CAPACITÀ PRESTAZIONALI DEI DEPURATORI OPERANTI ......DEPURATORE “Foce Regi Lagni” - Rilievi...

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Ing. Raffaele Pica - ENEA, novembre 2010 1 di 20 CAPACITÀ PRESTAZIONALI DEI DEPURATORI OPERANTI NEL SISTEMA IDRICO DEI “REGI LAGNI”. DEPURATORE “Foce Regi Lagni” - Rilievi Aggiornati al 2010. ( Determinazione ENEA n. 267 / 2006/ D.G.)

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CAPACITÀ PRESTAZIONALI DEI DEPURATORI OPERANTI NEL

SISTEMA IDRICO DEI “REGI LAGNI”.

DEPURATORE “Foce Regi Lagni” - Rilievi Aggiornati al 2010.

( Determinazione ENEA n. 267 / 2006/ D.G.)

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Indice

Descrizione del processo depurativo........................................................................................................................................................................... 3

Linea Acque ................................................................................................................................................................................................................ 3

Linea fanghi .............................................................................................................................................................................................................. 12

Note sulla capacità del depuratore Foce Regi Lagni di rispettare i limiti imposti dalla normativa in materia di scarichi idrici.............................. 19

Tabella di sintesi delle capacità prestazionali del depuratore di Foce Regi Lagni ................................................................................................... 20

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Descrizione del processo depurativo

Linea Acque

L’impianto di Foce Regi Lagni è situato nel Comune di Villa Literno (CE), a ridosso della sponda sinistra del canale principale di bonifica. Il

processo fu concepito per la depurazione dei reflui civili mediante trattamento biologico a fanghi attivi a coltura sospesa e digestione anaerobica

di fanghi (come per gli altri depuratori fin qui illustrati sui RR. LL.). L’impianto prevede la possibilità di gestione su più linee parallele ed il

trattamento di una portata di pioggia fino alla sedimentazione primaria e successiva disinfezione.

Le fasi che si incontrano percorrendo il flusso del refluo da trattare

sono per la linea Acque:

• Grigliatura Grossolana; Sollevamento; Grigliatura Fine ;

Dissabbiatura Disoleatura; Sedimentazione Primaria; Ossidazione

Biologica; Sedimentazione Secondaria; Disinfezione.

Il refluo arriva all’impianto da 3 canali, 2 di essi provenienti dalla

“Stazione di Testa di Villa Literno” denominato Collettore Alto ( Qmax

14 m3/s ) e da un canale, con minore capacità, proveniente dalla zona

litoranea denominato Collettore Basso (Qmax 2 m3/s). I summenzionati

canali confluiscono in un’opera idraulica in calcestruzzo armato di

forma cilindrica denominato “Pozzo di Arrivo”. Da tale manufatto si

può effettuare un primo controllo sia sulle portate in ingresso che su

quelle di by-pass nonché sulla rete di drenaggi interni che vengono

ricircolati nel depuratore. Foto 1 particolare del pozzo di arrivo

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A causa della scarsa funzionalità delle paratoie motorizzate al sevizio del pozzo di arrivo, per impedire l’arrivo di liquame all’impianto il gestore

preferisce intervenire sulle stazioni di regimentazione delle correnti dei canali dislocate fuori dall’area dell’impianto (Stazione di Testa di Villa

Literno, e stazione di sollevamento del collettore basso).

Dal pozzo di arrivo i liquami, attraverso una linea idraulica controllata da una paratoia, arrivano alla vasca di sollevamento dove erano alloggiate

4 coclee. Tale volume, a pianta rettangolare, provvede all’accumulo del liquame ed a una sua grigliatura grossolana, prima di ammettere il refluo

al piede delle viti di Archimede deputate al sollevamento. Il sollevamento del liquame, previsto da progetto con 4 coclee da 2 e 3 m3/s per una

capacità totale di 10 m3/s, viene attualmente gestito con 5 pompe sommergibili (2 istallate nel pozzo di arrivo e 3 nella sezione di sollevamento

delle coclee) in grado di assicurare una portata di circa 1,4 m3/s. Al momento del sopralluogo infatti, tutte le viti di Archimede risultavano

rimosse, in previsione della sostituzione con nuovi manufatti.

Foto 2 - Sollevamento iniziale: Particolare del sollevamento iniziale (fuori servizio).

Sedi delle viti di Archimede

Rimosse

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Foto 3 -Sollevamento iniziale: particolare delle nuove pompe (fuori servizio) . Foto 4 –Coclee sollev. Iniziale, rimosse dalle sedi (fuori servizio).

La successiva fase di grigliatura avviene su tre linee. Il refluo attraversa una prima griglia con larghezza tra le sbarre di 80 e 15 mm1. Una delle

tre linee è fuori servizio e da manutenzionare.

L’intera sezione, seppure in sufficiente stato di conservazione, risente della inadeguatezza a sopperire alle attuali esigenze; in quanto, a causa

della modifica degli stili comportamentali della popolazione, una sempre maggior quantità di materiali gettati in fogna sfuggono alle sbarre

metalliche distanti 15 mm andando ad intasare le fasi successive del trattamento, come lamentato dai responsabili di gestione.

1 Relazione di Consulenza Tecnica Collegiale per la Procura di S.M C. Vetere - Procedimento n. 9270/98 R.G. not. di reato – Autori: Ing. A. Carbonelli; Ing. A. Ciarleglio; Ing. A Marra.

Pompe di emergenza

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Foto 5 - Particolare del Liquame dopo la Grigliatura

La successiva fase di dissabbiatura / disoleatura è in condizioni critiche di esercizio, infatti delle quattro vasche esistenti ne risulta solo una in

funzione (anch’essa parzialmente ingombra da materiali surnatanti che impediscono l’allontanamento dei materiali flottati). Va fatto notare che

delle tre vasche fuori servizio, due appaiono in buono stato e da poco manutenzionate dal vecchio gestore. L’attuale gestore lamenta, però,

l’impossibilità di esercire le due sezioni a causa di problemi elettromeccanici alle pompe di sollevamento delle sabbie, indispensabili al

funzionamento del processo di dissabbiatura ed all’epoca del sopralluogo in consegna al vecchio gestore per interventi di ripristino.

Effettivamente, durante il sopralluogo, è stato possibile verificare l’assenza di tali pompe dalla loro sede.

Accumulo di materiali

sfuggiti alla grigliatura

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Foto 6 Particolare dalla dissabbiatura (ingombra di materiali galleggianti) Foto 7 Pozzetto Raccolta Oli e Grassi (fuori esercizio)

Durante il sopralluogo si è potuto inoltre costatare che non venivano allontanati gli olii ed i grassi dalla sezione di disoleatura. Infatti, la vasca di

contenimento del serbatoio di raccolta non presentava alcun sistema di raccolta e appariva fuori servizio da tempo (vedi la vegetazione

presente). Dopo la dissabbiatura-disoleatura il refluo viene distribuito da un apposito pozzetto ripartitore ai Sedimentatori Primari.

Esistono quattro vasche di decantazione, di esse due sono in esercizio, una terza è tenuta vuota dal gestore che dichiara essere pronta all’utilizzo

in caso di bisogno (Stand By). Una delle quattro vasche risulta invece in cattivo stato di conservazione in quanto, al momento del sopralluogo, si

presentava asciutta e con notevole presenza di detriti sul fondo ed evidenti segni di danneggiamento alle carpenterie metalliche del carroponte e

alle lame degli stramazzi, come si vede nella foto di seguito riportata.

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Foto 8 Particolare di uno dei quattro sedimentatori primari fuori asse (fuori servizio).

In merito al trattamento delle acque di pioggia va riportato che l’impianto di Villa Literno non fu progettato con una linea appositamente

dedicata. Il progettista previde che due dei quattro sedimentatori primari (quelli di maggiori dimensioni) dovessero essere idraulicamente

sovraccaricati in caso di eventi meteorici. L’assenza di sufficiente capacità di sollevamento non permette il trattamento di significative portate di

pioggia, pertanto il gestore mantiene fuori servizio un sedimentatore primario.

Lo schema di processo prevede che i liquami, ed in particolare le eventuali portate di pioggia, dopo aver effettuato la sedimentazione primaria

possano by passare il trattamento biologico per passare direttamente alla disinfezione e quindi allo scarico finale secondo un classico schema

adottato negli impianti di questo tipo.

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Il refluo ammesso al trattamento biologico secondario, invece, confluisce in un secondo pozzo di distribuzione dal quale il gestore può alimentare

otto vasche di ossidazione, ciascuna dotata di due turbine superficiali per l’aerazione dei liquami.

Tale tecnologia risulta oggi in gran parte abbandonata per impianti di grossa taglia, quale è l’impianto di Foce dei Regi Lagni, in quanto la

capacità di trasferimento di ossigeno alla massa liquida è piuttosto modesta. A tal proposito, il gestore registra valori ben al di sotto di quelli

necessari allo sviluppo di una flora batterica nitrificante, il valore dell’ossigeno disciolto si mantiene infatti al di sotto di 0,5 mg/l contro un

valore minimo medio di 2 mg/l (soglia minima per lo sviluppo di flora batterica nitrificante in grado di biodegradare i composti azotati

ammoniacali).

Pretrattamenti Sedimentazione

Primaria

Disinfezione

Acque di Pioggia

Arrivo reflui al Secondario

Scarico Acque

di Pioggia Dal Sedimentatore

Secondario

Figura 1 - Schema di suddivisione della portata- impianto di Villa Literno

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Foto 9 Depuratore di Foce RR. LL. Particolare di una vasca di ossidazione (fuori servizio).

L’impianto infatti seppure non progettato per l’abbattimento nel

liquame dei composti azotati (in quanto sprovvisto della fase di

denitrificazione) potrebbe comunque provvedere alla di

nitrificazione, mediante la trasformazione, nella vasca di

ossidazione esistente, dell’ammoniaca in nitrato2.

Dopo l’ossidazione biologica i reflui raccolti in un terzo pozzetto

di distribuzione passano alla sedimentazione secondaria.

Tale sezione di impianto è fornita di quattro vasche di

sedimentazione a sezione circolare a flusso radiale. Al momento

del sopralluogo tutti e quattro i bacini erano impegnati dal refluo in trattamento ed in apparente sufficiente stato di conservazione.

Il refluo che stramazza dalla sommità dei sedimentatori secondari confluisce, tramite un apposito canale in calcestruzzo armato, alla vasca di

disinfezione nella quale attraverso un sistema elettromeccanico di dosaggio viene aggiunto ipoclorito di sodio. Il disinfettante è appositamente

approvvigionato in un serbatoio in vetroresina da circa 30 m3, dislocato in prossimità della vasca finale di disinfezione. Durante il sopralluogo

il gestore riporta che il depuratore di Foce Regi Lagni era dotato di un impianto per la produzione di cloro gassoso, tale impianto (mai entrato in

funzione principalmente a causa della difficoltà nel gestire il processo) è stato smantellato da qualche anno e il locale che accoglieva le

apparecchiature oggi è adibito a magazzino.

2 vedi anche le considerazioni fatte sulla denitrificazione al paragrafo: “ Note sulla capacità del depuratore di Napoli Nord di rispettare i limiti imposti dalla normativa vigente”

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Foto 10 – Interno Edificio Magazzino – Ex impianto di produzione cloro. Foto 11. – Particolare del punto di scarico nei Regi Lagni

Va inoltre segnalato che l’attuale quota di scarico del depuratore risulta non idonea a garantire lo scarico del refluo trattato nel canale dei Regi

Lagni in determinate condizioni meteo climatiche (rientro della marea nella foce del canale dei Regi Lagni). Tale situazione comporta il

periodico allagamento delle aree del depuratore confinanti con le sponde del canale principale dei Regi Lagni (vedi foto n. 11).

Soglia di scarico del depuratore

Segni delle escursioni di piena dei Regi

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Linea fanghi

I fanghi estratti dalla sedimentazione primaria confluiscono ad un pozzetto di

raccolta, tramite una pompa sommergibile, vengono alimentati alla fase di

ispessimento.

Anche i fanghi raccolti dal fondo dei sedimentatori secondari confluiscono in una

apposita vasca di raccolta dalla quale un sollevamento a coclea provvede al

ricircolo nelle vasche di ossidazione (due delle tre coclee di ricircolo erano in

avaria) mentre tre pompe sommergibili provvedono al rilancio dei fanghi

secondari agli ispessitori (2 delle tre pompe istallate sono fuori uso e da

manutenzionare).

La fase di ispessimento vede solo 2 dei quattro ispessitori in esercizio, mentre altri

2 sono fuori servizio in quanto adibiti (dal 2006) all’accumulo di percolato di

discarica. Uno di essi contiene ancora una consistente quantità di percolato (circa

400 m3

). Tutte le apparecchiature destinate alla digestione dei fanghi alla

disidratazione meccanica ed allo stoccaggio sono state abbandonate e in pessimo

stato di conservazione. Pertanto i fanghi, dopo l’ispessimento primario,

confluiscono ad un secondo ispessitore che provvede ad una ulteriore

concentrazione della frazione solida del fango. Il fango estratto dall’ispessitore

secondario viene inviato ad una piccola stazione di disidratazione meccanica

attrezzata con due nastropresse .

Foto 12 Impianto di disidratazione Fanghi ( dismesso e pericolante)

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Foto 13 Depuratore di Foce RR. LL - Caldaia alimentata a Biogas.

Va evidenziato che durante il sopralluogo sono stati visitati i locali che

fino a qualche anno fa erano adibiti alla digestione dei fanghi e alla

produzione, purificazione e riutilizzo mediante generazione di calore ed

energia elettrica da biogas. Tale sezione è in pessime condizioni di

conservazione e la gran parte delle apparecchiature sono inutilizzabili.

In merito alla motivazione che ha comportato la scelta di abbandonare la

digestione anaerobica, l’attuale gestore riporta che, per quanto di sua

conoscenza, la decisione fu presa in seguito ad un grave

malfunzionamento di uno dei digestori. L’episodio fu particolarmente

grave e solo per una fortunata circostanza non ha comportato ulteriori e

più gravi conseguenze alle persone ed agli impianti. Viene riportato

infatti, che durante l’esercizio dell’impianto si udì una forte rumore

proveniente dall’interno di uno dei digestori e una forte sovrappressione

si registrava alla sommità della struttura. L’incidente causava la proiezione di alcune strutture in calcestruzzo e tubazioni a decine di metri di

distanza dalle strutture di appartenenza. I danni alle tenute metalliche comportarono il rilascio del biogas contenuto nel circuito del digestore,

solo per un caso fortuito, l’episodio non comportò incendi o esplosioni. Il gestore riferisce che, secondo alcune indagini, successivamente

condotte, oltre a verificare che non ci fu combustione di biogas né all’interno né all’esterno del digestore, si ipotizzò che la causa del

malfunzionamento fosse dovuta alla formazione di una sacca di gas intrappolata sotto una crosta di fango consolidato.

L’improvvisa rottura della crosta può aver provocato una forte oscillazione di pressione all’interno del digestore, provocando l’esplosione delle

strutture sommitali del digestore. Tale problematica trova una parziale conferma nella circostanza che i digestori sono progettati secondo una

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tecnologia (oggi poco comune) che prevede la rottura della crosta superficiale tramite getti di acqua calda ed il rimescolamento della massa di

fango è assicurata dal ricircolo dei fanghi inviati al riscaldamento. Tale schema non prevede quindi, l’utilizzo di una stazione di compressione di

biogas e la sua iniezione in pressione sul fondo del digestore per il continuo rimescolamento ed omogeneizzazione della massa in fermentazione,

come effettuato nella maggior parte dei digestori oggi in servizio.

Foto 14 – Particolare della sommità dei digestori anaerobici

Duomo preesistente

(secondo digestore)

Particolare:

alcune tubazioni

divelte.

Sede del Duomo saltato.

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Foto 15 Complesso delle sezioni Inutilizzate di Digestione Fanghi e Cogenerazione ( da sx: Digestori; Centrale

Termoeletrica; Gasometro)

Foto 16 Scarico di percolato all’impianto Foce RR. LL. – foto risalente al 1999

Va inoltre sottolineato che a determinare un tale scenario può aver contribuito il mancato funzionamento della fase di dissabbiatura. La

mancanza di efficienza in tale sezione comporta generalmente un accumulo di inerti in molte delle sezioni di impianto. La circostanza viene

confermata dall’esperienza dell’attuale gestore che, al momento del passaggio di consegne dalla precedente società di gestione, riporta di aver

dovuto procedere alla bonifica di molte delle vasche attualmente in servizio in quanto ingombre da detriti.

A parziale spiegazione di tale circostanza va anche tenuto in conto che all’impianto di Foce Regi Lagni, dalla fine degli anni 90 e per un lungo

periodo, veniva consegnato percolato di discarica e stoccato in almeno uno dei sedimentatori primari dell’impianto

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Tale circostanza suggerisce la scarsa dotazione impiantistica

dell’impianto di Foce di Regi Lagni nei confronti della cattura dei

solidi contenuti nel liquame da trattare specialmente nelle

condizioni di allora.

Durante il sopralluogo si è ispezionato l’edificio che accoglie i

motogeneratori. Il complesso delle apparecchiature ivi realizzate

è un’opera di notevole pregio, sia per la dotazione impiantistica

che per le dimensioni della stazione. Essa infatti è in grado di

produrre con tre alternatori circa 6.7 MW di potenza elettrica,

ampiamente sufficienti a coprire la potenza richiesta

dall’impianto (attualmente il gestore dichiara un assorbimento

medio inferiore ad 1 MW).

Come si evince dalle immagini, tutto il comparto è in pessimo

stato di conservazione. In particolare uno dei tre motogeneratori

risulta disaccoppiato dall’alternatore ed è presente un grosso

blocco motore, all’apparenza di nuova fornitura, che avrebbe

dovuto sostituire quello esistente.

L’attuale Gestore riporta che per quanto di sua conoscenza il

motore esistente, ed in funzione, fu smontato per essere prestato

ad un famoso armatore navale per una avaria ad una nave da

crociera nel porto di Napoli.

Foto 17 – Particolare Interno Centrale Termoelettrica Locale Motogeneratori (pezzi del vecchio motogeneratore)

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Foto 18 Particolare Interno Centrale Termica Foto 19 – Particolare dell’alternatore disaccoppiato dal motore

Va riportato che durante il sopralluogo il gestore ha ricordato che all’interno del perimetro dell’impianto era stata prevista un’area per lo

stoccaggio dei fanghi prodotti dal depuratore. Tale area di conferimento dei fanghi è fonte di preoccupazione per l’attuale gestore, in quanto essa

non risulta essere stata bonificata. Al momento del sopralluogo la discarica presentava l’interno ingombro da vegetazione e acque stagnanti (vedi

foto seguenti).

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Foto 20 Foto aerea dell’impianto di Foce Regi Lagni con indicazione della discarica fanghi.

Vecchia discarica fanghi

Accumulo di acque all’interno della

vecchia discarica

Argine della discarica

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Note sulla capacità del depuratore Foce Regi Lagni di rispettare i limiti imposti dalla

normativa in materia di scarichi idrici.

Il depuratore della Foce dei regi Lagni mostra in maniera severa gli effetti di una situazione critica riscontrata negli impianti del PS3.

L’impianto, tra i primi ad essere realizzato alla fine degli anni ’70 presenta, in molte sezioni, scelte progettuali ampiamente superate. Infatti, già

nel 2001 la ricognizione dei tecnici redattori del Project Financing metteva in luce una situazione insostenibile in quasi tutte le sezioni di cui

l’impianto si compone, come di seguito riportato:

La situazione è divenuta ancora più critica a partire dal 2007 con lo

smantellamento del sistema di sollevamento a coclea. Per tali motivi

l’impianto ha registrato numerosi periodi di fermo (anche al momento

del sopralluogo) perdurati anche per alcuni mesi (ad esempio quello

registrata tra marzo e maggio 2007). Per quanto riguarda la linea

fanghi essa è in pressoché totale stato di fatiscenza e abbandono.

In generale si constata che nessuna delle prescrizioni urgenti fatte

dall’Enea nel 2001 è stata presa in carico3 :

Figura 2 - Stralcio dal progetto Preliminare di Adeguamento del PS3 .

“…….. 1. Ristrutturazione di tutte le fasi di trattamento; 2. Realizzazione delle fasi di denitri-nitrificazione e di rimozione del fosforo;

3. Realizzazione di una fase di filtrazione finale a monte del processo di disinfezione; 4. Migliorare la qualità dell’effluente ai fini del riuso

agricolo delle acque depurate introducendo tecniche di disinfezione ecocompatibile;

5. Ristrutturazione della linea di trattamento dei fanghi ripristinando la digestione anaerobica e il recupero energetico del biogas prodotto;

3 ENEA PROT IDR ANALISI PRESTAZIONALE DEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE luglio 2001 - VOLUME 2 – Impianto Foce Regi Lagni.

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6. Valutare economicamente ed ambientalmente il reimpiego del fango biologico dopo compostaggio o essiccamento.”

Infatti, dal sopralluogo emerge che in questi ultimi cinque anni non siano stati fatti interventi significativi di ristrutturazione, in grado di incidere

sull’efficienza ed efficacia del trattamento depurativo.

Tabella di sintesi delle capacità prestazionali del depuratore di Foce Regi Lagni

DEPURATORE DI FOCE

REGI LAGNI

Prog.to

Italimpianti (1986)

2007 Dati

Gestore

(2002) Prog.to

Preliminare

Promotore

Abitanti Equivalenti [AE] 632.000 500.000 356.257

[m3/s] 1,34

[m3/ora] 4.850 4.308 3425

[m3/giorno] 116.400 103.402 82194

Qm

[m3/mese] 3.492.000 3.205.470 2.465.820

Qmax secondario [m3/ora] 12.132 8.562

Qpioggia [m3/ora] 24.250 24.250

Caratteristiche del refluo influente (IN)

kgBOD/d

mg/l 326 116 153

BOD

g [AE] -1

d-1

kg/d TSS

mg/l 489 117 194

Caratteristiche del refluo effluente (out)

kgBOD/d BOD

mg/l 35 32 10

kg/d

mg/l 20 66 10

TSS

g[AE]-1

d-1