Agriculture reuse in Southern Italy: the case of Apulia Region

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Lezione introduttiva del corso di Esperto in trattamento delle acque reflue finalizzate al loro riutilizzo irriguo.
Progetto IN.TE.R.R.A, 2013, Bari.

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Agriculture reuse in Southern Italy: the case of Apulia Region

  1. 1. PROGETTO IN.TE.R.R.AESPERTO IN TRATTAMENTI DELLE ACQUE REFLUEFINALIZZATI AL LORO RIUTILIZZO IRRIGUO (MODULO 4)INNOVAZIONI TECNOLOGICHE E DI PROCESSOPER IL RIUTILIZZO IRRIGUO DELLE ACQUE REFLUE URBANE E AGROINDUSTRIALIAI FINI DELLA GESTIONE SOSTENIBILE DELLE RISORSE IDRICHEINTRODUZIONEIL RIUTILIZZO DELLE ACQUE REFLUE DEPURATE IN AGRICOLTURAIng. Sabino DE GISI
  2. 2. Framework della lezioneIl problema della desertificazione e il ruolo strategico del riutilizzo delleacque 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 diLa disponibilità di acque reflue depurate a partire dagli impianti didepurazione 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.
  3. 3. Introduzione
  4. 4. Il problemaSecondo la Convenzione delle NazioniUnite per la Lotta alla Siccità eDesertificazione (UNCCD) ladesertificazione è il degrado delle terre nellearee aride, semi-aride e sub-umide secche,attribuibile a varie cause, tra le quali leDefinizione di desertificazioneattribuibile a varie cause, tra le quali levariazioni climatiche e le attività umane
  5. 5. Il punto di partenzaCause della desertificazioneCondizioni di clima caldo arido;Scarse e irregolari precipitazioni;Erosività degli eventi piovosi. NaturaliSovrasfruttamento della falda;Irrigazione con acque salmastre;Smaltimenti abusivi sui terreni abbandonati;Pratiche agronomiche irrazionali;Incendi boschivi.Antropiche
  6. 6. La Regione PugliaSovrasfruttamentodella faldaIrrigazione conacque salmastreCondizioni di climacaldo aridoScarse e irregolariprecipitazioniPratiche agronomicheirrazionaliIncendi boschivi
  7. 7. Distribuzione delleprecipitazioni circauguali a 660mm/anno1. Environmental Drivers
  8. 8. «Soltanto» il 23,8%(3.653 km2 su 19.333km2) del terrenoutilizzato in agricoltura,richiede un fabbisognoidrico23,8%76,2%Aree coltivate irrigateAree coltivate non irrigate78,8%21,2%Uso agricolo del suoloAltri usi1. Environmental Drivers
  9. 9. Uliveti (barese, brindisino eleccese)Boschi (Gargano eSub-AppenninoDauno)Seminativi (foggiano)Pineta (tarantino jonico)Frutteti (tarantino)Vigneti (tutta)
  10. 10. Malgrado il terreno agricolo dairrigare è pari soltanto al 23,8%dell’area coltivata, grandiquantitativi d’acqua prelevatidalle falde sono richiesti1. Environmental Drivers
  11. 11. Con un intensosfruttamento della faldaidrica di acqua dolce …… e causando anchefenomeni di intrusione diacqua di mare1. Environmental Drivers
  12. 12. La salinità ha portatoal raggiungimento divalori anche di 20.000µµµµS/cm1. Environmental Driverse la creazione di areesottoposte a stressidrologico per squilibriotra emungimento ericarica
  13. 13. Che cosa si è deciso di fare?Regione PugliaQueste previsioni e la scarsità persistente dellarisorsa idrica, hanno spinto il governo regionalead inserire il riuso delle acque reflue all’internodel Piano Regionale di Gestione delle Acque1. Interrompere lapratica di scaricare leacque reflue depuratedirettamente nelsottosuolo2. Indicare il riusodelle acque refluedepurate come unapossibile alternativa
  14. 14. La disponibilità di acque reflueIn regione Puglia ci sono 215 impianti di depurazione delle acque reflueurbane di cui:Dotazione impiantistica173 gestiti dall’Acquedotto Pugliese (AQP);29 gestiti direttamente dai Comuni;2 gestiti direttamente dalla Regione Puglia;2. Wastewater availability11 non in esercizio.Gli impianti gestiti dall’AQP hanno una potenzialità di trattamento totale, diprogetto, di circa 250 milioni di metri cubi di acque reflue.
  15. 15. La disponibilità di acque reflueIl Piano di Tutela delle Acque (PTA) della Regione Puglia definisce lestrategie più opportune per la protezione e la gestione della risorsa idrica(complessiva) ai fini dell’implementazione del programma per il riutilizzodelle acque reflue depurate.In particolare, riporta i volumi di acque reflue depurate disponibili, i costi, ilcronoprogramma, ecc.Il Piano di Tutela delle Acquecronoprogramma, ecc.Inoltre, esso contiene la descrizione dello stato dell’arte degli impianti siadal punto di vista tecnologico/infrastrutturale che sulla capacità di trattare ireflui nel rispetto dei vincoli imposti dalla normativa.Con riferimento agli impianti gestiti dall’AQP, non tutti presentanocondizioni tali da poter consentire, dal punto di vista economico, ilriutilizzo delle acque reflue depurate (infatti, alcuni hanno una piccolacapacità di trattamento, altri sono lontani dalle zone agricole, altripresentano una scarsa dotazione tecnologica, ecc.).2. Wastewater availability
  16. 16. Impianti di depurazione presentiin Puglia (da PTA regione Puglia)2. Wastewater availabilityDi questi impiantisoltanto alcuni sonocompatibili con lastrategia del riutilizzo
  17. 17. Comune Caratteristiche Capacità (m3/d) Volume accumulabile (m3/anno)(o) = impianti equipaggiaticon trattamenti diaffinamento.(x) = impianti contrattamenti di affinamentoin costruzione.(≠) = impianti cheLegenda(≠) = impianti chenecessitano di essereadeguati dal punto di vistastrutturale e/o equipaggiaticon trattamenti diadeguamento.(^) = impianti il cuifinanziamento è già statogarantito da fonti regionali,nazionali e/o europee.
  18. 18. Gli impianti di depurazione in PugliaDurante la prima fase del Piano di Tutela delle Acque della RegionePuglia, circa il 50% de volumi delle acque reflue recuperabili riportati nellatabella precedente, saranno realmente disponibili (e di conseguenzariutilizzabili).Dal punto di vista tecnologico, la maggior parte degli impianti saràequipaggiato in accordo allo schema di processo riportato sottostante:Schema di processoequipaggiato in accordo allo schema di processo riportato sottostante:3. Wastewater technical issues
  19. 19. Gli impianti di depurazione in PugliaPer quanto riguarda la chiariflocculazione, il coagulante utilizzato è ilcloruro 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 raiazioniultraviolette (UV).Schema di processoultraviolette (UV).Lo schema riportato è del tipo «full» e mentre da un lato si caratterizzaper un certo grado di complessità dall’altro presenta un basso rischiodovuto ad un inefficiente processo di trattamento.3. Wastewater technical issues
  20. 20. Opzioni tecnologicheAnalizziamo ulteriori schemi di processoalternativi a quello previsto dagli strumenti dipianificazione della regione Puglia!AQUATECIl progetto, coordinato dall’IRSA-CNR, è stato finanziato dalla ComunitàEuropea (50%) e dal Governo Italiano (50%) con un importo di 19 milioni dieuro e per una durata di 4 anni (Aprile 2002 – Marzo 2006).Il consorzio è formato da 5 università (Bari, Napoli, Catania, Basilicata eCalabria) e da 3 grandi imprese private (Enel-Hydro, Sicilia; Hydrocontrol,Sardegna; Iside, Campania).AQUATEC
  21. 21. Opzioni tecnologicheAQUATECL’obiettivo principale del progetto è quello di identificare le migliori soluzionitecnologiche da implementare nel sud d’Italia e con riferimento alle seguentiaree:controllo e gestione della risorsa idrica;efficienza e sicurezza nella gestione integrate delle acque;ricarica delle falde; ericarica delle falde; eriutilizzo delle acque reflue depurate.Il progetto ha previsto sperimentazione su scala dimostrativa su impiantilocalizzati presso 4 siti del Sud Italia (Cerignola, Ferrandina, Caltagirone, S.Michele di Ganzaria).In particolare, sono state valutate le seguenti opzionitecnologiche:membrane (MBR);trattamenti semplificati (nessun biologico);accumulo di acque reflue depurate;fitodepurazione.
  22. 22. CerignolaFerrandinaCaltagironeS. Michele di Ganzaria
  23. 23. Schema di trattamento 1Opzioni tecnologiche10111314ALLA RETE DI DISTRIBUZIONERICIRCOLO FANGHI ATTIVIFANGO SECONDARIOGRIGLIATOFANGO PRIMARIOSABBIE, OLI E GRASSIRiutilizzo in AgricolturaINGRESSOGRIGLIATURADISABBIATORESEDIMENTAZIONE PRIMARIADENITRIFICAZIONEDISINFEZIONEEFFLUENTE DEPURATOVASCA DI ALIMENTAZIONE MBRMBRSEDIMENTAZIONE SECONDARIAOSSIDAZIONE/NITRIFICAZIONESERBATOIO DI STOCCAGGIORICIRCOLO DEL PERMEATO12OssigenoUtilizzo di tecnologie a membranaImpianto esistente
  24. 24. Tipologie di membrane di micro e ultra filtrazione
  25. 25. Le membrane generalmente adottate perla filtrazione terziaria (MBR)Opzioni tecnologiche
  26. 26. Schema di trattamento 2Opzioni tecnologicheRiutilizzo in Agricoltura(drip irrigation system)1011121314INGRESSOGRIGLIATURABACINI DI MISCELAZIONECOAGULANTECORREZIONE pH (eventuale)FILTRAZIONE A SABBIADISINFEZIONEEFFLUENTE DEPURATOSERBATOIO DI STOCCAGGIOSEDIMENTAZIONE PRIMARIAFLOCCULANTE (eventuale)FANGO PRIMARIOREFLUO/FANGO DI CONTROLAVAGGIOGRIGLIATOTrattamenti semplificati con assenza diprocessi di natura biologica
  27. 27. Filtrazione su sabbia Filtri in pressioneFiltri a gravità
  28. 28. Schema di trattamento 3Opzioni tecnologicheRiutilizzo in Agricoltura1415Riutilizzo in Agricoltura10 111213SABBIE, OLI E GRASSIGRIGLIATOINGRESSOGRIGLIATURADISABBIATORE/DISOLEATOREDENITRIFICAZIONEOSSIDAZIONE/NITRIFICAZIONEEFFLUENTE DEPURATOACCUMULO E POMPAGGIOVASCA DI ACCUMULO IN ClsSERBATOI DI STOCCAGGIODISINFEZIONESEDIMENTAZIONE SECONDARIAFANGO SECONDARIORICIRCOLO FANGHI ATTIVIAccumulo delle acque reflue dopo ladisinfezione in cisterne/vasche naturaliImpianto esistente
  29. 29. Schema di trattamento 4Opzioni tecnologiche1415INGRESSOGRIGLIATURAVASCA IMHOFF PRIMARIAPOZZETTO DI CARICOFILTRO PERCOLATOREVASCA IMHOFF SECONDARIADISINFEZIONEREFLUO DEPURATOPOZZETTO DI CARICOFITODEPURATORE SFS-HVASCA DI STOCCAGGIOSERBATOI DI STOCCAGGIOFANGHI SECONDARIFANGHI PRIMARI10 Riutilizzo in Agricoltura11 1213GRIGLIATOImpianto esistenteAccumulo delle acque reflue dopoprocessi naturali di fitodepurazione
  30. 30. LA SITUAZIONE IN ITALIA
  31. 31. La situazione italianaIn Italia il consumo idrico ammonta a circa 50 miliardi di m3, cosìsuddivisi:ItaliaIl 63% per uso agricoloIl 25% per uso industrialeIl 12% per uso potabileTenendo in conto della problematica della desertificazione edell’elevata percentuale di acqua destinata al settore agricolo, diventainteressante utilizzare «risorse non convenzionali»non dimenticandosi di vincoli di carattere economico e didisponibilità della risorsa alternativa!… infatti, i costi sono tra gli aspetti principali da considerarsi come desumibile dal graficosuccessivo …
  32. 32. La situazione italianaModifiche delle caratteristiche delle acqueconnesse al loro uso ed ai trattamenti dipotabilizzazione, depurazione e affinamento
  33. 33. Il riutilizzo nella normativa ItalianaLegge n. 319/76 (Legge Merli)Delibera CITAI del 1977Legge n. 183/1989Direttiva 91/271 e Direttiva 91/676 CEEIl Riuso è menzionatoDLgs 152/1999Direttiva 2000/60/CED.M. n. 185/2003DLgs 152/2006 (Codice Ambientale)DLgs 02/05/2006 n. 93Il Riuso è incentivato ed è obiettivo (PTA)Il Riuso è disciplinato
  34. 34. Il riutilizzo in ITALIA - NormativaIrriguo: per l’irrigazione di colture destinate sia alla produzione di alimenti per ilconsumo umano ed animale sia ai fini non alimentari, nonché per l’irrigazionedi aree destinate al verde o ad attività ricreative o sportive.Civile: per il lavaggio delle strade nei centri urbani; per l’alimentazione deiDestinazioni d’uso ammissibili secondoil DLgs n. 93 del 02/05/2006Civile: per il lavaggio delle strade nei centri urbani; per l’alimentazione deisistemi di riscaldamento o raffreddamento; per l’alimentazione di reti duali diadduzione, separate da quelle delle acque potabili, con esclusionedell’utilizzazione diretta di tali acque negli edifici a uso civile, ad eccezionedegli impianti di scarico nei servizi igienici.Industriale: come acqua antincendio, di processo, di lavaggio e per i ciclitermici dei processi industriali, con l’esclusione degli usi che comportano uncontatto tra le acque reflue recuperate e gli alimenti o i prodotti farmaceutici ecosmetici.
  35. 35. Reimpiego per uso potabileRiutilizzo diretto (ciclo chiuso) che prevede una immissione diretta del refluotrattato nel sistema di distribuzione idrico.Riutilizzo indiretto, che prevede lo stoccaggio intermedio del refluo trattato inun bacino (o ricarica della falda).Reimpiego per uso potabilePer uso diretto si adotta un processo completo che prevede:chiariflocculazione – filtrazione – adsorbimento su carbone attivo – processo amembrana – disinfezione.Per uso indiretto si adotta un processo semplificato: filtrazione – adsorbimentosu carbone attivo – disinfezione.In Italia non esistono applicazioni a scala reale. All’esteroesistono applicazioni sia a ciclo chiuso (Africa, Colorado)sia di riutilizzo indiretto (California, Israele, Messico)
  36. 36. Reimpiego per uso agricoloUtilizzo diretto (che vede il refluo più o meno affinato, direttamente impiegatoa scopo irriguo)Utilizzo indiretto (dove il refluo è sversato in un corpo idrico destinato ad usoirriguo)Reimpiego per uso agricoloImpianto di Accumulo stagionaleEffluenti urbaniImpianto didepurazioneAccumulo stagionalein invasi naturali eartificialiCompensogiornaliero inserbatoi artificialiTerreno agricoloCorpo idricosuperficialeFalde sotterraneeRicaricaScaricoUso indirettoUso diretto
  37. 37. Il RIUTILIZZO DELLE ACQUE REFLUE DEPURATE INAGRICOLTURA: UN CASO STUDIO
  38. 38. Tecnologie a membranaLa sperimentazione ha previsto il ricorso alla filtrazione con membrane(Sistema MBR) per il trattamento delle acque reflue urbane ai fini di unloro riutilizzo in agricoltura.Le membrane sono state scelte per la loro capacità di trattare acquereflue con caratteristiche variabili e per rimuovere i microrganismiLa scelta di un sistema MBRreflue con caratteristiche variabili e per rimuovere i microrganismipatogeni.In questo modo, è possibile rinunciare alla disinfezione con agentichimici (ad esempio, con i composti del cloro) che a sua voltafavorisce la formazione di sotto-prodotti altamente tossici (DBPs).Di conseguenza, le tecnologie a membrana consentono sia di limitarela formazione dei sotto-prodotti della disinfezione sia di non perderequalità microbiologica e potenziale agronomico.
  39. 39. 101113Schema di processo14ALLA RETE DI DISTRIBUZIONERICIRCOLO FANGHI ATTIVIFANGO SECONDARIOGRIGLIATOFANGO PRIMARIOSABBIE, OLI E GRASSIRiutilizzo in AgricolturaINGRESSOGRIGLIATURADISABBIATORESEDIMENTAZIONE PRIMARIADENITRIFICAZIONEDISINFEZIONEEFFLUENTE DEPURATOVASCA DI ALIMENTAZIONE MBRMBRSEDIMENTAZIONE SECONDARIAOSSIDAZIONE/NITRIFICAZIONESERBATOIO DI STOCCAGGIORICIRCOLO DEL PERMEATO12OssigenoUtilizzo di tecnologie a membrana
  40. 40. Tecnologie a membranaIl sistema MBRRimozione completa dei SS(nessun problema diintasamento dei distributori edei gocciolatoi);Necessità di periodiche puliziedelle membrane;Possibilità di perditadell’integrità delle membrane;VANTAGGI SVANTAGGIdei gocciolatoi);Parziale disinfezione;Qualità dell’effluente elevata ecostante;Basso consumo di reagentichimici;Ideale per accoppiamento condisinfezione UV e trattamentiossidativi per l’ulterioreaffinamento.dell’integrità delle membrane;Costi delle membrane (incalo);Aumentata complessità digestione dell’impianto conrichiesta di personalecompetente
  41. 41. Trattamento terziariocon MBRCampo prove da1.000 m2Il sito sperimentale di Cerignola (FG)Impianto da 50.000 AE
  42. 42. Il sito sperimentale di Cerignola (FG)
  43. 43. L’impianto difiltrazione amembrana (MBR) delcaso studioIl sito sperimentale di Cerignola (FG)
  44. 44. Il sito sperimentale di Cerignola (FG)
  45. 45. Il sito sperimentale di Cerignola (FG)
  46. 46. Tecnologie a membranaL’impianto pilota è stato installato presso l’impianto di depurazione perreflui urbani di Cerignola (50.000 AE) in regione Puglia, utilizzandouna frazione dell’effluente secondario depurato;L’impianto si basa sul sistema a membrane fornito dalla ZenonL’impianto di filtrazione a membrana delcaso studioL’impianto si basa sul sistema a membrane fornito dalla ZenonEnvironment Inc. (Canada), prevede l’utilizzo di membrane a fibrecave (hollow fiber filtration) ed ha una produttività massima di 0,7m3/h.Il modulo della membrana (ZeeWeed®) è immerso nel bacino dialimentazione di 1,5 m3 e presenta una superficie complessiva di 23,5m2.Ogni singolo elemento del modulo (parte unitaria), ha un diametroesterno di 1,9 mm, un diametro interno di 1,0 mm ed una dimensionenominale dei pori pari a 0,03 µm.
  47. 47. Tecnologie a membranaIl modulo opera in modalità out-in ed il permeato viene estratto dallasuperficie interna delle fibre mediante l’applicazione di una pressionenegativa alle estremità del modulo, dove le estremità delle fibre sonoconnesse.L’impianto di filtrazione a membrana delcaso studioLa fase di estrazione del permeato ha una durata variabile tra 90-360s mentre, la fase di lavaggio delle membrane (backwash) una duratavariabile tra 30-40 s. Quest’ultima prevede il pompaggio di parte delpermeato all’interno delle fibre in modo da non far ostruire i pori.Al fine di limitare fenomeni di shear stress e biofilm formation sullasuperficie esterna delle fibre cave, il refluo influente è aerato con bollegrossolane e parte del permeato è ricircolato all’interno del bacino dialimentazione del modulo a membrana.
  48. 48. Tecnologie a membranaL’impianto di filtrazione a membrana delcaso studioParticolareParticolaredell’impianto pilota
  49. 49. Tecnologie a membranaIl permeato viene accumulato i 6 serbatoi da 5 m3 cadauno i modo dasoddisfare, anche con un certo margine, il fabbisogno di acquarichiesto per le colture considerate (pomodori, finocchi e lattughe).Tale fabbisogno risulta pari a 15 m3 di acqua per singola irrigazione.L’impianto di filtrazione a membrana delcaso studioTale fabbisogno risulta pari a 15 m di acqua per singola irrigazione.La costruzione di un’apposita rete consente di portare l’acqua daiserbatoi di stoccaggio fino alla zona coltivata distante circa 100 m.
  50. 50. Tecnologie a membranaA 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 (dispostilungo 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 ortaggii finocchi sono stati raccolti.A partire da fine aprile 2004, è stata piantata la lattuga, disposta lungo una singola linea edistanziati di 0,4 m. Il periodo di raccolta è avvenuto a luglio del 2004.GiugnoLuglioAgostoSettembre2003 2003OttobreNovembreDicembreGennaio2004FebbraioMarzoAprile20042004MaggioGiugnoLuglio
  51. 51. Tecnologie a membranaGli ortaggi sono stati irrigati per mezzo di un sistema di distribuzione dell’acqua deltipo a goccia (drip irrigation).L’irrigazione ha avuto inizio quando il deficit di acqua nel suolo (SWD, Solid WaterDeficit) è risultato pari al 35% dell’acqua totale disponibile (TAW, Total AvailableWater).L’irrigazione degli ortaggiVasca di compensazione e dicaricoPompaFiltroTubazione di distribuzione conugelliCollettore di alimentazioneCollettore di ritornoGocciaUgelloDispositivo di controllo delflussoTubazione di distribuzioneDal trattamento secondarioVasca di compensazione e dicaricoPompaFiltroTubazione di distribuzione conugelliCollettore di alimentazioneCollettore di ritornoGocciaUgelloDispositivo di controllo delflussoTubazione di distribuzioneDal trattamento secondario
  52. 52. Campionamento e analisi120,1 m5TFMW (dopo stoccaggio)WWOrtaggiWW0,2 m0,4 m0,6 m0,8 m30,1 m4SuoloSuoloTFMW
  53. 53. Tecnologie a membranaRisultati ottenutiValori medi dei principali parametri fisici, chimici e microbiologici misurati in due tipi diacqua durante la sperimentazioneLe concentrazioni di Cl-, Na+e B sono risultate più alte ine B sono risultate più alte inTWMW rispetto a WW.Gli altri parametri, di contro,sono risultati simili.Invece, per quanto riguarda iparametri microbiologici,l’acqua filtrata presentamigliori performance neiriguardi dell’acqua di pozzo.
  54. 54. Tecnologie a membranaRisultati ottenutiValori medi dei parametri selezionati misurati lungo il profilo del suolo (0 – 0,8 m)Per quanto riguarda le caratteristiche fisiche, chimiche emicrobiologiche, l’acqua filtrata utilizzata per l’irrigazione causa unleggero incremento di alcuni parametri riportati in tabella.
  55. 55. Tecnologie a membranaRisultati ottenutiValori medi dei vari indicatori microbici misurati su pomodori, finocchi, lattuga almomento della raccolta, espressi per unità di peso di prodotto raccoltoLe analisi microbiologiche eseguite su campioni di ortaggimostrano come i coliformi totali siano stati gli unici indicatori adincrementarsi.
  56. 56. LA NECESSITA’ DI RIMUOVERE ANCHESOSTANZE RESIDUE IN TRACCIA
  57. 57. EDCs & PPCPsEDCs & PPCPs and AgricultureNegli ultimi anni, molti dei contaminanti emergenti, come i compostidistruttori endocrini (EDCs), i prodotti farmaceutici e quelli per la curapersonale (PPCSs), sono stati individuati nelle acque reflue urbane.A causa della loro tossicità e di conseguenza dei possibili effettisull’ambiente e sull’uomo, bisogna minimizzare il loro rilascio daglisull’ambiente e sull’uomo, bisogna minimizzare il loro rilascio dagliimpianti di trattamento soprattutto se le acque reflue depurate sonodestinate al riutilizzo irriguo.Ad oggi, esistono differenti tecnologie che adottate in modo combinatoai tradizionali processi presenti in un impianto di depurazione per leacque reflue urbane, consentono una loro adeguata rimozione.Tra esse, l’adsorbimento su carboni attivi (esempio di un adsorbentetradizionale) o altri adsorbenti non convenzionali.
  58. 58. EDCs & PPCPsAlcuni esempi di schemi di processopotenzialmente adottabiliPre-trattamentimeccaniciProcessi biologiciAcqua refluainfluente SedimentazioneFiltrazione susabbiaAdsorbimento sucarboni attivi(GAC)DisinfezioneEffluente alloscaricoTrattamento deifanghiFanghi disidratati allosmaltimento o alriutilizzoPre-trattamentimeccaniciProcessi biologiciAcqua refluainfluente SedimentazioneChiari-flocculazioneFiltrazione asabbiaDisinfezioneEffluente alloscaricoTrattamento deifanghiFanghi disidratati allosmaltimento o alriutilizzoPACl Flocculante
  59. 59. IL PROGRAMMA DEL CORSO, I SUSSIDIDIDATTICI, VARIE ED EVENTAULI
  60. 60. N. Ore Tipologia Argomento trattato1 5 Teoria Introduzione al corso e richiamiIl problema della desertificazione ed il ruolo strategico delle acque reflue depurate in PugliaIl caso studio della regione PugliaSchemi di trattamento: stato dellarte e tecnologie alternativeIntroduzione alla normativa sul riutilizzo in Italia. Il riutilizzo diretto ed indiretto.Un caso studio sullutilizzo di tecnologie innovative (membrane MF e UF)Il programma del corsoI sussidi didatticiModalità di svolgimento del test finaleVarie ed eventuali2 5 Teoria Aspetti tecnologici per il riutilizzo delle acque reflue depurate in agricoltura - Parte 1Quadro delle tecnologie allo stato attualeResidual suspended particulate matter: caratteristicheEqualizzazioneChiari-flocculazioneFiltrazioneIl Programma del ModuloFiltrazioneDissolved Air Flotation (DAF)Membrane (MF + UF)3 5 Teoria Aspetti tecnologici per il riutilizzo delle acque reflue depurate in agricoltura - Parte 2Dissolved constituents: caratteristicheNanofiltrazione (NF) e OsmosiIversa (RO)Residual trace constituents: caratteristicheAdsorbimento su carboni attiviOssidazione chimicaAdvanced Oxidation Processes (AOPs)Tecniche naturali: fitodepurazione4 5 Teoria Disinfezione, Sottoprodotti della disinfezione (DBPs), Tossicità e Analisi del RischioDisinfezione con ipo-clorito di sodio (NAClO)Disinfezione con cloro gasDisinfezione con biossido di cloro (ClO2)Disinfezione con Acido Peracetico (PAA)Disinfezione con OzonoDisinfezione con Radiazione Ultravioletta (UV)La declorazioneSottoprodotti della disinfezione (DBPs)TossicitàTeoria dellAnalisi del Rischio
  61. 61. N. Ore Tipologia Argomento trattato5 5 Teoria Aspetti normativiEvoluzione temporale della normativa nel settore delle acque in ItaliaLa normativa italiana: livello nazionaleLa normativa italiana: livello regionale. Il caso studio della Regione PugliaNormativa e leggi internazionali (W.H.O., U.S. EPA, Situazione negli U.S.A. Europa e paesi dellarea mediterranea) inerenti al riutilizzo delle acque reflue depurate in agricolturaApprofondimenti su aspetti normativi collaterali alle norme per il riutilizzo delle acque reflue depurate in agricoltura:1. Gli allegati tecnici del DLgs 152/20062. Il Piano di Tutela delle Acque6 5 Esercitazione Esercitazioni e presentazione di casi studioDimensionamento delle unità presenti nel più comune schema di processo degli impianti municipali in Puglia, i cui effluenti sono riutilizzati in agricoltura:EqualizzazioneChiari-flocculazione (coagulazione, flocculazione e sedimentazione)FiltrazioneDisinfezioneIl 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 aulaIl Programma del Modulo7 5 Test finale Svolgimento del test finale e correzione in aulaParte teoricaParte praticaCorrezione del test in aula
  62. 62. I Sussidi didatticiAcque 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
  63. 63. BibliografiaDecreto del Commissario Delegato Emergenza Ambientale 19/12/2005, n. 209, Definizione e Predisposizione, ai sensi del combinato dispostodegli artt. 2, comma 1, e 7, comma 3, Ordinanza 22 Marzo 2002, n. 3184 Ministero dell’Interno delegato per il coordinamento della protezionecivile, 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), DOI10.1007/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 southernItaly, 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 delladirettiva 91/271/CEE concernente il trattamento delle acque reflue urbane e della direttiva 91/676/CEE relativa alla protezione delle acquedall’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 inattuazione 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 treatedmunicipal 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: afield 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, inapplicazione dell’art.11 della Legge n. 36/94 (2002).
  64. 64. Sabino DE GISI, Ph.D., Contract professorSabino DE GISI, Ph.D., Contract professorWater Research Institute, CNRWater Research Institute, CNRvia F. De Blasio 5, 70123, Bari, ITALYmail: sabino.degisi@enea.itmail: sabino.degisi@enea.it

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