Webinar 07/05/2024 | Nuova Direttiva Europea sulle acque reflue municipali

Nuova Direttiva
Europea sulle acque
reflue municipali:
tutto quello che devi
sapere per la
rimozione dei
microinquinanti

INDICE
01_ Introduzione
02_ Quadro normativo di riferimento
03_ Tecnologie & casi di studio per la rimozione efficace dei
microinquinanti
● MBR in combinazione con carbone attivo in polvere (PAC);
● Ozono in combinazione con adsorbimento su carbone attivo;
● Ozono in combinazione con MBBR;
● Chiariflocculazione accelerata e carbone attivo in polvere
(PAC).
04_ Q&A

Quasi 42 milioni
di megawattora di
ENERGIA
prodotti
63 milioni
di tonnellate di
RIFIUTI trattati
IL GRUPPO VEOLIA
NEL MONDO
113 milioni
di persone
rifornite di
ACQUA potabile
Nord
America
7,5%
Francia &
rifiuti
speciali
EU
21,4%
milioni di
fatturato
dipendenti
€45.351 218.000
Italia, Africa
& Medio
Oriente
7,1%
Asiapacific
10%
Totale
Penisola
iberica &
America
Latina
9,8%
*Tutti i dati fanno riferimento al 2023
Camilla Tronti
Europa
del Nord
8,9%
Europa
dell’Est e
centrale
(Francia
esclusa)
25%
Water
Technologies
10,4%

Veolia Water
Technologies
I nostri team progettano e forniscono impianti di
trattamento per l’acqua potabile o per le acque reflue,
nonché apparecchiature più piccole standardizzate per il
trattamento acque per clienti municipali e industriali. Veolia
Water Technologies offre anche una gamma di servizi
(prodotti chimici, audit, manutenzione, digitale, etc) per
supportare tutte le esigenze di gestione degli impianti di
trattamento delle acque.
Il nostro team fornisce soluzioni tecnologiche
e servizi per rendere le risorse efficienti e
sostenibili.
È formata da diverse aziende specializzate nel
trattamento acque.
Camilla Tronti

3 >100 M€ >200
>500
Uffici in
Italia
di fatturato
(2023)
Dipendenti
Clienti nel 2023
*I dati fanno riferimento all’anno 2023
VEOLIA WATER TECHNOLOGIES
IN ITALIA
Camilla Tronti
Veolia Water è organizzata attraverso
diverse divisioni: Projects, Products,
Service, Chemical & Monitoring
Solutions e I&T (channel partners) per
fornire soluzioni standard o su misura a
seconda delle esigenze dei propri clienti

Quadro
normativo di
riferimento

Dalla 91/271/CEE alla proposta 2022/0345/COD
Situazione attuale e prossimi step
Luca Quadri
1. 26 ottobre 2022: la Commissione europea propone la revisione della direttiva 91/271/CEE per affrontare 3 principali sfide
rimanenti
a. Inquinamento residuo da fonti urbane: impianti compresi tra 1000 e 2000 a.e. , acque meteoriche, valori limite
datati rispetto alla tecnologie disponibili
b. Allineamento al Green Deal europeo: riduzione gas effetto serra, riduzione impatto energetico, gestione fanghi
circolare
c. Governance insufficiente/disomogenea: principio “chi inquina paga”, monitoraggio e digitalizzazione
2. 10 aprile 2024: il Parlamento europeo approva il testo in prima lettura (35 articoli, 8 allegati)
3. Prossimi mesi: ultimo passaggio legislativo (non sono attese variazioni del testo), poi pubblicazione in gazzetta e
30 mesi di tempo per recepire a livello nazionale

Articolo 11
Neutralità Energetica
Luca Quadri
1. Audit energetici obbligatori ogni 4 anni per impianti e reti fognarie
a. Entro il 2028 per impianti >100 000 a.e.
b. Entro il 2032 per impianti compresi tra 10 000 e 100 000 a.e.
c. Fine di identificare misure per ottimizzazione energetica
d. Produzione di biogas
2. Obiettivo: Entro il 2045 neutralità energetica dei gestori tra consumo e rinnovabile prodotta (in-loco o altrove) a
livello nazionale!
a. deroghe previste per limitate percentuali di acquisto di energia da fonti rinnovabili

Articolo 6
Trattamento Secondario
Luca Quadri
trattamento delle acque reflue urbane mediante un processo […] che riduce la materia organica biodegradabile proveniente dalle acque reflue urbane
- Impianti tra 1000 e 2000 a.e → entro il 2035 trattamento secondario
- Limiti BOD5
< 25 ppm o minima 70-90%
- Limiti COD (125 ppm) o TOC (37 ppm)
- Deroghe consentite (fino a 10 anni) oppure trattamento meno spinto (40% rimozione) per 20 anni
Il carico di un agglomerato espresso in a.e. va calcolato sulla base del carico medio settimanale massimo generato in tale agglomerato nel
corso dell'anno escludendo situazioni meteorologiche inconsuete, quali quelle dovute a piogge abbondanti.
1 a.e. (carico giornaliero) = 60g BOD5/day

Articolo 7
Trattamento Terziario
Luca Quadri
trattamento delle acque reflue urbane mediante un processo che riduce l'azoto e/o il fosforo ivi presenti
- Impianti > 150 000 a.e. → 30% terminati nel 2033 e entro il 31.12.2039 tutti (entrambi P-tot = 0.5
ppm, N-tot = 8 ppm oppure 90% e 80% abbattimento)
- Impianti compresi tra 10 000 a.e. e 150 000 a.e (solo zone sensibili) → 20% entro il 31.12.2033 e
100% entro 31.12.2045 (P-tot = 0.7 ppm oppure N-tot = 10 ppm. In alternativa percentuali di
riduzione 87,5 e 80%)
- Deroghe consentite (fino a 8 anni), oppure reflui utilizzati per irrigazione agricola sono esclusi ma
inclusi nel calcolo affluente

Articolo 8
Trattamento Quaternario
Luca Quadri
trattamento delle acque reflue urbane mediante un processo che riduce un ampio spettro di microinquinanti ivi presenti
- Impianti > 150 000 a.e. → primi impianti terminati nel 2033 e entro il 31.12.2045 tutti
- Impianti tra 10 000 e 150 000 a.e. (solo aree a rischio) → primi impianti terminati nel
2033 e entro il 31.12.2045 tutti
- Dimensionamento “sulla portata di tempo asciutto” per almeno 6 sostanze
- > 80% rimozione globale rispetto al carico dell’affluente
- > 80% CAPEX e OPEX coperti dal principio “chi inquina paga” → entro 3 anni
dall’entrata in vigore gli Stati Membri devono garantire responsabilità dei produttori
farmaceutici e cosmetici

Articolo 8
Trattamento Quaternario
Luca Quadri
trattamento delle acque reflue urbane mediante un processo che riduce un ampio spettro di microinquinanti ivi presenti
- Impianti > 10 000 a.e. → primi impianti terminati nel 2033 e entro il 31.12.2045 tutti
- Dimensionamento “sulla portata di tempo asciutto” per almeno 6 sostanze
- > 80% rimozione rispetto al carico dell’affluente
- > 80% CAPEX e OPEX coperti dal principio “chi inquina paga” → entro 3 anni
dall’entrata in vigore gli Stati Membri devono garantire responsabilità dei produttori
farmaceutici e cosmetici

Tecnologie &
casi di studio per
la rimozione
efficace dei
microinquinanti

Soluzioni Veolia per il trattamento dei Microinquinanti
Schemi di Processo
Massimo De Marco
Influent
Pretreatment BioTank w PAC Membrane Tank
Effluent
PAC
MBR in combinazione
con PAC

Schemi di Processo
Massimo De Marco
Influent
Pretreatment BioTank Secondary
Clarifier
Ozone system Filtration
Effluent
Influent
Effluent
PAC
Ossidazione con
Ozono + filtrazione
MBR in combinazione
con PAC

Schemi di Processo
Massimo De Marco
Influent
Clarifier
Effluent
Influent
Effluent
PAC
Ossidazione con
Ozono + filtrazione
MBR in combinazione
con PAC
Influent
Clarifier
Ozone system MBBR
Effluent Ossidazione con
Ozono + MBBR

Schemi di Processo
Massimo De Marco
Influent
Clarifier
Effluent
Influent
Effluent
PAC
Ossidazione con
Ozono + filtrazione
MBR in combinazione
con PAC
Influent
Clarifier
Ozone system MBBR
Effluent Ossidazione con
Ozono + MBBR
Chiariflocculazione
accelerata + PAC
Influent
Clarifier
PAC Contactor PAC Clarifier
Effluent
PAC

PAC + MBR
Il Principio
Massimo De Marco
Consiste nella combinazione di un processo MBR con l’adsorbimento su Carbone Attivo in Polvere (PAC)
● Facile da installare e operare
● >80% rimozione dei microinquinanti
● Rimozione microplastiche e batteri
● Rimozione inquinanti per via fisica
● No formazione di sottoprodotti indesiderati
● Non sono necessari ulteriori step di trattamento
● MBR fornisce una qualità superiore dell’effluente
● PAC dosato direttamente nel reattore biologico
● PAC fornisce una maggiore capacità di
rimozione dei microinquinanti
MBR

Caso Studio
Nordkanal WWTP – Applicazione PAC-MBR su scala reale
Massimo De Marco
Località: Kaarst, Germany
Partners: Erftverband, ISA-RWTH Aachen
Capacità: 1.875 m3
/h (MDF)
Durata: 1 linea in esercizio 2019-2021
4 linee in esercizio 2021-2022
RISULTATI
● dosaggio: 7- 10 mg PAC/ L per ottenere una rimozione
media pari a 80 % sui Microinquinanti di riferimento
● effetti collaterali rispetto alle linee MBR di riferimento senza
dosaggio PAC:
○ nessun effetto sull’integrità della membrana
○ migliore filtrabilità dei fanghi (riduzione di TTF ed EPS)
○ aumento dei solidi trascurabile

PAC + MBR
Peculiarità e costi operativi
Massimo De Marco
SOMMARIO
● Il PAC-MBR è simile all'MBR standard per quanto
riguarda i costi di investimento e operativi, l'unica
differenza è l'aggiunta del dosaggio di PAC
● Costi di investimento:
○ unità di dosaggio/miscelazione, sistema stoccaggio
● Costi operativi:
○ Consumo elettrico trascurabile
○ Consumo PAC: 7-15 mg/L
Altri benefici o potenziali vantaggi
● Migliore disidratabilità dei fanghi con
conseguente riduzione dei costi di smaltimento
che superano la produzione extra di fanghi
derivante dall'aggiunta di PAC (dimostrato presso
Nordkanal)
● Miglioramento della qualità degli effluenti per
COD e ammoniaca (dimostrato presso
Nordkanal)
● Potenziale risparmio energetico per l'aerazione
del processo
● Potenziale riduzione del foaming
● Potenziale riduzione frequenza dei lavaggi
chimici per la pulizia delle membrane
OPEX calcolato assumendo prezzo del PAC di 1950 EUR/ton

Ozono + Filtrazione a sabbia
Caratteristiche e Costi gestionali
Massimo De Marco
● Filtro a sabbia usato per la rimozione
dei sottoprodotti di trasformazione.
● Efficienza di rimozione dipende dal
dosaggio di O3
e mediamente > 80%
● OPEX dipendono dal dosaggio di
ozono e dal controlavaggio del filtro
OPEX 2,2-2,7 cent €/m3
con dosaggio O3
di 0.4-0.6 g O3
/g DOC
OPEX calcolato assumendo Prezzo dell’energia di 0,10 EUR/kWh

Ozono + Filtrazione a sabbia
Caso Studio: ARA Neugut (CH)
Massimo De Marco
WWTP
● Primo impianto in Svizzera con trattamento quaternario in esercizio dal 2014
● Ozono a monte dei filtri a sabbia esistenti
● 150 000 PE
● Portata: 15.000-55.000 m3
/d
Ozono
● 2 generatori Ozonia CFV-5 (11 kg O3
/h)
● 1 Distruttore catalitico
● 106 Diffusori a bolle fini
Risultati
● >80% rimozione media sui microinquinanti (pesticidi e contaminanti organici)
● Dosaggio ozono controllato attraverso la misura del delta UV
● Dosaggio O3
ottimizzato: 0,4 g O3
/ g DOC consumo specifico di energia ~ 0,021 kWh/m³ di acqua trattata

Ozono + GAC
Caratteristiche e Costi gestionali
Massimo De Marco
● La combinazione di O3
e adsorbimento con
carbone attivo può essere vantaggiosa ma ha costi
gestionali superiori alla combinazione di O3
con
filtrazione a sabbia o MBBR.
● I PFAS, ad esempio, sono estremamente difficili da
ossidare, tuttavia vengono efficacemente adsorbiti
nel carbone attivo. Combinando O3
e GAC il
trattamento può consentire la rimozione di PFAS e
metalli pesanti.
Prezzo GAC di 1950 EUR/ton
OPEX: 3,8 cent €/m3
con dosaggio O3
di 0,2 g O3
/g DOC + 10 g GAC/m3
con dosaggio O3
di 0,1 g O3
/g DOC + 14 g GAC/m3

Ozono + GAC
Caso Studio: ARA Altenrhein (CH)
Massimo De Marco
WWTP
● Trattamento quaternario in esercizio dal 2019
● 120 000 PE
● Portata: 40.000 m3
/d
Ozono
● 2 generatori Ozonia M4 (5.6 kg O3
/h)
● Bacini reazione: 2 x 365 m3
● HRT: 13 min (alla Qmax)
Filtrazione GAC
● 2 linee - 4 filtri per linea
● 47 m2
per filtro – 1.5 m altezza GAC
● da 15 a 40 min EBCT (Empty Bed Contact Time)
Risultati
● 93% rimozione media sulle 12 sostanze di riferimento
● Ottimizzazione del dosaggio ozono dall’iniziale 0.3 a 0.1 g O3
/ g DOC

Ozono + MBBR= eXenO3
TM
Il principio
Giovanni Bellotti
PRINCIPIO
Accoppiamento sinergico di due tecnologie di
rimozione MIE per beneficiare della sinergia: ozono
(ossidazione efficace dei composti organici) e
trattamento biologico (rimozione composti organici e
tossicità “a basso costo operativo”)
I biofilm danno una migliore degradazione dei
composti mediamente e difficilmente biodegradabili

Giovanni Bellotti
eXenO3
TM
si basa sulla ben nota soluzione MBBR (più di 1400 referenze nel
mondo) e su un supporto del biofilm brevettato.
In tale specifico reattore MBBR il biofilm attivo cresce su un supporto, in cui le
condizioni specifiche di processo favoriscono la crescita di microrganismi a lenta
crescita in grado di rimuovere i composti recalcitranti; il fatto che tali organismi
siano mantenuti nel reattore consente di avere dei tempi di permanenza del fango
più lunghi rispetto ai sistemi convenzionali.
Tale tecnologia è performante, robusta e compatta, con bassi costi operativi ed un
ridotto impiego di reagenti chimici.
Il costo operativo dell’utilizzo di tale tecnologia si attesta su 1,7 - 2,1
centesimi di euro / m3
, considerando una dose specifica di O3
pari a 0,4 -
0,6 g O3
/ g DOC ed assumendo un prezzo dell’energia pari a 0,10 Euro /
kWh
AnoxKTM
Z carrier
AnoxKTM
5 carrier
Ozono + MBBR = eXenO3
TM
Peculiarità e costi operativi

Giovanni Bellotti
Ozono + MBBR
Caso studio: Warburg (D) - Descrizione Impianto
WWTP
● 70 000 PE
● Portata Media Impianto: 800 m3
/h (trattamenti secondari) / 240 m3
/h
(trattamento terziario Ozono + MBBR)
● Data avviamento impianto Ozono + MBBR: 2016
Ozono
● Dosaggi testati: 0,3 - 0,5 - 0,7 gO3
/ g DOC
MBBR
● Tipologia carrier: AnoxKaldnes

Giovanni Bellotti
Ozono + MBBR
Caso studio: Warburg (D) - Risultati

Chiariflocculazione accelerata + PAC= Actiflo CarbTM
La tecnologia
Giovanni Bellotti
PRINCIPIO
● La rimozione MIE viene effettuata mediante adsorbimento
su PAC (carbone attivo in polvere)
● La separazione del PAC avviene mediante processo
chimico-fisico di chiariflocculazione accelerata
● Due elementi ricircolati: il PAC e la microsabbia
● Il fiocco appesantito dalla microsabbia consente una
sedimentazione rapida ed efficiente.
150 μm
Prezzo PAC di 1950 EUR/ton, Prezzo coagulante di 250 EUR/ton, Prezzo
polielettrolita 2700 EUR/ton, Prezzo Microsabbia 200 EUR/ton
con dosaggio PAC di 7 mg/l
con dosaggio con dosaggio PAC di 15 mg/l

Caso di studio: PerformWater2030 - Descrizione attività
Giovanni Bellotti
PECULIARITA’
● Partenariato fra enti gestori (CAP - Capofila), Enti di ricerca, Imprese private con l’obiettivo di realizzare un centro di
ricerca / dimostrazione / formazione di tecnologie di interesse per il servizio idrico integrato - Cofinanziato da Regione
Lombardia
● Progetto di ricerca “Rimozione MIE” con tecnologia Actiflo Carb con i seguenti partner:
● Periodo attività di ricerca: 2018 - 2021
● MIE ANALIZZATI

Caso di studio: Risultati - composti target
Giovanni Bellotti

Caso di studio: Risultati - tossicità
Giovanni Bellotti

Tecnologie per la rimozione efficace dei microinquinanti
Confronto costi operativi
Giovanni Bellotti
0,4
gO
3
/gDOC
20
gGAC/m
3
7
gPAC/m
3
15
gPAC/m
3
0,6
gO
3
/gDOC
0,2
gO
3
/gDOC
+
10
gGAC/m
3
7
gPAC/m
3
15
gPAC/m
3
0,1
gO
3
/gDOC
+
14
gGAC/m
3
0,6
gO
3
/gDOC
0,4
gO
3
/gDOC

Soluzioni per il trattamento dei Microinquinanti
Punti di forza e debolezza
Giovanni Bellotti
PAC+MBR
VANTAGGI:
● Facile
implementazione su
MBR esistente;
● Footprint ridotto;
● Elevata qualità
effluente;
● Rimozione di batteri e
microplastiche;
● Assenza di
sottoprodotti.
PUNTI DI ATTENZIONE:
● CAPEX elevati se
MBR non esistente;
● MIE trasferiti nel fango
di supero;
● Rimozione MIE solo su
composti adsorbibili.

Giovanni Bellotti
PAC+MBR OZONO + SF
VANTAGGI:
● Facile
implementazione su
MBR esistente;
effluente;
microplastiche;
● Assenza di
sottoprodotti.
VANTAGGI:
● Soluzione
consolidata;
● Semplicità di
trattamento.
MBR non esistente;
di supero;
● Efficienza di
rimozione legata
unicamente al
dosaggio di ozono;
● Eventuale
produzione di
sottoprodotti;
● Footprint.

Giovanni Bellotti
PAC+MBR OZONO + SF OZONO + GAC
VANTAGGI:
● Facile
implementazione su
MBR esistente;
effluente;
microplastiche;
● Assenza di
sottoprodotti.
VANTAGGI:
● Soluzione
consolidata;
● Semplicità di
trattamento.
VANTAGGI:
● Doppio stadio di
trattamento;
● Elevata efficienza
rimozione;
● Efficace contro
PFAS e metalli
pesanti.
MBR non esistente;
di supero;
● Efficienza di
rimozione legata
unicamente al
dosaggio di ozono;
● Eventuale
produzione di
sottoprodotti;
● Footprint.
PUNTI DI
ATTENZIONE:
● OPEX superiori;
● Footprint.

Giovanni Bellotti
PAC+MBR OZONO + SF OZONO + GAC OZONO + MBBR
VANTAGGI:
● Facile
implementazione su
MBR esistente;
effluente;
microplastiche;
● Assenza di
sottoprodotti.
VANTAGGI:
● Soluzione
consolidata;
● Semplicità di
trattamento.
VANTAGGI:
trattamento;
rimozione;
● Efficace contro
PFAS e metalli
pesanti.
VANTAGGI:
trattamento;
rimozione;
● Bassi OPEX
● Eliminazione, no
trasporto
MBR non esistente;
di supero;
● Efficienza di
rimozione legata
unicamente al
dosaggio di ozono;
● Eventuale
produzione di
sottoprodotti;
● Footprint.
PUNTI DI
ATTENZIONE:
● OPEX superiori;
● Footprint.
● Eventuale produzione
di bromati;
● Footprint.

Giovanni Bellotti
PAC+MBR OZONO + SF OZONO + GAC OZONO + MBBR ACTIFLO CARB
VANTAGGI:
● Facile
implementazione su
MBR esistente;
effluente;
microplastiche;
● Assenza di
sottoprodotti.
VANTAGGI:
● Soluzione
consolidata;
● Semplicità di
trattamento.
VANTAGGI:
trattamento;
rimozione;
● Efficace contro
PFAS e metalli
pesanti.
VANTAGGI:
trattamento;
rimozione;
● Bassi OPEX
● Eliminazione, no
trasporto
VANTAGGI:
● Bassi consumi
energetici;
● Rimozione sinergica
del Fosforo.
MBR non esistente;
di supero;
● Efficienza di
rimozione legata
unicamente al
dosaggio di ozono;
● Eventuale
produzione di
sottoprodotti;
● Footprint.
PUNTI DI
ATTENZIONE:
● OPEX superiori;
● Footprint.
● Eventuale produzione
di bromati;
● Footprint.
● Utile filtrazione a
valle in funzione del
destino finale;
● Rimozione MIE solo
su composti
adsorbibili;
● MIE trasferiti al
fango.

ELGA LABWATER
DOMANDE?
Camilla Tronti

info.italia@veolia.com
Grazie per
l’attenzione!

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