Agriculture reuse in Southern Italy: the case of Apulia Region

PROGETTO IN.TE.R.R.A

ESPERTO IN TRATTAMENTI DELLE ACQUE REFLUE FINALIZZATI AL LORO RIUTILIZZO IRRIGUO (MODULO 4)

INNOVAZIONI TECNOLOGICHE E DI PROCESSO PER IL RIUTILIZZO IRRIGUO DELLE ACQUE REFLUE URBANE E AGROINDUSTRIALI

AI FINI DELLA GESTIONE SOSTENIBILE DELLE RISORSE ID RICHE

INTRODUZIONEIL RIUTILIZZO DELLE ACQUE REFLUE DEPURATE IN AGRICO LTURA

Ing. Sabino DE GISI

Framework della lezione

Il problema della desertificazione e il ruolo strategico del riutilizzo delle acque reflue depurate in agricoltura;

Il caso studio della Regione Puglia in Italia Meridionale;

La problematica;

Le strategie adottate dagli strumenti di programmazione regionali;

Il fabbisogno idrico richiesto per l’agricoltura;

La disponibilità di acque reflue depurate a partire dagli impianti di La disponibilità di acque reflue depurate a partire dagli impianti di depurazione per reflui urbani attualmente presenti;

Gli schemi di processo adottati;

Le tipologie di riutilizzo delle acque reflue depurate;

I composti distruttori endocrini (EDCs) e altre sostanze in traccia;

Argomenti del corso – Programma;

I sussidi didattici;

Bibliografia della lezione ed altri riferimenti.

Introduzione

Il problema

Secondo la Convenzione delle Nazioni Unite per la Lotta alla Siccità e Desertificazione (UNCCD) la desertificazione è il degrado delle terre nelle aree aride, semi-aride e sub-umide secche, attribuibile a varie cause, tra le quali le

Definizione di desertificazione

attribuibile a varie cause, tra le quali le variazioni climatiche e le attività umane

Il punto di partenza

Cause della desertificazione

Condizioni di clima caldo arido;

Scarse e irregolari precipitazioni;

Erosività degli eventi piovosi. Naturali

Sovrasfruttamento della falda;

Irrigazione con acque salmastre;

Smaltimenti abusivi sui terreni abbandonati;

Pratiche agronomiche irrazionali;

Incendi boschivi.

Antropiche

La Regione Puglia

Sovrasfruttamento della falda

Irrigazione con acque salmastre

Condizioni di clima caldo arido

Scarse e irregolari precipitazioni

Pratiche agronomiche irrazionali

Incendi boschivi

Distribuzione delle

precipitazioni circa

uguali a 660

mm/anno

1. Environmental Drivers

«Soltanto» il 23,8%

(3.653 km2 su 19.333

km2) del terreno

utilizzato in agricoltura,

richiede un fabbisogno

idrico

23,8%

76,2%

Aree coltivate irrigate

Aree coltivate non irrigate

78,8%

21,2%

Uso agricolo del suolo

Altri usi


Uliveti (barese, brindisino e leccese)Boschi (Gargano e

Sub-Appennino Dauno)

Seminativi (foggiano)

Pineta (tarantino jonico)

Frutteti (tarantino)

Vigneti (tutta)

Malgrado il terreno agricolo da

irrigare è pari soltanto al 23,8%

dell’area coltivata, grandi

quantitativi d’acqua prelevati

dalle falde sono richiesti


Con un intenso

sfruttamento della falda

idrica di acqua dolce …

… e causando anche

fenomeni di intrusione di

acqua di mare


La salinità ha portato

al raggiungimento di

valori anche di 20.000

µµµµS/cm


e la creazione di aree

sottoposte a stress

idrologico per squilibrio

tra emungimento e

ricarica

Che cosa si è deciso di fare?

Regione Puglia

Queste previsioni e la scarsità persistente della

risorsa idrica, hanno spinto il governo regionale

ad inserire il riuso delle acque reflue all’interno

del Piano Regionale di Gestione delle Acque

1. Interrompere la

pratica di scaricare le

acque reflue depurate

direttamente nel

sottosuolo

2. Indicare il riuso

delle acque reflue

depurate come una

possibile alternativa

La disponibilità di acque reflue

In regione Puglia ci sono 215 impianti di depurazione delle acque reflue urbane di cui:

Dotazione impiantistica

173 gestiti dall’Acquedotto Pugliese (AQP);

29 gestiti direttamente dai Comuni;

2 gestiti direttamente dalla Regione Puglia;

2. Wastewater availability

11 non in esercizio.

Gli impianti gestiti dall’AQP hanno una potenzialità di trattamento totale, di progetto, di circa 250 milioni di metri cubi di acque reflue.

La disponibilità di acque reflue

Il Piano di Tutela delle Acque (PTA) della Regione Puglia definisce le strategie più opportune per la protezione e la gestione della risorsa idrica (complessiva) ai fini dell’implementazione del programma per il riutilizzo delle acque reflue depurate.

In particolare, riporta i volumi di acque reflue depurate disponibili, i costi, il cronoprogramma, ecc.

Il Piano di Tutela delle Acque

cronoprogramma, ecc.

Inoltre, esso contiene la descrizione dello stato dell’arte degli impianti sia dal punto di vista tecnologico/infrastrutturale che sulla capacità di trattare i reflui nel rispetto dei vincoli imposti dalla normativa.

Con riferimento agli impianti gestiti dall’AQP, non tutti presentano condizioni tali da poter consentire, dal punto di vista economico, il riutilizzo delle acque reflue depurate (infatti, alcuni hanno una piccola capacità di trattamento, altri sono lontani dalle zone agricole, altri presentano una scarsa dotazione tecnologica, ecc.).


Impianti di depurazione presenti

in Puglia (da PTA regione Puglia)


Di questi impianti

soltanto alcuni sono

compatibili con la

strategia del riutilizzo

Comune Caratteristiche Capacità (m3/d) Volume accumulabile (m3/anno)

(o) = impianti equipaggiati con trattamenti di affinamento.

(x) = impianti con trattamenti di affinamento in costruzione.

(≠) = impianti che

Legenda

(≠) = impianti che necessitano di essere adeguati dal punto di vista strutturale e/o equipaggiati con trattamenti di adeguamento.

(^) = impianti il cui finanziamento è già stato garantito da fonti regionali, nazionali e/o europee.

Gli impianti di depurazione in Puglia

Durante la prima fase del Piano di Tutela delle Acque della Regione Puglia, circa il 50% de volumi delle acque reflue recuperabili riportati nella tabella precedente, saranno realmente disponibili (e di conseguenza riutilizzabili).

Dal punto di vista tecnologico, la maggior parte degli impianti sarà equipaggiato in accordo allo schema di processo riportato sottostante:

Schema di processo

equipaggiato in accordo allo schema di processo riportato sottostante:

3. Wastewater technical issues

Gli impianti di depurazione in Puglia

Per quanto riguarda la chiariflocculazione, il coagulante utilizzato è il cloruro di ferro mentre il flocculante il polielettrolita anionico.

La fase di filtrazione è realizzata con un filtro profondo a sabbia, sabbia + antracite;

La disinfezione è realizzata con i composti del cloro o le raiazioni ultraviolette (UV).

Schema di processo

ultraviolette (UV).

Lo schema riportato è del tipo «full» e mentre da un lato si caratterizza per un certo grado di complessità dall’altro presenta un basso rischio dovuto ad un inefficiente processo di trattamento.

3. Wastewater technical issues

Opzioni tecnologiche

Analizziamo ulteriori schemi di processo alternativi a quello previsto dagli strumenti di

pianificazione della regione Puglia!

AQUATEC

Il progetto, coordinato dall’IRSA-CNR, è stato finanziato dalla Comunità Europea (50%) e dal Governo Italiano (50%) con un importo di 19 milioni di euro e per una durata di 4 anni (Aprile 2002 – Marzo 2006).

Il consorzio è formato da 5 università (Bari, Napoli, Catania, Basilicata e Calabria) e da 3 grandi imprese private (Enel-Hydro, Sicilia; Hydrocontrol, Sardegna; Iside, Campania).

AQUATEC


AQUATECL’obiettivo principale del progetto è quello di identificare le migliori soluzioni tecnologiche da implementare nel sud d’Italia e con riferimento alle seguenti aree:

controllo e gestione della risorsa idrica;

efficienza e sicurezza nella gestione integrate delle acque;

ricarica delle falde; e ricarica delle falde; e

riutilizzo delle acque reflue depurate.

Il progetto ha previsto sperimentazione su scala dimostrativa su impianti localizzati presso 4 siti del Sud Italia (Cerignola, Ferrandina, Caltagirone, S. Michele di Ganzaria).In particolare, sono state valutate le seguenti opzioni tecnologiche:

membrane (MBR);

trattamenti semplificati (nessun biologico);

accumulo di acque reflue depurate;

fitodepurazione.

Cerignola

Ferrandina

Caltagirone

S. Michele di Ganzaria

Schema di trattamento 1


10

1113

14

ALLA RETE DI DISTRIBUZIONE

RICIRCOLO FANGHI ATTIVI

FANGO SECONDARIO

GRIGLIATO

FANGO PRIMARIO

SABBIE, OLI E GRASSI

Riutilizzo in Agricoltura

INGRESSO

GRIGLIATURA

DISABBIATORE

SEDIMENTAZIONE PRIMARIA

DENITRIFICAZIONE

DISINFEZIONE

EFFLUENTE DEPURATO

VASCA DI ALIMENTAZIONE MBR

MBR

SEDIMENTAZIONE SECONDARIA

OSSIDAZIONE/NITRIFICAZIONE

SERBATOIO DI STOCCAGGIO

RICIRCOLO DEL PERMEATO

12Ossigeno

Utilizzo di tecnologie a membranaImpianto esistente

Tipologie di membrane di micro e ultra filtrazione

Le membrane generalmente adottate per la filtrazione terziaria (MBR)




Riutilizzo in Agricoltura(drip irrigation system)

10

111213

14

INGRESSO

GRIGLIATURA

BACINI DI MISCELAZIONE

COAGULANTE

CORREZIONE pH (eventuale)

FILTRAZIONE A SABBIA

DISINFEZIONE

EFFLUENTE DEPURATO



FLOCCULANTE (eventuale)

FANGO PRIMARIO

REFLUO/FANGO DI CONTROLAVAGGIO

GRIGLIATO

Trattamenti semplificati con assenza di processi di natura biologica

Filtrazione su sabbia Filtri in pressione

Filtri a gravità




14

15


10 11

12

13


GRIGLIATO

INGRESSO

GRIGLIATURA

DISABBIATORE/DISOLEATORE

DENITRIFICAZIONE


EFFLUENTE DEPURATO

ACCUMULO E POMPAGGIO

VASCA DI ACCUMULO IN Cls

SERBATOI DI STOCCAGGIO

DISINFEZIONE


FANGO SECONDARIO


Accumulo delle acque reflue dopo la disinfezione in cisterne/vasche naturali

Impianto esistente



14

15

INGRESSO

GRIGLIATURA

VASCA IMHOFF PRIMARIA

POZZETTO DI CARICO

FILTRO PERCOLATORE

VASCA IMHOFF SECONDARIA

DISINFEZIONE

REFLUO DEPURATO

POZZETTO DI CARICO

FITODEPURATORE SFS-H

VASCA DI STOCCAGGIO

SERBATOI DI STOCCAGGIO

FANGHI SECONDARI

FANGHI PRIMARI

10 Riutilizzo in Agricoltura

11 12

13

GRIGLIATO

Impianto esistenteAccumulo delle acque reflue dopo

processi naturali di fitodepurazione

LA SITUAZIONE IN ITALIA

La situazione italiana

In Italia il consumo idrico ammonta a circa 50 miliardi di m3, così suddivisi:

Italia

Il 63% per uso agricolo

Il 25% per uso industriale

Il 12% per uso potabile

Tenendo in conto della problematica della desertificazione e dell’elevata percentuale di acqua destinata al settore agricolo, diventa interessante utilizzare «risorse non convenzionali»

non dimenticandosi di vincoli di carattere economico e di disponibilità della risorsa alternativa!

… infatti, i costi sono tra gli aspetti principali da considerarsi come desumibile dal grafico successivo …

La situazione italiana

Modifiche delle caratteristiche delle acque connesse al loro uso ed ai trattamenti di potabilizzazione, depurazione e affinamento

Il riutilizzo nella normativa Italiana

Legge n. 319/76 (Legge Merli)

Delibera CITAI del 1977

Legge n. 183/1989

Direttiva 91/271 e Direttiva 91/676 CEE

Il Riuso è menzionato

DLgs 152/1999

Direttiva 2000/60/CE

D.M. n. 185/2003

DLgs 152/2006 (Codice Ambientale)

DLgs 02/05/2006 n. 93

Il Riuso è incentivato ed è obiettivo (PTA)

Il Riuso è disciplinato

Il riutilizzo in ITALIA - Normativa

Irriguo: per l’irrigazione di colture destinate sia alla produzione di alimenti per il consumo umano ed animale sia ai fini non alimentari, nonché per l’irrigazione di aree destinate al verde o ad attività ricreative o sportive.

Civile: per il lavaggio delle strade nei centri urbani; per l’alimentazione dei

Destinazioni d’uso ammissibili secondo il DLgs n. 93 del 02/05/2006

Civile: per il lavaggio delle strade nei centri urbani; per l’alimentazione dei sistemi di riscaldamento o raffreddamento; per l’alimentazione di reti duali di adduzione, separate da quelle delle acque potabili, con esclusione dell’utilizzazione diretta di tali acque negli edifici a uso civile, ad eccezione degli impianti di scarico nei servizi igienici.

Industriale: come acqua antincendio, di processo, di lavaggio e per i cicli termici dei processi industriali, con l’esclusione degli usi che comportano un contatto tra le acque reflue recuperate e gli alimenti o i prodotti farmaceutici e cosmetici.

Reimpiego per uso potabile

Riutilizzo diretto (ciclo chiuso) che prevede una immissione diretta del refluo trattato nel sistema di distribuzione idrico.

Riutilizzo indiretto, che prevede lo stoccaggio intermedio del refluo trattato in un bacino (o ricarica della falda).

Reimpiego per uso potabile

Per uso diretto si adotta un processo completo che prevede: chiariflocculazione – filtrazione – adsorbimento su carbone attivo – processo a membrana – disinfezione.

Per uso indiretto si adotta un processo semplificato: filtrazione – adsorbimento su carbone attivo – disinfezione.

In Italia non esistono applicazioni a scala reale. All’estero esistono applicazioni sia a ciclo chiuso (Africa, Colorado) sia di riutilizzo indiretto (California, Israele, Messico)

Reimpiego per uso agricolo

Utilizzo diretto (che vede il refluo più o meno affinato, direttamente impiegato a scopo irriguo)

Utilizzo indiretto (dove il refluo è sversato in un corpo idrico destinato ad uso irriguo)

Reimpiego per uso agricolo

Impianto di Accumulo stagionale Effluenti urbani

Impianto di depurazione

Accumulo stagionale in invasi naturali e

artificiali

Compenso giornaliero in

serbatoi artificiali

Terreno agricolo

Corpo idrico superficiale

Falde sotterranee

Ricarica

Scarico

Uso indiretto

Uso diretto

Il RIUTILIZZO DELLE ACQUE REFLUE DEPURATE IN

AGRICOLTURA: UN CASO STUDIO

Tecnologie a membrana

La sperimentazione ha previsto il ricorso alla filtrazione con membrane (Sistema MBR) per il trattamento delle acque reflue urbane ai fini di un loro riutilizzo in agricoltura.

Le membrane sono state scelte per la loro capacità di trattare acque reflue con caratteristiche variabili e per rimuovere i microrganismi

La scelta di un sistema MBR

reflue con caratteristiche variabili e per rimuovere i microrganismi patogeni.

In questo modo, è possibile rinunciare alla disinfezione con agenti chimici (ad esempio, con i composti del cloro) che a sua volta favorisce la formazione di sotto-prodotti altamente tossici (DBPs).

Di conseguenza, le tecnologie a membrana consentono sia di limitare la formazione dei sotto-prodotti della disinfezione sia di non perdere qualità microbiologica e potenziale agronomico.

10

1113

Schema di processo

14

ALLA RETE DI DISTRIBUZIONE


FANGO SECONDARIO

GRIGLIATO

FANGO PRIMARIO



INGRESSO

GRIGLIATURA

DISABBIATORE


DENITRIFICAZIONE

DISINFEZIONE

EFFLUENTE DEPURATO

VASCA DI ALIMENTAZIONE MBR

MBR




RICIRCOLO DEL PERMEATO

12Ossigeno

Utilizzo di tecnologie a membrana


Il sistema MBR

� Rimozione completa dei SS (nessun problema di intasamento dei distributori e dei gocciolatoi);

� Necessità di periodiche pulizie delle membrane;

� Possibilità di perdita dell’integrità delle membrane;

VANTAGGI SVANTAGGI

dei gocciolatoi);� Parziale disinfezione;� Qualità dell’effluente elevata e

costante;� Basso consumo di reagenti

chimici;� Ideale per accoppiamento con

disinfezione UV e trattamenti ossidativi per l’ulteriore affinamento.

dell’integrità delle membrane;� Costi delle membrane (in

calo);� Aumentata complessità di

gestione dell’impianto con richiesta di personale competente

Trattamento terziario con MBR

Campo prove da 1.000 m2

Il sito sperimentale di Cerignola (FG)Impianto da 50.000 AE

Il sito sperimentale di Cerignola (FG)

L’impianto di filtrazione a membrana (MBR) del caso studio



L’impianto pilota è stato installato presso l’impianto di depurazione per reflui urbani di Cerignola (50.000 AE) in regione Puglia, utilizzando una frazione dell’effluente secondario depurato;

L’impianto si basa sul sistema a membrane fornito dalla Zenon

L’impianto di filtrazione a membrana del caso studio

L’impianto si basa sul sistema a membrane fornito dalla Zenon Environment Inc. (Canada), prevede l’utilizzo di membrane a fibre cave (hollow fiber filtration) ed ha una produttività massima di 0,7 m3/h.

Il modulo della membrana (ZeeWeed®) è immerso nel bacino di alimentazione di 1,5 m3 e presenta una superficie complessiva di 23,5 m2.

Ogni singolo elemento del modulo (parte unitaria), ha un diametro esterno di 1,9 mm, un diametro interno di 1,0 mm ed una dimensione nominale dei pori pari a 0,03 µm.


Il modulo opera in modalità out-in ed il permeato viene estratto dalla superficie interna delle fibre mediante l’applicazione di una pressione negativa alle estremità del modulo, dove le estremità delle fibre sono connesse.


La fase di estrazione del permeato ha una durata variabile tra 90-360 s mentre, la fase di lavaggio delle membrane (backwash) una durata variabile tra 30-40 s. Quest’ultima prevede il pompaggio di parte del permeato all’interno delle fibre in modo da non far ostruire i pori.

Al fine di limitare fenomeni di shear stress e biofilm formation sulla superficie esterna delle fibre cave, il refluo influente è aerato con bolle grossolane e parte del permeato è ricircolato all’interno del bacino di alimentazione del modulo a membrana.



Particolare Particolare dell’impianto pilota


Il permeato viene accumulato i 6 serbatoi da 5 m3 cadauno i modo da soddisfare, anche con un certo margine, il fabbisogno di acqua richiesto per le colture considerate (pomodori, finocchi e lattughe).

Tale fabbisogno risulta pari a 15 m3 di acqua per singola irrigazione.


Tale fabbisogno risulta pari a 15 m di acqua per singola irrigazione.

La costruzione di un’apposita rete consente di portare l’acqua dai serbatoi di stoccaggio fino alla zona coltivata distante circa 100 m.


A partire da giugno 2003, la sperimentazione ha previsto la piantumazione dei pomodori (disposti lungo 2 linee distanti 1,6 m e con una densità di piante pari a 3,1 piante/m2). Dopo circa 3 mesi (a settembre 2003), i pomodori sono stati raccolti.

Sullo stesso terreno e a partire da ottobre 2003, sono stati piantati i finocchi (disposti lungo una singola linea e separati 0,3 m gli uni dagli altri). Dopo circa 6 mesi (Aprile 2004), i finocchi sono stati raccolti.

L’irrigazione degli ortaggi

i finocchi sono stati raccolti.

A partire da fine aprile 2004, è stata piantata la lattuga, disposta lungo una singola linea e distanziati di 0,4 m. Il periodo di raccolta è avvenuto a luglio del 2004.

Giugno

Luglio

Agosto

Settembre

2003 2003

Ottobre

Novembre

Dicembre

Gennaio

2004

Febbraio

Marzo

Aprile

2004

2004

Maggio

Giugno

Luglio


Gli ortaggi sono stati irrigati per mezzo di un sistema di distribuzione dell’acqua del tipo a goccia (drip irrigation).

L’irrigazione ha avuto inizio quando il deficit di acqua nel suolo (SWD, Solid Water Deficit) è risultato pari al 35% dell’acqua totale disponibile (TAW, Total Available Water).

L’irrigazione degli ortaggi

Vasca di compensazione e di carico

Pompa

Filtro

Tubazione di distribuzione con ugelli

Collettore di alimentazione

Collettore di ritorno

Goccia

Ugello

Dispositivo di controllo del flusso

Tubazione di distribuzione

Dal trattamento secondario

Vasca di compensazione e di carico

Pompa

Filtro

Tubazione di distribuzione con ugelli

Collettore di alimentazione

Collettore di ritorno

Goccia

Ugello

Dispositivo di controllo del flusso

Tubazione di distribuzione

Dal trattamento secondario

Campionamento e analisi

1 2

0,1 m

5

TFMW (dopo stoccaggio)

WW

Ortaggi

WW

0,2 m

0,4 m

0,6 m

0,8 m

3

0,1 m

4

Suolo

Suolo

TFMW


Risultati ottenuti

Valori medi dei principali parametri fisici, chimici e microbiologici misurati in due tipi di acqua durante la sperimentazione

Le concentrazioni di Cl -, Na+

e B sono risultate più alte in e B sono risultate più alte in TWMW rispetto a WW. Gli altri parametri, di contro, sono risultati simili.

Invece, per quanto riguarda i parametri microbiologici, l’acqua filtrata presenta migliori performance nei riguardi dell’acqua di pozzo.


Risultati ottenuti

Valori medi dei parametri selezionati misurati lungo il profilo del suolo (0 – 0,8 m)

Per quanto riguarda le caratteristiche fisiche, chi miche e microbiologiche, l’acqua filtrata utilizzata per l’ir rigazione causa un leggero incremento di alcuni parametri riportati in tabella.


Risultati ottenuti

Valori medi dei vari indicatori microbici misurati su pomodori, finocchi, lattuga al momento della raccolta, espressi per unità di peso di prodotto raccolto

Le analisi microbiologiche eseguite su campioni di ortaggi mostrano come i coliformi totali siano stati gli u nici indicatori ad incrementarsi.

LA NECESSITA’ DI RIMUOVERE ANCHE

SOSTANZE RESIDUE IN TRACCIA

EDCs & PPCPs

EDCs & PPCPs and Agriculture

Negli ultimi anni, molti dei contaminanti emergenti, come i composti distruttori endocrini (EDCs), i prodotti farmaceutici e quelli per la cura personale (PPCSs), sono stati individuati nelle acque reflue urbane.

A causa della loro tossicità e di conseguenza dei possibili effetti sull’ambiente e sull’uomo, bisogna minimizzare il loro rilascio dagli sull’ambiente e sull’uomo, bisogna minimizzare il loro rilascio dagli impianti di trattamento soprattutto se le acque reflue depurate sono destinate al riutilizzo irriguo.

Ad oggi, esistono differenti tecnologie che adottate in modo combinato ai tradizionali processi presenti in un impianto di depurazione per le acque reflue urbane, consentono una loro adeguata rimozione.

Tra esse, l’adsorbimento su carboni attivi (esempio di un adsorbente tradizionale) o altri adsorbenti non convenzionali.

EDCs & PPCPs

Alcuni esempi di schemi di processo potenzialmente adottabili

Pre-trattamenti meccanici

Processi biologiciAcqua reflua

influente SedimentazioneFiltrazione su

sabbia

Adsorbimento su carboni attivi

(GAC)

Disinfezione

Effluente allo scaricoTrattamento dei

fanghi

Fanghi disidratati allo smaltimento o al

riutilizzo

Pre-trattamenti meccanici

Processi biologiciAcqua reflua

influente SedimentazioneChiari-

flocculazioneFiltrazione a

sabbiaDisinfezione

Effluente allo scaricoTrattamento dei

fanghi

Fanghi disidratati allo smaltimento o al

riutilizzo

PACl Flocculante

IL PROGRAMMA DEL CORSO, I SUSSIDI

DIDATTICI, VARIE ED EVENTAULI

N. Ore Tipologia Argomento trattato

1 5 Teoria Introduzione al corso e richiami

Il problema della desertificazione ed il ruolo strategico delle acque reflue depurate in Puglia

Il caso studio della regione Puglia

Schemi di trattamento: stato dell'arte e tecnologie alternative

Introduzione alla normativa sul riutilizzo in Italia. Il riutilizzo diretto ed indiretto.

Un caso studio sull'utilizzo di tecnologie innovative (membrane MF e UF)

Il programma del corso

I sussidi didattici

Modalità di svolgimento del test finale

Varie ed eventuali

2 5 Teoria Aspetti tecnologici per il riutilizzo delle acque reflue depurate in agricoltura - Parte 1

Quadro delle tecnologie allo stato attuale

Residual suspended particulate matter: caratteristiche

Equalizzazione

Chiari-flocculazione

Filtrazione

Il Programma del Modulo

Filtrazione

Dissolved Air Flotation (DAF)

Membrane (MF + UF)

3 5 Teoria Aspetti tecnologici per il riutilizzo delle acque reflue depurate in agricoltura - Parte 2

Dissolved constituents: caratteristiche

Nanofiltrazione (NF) e OsmosiIversa (RO)

Residual trace constituents: caratteristiche

Adsorbimento su carboni attivi

Ossidazione chimica

Advanced Oxidation Processes (AOPs)

Tecniche naturali: fitodepurazione

4 5 Teoria Disinfezione, Sottoprodotti della disinfezione (DBPs), Tossicità e Analisi del Rischio

Disinfezione con ipo-clorito di sodio (NAClO)

Disinfezione con cloro gas

Disinfezione con biossido di cloro (ClO2)

Disinfezione con Acido Peracetico (PAA)

Disinfezione con Ozono

Disinfezione con Radiazione Ultravioletta (UV)

La declorazione

Sottoprodotti della disinfezione (DBPs)

Tossicità

Teoria dell'Analisi del Rischio

N. Ore Tipologia Argomento trattato

5 5 Teoria Aspetti normativi

Evoluzione temporale della normativa nel settore delle acque in Italia

La normativa italiana: livello nazionale

La normativa italiana: livello regionale. Il caso studio della Regione Puglia

Normativa e leggi internazionali (W.H.O., U.S. EPA, Situazione negli U.S.A. Europa e paesi dell'area mediterranea) inerenti al riutilizzo delle acque reflue depurate in agricoltura

Approfondimenti su aspetti normativi collaterali alle norme per il riutilizzo delle acque reflue depurate in agricoltura:

1. Gli allegati tecnici del DLgs 152/2006

2. Il Piano di Tutela delle Acque

6 5 Esercitazione Esercitazioni e presentazione di casi studio

Dimensionamento delle unità presenti nel più comune schema di processo degli impianti municipali in Puglia, i cui effluenti sono riutilizzati in agricoltura:

Equalizzazione

Chiari-flocculazione (coagulazione, flocculazione e sedimentazione)

Filtrazione

Disinfezione

Il caso studio di riutilizzo delle acque reflue depurate per la ricarica della falda: la Piana di Volturara (AV)

7 5 Test finale Svolgimento del test finale e correzione in aula

Il Programma del Modulo

7 5 Test finale Svolgimento del test finale e correzione in aula

Parte teorica

Parte pratica

Correzione del test in aula

I Sussidi didattici

Acque Reflue. Progettazione e gestione di impianti per iltrattamento e lo smaltimento. Giovanni De Feo, Sabino DeGisi, Maurizio Galasso (2012), Dario Flaccovio Editore, Palermo(ISBN: 978-88-579-0118-8).

Water Reuse. Issues, technologies and Applications. Metcalf &Eddy/AECOM (2007), McGraw-Hill Companies (ISBN-13: 978-0-07-145927-3).07-145927-3).

Ecologia Applicata, Renato Vismara (2002). Ulrico HoepliEditore S.p.A. (ISBN: 88-203-1944-6).

Appunti del corso

Bibliografia

Decreto del Commissario Delegato Emergenza Ambientale 19/12/2005, n. 209, Definizione e Predisposizione, ai sensi del combinato disposto degli artt. 2, comma 1, e 7, comma 3, Ordinanza 22 Marzo 2002, n. 3184 Ministero dell’Interno delegato per il coordinamento della protezione civile, del «Piano di Tutela delle acque» di cui all’art. 44 DLgs 152/99, BURP n. 6 12/01/2006.

AQP web-site. http://www.aqp.it/home.htm.

Grassi, M., Rizzo, L., Farina, A., (2013), Endocrine disruptors compounds, pharmaceuticals and personal care products in urban wastewater: implications for agricultural reuse and their removal by adsorption process. Environ Sci Pollut Res (Springer-Verlag Berlin Heidelberg), DOI 10.1007/s11356-013-1636-7.

Lopez, A., Pollice, A., Lonigro, A., Masi, S., Palese, A.M., Cirelli, G.L., Toscano, A., Passino, R., (2006), Agricultural wastewater reuse in southern Italy, Desalination, 187, pp. 323-334.

Lopez, A., Vurro, M., (2008), Planning agricultural wastewater reuse in southern Italy: The case study of Apulia Region, Desalination, 218, pp. 164-169.164-169.

Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio, D.Lgs n.152/99: Disposizioni sulla tutela delle acque dall’inquinamento e recepimento della direttiva 91/271/CEE concernente il trattamento delle acque reflue urbane e della direttiva 91/676/CEE relativa alla protezione delle acque dall’inquinamento provocato dai nitrati provenienti da fonti agricole. Gazzetta Ufficiale N.172/L, 20 Ottobre 2000.

Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio, D.Lgs n. 185/03: Regolamento recante norme tecniche per il riutilizzo delle acque reflue in attuazione dell’articolo 26, comma 2, del decreto legislativo 11 maggio 1999, n.152. Gazzetta Ufficiale N. 169, 23 Luglio 2003.

Palese, A.M., V. Pasquale, V., Celano, G., Figliuolo, G., Masi, S., Xiloyannis, C. (2009). Irrigation of olive groves in Southern Italy with treated municipal wastewater: Effects on microbiological quality of soil and fruits. Agriculture, Ecosystems and Environment, 129, 43-51.

Pollice, A., Lopez, A., Laera, G., Rubino, P., Lonigro, P. (2004), Tertiary filtered municipal wastewater as alternative water source in agriculture: a field investigation in Southern Italy. Science of Total Environment, 324, 201-210.

Sogesid S.p.A. Regione Puglia: Piano direttore a stralcio del piano di tutela delle acque, Relazione Generale, 2002.

Regione Puglia, Piano d’Ambito approvato dal Commissario delegato per l’emergenza ambientale con Decreto n° 294 del 30.9.2002, in applicazione dell’art.11 della Legge n. 36/94 (2002).

Sabino DE GISI, Ph.D., Contract professorSabino DE GISI, Ph.D., Contract professor

Water Research Institute, CNR Water Research Institute, CNR

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Agriculture reuse in Southern Italy: the case of Apulia Region

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