L’Early Warning System in acquedotto e il Water Safety Plan per la qualità dell’acqua erogata - Macro indicatore M3
1. WSP & EWS: Le esperienze
di Gruppo CAP
Dott. Geol. Maurizio Gorla – Cap Holding SpA
Mantova – 28 marzo 2019
2. WATER SAFETY PLAN: PERCHE’?
• Analisi e gestione dei rischi, sia dal pdv
quantitativo che qualitativo
• Prioritizzazione degli interventi
• Monitoraggio del sistema acquedotto nel
tempo
7. Decreto 31/2001 & 27/2002 (revoca DPR 236/88) - Acque
destinate al consumo umano
Decreto 174/2004 - Materiali in contatto con acque destinate a
consumo umano
Decreto 152/06 (revoca D.Lgs. 152/99) - Normativa ambientale
sulle acque, recepimento dir 2000/60/EC
DM 25/2012 - Apparecchiature di trattamento di acque destinate
a consumo umano in ambito domestico e pubblici esercizi
A livello regionale
D.D.U.O. 9 Luglio 2001 N.16544 - funzionamento dei S.I.A.N.
Linee Guida per l’organizzazione del controllo sulle acque destinate al
consumo umano e la gestione dei casi di non conformità
A livello nazionale
QUADRO NORMATIVO
8. Direttiva 98/83/CE D.Lgs. 31/2001
CONTROLLI
ESTERNI
ATS
CONTROLLI
INTERNI
GESTORE
Piani di autocontrollo
Piani autocontrollo
Obiettivi
verifica dei requisiti di potabilità ai punti di immissione
verifica dei requisiti di potabilità lungo la rete di distribuzione
Contenuto
Criteri di definizione delle reti di monitoraggio
(Identificazione dei punti di controllo)
Gli schemi di controllo
(Associazione tra frequenza di monitoraggio
e modello analitico)
Dove controllo?
Quando controllo?
Cosa controllo?
D.Lgs. 2 febbraio 2001, n. 31 – ex Direttiva 98/83/CE
10. Approccio predittivo di valutazione e gestione del rischio, basato
sull’analisi preventiva, sull’adozione di misure e sul controllo
dell’efficacia dei provvedimenti adottati
Piano di Sicurezza
dell’Acqua (PSA o WSP)
Approccio
retrospettivo,
basato sulla
sorveglianza
OGGI
IERI
Introduzione del termine entro il quale gli stati membri dovranno prevedere all’interno
delle legislazioni nazionali l’obbligatorietà da parte dei Gestori del SII di implementare e
adottare Piani di Sicurezza dell’Acqua: 2 anni
DIRETTIVA 2015/1787
13. 13
Laboratori a
rete
Tele-
controllo
DA UNA SERIE DI AZIONI… … A UN APPROCCIO INTEGRATO
Risk Assessment &
Risk Management
Piano investimenti e
programmi di
manutenzione
straordinaria/ordinaria
Piano dei controlli in
campo e di laboratorio
WATER SAFETY PLAN
Stakeholder Engagement
VERSO UN APPROCCIO INTEGRATO
20. MODELLO CONCETTUALE: BASE DELLA RICERCA
Pic modello
GROUNDWATER
MANAGEMENT
AVAILABLEDATA
AND REFERENCES
MONITORING
NETWORK AND
STRATEGY
CONCEPTUAL
MODEL REFINEMENT
COMMUNICATION
AND RESULT
TRANSFER
RESULTEVALUATION
FIELD
SURVEYS AND
MEASUREMENTS
DATA CHECK AND
ANALYSIS
POLICY,
REGULATORY
ACTIONS AND
DECISIONS
21. CONOSCENZA GEOLOGICA 2D-3D
Analisi geostatistica
Individuazione delle
superfici limite degli
acquiferi
Modello 3D del
sottosuolo
FEFLOW®
Modello numerico
di flusso e trasporto
Model builder/Phyton
22. # Evento pericoloso Pericolo associato
1 Fenomeni meteorologici eccezionali (alluvioni, gravi periodi di siccità, ecc.) Cambiamenti repentini della qualità delle acque, aumento della richiesta, riduzione della disponibilità della risorsa idrica
2 Clima e variazioni stagionali
Variazioni stagionali della qualità delle acque, riduzione della disponibilità della risorsa idrica, fioriture algali, aumento della
concentrazione di tossine, modifiche dell’odore
3 Geologia e conformazione del territorio in cui è situata la risorsa idrica Presenza nelle acque di sostanze naturali potenzialmente dannose
4 Attività agricole nei pressi della risorsa idrica
Contaminazione microbiologica dovuta a dispersione o stoccaggio di liquami o letame, contaminazione chimica dovuta all’utilizzo
di sostanze per il trattamento delle colture, contaminazioni dovute all’utilizzo di fertilizzanti
5 Allevamenti di bestiame nei pressi della risorsa idrica Contaminazioni microbiologiche e da nitriti, antiparassitari
6 Presenza di animali al pascolo e animali selvatici Contaminazioni microbiologiche e da nitrati
7 Attività di acquacoltura Contaminazioni dovute all’utilizzo di mangimi e pesticidi
8 Presenza di foreste nei pressi della risorsa idrica
Attività di abbattimento possono provocare fenomeni di sedimentazione nei bacini idrici - incendi boschivi possono provocare
contaminazioni da idrocarburi policiclici aromatici - contaminazioni da pesticidi
9 Presenza di industrie (anche siti dismessi e abbandonati) Contaminazione chimica, microbiologica e radiologica, perdita della disponibilità della risorsa idrica
10 Acque reflue da insediamenti urbani
Possibile contaminazione microbiologica - sversamento di sostanze potenzialmente pericolose per la salute umana – scarico da
troppo pieno delle acque piovane con una potenziale contaminazione microbiologica
11 Presenza di impianti di trattamento a monte del punto di presa Aumento della torbidità – contaminazione chimica e microbiologica
12 Trasporti
Trasporti su strada - perdite (pesticidi agenti chimici, sostanze radioattive) - trasporti ferroviari - perdite (pesticidi, sostanze
radioattive) - trasporti aerei - perdite (sostanze organiche)
13 Utilizzi ricreativi Contaminazione microbiologica
14 Mattatoi Contaminazione chimica (disinfettanti..) Organica (residui della macellazione) e microbiologica
15 Attività estrattive (miniere e cave) Contaminazione da metalli pesanti, e sostanze esplosive, incremento della torbidità, altri agenti chimici, sostanze radioattive
16 Accessi non controllati alla risorsa idrica o al punto di captazione Contaminazione microbiologica
17
Infrastrutture inadeguate al punto di captazione (mancata impermeabilizzazione di un pozzo,
chiusure non a tenuta)
Contaminazione di natura chimica e microbiologica
18 Stoccaggio di rifiuti
Ingresso di percolati nella falda o in pozzi non impermeabilizzati, possono causare contaminazioni di natura chimica e
microbiologica
19
Presenza di centrali idroelettriche, di impianti nucleari (reattori, centri di stoccaggio di combustibile
nucleare e/o di scorie nucleari)
Possibili variazioni della qualità delle acque - contaminazioni dovute a fuoriuscite di oli dovuti alla presenza di generatori. Possibili
contaminazioni da uranio e radionuclidi artificiali
20 Opere di drenaggio, dragaggio possono causare fenomeni di sedimentazione Fenomeni di sedimentazione – aumento torbidità - possibili contaminazioni da sostanze presenti nei sedimenti
21 Formazione di sedimenti all’interno del sistema di pompaggio Aumento della torbidità, contaminazione chimica e microbiologica, diminuzione della disponibilità della risorsa
22 Presenza di specie infestanti (alghe, mitili) Blocco dei sistemi di pompaggio, indisponibilità della risorsa idrica
23 Accumulo di fanghi nei serbatoi di acqua Contaminazione chimica e microbiologica
24 Danneggiamento dei serbatoi di acqua Contaminazione chimica e microbiologica
25 Atti di vandalismo/terrorismo Contaminazione deliberata della risorsa idrica, sospensione dell’utilizzo della risorsa
26 Disastri nucleari/ambientali Contaminazioni da sostanze radioattive, perdita della disponibilità della risorsa idrica
A. CAPTAZIONE
17
Infrastrutture inadeguate al punto
di captazione
Contaminazione di natura chimica e
microbiologica
21
Formazione di sedimenti all’interno
del sistema di pompaggio
Aumento della torbidità, contaminazione chimica e
microbiologica, diminuzione della disponibilità della
risorsa
3
Geologia e conformazione
dell’acquifero da cui è prelevata la
risorsa idrica
Presenza nell’ acqua grezza sollevata di sostanze
naturali e/o inquinanti in concentrazioni molto
elevate
IDENTIFICAZIONE PERICOLI ED EVENTI PERICOLOSI
23. # Evento pericoloso Pericolo associato
27
Infiltrazioni di acque superficiali in falda o sorgenti sprovviste di dispositivi di filtrazione per Cryptosporidium, fonti di approvvigionamento di acque superficiali
sprovviste di dispositivi di filtrazione per Cryptosporidium
Contaminazione microbiologica (es. agenti biologici con forme di resistenza, virus)
28 Impianti di trattamento sottodimensionati Immissione in rete di acqua non trattata, contaminazione chimica e microbiologica
29 Mancanza di funzionamento di uno o più stadi dei trattamenti (interruzione della corrente, assenza di comunicazione, sovraccarico di tensione) Immissione in rete di acqua non trattata, contaminazione chimica e microbiologica
30
Cattiva gestione e/o cattiva manutenzione dell’impianto di Coagulazione/Flocculazione/ Chiarificazione, sovraccarico dell’impianto, variazioni chimico-fisiche
dell’acqua
Trasporto di flocculanti, contaminazione chimica e microbiologica
31 Crescita di alghe nei chiarificatori Intasamento dei filtri, compromissione della qualità dell’acqua
32 Chiarificatori con danni strutturali Ingresso di agenti chimici/microbiologici nell’acqua in uscita dall’impianto di trattamento
33 Pre-trattamenti inadeguati (mancata chiarificazione) Inadeguata rimozione del particolato
34 Processi di controllo inadeguati per la filtrazione (assenza di monitoraggio della torbidità) Inadeguata rimozione del particolato o di contaminanti specifici
35 Elevato flusso di acqua Inadeguata rimozione del particolato
36 Filtri intasati Inadeguata rimozione del particolato
37 Insufficiente capacità filtrante Inadeguata rimozione delle particelle
38 Composizione inappropriata dei filtri Inadeguata rimozione delle particelle o di un determinato contaminante
39 Manutenzione del filtro scarsa o assente (presenza di crepe o bolle) Inadeguata rimozione delle particelle o di un determinato contaminante
40 Regime inadeguato di lavaggio in controcorrente (es. la lunghezza del ciclo inadeguata, guasto della pompa, perdita del materiale filtrante) Inadeguata rimozione del particolato
41 Riattivazione dei filtri a sabbia senza un adeguato periodo di maturazione Inadeguata rimozione delle particelle o di un determinato contaminante
42 Raggiungimento del punto di breakthrough dei filtri (diminuita rimozione di oocisti di Cryptosporidium) Contaminazione microbiologica
43 Acqua di controlavaggio nell’impianto di trattamento Aumento della torbidità
44 Intasamento o rottura delle membrane nei trattamenti di filtrazione su membrana Filtrazione assente o insufficiente, immissione in rete di acqua non adeguatamente trattata
45 Mancato funzionamento/spegnimento dell’impianto di disinfezione (clorazione, UV) casuale o dovuto alla manutenzione Assenza di disinfezione, immissione in rete di acqua non adeguatamente trattata
46 Assenza di sistemi di commutazione negli impianti di disinfezione (dosaggio di cloro, UV) in caso di avarie o durante la manutenzione Disinfezione inadeguata, immissione in rete di acqua non trattata
47 Mancanza di sistemi di allarme in caso di guasto di apparecchiature di disinfezione Assenza di disinfezione, immissione in rete di acqua non adeguatamente trattata
48 Dosaggio del cloro non adeguato al flusso Disinfezione inadeguata
49 Presenza di apparecchiature e dispositivi elettrici in grado di rilasciare PCB (grandi trasformatori, unità di rifasamento e ad olio interruttori) Contaminazione da PCB
50 Atti di vandalismo Contaminazione deliberata presso l’impianto di trattamento
51 Perdite dai serbatoi di stoccaggio delle sostanze chimiche e serbatoi di carburante Contaminazione chimica dell’acqua immessa in rete
52 Sovradosaggio di sostanze chimiche a causa di uno scarso sistema di controllo Contaminazione chimica
53 Interruzione di fornitura elettrica Mancato funzionamento dei trattamenti, contaminazione chimica e microbiologica, interruzione del flusso idrico
54 Lotti deteriorati di sostanze chimiche - trattamenti inadeguati Immissione in rete di acqua non adeguatamente trattata
55 Alluvioni/eventi climatici eccezionali Perdita di funzionalità o limitazione di impianti di trattamento
56 Incendi esplosioni Perdita di funzionalità o limitazione di impianti di trattamento
57 Utilizzo di materiali e trattamenti chimici non approvati e reagenti chimici con insufficiente grado di purezza Contaminazione dell’acqua in uscita dall’impianto di trattamento
58 Rotture della strumentazione di controllo del processo di trattamento Interruzione del trattamento, trattamento inefficace, messa in distribuzione di acqua non adeguatamente trattata
59 Interruzione della funzionalità della telemetria Trattamenti inefficaci, messa in distribuzione di acqua non adeguatamente trattata
60 Accesi non controllati alla risorsa idrica o al punto di captazione Contaminazione microbiologica
61 Infrastrutture inadeguate Contaminazione di natura chimica e microbiologica
B. TRATTAMENTO
37 Insufficiente capacità filtrante Inadeguata rimozione dei contaminanti
38 Composizione inappropriata dei filtri
Inadeguata rimozione di un determinato
contaminante
48
Dosaggio del cloro non adeguato al
flusso
Disinfezione inadeguata
53 Interruzione di fornitura elettrica
Interruzione del flusso idrico, contaminazione
chimica e microbiologica
IDENTIFICAZIONE PERICOLI ED EVENTI PERICOLOSI
24. # Evento pericoloso Pericolo associato
62 Rottura delle tubazioni di acqua Contaminazione chimica e/o microbiologica
63 Fluttuazioni della pressione e/o del flusso idrico e/o fornitura intermittente Infiltrazione di acqua contaminata in rete, distacchi di biofilm
64 Malfunzionamenti nei sistemi automatici di apertura/chiusura delle valvole
Inversione del flusso idrico, contaminazione chimica e/o
microbiologica
65 Utilizzo di materiali non approvati Contaminazione chimica
66 Connessioni non autorizzate Contaminazione da riflusso
67 Perdite dai serbatoi di servizio Introduzione di contaminanti
68 Accesso non protetto ai serbatoi di servizio Contaminazione
69 Atti di vandalismo Contaminazione o interruzione della fornitura
70 Suoli contaminati
Contaminazione dell’acqua di approvvigionamento in presenza di
tubatura danneggiata contaminazione chimica e microbiologica
71 Presenza di tubazioni in piombo Contaminazione da piombo
72 Tubazioni in plastica Contaminazione dovuta allo sversamento di solventi e oli
73 Eccesiva presenza di disinfettante e sostanza organica Formazione di sottoprodotti di disinfezione
74 Carenza di disinfettante residuo Contaminazione microbiologica
75 Inadeguata manutenzione del sistema di tubazioni Ingresso di contaminanti
76 Perdite/tubature intasate /malfunzionamento delle pompe e delle valvole Ingresso di contaminanti
77 Intermittenza della fornitura idrica Ingresso di contaminanti
78 Operazioni di lavaggio e risanamento di reti Accumulo di depositi
79 Assenza di valvole di non ritorno Possono provocare contaminazioni dell’acqua nella rete pubblica
80 Accessi aperti alle riserve Contaminazione chimiche e microbiologiche
C. DISTRIBUZIONE/EROGAZIONE
79 Assenza di valvole di non ritorno Contaminazione dell'acqua pubblica di rete
62 Rottura delle tubazioni di acqua Contaminazione chimica e/o microbiologica
63
Fluttuazioni della pressione e/o del flusso idrico
e/o fornitura intermittente
Infiltrazione di acqua contaminata in rete,
distacchi di biofilm
65 Utilizzo di materiali non approvati Contaminazione chimica e/o microbiologica
66 Connessioni non autorizzate Contaminazione da riflusso
IDENTIFICAZIONE PERICOLI ED EVENTI PERICOLOSI
25. Grado di probabilità
Insignificante
(senza impatto o con
impatto insignificante)
Minore
(impatto poco
significativo)
Moderata
(es. non conformità di
tipo organolettico)
Grave
(non conformità a valori
di legge o di riferimento)
Molto grave
(effetti gravi/catastrofici
sulla salute)
Raro
(es. 1 volta ogni 5 anni)
1 2 3 4 5
Improbabile
(es. 1 volta all'anno)
2 4 6 8 10
Moderatamente probabile
(es. 1 volta al mese)
3 6 9 12 15
Probabile
(es. 1 volta a settimana)
4 8 12 16 20
Quasi certo
(es. 1 volta al giorno)
5 10 15 20 25
Grado < 6 6-9 10-15 > 15
Classificazione basso medio alto molto alto
Gravità delle conseguenze
CRITERIO UTILIZZATO: matrice di rischio
VALUTAZIONE DEL RISCHIO
26. 1. RISCHIO INFRASTRUTTURALE SPECIFICO
2. RISCHIO ANALITICO
Creazione di un
1° data base
- Individuazione dei vari tipi di
eventi pericolosi
- Predisposizione delle check-
list infrastrutturali
- Sopralluoghi degli impianti
- Compilazione delle check-list
- Validazione dei punteggi
- Serie storica dei dati analitici
di laboratorio
- Calcolo del fattore R di
rilevabilità secondo il
metodo FMEA e 95°
percentile
- Analisi dei dati di produzione e dei
consumi DIM
- Analisi di PGT
- Analisi fenomeni inquinamento
- Modelli di simulazione – GIS
- Analisi dei guasti e disservizi
Creazione di scenari
predittivi
Definizione della matrice di rischio
che assegna un punteggio di rischio
ad ogni singola infrastruttura
analizzata:
• Rischio basso
• Rischio medio
• Rischio alto
• Rischio altissimo
Creazione di un
2° data base
Ridefinizione delle frequenze di
campionamento sulla base dei
seguenti elementi:
1. fattore di rilevabilità
2. tipologia infrastrutturale
3. esigenze gestionali trattamenti
Definizione della vulnerabilità di
sistema:
• Vulnerabilità bassa
• Vulnerabilità media
• Vulnerabilità alta
Piano di manutenzione
finalizzato alla
riduzione del rischio:
elenco e priorità degli
interventi presso gli
impianti di captazione,
trattamento, accumulo
e distribuzione
• Piano dei prelievi e
gestione delle non
conformità
• Implementazione
sistema di EW
Piano degli investimenti
finalizzato alla riduzione
della vulnerabilità di
sistema
3. RISCHIO DI SISTEMA
SISTEMA DI ANALISI DEL RISCHIO
28. WSP: DA OBBLIGO A OPPORTUNITA’
Sperimentata l’importanza di fare sistema
Individuata la chiave di lettura per pianificare
attività e assegnare priorità
Modulabile, integrabile con altre azioni di
salvaguardia e controllo (i.e. EWS)
33. SPECTRO::LYSER
Parametri* Range di
misura
Risoluzione Accuratezza Soglie di
rilevabilità
Torbidità da 0.0 a 0.10
FTU
0.01 FTU +/- 0.02 FTU 0.01 FTU
NO3 da 0.0 a 90
mg/l
25 ppb +/- 5 ppb 25 ppb
TOC** da 0.0 a 20
mg/l
5 ppb +/- 1 ppb 5 ppb
* Suggeriamo anche la misura dell’UV254, parametro tipico da inquinamento organico
**Il Carbonio Organico Totale (TOC) secondo il D. Lgs. 31/2001 non è dichiarato un valore massimo ammissibile bensì esso
non deve riportare “variazioni anomale”, inoltre non è necessario monitorare questo parametro per approvvigionamenti
d'acqua inferiori a 10.000 m 3 al giorno.
L’EWS di Gruppo CAP
Misure on-line di: TOC - NO3 – TSS - TORBIDITA’ +
CONTAMINANTI TOSSICI + PESTICIDI + IMPRONTA
DIGITALE DELL’ACQUA (FINGER PRINT) intesa come
spettro dell’assorbimento dell’acqua realizzati con
sonde spettrometriche.
Percorso ottico minimo 35 mm, max 100
mm a seconda dei valori di TOC-NO3 che
caratterizzano i vari pozzi.
Vita tipica delle lampade 12 anni.
34. pH::lyser
Parametri Range di misura Risoluzione Accuratezza
PH 0...14 pH 0,01 pH 0,1 pH
Compensazione automatica Temperatura nel campo 0 +90°C
L’EWS di Gruppo CAP
Il sensore pH è un elettrodo polimerico allo
stato solido non poroso e senza perdita. Il sensore pH::lyser necessita
di circa 2 tarature all’anno.
La vita stimata dell’elettrodo
Redox::lyser è di circa 1,5
anni, del sensore nella sua
complessità 5 anni.
35. REDOX::LYSER
Parametri Range di misura Risoluzione Accuratezza
ORP -2.000...+ 2000 mV 1 mV +/- 10 mV
Compensazione automatica Temperatura nel campo 0 +90°C
L’EWS di Gruppo CAP
Il sensore Redox è un elettrodo polimerico allo
stato solido non poroso e senza perdita. Il sensore Redox::lyser necessita
di circa 2 tarature all’anno.
La vita stimata dell’elettrodo
Redox::lyser è di circa 1,5 anni,
del sensore nella sua
complessità 5 anni.
36. L’EWS di Gruppo CAP
265 mm
Misura di livello multiparametrico a
battente idrostatico con integrata la
misura di temperatura e conducibilità
elettrica.
Misura Livello
Range Risoluzione Accuratezza
Definiti tra
20-70-210 mt
(altre scale da definire in
fase d’ordine)
1 mm +/- 0,1 %
Misura di conducibilità
con sensore a quattro elettrodi in grafite
Range Risoluzione Accuratezza
0…60.000 mS/cm 0,1 mS/cm +/- 1%
Misura Temperatura
Range Risoluzione Accuratezza
0…50 °C 0,01 °C 0,01 °C
Condizioni di Funzionamento:
Temperatura: 0°…+50°C
Pressione: max 300 psig / 20 bar
37. L’EWS di Gruppo CAP
MISURE COLORIMETRICHE
Parametri
Range
di misura
Risoluzione Accuratezza
Soglie di
rilevabilità
NO2 0..100 ppb 0,5 ppb 0,5 ppb 0,5 ppb
CR6 0…100 ppb 0,5 ppb 0,5 ppb 0,5 ppbIl metodo più comunemente
implementato nell'analizzatore è
quello conforme alla metodica IRSA
CNR 3150.
Il metodo si basa sullo sviluppo del
colore conseguente alla reazione tra
cromo VI e difenilcarbazide con
conseguente formazione di un
composto colorato rosso-violetto la
cui assorbanza viene misurata a 525
nm.
Colorimetro con dettaglio del compartimento elettrico
Caratteristiche specifiche dell’analisi CR6
38. Manual cleaning unnecessary because of automatic
cleaning device by pressure air or rotating brush
No re-calibration after eventual initial matrix adaptation
Check of accuracy
for compliance monitoring and reporting: monthly
other applications: quarter-yearly
No field serviceable parts
Typical lifetime of Xenon lamp > 10 years continuous
operation
Factory service (check and cleaning) recommended after
3 years of operation, ensures lifetime >10 years
Maintenance and Service
The spectro::lyser family
39. Presentazione a cura di:
Maurizio Gorla
www.gruppocap.it
maurizio.gorla@gruppocap.it
Grazie per
l’attenzione!