SynergAqua
Le acque reflue urbane sono la risorsa di SynergAqua.
Introduzione iniziale
SYNERGAQUA™ è un sistema tecnologico intelligente, modulare e perfettamente chiuso, installabile come stadio tecnologico supplementare negli impianti di depurazione delle acque reflue esistenti. Il sistema mira a un trattamento delle acque reflue conforme al più rigoroso trattamento quaternario, ossia al quarto stadio di depurazione, con particolare attenzione al trattamento mirato dei micropollutants.
Il processo tecnologico di SynergAqua esamina la possibilità di una valorizzazione controllata e locale dell'acqua trattata, dell'energia e dei flussi secondari di materiali. La configurazione modulare si integra nell'infrastruttura esistente; pertanto, l'obiettivo dello sviluppo non è sostituire l'impianto di depurazione, ma completarlo con una fase tecnologica misurabile e validabile.
Principali caratteristiche tecnologiche
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- Trattamento quaternario a integrazione degli impianti di depurazione delle acque reflue esistenti
- Configurazione modulare e containerizzata
- Filter medium composito: biochar, alginite e biopolimero
- Pretrattamento con ozono e post-trattamento UV-C
- Esame del riutilizzo locale dell'acqua trattata, principalmente a fini irrigui
- Esame della valorizzazione dei flussi di materiali dei fanghi di depurazione e della biomassa locale
Perché è attuale
La direttiva (EU) 2024/3019 introduce requisiti graduali per il trattamento quaternario, basati sulle dimensioni e sul rischio, per il trattamento dei micropollutants presenti nelle acque reflue urbane. L'indirizzo normativo è chiaro: negli impianti di depurazione esistenti, il ruolo del quarto stadio di depurazione misurabile e validabile si sta progressivamente rafforzando.
Contesto normativo e stato di sviluppo
Lo sviluppo di SynergAqua è allineato a questa direzione tecnologica e normativa. È stato realizzato un prototipo funzionale sviluppato in collaborazione professionale con un'università. Le fasi di sviluppo successive riguardano l'ottimizzazione delle sfere filtranti composite, la validazione in laboratorio e la preparazione del pilot plant trial. Ogni fase del processo di sviluppo è collegata a punti di misurazione, confini del sistema e criteri di accettazione.
Schema del concetto
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- Fanghi di depurazione e biomassa locale
- Trattamento termico: biochar
- Mezzo filtrante composito
- Trattamento con ozono e UV-C
- Riutilizzo dell'acqua trattata
- Materia prima per ammendanti del suolo, dopo le verifiche
Processo tecnologico
SynergAqua è un sistema tecnologico decentralizzato e modulare, integrabile accanto agli impianti di depurazione delle acque reflue esistenti. Il processo inizia con la valutazione della qualità e del carico dell'acqua pretrattata. Su questa base è possibile definire il filter medium composito, il post-trattamento intensivo e il requisito di qualità dell'acqua necessario per l'uso previsto.
Il filter medium composito si basa su biochar, alginite e biopolimero, ottenibili mediante il trattamento dei flussi di materiali dei fanghi di depurazione e della biomassa locale. Il processo di filtrazione è completato da un post-trattamento mirato con ozono e UV-C. Le fasi tecnologiche sono rivolte al trattamento di micropollutants, residui farmaceutici e microplastiche, nonché al riutilizzo dell'acqua trattata per uno scopo definito.
Nei contenitori decentralizzati e modulari, l'acqua può essere trattata nel luogo in cui viene generata o utilizzata. La logistica connessa è limitata alla gestione del filter medium solido. Il sistema gestisce anche i flussi di materiali dei fanghi di depurazione e della biomassa locale: il fango inquinante in attesa di smaltimento diventa una nuova risorsa; al termine del processo si ottengono prodotti valorizzabili e acqua depurata, mentre il carico ambientale può essere ridotto in modo significativo.
Misurazione e validazione
Le prestazioni di SynergAqua devono essere valutate mediante l'esame congiunto della qualità dell'acqua, dell'esercizio, dei flussi residui e delle condizioni di conformità. L'esame del trattamento dell'acqua comprende i composti target, le concentrazioni in ingresso e in uscita, la stabilità e il piano di campionamento. La valutazione dell'esercizio include la misurazione della perdita di pressione, del consumo energetico, delle esigenze di manutenzione, della saturazione, della rigenerazione e della disponibilità.
Valutazione dell'esercizio e delle risorse
L'applicabilità del sistema in loco deve essere valutata in base alla linea tecnologica dell'impianto di depurazione esistente, all'integrabilità, alla gestione del filter medium, alla rigenerazione e alla logistica necessaria. Il confronto si basa sull'attuale base dei costi di esercizio, sulla qualità dell'acqua trattata, sulla disponibilità, nonché sul bilancio energetico e delle emissioni.
La valutazione della valorizzazione circolare dei materiali si basa sul bilancio di massa del trattamento termico congiunto dei fanghi e della biomassa, sul recupero dell'acqua e sulla successiva trattabilità del residuo solido. Le affermazioni relative al carbonio possono essere valutate esclusivamente sulla base di misurazioni verificate, metodologie accettate e dati verificabili in sede di audit.
Integrazione normativa e operativa
Il trattamento quaternario, la responsabilità estesa del produttore e una qualità dell'acqua comprovata per uno specifico uso previsto creano un contesto in cui le prestazioni tecniche e la dimostrabilità delle soluzioni di trattamento assumono particolare importanza. Nei punti finali minori o remoti, il costo dell'ampliamento, la gestione dei fanghi e la logistica possono giustificare l'esame di possibilità di trattamento supplementare in loco.
Preparazione della prova in impianto
La preparazione della prova in impianto inizia con la selezione del sito e del flusso d'acqua da trattare. Ne fanno parte la valutazione del carico, della tecnologia di trattamento esistente, dei flussi di fanghi e biomassa e della situazione autorizzativa.
Il piano di prova definisce i parametri target, la tecnologia di confronto, l'attuale base dei costi e le condizioni di sicurezza sul lavoro, salute e tutela dell'ambiente. Il successivo punto decisionale professionale consiste nella definizione del piano di prova dettagliato, della matrice delle responsabilità e del quadro di condivisione dei dati.
La scala del problema e la direzione del trattamento
Le acque reflue urbane possono contenere, anche dopo le fasi di depurazione convenzionali, micropollutants il cui trattamento richiede una fase tecnologica mirata. Tra questi possono rientrare residui farmaceutici, sostanze con effetto ormonale, composti di origine industriale e particelle di microplastiche. La loro presenza, concentrazione e possibilità di rimozione possono essere determinate sulla base di campionamenti in loco, analisi di laboratorio e misurazioni in impianto.
Le microplastiche e altri inquinanti persistenti possono accumularsi nei flussi d'acqua e di fanghi. Per questo, oltre al trattamento dell'acqua, occorre esaminare in un unico sistema verificabile anche il percorso di trattamento del filter medium, dei fanghi e dei flussi residui.
Supervisione digitale e ottimizzazione del processo
SybraHUB è un sistema digitale di supervisione e ottimizzazione del processo in fase di sviluppo. Il suo compito è collegare continuamente i dati sulla qualità dell'acqua, sull'esercizio e sui flussi di materiali, nonché supportare la regolazione fine dei processi tecnologici.
Il sistema può supportare la preparazione delle decisioni in loco sulla base dei risultati di misurazione, del consumo energetico, dello stato del filter medium e dei dati di esercizio. Le sue funzioni tecniche dettagliate e il quadro di gestione dei dati saranno completati sulla base di successivo materiale professionale.