IWS Italian Water Tour 23 marzo 2023, Palermo | Franco Masenello

Franco Masenello
Coordinatore IWS
Qualità dell'acqua: progetto di monitoraggio dell'intera rete idrica di Gruppo CAP
+ Le nuove Frontiere del Monitoraggio massivo della qualità dell’acqua con
tecnologia Israeliana
Palermo, 23 Marzo 2023
Con il patrocinio La partnership L’organizzazione tecnica

L’acqua: un bene fondamentale
al centro degli SDGs
gli obiettivi delle waterutilities
e il contributo BM e 2f

Obiettivo 6: Garantire a tutti la disponibilità e la gestione
sostenibile dell’acqua e delle strutture igienico-sanitarie
L’acqua: un bene fondamentale al centro degli SDGs:
Obietti waterutilities
• Accesso universale ed equo
all’acqua potabile
• Qualità dell’acqua
• Efficienza nell’utilizzo dell’acqua
• Gestione delle risorse idriche
integrata
• Protezione e risanamento degli
ecosistemi legati all’acqua
Contributo BM e 2f
• Supporto all’efficientamento del
servizio idrico con ritorni positivi
sul fronte della gestione
economica delle waterutilities
• Supporto al monitoraggio continuo
e alla definizione delle attività e dei
progetti di miglioramento della
qualità delle acque

Obiettivo 11: Rendere le città e gli insediamenti umani
inclusivi, sicuri, duraturi e sostenibili
L’acqua: un bene fondamentale al centro degli SDGs:
Obietti waterutilities
• Protezione e salvaguardia del
patrimonio naturale
• Riduzione impatti causati da
calamità, comprese quelle legate
all’acqua
• Riduzione dell’impatto ambientale
negativo delle città
• Attuazione di politiche integrate e
piani orientati all’inclusione,
all’efficienza delle risorse, alla
mitigazione e all’adattamento ai
cambiamenti climatici, alla
resistenza ai disastri
• Promozione e attuazione di una
gestione olistica del rischio di
disastri
Contributo BM e 2f
• Supporto alla gestione integrata e
predittiva delle reti fognarie e
acquedottistiche al fine di
anticipare e ridurre le perdite, le
rotture e i rischi idrici e
idrogeologici
• Supporto alla gestione efficace ed
efficiente della risorsa idrica al fine
di migliorarne gli standard di
qualità, riducendo i rischi di
scarsità

1. Introduzione
2. Panoramica generale rete di monitoraggio
3. Alcune applicazioni
4. Progetti sperimentali
5. Sviluppi futuri
Qualità dell'acqua: progetto di monitoraggio dell'intera rete
idrica di Gruppo CAP

Sistema di sorveglianza
acqua di falda
Impianti di
sollevamento
Impianti di
potabilizzazione
CAPTAZIONE ADDUZIONE POTABILIZZAZIONE DISTRIBUZIONE
Rete di adduzione Rete di
distribuzione
Sistema di ottimizzazione
del processo
Sistema di monitoraggio
acqua di rete
Centralina
multiparametrica
Sonda ad
immersione
Analizzatori
Analizzatori
Pannello con sonde
ottiche
Qualità dell'acqua: progetto di monitoraggio dell'intera rete
idrica di Gruppo CAP
Pannello con sonde
ottiche

Distribuzione territoriale della rete di monitoraggio
La rete di monitoraggio della qualità
dell’acqua, implementata da Gruppo
CAP a partire dal 2017, si estende su
tutto il territorio gestito (ATO Città
metropolitana di Milano).
La maggior parte della strumentazione
analitica è installata presso gli impianti
di potabilizzazione.

Sonda ad immersione Centralina multiparametrica Analizzatore colorimetrico Pannello con sonde ottiche
Tipologia strumenti installati
Tipologia strumento Parametri N. parziale N. totale
Sonde ad immersione PH, ORP, Ossigeno disciolto, livello, temperatura, conducibilità 1
104
CAPTAZIONE Livello 48
Livello, conducibilità, temperatura 55
Centraline multi-parametriche Torbidità, NO3, TOC, DOC, PH, ORP, T1 e T2 26 26
CAPTAZIONE-TRATTAMENTO- RETE
Analizzatori Cromo VI 7
25
CAPTAZIONE-TRATTAMENTO- RETE Cromo VI, NO2 13
NO2 5
Ottiche Colore, temperatura, torbidità 7
16
TRATTAMENTO- RETE Colore, temperatura, torbidità, TOC BOD COD, PH, Conducibilità 5
Nitrati, Nitriti, TOC 4
TOTALE STRUMENTI 171

Applicazione #1 - Monitoraggio generale della qualità dell’acqua
Comparto
elettrico e
trasmissione
dati
Display
Riduttore di
pressione
pH
Conducibilità
Torbidità
Filtro
autopulente Colore
TOC
Questa applicazione è generalmente utilizzata per il monitoraggio generale della qualità
dell’acqua sia in uscita dai grandi impianti (Centrale Via Rocca – Trezzo sull’Adda,
Centrale Casoni – San Colombano al Lambro) o lungo la rete di distribuzione
(Interconnessione I132 – Turbigo, CdA Bresso).
TORBIDITA’
TOC CONDUCIBILITA’ pH TEMPERATURA

INSTALLAZIONI

Applicazione #2 – Monitoraggio trattamento con solfato ferroso
Inquinante: Cromo (VI)
Trattamento: Dosaggio solfato ferroso (FeSO4) + filtrazione su sabbia (processo chimico-fisico di riduzione-coagulazione-filtrazione)
Parametri monitorati: Temperatura, colore, torbidità
Punto di controllo: Acqua trattata
CAPTAZIONE
TRATTAMENTO
RETE
La presenza di un pannello con sonde ottiche (T, colore, torbidità), accoppiato al monitoraggio del livello di solfato
ferroso (sensori di livello radar) consente di evidenziare eventuali malfunzionamenti e anomalie del trattamento (es:
sovradosaggio di solfato ferroso).
T, COLORE, TORBIDITA’

Applicazione #2 – Monitoraggio trattamento con solfato ferroso
TEMPERATURA
PORTATA COLORE TORBIDITA’ LIVELLO FeSO4
Colore
Comparto elettrico e
trasmissione dati
Torbidità

Off-topic: monitoraggio livelli falda
La rete di monitoraggio dei livelli falda
comprende più di cento punti di misura
distribuiti su tutto il territorio.
Alcuni di questi sono in condivisione con
ARPA Lombardia, a cui, mensilmente,
trasmettiamo i dati estratti dal nostro
sistema di Telecontrollo.
PIEZOMETRO
ON/OFF POMPA
INVERTER

Progetto sperimentale per l’installazione di una stazione di un pannello di misura
multi-parametrico alimentato da microturbine presso l’interconnessione I132 di
Turbigo
L’energia prodotta dalla microturbina alimenta, oltre che una RTU utilizzata per la trasmissione in continuo di dati, un
pannello di misura a basso consumo energetico con sonde ottiche per il monitoraggio dei parametri: pH, conducibilità
elettrica, temperatura, TOC e colore.
Dato il buon esito del progetto, è in fase di valutazione l’applicazione su larga scala del sistema microturbina-RTU-
Pannello di misura lungo la rete di distribuzione idrica.
pH
CONDUCIBILITA’ TORBIDITA’ TEMPERATURA
PRV+MIS DI PORTATA
MICROTURBINA
MONITORAGGIO QUALITA’

Progetto pilota per l’implementazione del sistema avanzato di automazione e
monitoraggio degli impianti di potabilizzazione a Trezzo sull’Adda e Cuggiono
Obiettivi del progetto:
• Avere un’analisi indicativa di eventuali difformità nella qualità
dell’acqua;
• Riduzione consumi gestionali (energetici e dosaggio
chemicals);
• Minor spreco della risorsa idrica (ottimizzazione C.L.);
• Implementazione logiche di manutenzione predittiva;
• Creare un DSS di supporto al gestore.
Strumenti installati:
❑Cuggiono – Impianto Via Giotto
• Sonda ad immersione (1);
• Centralina multiparametrica ingresso filtri a graniglia (2);
• Pannello sonde ottiche uscita filtri a graniglia (3).
❑ Trezzo sull’Adda – Centrale Via Rocca
• Sonda Redox valle dosaggio Ozono (4);
• Centralina multiparametrica ingresso filtri a graniglia (5);
• Pannello sonde ottiche uscita filtri a graniglia (6).
1
2
3
4
5
6
LIV, COND, T
NO3, TORB, pH,
T, ORP, TOC
TORB, COL, T
ORP
TORB, pH, COND
TORB, COL, T

Progetto pilota per il monitoraggio del parametro Nitrito
Il progetto ha come obiettivo lo studio
dello sviluppo del parametro nitrito
all’interno degli impianti di
potabilizzazione.
Il monitoraggio presso gli impianti è stato
reso possibile grazie all’installazione di
analizzatori colorimetrici a doppio
canale, per l’analisi in contemporanea di
acqua grezza e trattata. La frequenza di
analisi ad oggi impostata, consente di
avere una misura del nitrito ogni 4 ore.
Risulta evidente come il Nitrito sia
nettamente superiore all’interno delle
acque trattate rispetto alle acque grezze.
In fase di sviluppo la ricerca di
correlazioni tra la variazione di
concentrazione del parametro e la
temperatura. -4
-3
-2
-1
0
1
2
0
400
03/10/2022 00:00 05/10/2022 00:00 07/10/2022 00:00 09/10/2022 00:00 11/10/2022 00:00
Marcia
pompa
Nitrito
(ppb)
GREZZA TRATTATA POMPA

Sviluppi futuri
Proposte migliorative
Approccio modulare alle misure e correlazione tra loro dei diversi parametri misurati
Scopi del monitoraggio dei parametri
• rilevare ed identificare eventi o accadimenti che possano costituire
motivo di allarme e/o pericolo per la popolazione che utilizza l’acqua;
• poter rilevare ogni modifica significativa della matrice dell’acqua.
Come
?
Valutare le
variazioni dei
singoli parametri
chimico-fisici
Correlarli in modo
automatico
Correlare i dati
provenienti da più
stazioni di
monitoraggio
multiparametriche

Sviluppi futuri: LE NUOVE TECNOLOGIE STRUMENTALI ED I NUOVI APPROCCI AL
MONITORAGGIO MASSIVO DELLE RETI
Il mondo sta affrontando una crisi invisibile
Le informazioni sulla capacità dell’acqua e sulla sicurezza non fluiscono
in tempo reale, causando potenziali sviste che potrebbero portare ad
emergenze idriche e disastri.
Questa vulnerabilità è stata riscontrata numerose volte si nei Paesi in Via
di Sviluppo che nei Paesi Sviluppati.
La maggior parte delle soluzioni sono:

Sviluppi futuri: LE NUOVE TECNOLOGIE STRUMENTALI ED I NUOVI APPROCCI
AL MONITORAGGIO MASSIVO DELLE RETI

Sviluppi futuri: INFRASTRUTTURA PER MONITORAGGI MASSIVI FULL DETECTION

Sviluppi futuri:NuovoSensoreNSP1020
La tecnologia di Newsight, tramite un sensore di piccole dimensioni e con prezzo
competitivo, entra prepotentemente nel mondo della spettroscopia, precedentemente
utilizzata solo in un ambiente di laboratorio.
L'NSP1020 è lo stato dell’arte dell'architettura global shutter pixel, costituita da un
meccanismo CDS, che consente una sensibilità estremamente elevata mantenendo
bassi rumore e dissipazione di potenza.

Sviluppi futuri
Sensing-as-a-Service (Saas)
Gestione degli strumenti in tempo reale, rilevamento
multiparametrico, ML backed sensing
Monitoraggio continuo – Condition based
Monitoring (CbM)
Sistema con monitoraggio e aggiornamenti
costanti

Sviluppi futuri: Monitoraggio Massivo …logica del semaforo

Sviluppi futuri: LE NUOVE TECNOLOGIE STRUMENTALI ED I NUOVI APPROCCI AL
MONITORAGGIO MASSIVO DELLE RETI

Sviluppi futuri
Estensione dei progetti di intelligenza artificiale e di sistema microturbina-
RTU-pannello di misura su altri punti del sistema acquedottistico
Gestione e potenziamento parco sonde
Attivazione soglie di allarme EWS
Correzione errori
(es. affidabilità misure, comunicazione)
Sviluppo di un modello basato sulla teoria dei grafi per la
localizzazione di punti rete ottimali per il monitoraggio
dell’acqua all’interno della rete di distribuzione
Predisposizione di azioni in automatico in ottica di
ottimizzazione del processo (es: controlavaggio filtri)

IL DATO ALLA BASE DELLE DECISIONI
strumentazione attività di campo servizi ingegneria
waterutility
decisioni data driven
rilevazione e fornitura dati di qualità e supporto alle decisioni

COSA FACCIAMO [L’APPROCCIO]
collettamento
informazioni
da campo validazione
DATI
APPROCCIO DATA DRIVEN
collettamento
informazioni
da campo
self-service analisi data mining
istantanee medio periodo lungo periodo
Smart tools
Fruibilità
Dash board
Azioni
Criticità
Know how
Progettazione
Pianificazione
Autorizzazioni
Compliance
Strategie
Patterns ricorrenti
Modelli predittivi

Sviluppi futuri: LE PIATTAFORME SMART WATER MANAGEMENT

DSS Monitoraggio Reti
• Visione complessiva dello stato di funzionamento della rete e segnalazioni
anomalie importanti
• Comunicare una sintesi elaborata delle informazioni TLC su base
cartografica
• Veicolare l’informazione sullo stato della rete a livello aziendale
Realizzazione di middleware con accentratore
segnali/misure
Idrico - Misuratori di Portata/Pressione,
Livelli e Pompaggi, Manovre
Fognatura – Porta, Livelli, Sollevamenti,
Manovre (incluso allo stesso costo)
Efficientamento Rete – Monitoraggio Reti

Le decisioni data driven
«se non lo misuri, non lo gestisci
se non lo gestisci, lo subisci»
Dall’ingegneria delle ipotesi all’ingegneria del dato
Ad ogni livello, l’Organizzazione deve essere messa in
condizione di assumere decisioni consapevoli, perché
basate su dati certi e sostenute da una conoscenza
compiuta del reale andamento dei fenomeni idraulici,
anziché basandosi su ipotesi o sensazioni.
Il dato diventa così un reale e accessibile driver
decisionale strategico, integrato nell’organizzazione.
ing. Massimiliano Ferazzini
Direttore tecnico – settore progettazione e pianificazione territoriale BrianzAcque

Franco Masenello
masenello@bmtecnologie.it
Grazie per l’attenzione
Con il patrocinio La partnership L’organizzazione tecnica

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