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Automazione del comparto biologico di un impianto di trattamento acque reflue civili a fanghi attivi, mediante sonde Ox-Redox con telegestione su cloud

Il presente lavoro è, in sintesi, il risultato di un’esperienza svolto nell'ambito di un corso di alta formazione finalizzata a ripartire, in un’ottica multidisciplinare e applicativa, le tecniche più innovative attinenti al trattamento dei reflui e relativo reimpiego irriguo della risorsa.

Uno dei limiti tecnici che ostacola la diffusione della best-practice del riutilizzo di acque reflue depurate è circoscritto nella difficoltà di gestire un processo di rimozione biologico, affinché mantenga l’efficienza costante nel tempo e sia sostenibile nelle interazioni con il sistema ambiente.
La gestione degli impianti di trattamento delle acque reflue rappresenta una scienza che ingloba nozioni d’impiantistica, idraulica, microbiologia, chimica-fisica ed elettro-meccanica, inoltre in virtù dei molteplici gradi di variabilità legati alla continua instabilità dei carichi e della natura degli scarichi, si può dire come tale scienza risulta ancora poco ammaestrata.
La ricerca industriale negli ultimi anni, ha proposto diverse soluzioni a tale problematica individuando due strade percorribili; da una parte, lo studio del fenomeno su scala pilota, con risultati deludenti vista la scarsa replicabilità su scala reale, e dall'altra attraverso l’installazione di "package" costituiti da sonde poste in campo e software in grado di governare le architetture di elaborazione dati e controllo.
Tale soluzione, seppur in grado di fornire segnali positivi verso il miglioramento delle efficienze di abbattimento inquinanti, rappresenta una metodologia con elevati oneri economici e giustificata solo nel caso di grandi stazioni di trattamento.
La metodologia proposta in questa attività di ricerca industriale, risponde all'esigenza generalizzata e diffusa nel territorio nazionale di contenere gli investimenti nel comparto strumentale, in quanto maggiormente presente la taglia medio - piccola delle stazioni di trattamento.
Nel dettaglio si mira a diffondere l'applicazione della ICT a servizio dell’ingegneria di processo degli impianti di trattamento dei reflui civili, attraverso un monitoraggio puntuale, costante e intensivo dei parametri chimico-fisici necessari a trarne considerazioni e correlazioni per indicare gli interventi richiesti da una gestione ordinaria e/o straordinaria dell’impianto.
Si realizza a tal fine, un sistema intelligente in grado di descrivere gli eventi storici dell’impianto ai fini di definirne, interpretando opportunamente i dati, gli algoritmi che ne governeranno il funzionamento.
In altre parole è stato realizzato un sistema di supporto alle decisioni che integra le nozioni provenienti dall'ingegneria di processo con gli elementi ad alto contenuto tecnologico racchiusi nelle tecnologie del telecontrollo e della gestione su piattaforma cloud.

La potenzialità di questo strumento utile alla ricerca per raggiungere risultati sperimentali di qualità e in poco tempo, è ascrivibile anche alla possibilità semplificata di integrare ulteriore strumentazione (revamping strumentale) non essendo regolamentata dalla logica dei "package" sopra citati.
Ribadendo quanto detto, una parte della sperimentazione ha riguardato la stabilizzazione del tenore di ossigeno del reattore biologico, e l’altra l’introduzione di un nuovo parametro di misura (ORP, potenziale di ossido-riduzione), come elemento di misura a tecnologia consolidata e a basso costo, per ottenere correlazioni sull'andamento del processo.

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2 Premessa Il presente elaborato rappresenta il documento finale relativo ad un progetto di ricerca sviluppato in collaborazione con Intesis s.r.l., nell’ambito del P.O.N. In.Te.R.R.A. 01_01480 intitolato “Innovazioni Tecnologiche e di processo per il Riutilizzo delle acque Reflue urbane e Agro- industriali ai fini della gestione sostenibile delle risorse idriche.” Il percorso di alta formazione alla base dell’attività prevista dal progetto di ricerca complessivo, si è articolato in due fasi differenti, una attraverso la formazione teorica orientata al trasferimento di competenze e conoscenze con approccio integrato e legato al concatenamento delle multidisciplinarietà, e l’altra tramite l’applicazione in un contesto reale (mondo aziendale) dei risultati della ricerca, come elemento d’incontro con le strategie aziendali nella conquista di un know-how spendibile sul mercato. La possibilità di cooperare in un contesto aziendale forte del proprio know-how, unito alla potenzialità di dialogare con i soggetti costituenti la partnership del P.O.N. In.Te.R.R.A. (soprattutto C.N.R. – I.R.S.A.) ha permesso l’avvicinamento all’assetto regionale ed alle dinamiche che ruotano attorno al tema “depurazione reflui e gestione sostenibile” sommando i benefici di una visione puramente aziendale alla ricerca scientifica. L’attività di stage oggetto del presente lavoro è stata finalizzata alla progettazione di applicativi software per raggiungere un target di ottimizzazione nella gestione del comparto biologico di uno specifico impianto di trattamento a servizio di un agglomerato urbano. Il progetto realizzato nel contesto aziendale ha dato il via ad un nuovo approccio d’indagine, focalizzato sulla predisposizione di metodiche di ricerca supportate da elementi ad alto contenuto tecnologico, tuttora assenti o poco presenti nella gestione del ciclo idrico ed, in particolare, nel comparto depurazione reflui. L’anello di giunzione tra il target ultimo del P.O.N. In.Te.R.R.A e il focus del lavoro di seguito illustrato è identificato nella fattibilità tecnica ed economica di spingere un territorio, quale la Puglia, al riutilizzo irriguo, solo dopo aver garantito il corretto funzionamento delle stazioni di trattamento, al momento gestite poco efficacemente. In altre parole si vuole descrivere in questa sede una metodica di supporto alla gestione dei siti di trattamento, trasferendo i concetti raggiunti dall’industria di processo, implementandoli nella complicata materia del trattamento reflui.

Tesi di Specializzazione/Perfezionamento

Autore: Pietro Difonzo Contatta »

Composta da 36 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 504 click dal 20/03/2014.

Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.