Invito PON_01, DD n. 1/Ric 18 gennaio 2010

Innovazioni Tecnologiche e di processo per il Riutil izzo irriguo delle acque Reflue urbane e Agro-industrial i ai fini

della gestione sostenibile delle risorse idriche

Settore/Ambito: Ambiente e sicurezzaSoggetto proponente: Università degli Studi di BariDurata del progetto: 36 mesiData di avvio: 01 ottobre 2011

della gestione sostenibile delle risorse idriche

In.Te.R.R.A.Pietro Rubino e Antonio Lonigro

• Università degli Studi di Bari – Dipartimento di Scienze Agro-Ambientali e Territoriali (DiSAAT)• Università degli Studi di Foggia – Dipartimento di Scienze Agro-ambientali, Chimica e Difesa vegetale Foggia• Università del Salento - Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche e Ambientali - Lecce• Consiglio Nazionale delle Ricerche – Istituto di Ricerca sulle Acque (IRSA) di Bari• Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Ag ricoltura – Unità di ricerca per i sistemi colturali degli ambienti caldo-aridi (CRA-SCA) - Bari• Politecnico di Bari – Dipartimento di Ingegneria delle Acque e di Chimica - Bari• Istituto Agronomico Mediterraneo di Bari - Valenzano (BA)

Soggetti coproponenti e relativa ubicazione

• AQUASOIL srl - Fasano• INTESIS srl - Bari• BIOTEC srl - Molfetta (BA)• FIORDELISI srl - Stornarella (FG)• SERECO srl - Noci (BA)• ECOIMPIANTI SUD srl - Brindisi• ELETTROMECCANICA CMC srl - Foggia

Obiettivi

Il progetto In.Te.R.R.A. mira a studiare, sperimentare

e proporre strategie innovative e sostenibili,

tecnologiche e gestionali, che favoriscano una diffusa

implementazione del riuso a fini irrigui di acque reflue

(urbane e agro-industriali) depurate su scala regionale

e nazionale.

Risultati attesi

I risultati attesi riguardano:

a) la ottimizzazione tecnico-economica della gestione di sistemidi depurazione di acque reflue attraverso la semplificazione deiprocessi di depurazione ed evitando la rimozione di sostanzeutili per il suolo e le colture;

b) la definizione di linee guida per il riuso irriguo di acque concarico microbiologico diverso in funzione del tipo di coltura (adestinazione alimentare e non) e della gestione agronomica,che possano supportare una revisione delle attuali normative;

c) la verifica dell’efficacia di test rapidi e a basso costo per lavalutazione in campo dell’eco-tossicità di suoli ed acque;

Risultati attesi

I risultati attesi riguardano:

d) la realizzazione di sensori a basso costo per il monitoraggioin continuo della qualità delle acque prodotte per uso irriguo el’acquisizione in remoto dei dati;

e) lo sviluppo di processi partecipativi e metodologie die) lo sviluppo di processi partecipativi e metodologie diinformazione e coinvolgimento di tutti i portatori di interesse(agricoltori, gestori di impianti, istituzioni e consumatori) per unagestione condivisa della risorsa;

f) la valutazione mediante metodologie LCA degli aspettiambientali relativi a diverse modalità di gestione delle acquereflue.

OBIETTIVI REALIZZATIVI (OR)

OR 1 (Rubino) UNIBAInnovazioni gestionali agronomiche per l’impiego di reflui

urbani depurati a fini irrigui su colture alimentar i

Acqua in uscita da impianti di depurazione- Ostuni, Noci e MOLA di Bari gestiti da AQP- Fasano gestito da AQUASOIL- Trinitapoli gestito dal Consorzio di Bonifica per la Capitanata

Valutazione agronomica ed ambientale dell’utilizzo irr iguo di acque reflue- UNIBA (sul suolo e sulle colture erbacee ed arboree)- UNIFG (su suolo e colture orticole)

Valutazione igienico-sanitaria- UNIBA-DiSAAT( (Indicatori di contaminazione fecale)- UNIBA-MIDIM (Elminti e protozoi)- UNISALENTO (Valutazione della tossicità in vitro e in vivo)

Monitoraggio della qualità delle acque e automazione del sistemaINTESIS

OBIETTIVI REALIZZATIVI (OR)

OR 2 (Pollice) CNR-IRSAInnovazioni di processo per l’impiego di reflui urba ni depurati

a fini irrigui su colture alimentari

Acqua in uscita da impianti di depurazione- Acquaviva delle Fonti e e Mola di Bari gestiti da AQP

Impianti di affinamento di reflui urbani- CNR-IRSA (progettazione e prototipo)- SERECO ed ECOIMPIANTI SUD (realizzazione)

Sistemi di disinfezione

Valutazione agronomica ed ambientale dell’utilizzo irr iguo di acque reflue- UNIBA (sul suolo e sulle colture erbacee ed arboree)- UNIFG (su suolo e colture orticole)

Valutazione igienico-sanitaria- UNIBA-DiSAAT (Indicatori di contaminazione fecale)- UNIBA-MIDIM (Elminti e protozoi)- UNISALENTO (Valutazione della tossicità in vitro e in vivo)

Monitoraggio della qualità delle acque e automazione del sistemaINTESIS

Sistemi di disinfezioneBIOTEC

OBIETTIVI REALIZZATIVI (OR)

OR 3 (Tarantino) UNIFGInnovazioni di processo per l’impiego di reflui agro -industriali

depurati a fini irrigui su colture alimentari

Acqua in uscita da impianti di depurazioneAzienda Fiordelisi (prototipo del CNR-IRSA)

Sistema di affinamento di reflui agro-industriali ( membrane Puron)CNR-IRSA (progettazione e verifica)

BIOTEC (realizzazione)

Sistemi di disinfezioneBIOTEC (realizzazione)

Valutazione agronomica ed ambientale dell’utilizzo irr iguo di acque reflue agro-industriali- UNIFG (sul suolo e colture erbacee)- Az. FIORDELISI (su suolo e colture erbacee)

Valutazione di tossicità- UNISALENTO (bioassay in vitro e in vivo)

Monitoraggio della qualità delle acque e automazione del sistemaINTESIS

BIOTEC (realizzazione)

Monitoraggio dello stato idrico di suolo e colture e automazione dei sistemi di irrigazioneCMC (progettazione e realizzazione di prototipi)

OBIETTIVI REALIZZATIVI (OR)

OR 4 (Mastrorilli) CRAInnovazioni gestionali agronomiche per l’impiego di reflui

urbani depurati a fini irrigui su colture non alime ntari per la produzione di energia

Acqua in uscita da impianti di depurazioneTrinitapoli gestito dal Consorzio di Bonifica per la Capitanata

Valutazione agronomica ed ambientale dell’utilizzo irr iguo di acque reflueCRA-SCA Bari (sul suolo e sulle colture no food)

Valutazione igienico-sanitaria- UNIBA-MIDIM (elminti e protozoi)- UNISALENTO (Valutazione della tossicità in vitro e in vivo)

Monitoraggio della qualità delle acque e automazione del sistemaINTESIS

OBIETTIVI REALIZZATIVI (OR)

OR 5 (PICCINNI-LAMADDALENA)Procedure e strumenti innovativi per l’analisi degl i aspetti socio-economico-ambientali relativi all’impiego di reflui

depurati a fini irrigui

Valutazione dei fattori sociali legati al riutilizzo d i acque reflue urbane in agricoltura e messa a punto di strategie per

favorirne l’accettazioneIAM -BariIAM -Bari

Individuazione di schemi di tariffazione e di politic he di prezzo finalizzate all’incentivazione dell’utilizzo

IAM –BariPOLITECNICO di BARI

Analisi economica degli investimenti necessari per l’utilizzo delle acque reflue a livello di comprensorio irriguo e azi endale

POLITECNICO di BARI

Gestione del progetto

SEGRETERIA TECNICAResponsabile scientifico:

Dr. A. Lopez

Progetto di formazioneEsperto in Innovazioni tecnologiche e di processo

per il riutilizzo irriguo delle acque reflue urbane e agroindustriali ai fini della gestione sostenibile delle risorse id riche

TOTALE COSTO PROGETTO FORMATIVO: € 540.000,00

DATA AVVIO PROGETTO: Giugno 2012

DURATA PROGETTO: 17 mesi

OBIETTIVI

Fornire competenze attinenti alla progettazione e manutenzione delle retiidriche; trattamento delle acque reflue urbane; riuso irriguo delle acquereflue urbane. Nello specifico, le competenze fornite riguarderanno :

- l’esercizio e la manutenzione dei principali organi di regolazione dellereti idriche a scopo irriguo, degli strumenti di misura, delleapparecchiature di automazione e di controllo;

- l’analisi e la valutazione della qualità delle acque (caratteristichechimiche, fisiche e microbiologiche);

- la conoscenza delle tecnologie di depurazione e affinamento delleacque reflue destinate al riuso, dei metodi e degli impianti per ladistribuzione delle acque reflue, della tecnica agronomica dell’irrigazionedi colture erbacee ed arboree a destinazione alimentare e non.

DESTINATARIIl corso è rivolto a 16 laureati (vecchio ordinamento) e lauree magistrali infacoltà scientifiche (Ingegneria, Agraria, Scienze Biologiche e Chimica)

MODALITA’ DI SELEZIONELa selezione dei candidati avverrà con bando pubblico e sarà basata suprove selettive (test con quesiti di cultura generale e specialistica,questionario psico-attitudinale), colloquio motivazionale e valutazione deititoli in ingressotitoli in ingresso

ARTICOLAZIONE DEL PERCORSO FORMATIVOIl percorso è articolato in 1330 ore suddivise in:- 660 ore di formazione finalizzata all’approfondimento ed allaacquisizione di conoscenze specialistiche;- 600 ore di stage operativo;- 70 ore di formazione finalizzata all’apprendimento di conoscenze inmateria di programmazione, gestione strategica, valutazione eorganizzazione operativa dei progetti di ricerca.

Filtro a dischi a gravità (FDG, Sereco)

• Filtrazione superficiale out-in attraverso teli o tessuti

• Processo terziario di affinamento (pre-disinfezione)

• Verifica dell’efficacia in diverse condizioni operative

• Potenzialità max dell’impianto: 85 mc/h

• La filtrazione è dovuta alla differenza di livello tra la vasca di processo e lo stramazzo

posizionato nella vasca effluente.

• Durante la filtrazione i dischi sommersi sono fermi (filtrazione statica, «dead end»).

• La perdita di permeabilità dovuta allo sporcamento dei teli filtranti provoca l’aumento del

livello nella vasca di processo.

• Quando questo livello raggiunge un massimo, viene azionato automaticamente il lavaggio

dei dischi.

• Questo comporta la lenta rotazione dell’albero cui i dischi sono solidali e l’avviamento del

sistema di aspirazione dei fanghi dalle superfici dei dischi.

• Il lavaggio resta azionato fino a quando il livello nella vasca filtri scende al di sotto di un

Filtro FDG (Sereco) – Principio di funzionamento

• Il lavaggio resta azionato fino a quando il livello nella vasca filtri scende al di sotto di un

secondo livello, inferiore rispetto a quello di massimo.

Bioreattore a membrana (MBR, Ecoimpianti Sud)

Possibili configurazioni

MBR “side stream”

ANOX OX

OXANOX

MBR a membrana sommersa

OX

PRE ANOX OX ACCUMULO UV al campo proverefluo

Schema impianto pilota MBR

Fibra

Cava

Piane

MBR (Ecoimpianti Sud) – Possibili tipologie di membrane

Tubolari

Disinfezione UV (Biotec) – Principio del metodo

• La disinfezione mediante raggi ultravioletti si attua facendo passare l’acqua in un

condotto al centro del quale si trova un tubo di quarzo che racchiude la lampada

sorgente di raggi ultravioletti

• L’irradiazione del DNA dei microrganismi ne influenza la replicazione.

Vantaggi

• Assenza di sostanze chimiche, assenza di rischio di sovradosaggio, assenza di residui

tossici, facilità di automazione.

• Assenza di serbatoi di accumulo, tempi di contatto limitati (impianti piccoli), portate

elevate, assenza di sottoprodotti.elevate, assenza di sottoprodotti.

• Elevata efficienza per molti microrganismi (più efficace dell’ipoclorito per i virus).

Fattori di influenza

• Solidi sospesi e torbidità influenzano negativamente la trasmittanza.

• I composti del ferro adsorbono direttamente la luce UV, riducendo la trasmittanza.

Disinfezione UV (Biotec) – Soluzione proposta

• Sistema a “ballast sommerso” consente di limitare i problemi di

surriscaldamento del sistema di trasformazione e controllo di tensione

elettrica.

• Sistema di pulizia delle lampade con anello raschiatore in acciaio con

movimento automatizzato.

• Lampade UV a vapori di mercurio, a bassa pressione ed alta intensità, inLampade UV a vapori di mercurio, a bassa pressione ed alta intensità, in

tubi di quarzo rivestiti per migliorare la loro efficienza e durata.