Economia circolare nella gestione della risorsa idrica: Ing. Luigi Petta (ENEA Dipartimento...

Economia circolare nella

gestione della risorsa idrica

Le attività del Laboratorio

ENEA Ambiente (LEA)

Ing. Luigi Petta, Ph.D.

Resp. Scientifico Laboratorio ENEA-LEA

[email protected]

Laboratorio LEA - Generalità

� E’ uno dei laboratori afferenti al Tecnopolo ENEA all’interno della

Rete Alta Tecnologia Emilia-Romagna.

� E’ strutturato in tre distinte anime: TIGRI, LEI, MIA

LEAAmbiente

CROSS-TECICT

Tracciabilità

LAERTEEnergia

TIGRI - Acque

MIA - Aria

LEI – LCA Ecodesign

Laboratorio LEA - MIA

Laboratorio MIA - Inquinamento atmosferico: modelli e

caratterizzazione inquinanti atmosferici

� Ricerca sui processi atmosferici, meteorologia applicata, modellistica numerica

per scenari emissivi (naturali ed antropici) attuali e futuri

� Attività sperimentali per la caratterizzazione chimico-fisica degli aerosol e per

analisi di source apportionment

� Valutazione di metodi o strumenti non convenzionali per il campionamento e

l’analisi di inquinanti atmosferici

� Identificazione ed analisi dei rischi ambientali connessi all’inquinamento

atmosferico ed individuazione di strategie di mitigazione

� Valutazione degli effetti della qualità dell’aria sulla salute della popolazione, sulla

vegetazione e sul patrimonio artistico-monumentale

� Sviluppo di Geodatabases ed analisi mirate in ambiente GIS Geographic Information

Systems

Laboratorio LEA - LEI

Laboratorio LEI - LCA ed ecodesign per l’eco-innovazione

� Ricerca&sviluppo su metodi e strumenti per la sostenibilità di prodotti,

servizi e tecnologie (LCA, LCC, SLCA, LCSA)

� Applicazioni avanzate di LCA, Eco-design, Life Cycle Thinking

� Ecologia e simbiosi industriale (aree industriali sostenibili)

� Scenari di esposizione e catena del valore di sostanze chimiche e

nanomateriali

� Supporto alla Pubblica Amministrazione (es. certificazioni ambientali e

acquisti verdi)

� Sviluppo di strumenti semplificati per le piccole e medie imprese

� Formazione e diffusione

Laboratorio LEA - Tigri

Laboratorio TIGRI: Tecnologie integrate per la gestione della

risorsa idrica

Macro-attività sulle acque

� Trattamenti depurativi acque reflue: progettazione, sviluppo e messa a punto,

mediante sperimentazioni in scala laboratorio/banco/pilota, di tecnologie

biologiche di processo innovative (ANANOX®, Dephanox®, SBR, Microbial Fuel

Cell) e di approcci depurativi in ottica di economia circolare

� Azioni volte al risparmio ed al riutilizzo idrico in ambito urbano, edilizio,

produttivo (agricoltura e industria)

� Gestione delle acque meteoriche

� Valorizzazione energetica e recupero di materia da effluenti e matrici

organiche

� Monitoraggio e modellazione ambientale

� Studi ed azioni a supporto della p.a. su tematiche di interesse ambientale


La transizione verso un’economia circolare

� L’Economia Circolare è parte del percorso verso un più sostenibile modello

di sviluppo economico rappresentato dalla Green Economy (GE).

� La Commissione Europea ha individuato nell’Economia Circolare una delle

principali strategie di sviluppo con un nuovo “pacchetto” sull’Economia

Circolare“L'anello mancante - Piano d'azione dell'Unione europea per l'Economia Circolare” COM (2015) 614 Final

� Azioni istituzionali della EU in ottica di economia circolare (settore rifiuti,

MPS, materie plastiche, concimi, riutilizzo idrico, progettazione

ecocompatibile):

� Fondi di Investimento Strutturali (ESIF);

� Programmi Horizon 2020


Interventi ed azioni di transizione verso un’economia circolare (1)

� Sviluppo e messa a punto di processi depurativi innovativi

finalizzati a garantire la rimozione/recupero nutrienti da flussi

concentrati di origine civile e produttiva (surnatanti linea fanghi,

effluenti zootecnici, digestati agricoli) mediante:

� Processi nitro-denitro in processi a fanghi attivi in continuo ed in

configurazione SBR

� Processi di denitrificazione via nitrito

� Processo Sharon-Anammox

� Precipitazione struvite

� Rimozione biologica del P mediante PHA (Lampropedia hyalina)



Tecnologie di processo in scala reale

Impianto SBR di Funo di Argelato (BO) Impianto SBR c/o Allevamento S.Anna (MO) Impianto ANANOX di Biancolina (BO)



Processi di rimozione/accumulo nutirenti (N, P)

Selezione di precursori per produzione di

biopolimeri e fertilizzanti (es. PHA)

Sperimentazione processo DyMAnOx per rimozione N

dal percolato di discarica



� Sviluppo e messa a punto di processi depurativi innovativi

finalizzati alla valorizzazione energetica di matrici organica di

diversa natura (effluenti, sottoprodotti, rifiuti)� Processi di digestione anaerobica in differenti configurazioni:

� Processi CSTR

� Processi UASB

� Processi Ibridi e dry

� Sviluppo di sistemi di pre-trattamento atti ad incrementare i rendimenti di conversione

energetica di matrici organiche: idrolisi acida, pretrattamenti chimici, biologici,

meccanici

� Ottimizzazione linea produzione biometano con integrazione in sistemi di tipo Power-

to-Gas



Digestione anaerobica matrici organiche

Impianto Digestione Anaerobica in piena scala

Anaerobic Membrane Bioreactor (Progetto Aquafit4use)



� Studio e sviluppo di processi per trattamenti secondari/terziari

finalizzati al riutilizzo idrico:� processi di filtrazione spinta a ridotto consumo energetico

� processi a membrana in differenti configurazioni (MBR, MBBR, AMBBR, filtrazione

terziaria)

� impiego di differenti tecnologie di filtrazione (mesh filtration, MF, UF, NF, OI) in

accoppiamento con sistemi di disinfezione

� sistemi di trattamento naturale (fitodepurazione) per il trattamento depurativo ed il

riutilizzo di reflui municipali, acque di prima pioggia

� progettazione di linee di trattamento finalizzate al riutilizzo idrico in paesi in via di

sviluppo



Riutilizzo idrico e gestione acque meteoriche

Riutilizzo idrico in paesi in via di sviluppo

(Progetto SWIM – Sustain Water MED)

Sistema integrato di S. Giovanni in Persiceto (Bo)



� Diagnosi del ciclo idrico delle linee di trattamento e produzione,

finalizzata al risparmio di materia e di energia:

� Settore Industriale (Agroindustria, Tessile, Farmaceutico): valorizzazione

energetica di sottoprodotti/rifiuti, modifiche al ciclo di produzione per

consentire risparmio di risorsa idrica e materie prime, risparmio di energia,

miglioramento della sostenibilità del processo, razionalizzazione della linea

depurativa (risparmio energetico, miglioramento della sostenibilità

ambientale)

� Impianti di depurazione municipali: diagnosi e modellazione linea

trattamento acque e fanghi per interventi di recupero di materia (urban

mining), risparmio energetico, riduzione produzione fanghi, riutilizzo idrico


Progetti POR-FESR di recente approvazione

� Progetto GST4Water - Green-Smart Technology per l'utilizzo sostenibile della risorsa

idrica negli edifici e in ambito urbano

� Partners: T&A Tech Terra&Acqua UniFE (Coordinatore), CIRI-EA UniBO, CIRI-EC

UniBO, ENEA-LEA, MechLay UniFE

� Durata : 2 anni (Kick-off 01/04/2016)

� Budget totale: 1.354.109 €

� Topic: l’utilizzo sostenibile e consapevole della risorsa idrica ed il suo monitoraggio

mediante la messa a punto di soluzioni hardware e software, atte a favorire l’uso

consapevole della risorsa idrica a livello di singolo utente ed il riutilizzo delle acque

grigie e meteoriche all'interno degli edifici. Applicazione di soluzioni "smart" per il

monitoraggio in tempo reale dei consumi basate su tecnologie ICT e soluzioni "green"

per il recupero e riuso delle acque.


Progetti POR-FESR 2014-2020 di recente approvazione

� Progetto GoBIOM – Ottimizzazione tecnologica filiera biometano

• Partners: CRPA (Coordinamento + Diffusione), ENEA-LEA, CIRI-EA BOLOGNA,

LEAP PIACENZA, TERRAQUATEC FERRARA

• Durata: 2 anni (Kick-off 27/06/2016)

• Budget totale: 1.309.268 €

• Topic: ottimizzazione della sostenibilità economica ed ambientale della filiera di

produzione di bio-metano in Emilia Romagna. Monitoraggio e raccolta informazioni

tecnico-economiche relative alla disponibilità di biomasse e alla localizzazione degli

impianti di digestione anaerobica sul territorio regionale. Sviluppo su scala pilota di

sistemi volti ad incrementare la biodegradabilità delle matrici organiche tipicamente

utilizzate nella filiera di produzione di bio-metano; ottimizzazione della fase di

purificazione del biogas.

Grazie per l’attenzione

[email protected]

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Engineering

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