscelazione e di sedimentazione primaria;
trattamenti secondari di pre-nitrificazione, di nitrificazione 1° e 2° stadio, di post -
denitrificazione e di sedimentazione secondaria;
trattamenti terziari di filtrazione e disinfezione sia chimica, sia con raggi UV.
Linea fanghi pre-ispessimento, la digestione anaerobica e post-ispessimento, oltre al pozzetto di
rilancio dei drenaggi.

17. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
CASO STUDIO
Analisi dei consumi
Il grafico riporta la ripartizione dei
consumi tra le diverse sezioni
dell’impianto. Si evidenzia una netta
prevalenza dei consumi associati alla
sezione di ossidazione/nitrificazione 2°
stadio che assorbe più del 50%
dell’energia utilizzata da tutto l’impianto.
Gli interventi di efficientamento, pertanto
saranno focalizzati alla massimizzazione
dei risparmi, in termini di consumi
energetici in particolare per tale fase.

18. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
CASO STUDIO
IntervenB effeSuaB
CRITICITA’
STATO DI FATTO
INTERVENTO N.1
STATO DI PROGETTO
Nella configurazione originaria
le pompe di circolazione
erano sempre attive a portata
costante al fine di garantire il
corretto grado di miscelazione
e trasferimento dell’ossigeno
L’intervento di miglioramento energetico ha previsto la sostituzione con
un sistema costituito da diffusori a disco a microbolle in silicone con
nuove reti di distribuzione dell’aria. Tale sistema garantisce elevati
rendimenti di trasferimento di ossigeno, grazie alla capillare
distribuzione dei diffusori in vasca, permettendo la dismissione del
sistema di movimentazione del liquido di miscelazione e riducendo
quindi il consumo di energia elettrica a parità di ossigenazione
dell’acqua da depurare.

19. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
CASO STUDIO
IntervenB effeSuaB
CRITICITA’
STATO DI FATTO
INTERVENTO N.2
STATO DI PROGETTO
Il monitoraggio gioca un ruolo
chiave nella conduzione del
processo depurativo.
Nella configurazione originaria
si è rilevata una carenza nel
monitoraggio dell’andamento
dei consumi energetici
Durante la costruzione del modello energetico sono stati definiti anche
gli indicatori di performance per monitorare l’andamento dei consumi
energetici e per controllare la bontà degli interventi di risparmio
energetico effettuati.
Ciò ha permesso di sviluppare una serie di interventi secondari
focalizzati sull’individuazione dei comparti e macchinari più energivori e
prevedere ulteriori ottimizzazioni dal punto di vista dei consumi.

20. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
CASO STUDIO
IntervenB effeSuaB
CRITICITA’
STATO DI FATTO
INTERVENTO N.3
STATO DI PROGETTO
L’impianto viene implementato con un controllore
di processo con una logica di aerazione
intermittente. Uno specifico algoritmo permette di
gestire il processo biologico dell’impianto e funge
da sistema di monitoraggio e controllo delle
principali utenze elettromeccaniche. La soluzione
consente di ottimizzare la gestione del processo,
massimizzando la flessibilità operativa
dell’impianto, riducendo la produzione dei fanghi
ed il consumo di reagenti chimici.

21. 2023
Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
CASO STUDIO
RisultaB oSenuB e confronto pre-post
DESCRIZIONE PRE INTERVENTO POST INTERVENTO DELTA %
Consumo energia mensile (MWh/
mese)
316 244 -22,78%
Consumo di energia per mc di
acqua trattata (kWh/mc)
0,41 0,32 -21,95%
Consumo energia per abitante
equivalente (kWh/AE/anno)
31,56 24,40 -22,81%
Consumo per Kg di fango secco
prodotto (kWh/kg SST)
3,87 2,52 -34,88%
CLASSE EN.
F
CLASSE EN.
D

22. Centro CONGRESSI
FIERA DEL LEVANTE - BARI
21 - 22 - 23 GIUGNO 2023
Organizzazione Con il patrocinio di
Da un’idea di
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
Ma#eo Nobile
Responsabile proge.o efficientamento energe3co per i gestori idrici
Gruppo Veolia