Enea mi se-19.12.2013 de gisi

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Measuring the effectiveness of integrated water services with a large spatial area based approach.
ENEA headquarters, Rome, 19.12.2013.

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Enea mi se-19.12.2013 de gisi

  1. 1. Misurare l’efficacia del Servizio Idrico Integrato Sabino De Gisi Workshop Obiettivi di servizio: servizio idrico integrato e rifiuti Indicatori e target 19/12/2013, ENEA, Via Giulio Romano, 71, Roma (ITALIA)
  2. 2. Framework  Il Sistema Idrico Integrato e l’ambito della presentazione  Misura dell’efficienza: background  Obiettivi del lavoro  Valutazione della qualità di grandi impianti di depurazione  Esempio di applicazione del Ciclo di Deming  Nuovi meccanismi incentivanti con riferimento all’indicatore S.11   Conclusioni References
  3. 3. Sistema Idrico Integrato Il Sistema Idrico Integrato … Acque grigie … e la necessità di rendere più efficiente il sistema misurando nel tempo le sue performance
  4. 4. Misurare l’efficienza UNI EN ISO 14031:00  Indicatori di prestazione ambientale (EPI, Environmental Performance Indicators)  Indicatori di prestazione gestionali (MPI, Management Performance Indicators): forniscono informazioni sugli sforzi gestionali dell’organizzazione per influire sulle prestazioni ambientali;  Indicatori di prestazione operativi (OPI, Operational Performance Indicators): forniscono informazioni sulle prestazioni ambientali delle attività dell’organizzazione;  Indicatori di condizione ambientale (ECI, Environmental Condition Indicators): relativi al contesto ambientale in cui l’organizzazione è inserita.
  5. 5. Misurare l’efficienza Indicatori di condizione ambientale (ECI) caratteristiche principali ed esempi (UNI EN ISO 14031:00 e Racc. 2003/532/CE) Indicatori di condizione ambientale (ECI) Forniscono informazioni sulle condizioni dell’ambiente, che possono aiutare l’organizzazione a comprendere meglio l’impatto, reale o potenziale, dei propri aspetti ambientali e quindi facilitarne la gestione. In particolare gli ECI forniscono un supporto per: i) identificare e gestire gli aspetti ambientali significativi e stabilire riferimenti per misurarne i cambiamenti; ii) valutare l’adeguatezza degli obiettivi e dei traguardi; iii) scegliere gli EPI in funzione di specifiche condizioni ambientali determinate dalla propria attività; iv) ricercare le eventuali relazioni fra la condizione dell’ambiente e le attività, prodotti e servizi dell’organizzazione. Esempi Aree Aria Acqua Terreno UNI EN ISO 14031:2000               …. …. concentrazione di un inquinante nell’aria, rilevata in punti stabiliti; temperatura ambiente, rilevata in luoghi a distanza stabilita dalle installazioni dell’organizzazione; frequenza di smog fotochimico in un’area locale determinata; odori rilevati a una distanza dalle installazioni dell’organizzazione; ecc. concentrazione di un inquinante specifico in acque di falda o superficiali; ossigeno disciolto nelle acque che ricevono gli scarichi; cambiamenti del livello delle acque di falda; numero di batteri coliformi per litro d’acqua di falda o superficiale; ecc. concentrazione di un inquinante sulla superficie del suolo, in luoghi determinati, nelle vicinanze delle installazioni dell’organizzazione; superficie bonificata in un’area locale definita; aree protette, in un’area locale definita; ecc. Racc. 2003/532/CE         …. concentrazione di sostanze specifiche nell’aria (ossidi di zolfo e d’azoto, ozono, composti organici volatili, particelle fini e ultrafini, ecc.) espressa in milligrammi per litro (mg/l) o parti per milione (ppm); ecc. concentrazioni di sostanze specifiche in fiumi, laghi, acque sotterranee (sostanze nutrienti, metalli pesanti, composti organici, ecc.) espressa in milligrammi per litro (mg/l); ecc. percentuale di habiat naturali, settori protetti (all’anno); cambiamento di destinazione d’uso in chilometri quadrati all’anno; metri quadrati/cubi di terreno contaminato per metro cubo (all’anno); ecc.
  6. 6. Misurare l’efficienza Background Benchmarking Water Services Cabrera et al. (2011)  Performance Indicators for Water Supply Services;  Performance Indicators for Wastewater Services;  Benchmarking approach;  The IWA benchmarking process.
  7. 7. Misurare l’efficienza Tool … e la necessità di avere informazioni di dettaglio!
  8. 8. Misurare l’efficienza Un esempio di scala di applicazione: città
  9. 9. Misurare l’efficienza L’importanza dei dati forniti da ISTAT
  10. 10. Obiettivi Con riferimento agli impianti di depurazione delle acque reflue urbane di grandi potenzialità (maggiori di 50.000 AE), l’obiettivo del lavoro è stato quello di definire metodologie multidisciplinari in grado di:  Valutare le performance degli impianti (soprattutto nel rispetto dei limiti di legge) (Step 1);  Identificare impianti e processi critici (Step 2);  Definire i contenuti dei Piani di Azioni per l’implementazione di tali interventi (Step 3);  Approfondire il link tra valutazione dell’efficienza/qualità degli impianti e stima degli investimenti (Step 4);  Definire un nuovo meccanismo per la valutazione degli incentivi (Obiettivi di Servizio, Indicatore S.11) (Step 5).
  11. 11. Materiali e Metodi Framework della metodologia elaborata Plan Act Do Plan (implementazione delle misure di miglioramento) (decidere nuove azioni) Check (valutazione delle performance, identificazione delle criticità) Check (Misura dei risultati) (misura dei risultati) Step 1 Step 2 Step 3 o Validazione o Acquisizion e dei dati mediante questionari ISTAT o Gli impianti sono divisi in sensibili e non sensibili dei dati in ingresso sulla base del background di ENEA Step 4 Step 5 o Definizione degli Environmental Performance Indicators (EPIs). Step 7 ne della matrice delle alternative. o Identificazion e degli impianti critici. o Identificazion e dei processi critici. Step 9 Step 10 o Definizione o Valutazione dei performance o Definizione dei pesi degli environemntal performance indicator per S-WWTPs e NS-WWTPs. o Coinvolgimen to degli stakeholders. VALUTAZIONE su scala di singolo impianto di depurazione (Step 1-5) Step 8 o Definizione o Normalizzazio o Elaborazione della matrice delle alternativa per S-WWTPs and NSWWTPs e valutazione delle performance. Step 6 indices a livello di impianto: ITE, IEP, ITC, IP. o Applicazion e dell’MCA e valutazione degli indici. dei performance indices a scala regionale o ITEDISTRICT o IEPDISTRICTC o ITCDISTRICT o IPDISTRICT VALUTAZIONE su scala regionale (Step 6-10) della qualità dei depuratori per singola regione per SWWTPs e NSWWTPs. o Rappresentaz ione grafica dei risultati.
  12. 12. Materiali e Metodi Metodologia proposta: data input Effluente Portata, BOD5, COD, Ntot, TSS, Ptot Performance Influente Portata, BOD5, COD, Ntot, TSS, Ptot Linea acque dell’impianto 1 2 3 4 5 Questionario ISTAT(2008)  Grandi impianti (AE > 50.000)  Valori dei dati mensili, su base annuale 9 Bar Screens Grit Chamber Primary Settling Tank Denitrification 7 8 6 10 Oxidation / Nitrification Tank Secondary Settling Tank Biofiltration (BFs) Disinfection 11 Primary Sludge Return Activated Sludge Secondary Sludge
  13. 13. Esempio di uso di ortofoto per validare lo schema di processo di un impianto Trattamenti secondari Trattamenti primari Disinfezione Effluente Influente Trattamenti secondari per la rimozione della sostanza organica Pre-trattamenti
  14. 14. Materiali e Metodi Metodologia proposta: la costruzione degli indici C1 WWTP Alternative i m = number of criteria/sub-criteria x ij = performance of alternative i towards criteria xi1 C2 xi2 Cm IPi xim Level 1 (Wastewater treatment scale for S-WWTPs and NS-WWTPs) District S1 IPS1 + = NSi NS1 Si IPSi IPNS1 IPNSi Sensitive WWTPs (NS = number of S-WWTPs) Not-Sensitive WWTPs (NNS = number of NS-WWTPs) CS = evaluation criteria for S-WWTPs CNS = evaluation criteria for NS-WWTPs Level 2 (District scale) District IPDISTRICT Level 3 (District scale)  in the case of presence of both plant categories, IPDISTRICT is calculated as the average value of IPDISTRICT, S and IPDISTRICT, NS;  in the case of absence of one of the two plants categories, IPDISTRICT is equal to the value of IPDISTRICT related to the existing category.
  15. 15. Il quadro dei risultati 1 6. Valutazione degli incentivi nell’ambito degli Obiettivi di Servizio per l’indicatore S.11 Acquisizione dei dati ISTAT 2. Valutazione delle performance degli impianti ENEA 5. Simulazione degli esiti dell’applicazione dell’Action Plan 3. 4. Identificazione degli impianti critici Definizione dell’Action Plan degli interventi Presentati per mezzo di casi studio
  16. 16. Valutazione della qualità Indice di dotazione tecnologica   Maggiore gap tra Nord e Sud soprattutto se si considerano gli impianti sensibili; Con riferimento alle regioni del Sud Italia, buona dotazione tecnologica della Puglia e pessima della Campania. ITE S Technological Equipment Index Absence of data/WWTPs Class 1 Class 2 Class 3 Class 4 Class 5 S-WWTPs ITE NS Technological Equipment Index Absence of data/WWTPs Class 1 Class 2 Class 3 Class 4 Class 5 NS-WWTPs
  17. 17. Valutazione della qualità Indice delle prestazioni ambientali   Maggiore gap tra Nord e Sud in termini di impianti sensibili; Con riferimento alle regioni del Sud Italia, pessime prestazioni ambientali sia della Campania sia della Puglia. IEP NS Environmental Performance Index IEPS Environmental Performance Index Absence of data/WWTPs Class 1 Class 2 Class 3 Class 4 Class 5 S-WWTPs Absence of data/WWTPs Class 1 Class 2 Class 3 Class 4 Class 5 NS-WWTPs
  18. 18. Valutazione della qualità Indice della capacità di trattamento   Maggiore gap tra Nord e Sud soprattutto con riferimento agli impianti sensibili; Considerando le regioni del Sud Italia, pessima performance della Puglia, con impianti sovraccaricati. ITC S Treatment Capacity Index Absence of data/WWTPs Class 1 Class 2 Class 3 Class 4 Class 5 S-WWTPs ITC NS Treatment Capacity Index Absence of data/WWTPs Class 1 Class 2 Class 3 Class 4 Class 5 NS-WWTPs
  19. 19. Valutazione della qualità Indice di preferenza In sintesi:  Maggiore gap tra Nord e Sud soprattutto con riferimento agli impianti sensibili;  Considerando le regioni del Sud Italia, pessima performance degli impianti di depurazione «sensibili» della Regione Puglia. IP NS Preference Index IPS Preference Index Absence of data/WWTPs Class 1 Class 2 Class 3 Class 4 Class 5 S-WWTPs Absence of data/WWTPs Class 1 Class 2 Class 3 Class 4 Class 5 NS-WWTPs
  20. 20. Applicazione del ciclo di Deming Caso studio della Regione Campania Napoli EST Foce Sarno Acerra Manocalzati (Avellino) Area sensibile Area non sensibile Area Salernitana Varolato (Capaccio)
  21. 21. Applicazione del ciclo di Deming Caso studio della Regione Campania 1 1) Napoli EST 5 2 4 3 6 Disinfection Primary chemical-physical Sludge Bar Screens Grit Chamber Chemical-physical Primary Settling Tank 1 7 2 4 2 Return Activated Sludge Secondary Sludge 6 3 5 4 7 Bar Screens Grit Chamber Primary Settling Tank Oxidation Tank 10 Oxidation Tank Secondary Settling Tank Disinfection Primary Sludge Bar Screens Grit Chamber Chemical-physical Primary Settling Tank 2) Foce Sarno 9 8 1 6 5 3 8 Primary Sludge Disinfection Primary sludge Return Activated Sludge 9 Secondary Sludge 3) Acerra
  22. 22. Applicazione del ciclo di Deming Caso studio della Regione Campania 1 2 3 5 4 10 9 2 6 Secondary Sludge 6 3 7 6) Capaccio (Varolato) 5 4 Bar Screens Grit Chamber Primary Settling Tank Oxidation Tank 9 Primary Sludge Disinfection Primary sludge Return Activated Sludge Bar Screens Grit Chamber Primary Settling Tank Oxidation Tank 5) Area salernitana 5 8 7 2 Primary Sludge Return Activated Sludge Secondary Sludge 3 4 1 4) Manocalzati (AV) 8 11 Oxidation / Nitrification Tank Secondary Settling Tank Biofiltration (BFs) Disinfection Bar Screens Grit Chamber Primary Settling Tank Denitrification 1 7 6 8 Primary Sludge Disinfection Primary sludge Return Activated Sludge 9 Secondary Sludge
  23. 23. Applicazione del ciclo di Deming Caso studio della Regione Campania Dalla Matrice delle Alternative alla Matrice degli impianti critici Individuazione di impianti e processi critici
  24. 24. Applicazione del ciclo di Deming Piano degli interventi di adeguamenti
  25. 25. Applicazione del ciclo di Deming Simulazione dell’efficacia delle azioni intraprese Action Plan a scala regionale
  26. 26. Meccanismo incentivante: S.11 3 Valutazione degli incentivi con riferimento all’indicatore S.11 Valutazione del coefficiente b 2 Acquisizione dei dati su base ISTAT Valutazione della qualità delle infrastrutture/efficienza di funzionamento Valutazione della qualità degli impianti per ciascuna regione del Sud Italia e Isole Stima degli Investimenti nel S.I.I: 1 GOAL
  27. 27. Meccanismo incentivante: S.11 Percentage reduction [%] Mid-term incentives [Millions of euro] Risultati a seguito della nuova metodologia 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45 Current procedure 42.60 39.39 35.45 Proposal 34.08 23.65 21.73 17.38 8.87 5.32 4.95 2.97 17.06 15.36 7.85 4.71
  28. 28. Meccanismo incentivante: S.11 Risultati a seguito della nuova metodologia 45 42.60 42.39 39.39 40.75 40 35 Mid-term incentives [Millions of euro] 35.45 34.08 28.28 30 25 21.73 20 23.65 5 0 18.37 15.36 15 10 Proposal 20.78 17.38 8.87 6.36 5.32 4.95 3.55 2.97 17.06 7.85 5.63 4.71 Current procedure Proposal after redistribution
  29. 29. Conclusioni I risultati ottenuti nei diversi casi studio sviluppati hanno consentito la formulazione delle seguenti principali conclusioni:  È fondamentale il ricorso ad un’unica fonte di dati ufficiali come quelli forniti da ISTAT;  E’ fondamentale la definizione di procedure in grado di validare in automatico e con l’ausilio delle serie storiche/background settoriale i dati acquisiti;  E’ fondamentale, in vista di un estensione su scala nazionale delle metodologie elaborate, l’informatizzazione del sistema;  La creazione di una piattaforma tecnologica ICT consentirebbe agli stakeholder coinvolti (MiSE, gestori, ISTAT, ecc.) di monitorare lo stato di avanzamento dei Piani di azione (di adeguamento degli impianti);  Infine, la piattaforma consentirebbe:  il superamento della frammentazione attualmente esistente;  La stima degli investimenti nel S.I.I. con una metodologia univoca e il confronto con quelli dichiarati da Co.N.Vi.R.I. (2011).
  30. 30. References  De Gisi S., Petta L., Farina R., De Feo G., 2014. Using a new incentive mechanism to improve wastewater sector performance: The case study of Italy, Journal of Environmental Management, Volume 132, Pages 94-106.  De Feo G., De Gisi S., Galasso M., 2012. Acque reflue, Progettazione e gestione di impianti per il trattamento e lo smaltimento, Dario Flaccovio Editore Srl, ISBN 9788857901183, 1244 pagine. (http://www.darioflaccovio.it/libro.php/acque-reflue-df0118_C762)  D. Lgs. 152/2006. Decreto Legislativo 3 Aprile 2006, n. 152. “Norme in materia ambientale”, Gazzetta Ufficiale n. 88 del 14 Aprile 2006 – Supplemento Ordinario n. 96 (in Italian).  Council Directive 91/271/EEC of 21 May 1991, Concerning urban waste-water treatment.  Council Regulation (EC) n. 1083/2006 of 11 July 2006, Laying down general provisions on the European Regional Development Fund, the European Social Fund and the Cohesion Fund and repealing Regulation (EC) No 1260/1999.  Delibera CIPE 82/2007, Regole di attuazione del meccanismo di incentivazione legato agli obiettivi di servizio del QSN 2007-2013, Gazzetta Ufficiale n. 301 del 29/12/2007 (in Italian).  ISTAT, 2008. Il Sistema delle Indagini sulle Acque. Anno 2008. ISTAT, Rome, Italy (in italian).  MiSE (Italian Ministry of Economic Development) 2010. Stato di avanzamento degli Obiettivi di Servizio, Istruttoria per l’attribuizione dei premi intermedi – Prima relazione al Comitato Nazionale per il Coordinamento e la Sorveglianza della Politica Regionale Unitaria (in Italian).
  31. 31. Sabino DE GISI Ph.D. UTVALAMB – IDR sabino.degisi@enea.it Italian National Agency for the New Technology, Energy and Sustainable Economic Development, Water Resource Management Lab. Via Martiri di Monte Sole 4, 40129, Bologna (ITALY)

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