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Durata: 2018 - 2021

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perFORM WATER 2030

Il progetto “Platform for Integrated Operation Research and Management of Public Water towards 2030” (PerFORM WATER 2030) consiste nella realizzazione di un centro di ricerca, dimostrazione e formazione per tecnologie di interesse per il Servizio Idrico Integrato (SII) concretizzato nella realizzazione di una piattaforma diffusa, fisicamente basata presso gli impianti di ricerca, sviluppo e dimostrazione di tecnologie e strumenti decisionali volti a garantire una sempre più efficace ed efficiente gestione del SII. La piattaforma proposta, unica nel suo genere non solo in Lombardia ma nell’intero Paese, ha l’obiettivo di affrontare le sfide attuali del SII, che comprendono, oltre alla fornitura costante di acqua ed effluenti di alta qualità, l’elevata produzione di fanghi, il recupero di risorse materiali ed energia, le emissioni in atmosfera di odori, aerosol e gas serra, i contaminanti emergenti, l'efficienza economica e l'accettabilità sociale. Ciò attraverso approcci multidisciplinari e il nertworking tra i partecipanti.

Capofila del progetto è Gruppo CAP che ha coinvolto 8 realtà industriali, 2 università e un istituto di ricerca, ognuno dei quali metterà a disposizione le proprie competenze tecniche in un contesto di contaminazione di idee, progetti e conoscenze specifiche. Tra le aziende partner: Genegis GI (sistemi informativi geografici), Hydep (acquaponica e recupero di idrogeno), MMI (modellistica e monitoraggio idrologico), Passavant Impianti (impianti trattamento acque), SEAM Engineering (realizzazione impianti in campo ambientale), SIAD (gruppo nel settore chimico), VEOLIA (trattamento delle acque municipali e industriali), VOMM (impianti per il trattamento e valorizzazione energetica dei fanghi). Il progetto prevede poi il coordinamento scientifico del Politecnico di Milano e la partecipazione dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca, dell’Istituto di Ricerca sulle Acque del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IRSA-CNR) e della Fondazione Politecnico di Milano.

L’iniziativa ha preso vita nelle 5 sedi dei 61 impianti di depurazione di Gruppo CAP, sviluppandosi nei seguenti ambiti di ricerca specifici mirati per ogni macro area:

  • LINEA ACQUA: controllo della qualità delle acque di approvvigionamento e ottimizzazione delle reti di distribuzione, ottimizzazione dei processi di trattamento delle acque reflue con tecnologie innovative per soddisfare i più stringenti limiti di qualità allo scarico. Monitoraggio di inquinanti emergenti ed emissioni in atmosfera.
  • LINEA FANGHI: riduzione della produzione dei fanghi di depurazione, valorizzazione termica dei fanghi e recupero di energia e materie prime.
  • LINEA RECUPERO ENERGIA E MATERIA: recupero di energia e materia all’interno degli impianti, upgrade del biogas a biometano; ottimizzazione delle operazioni di digestione anaerobica.
  • LINEA ACCETTABILITÀ SOCIALE ED ECONOMICA DELLE TECNOLOGIE attraverso il coinvolgimento degli stakeholder e analisi avanzate dei costi e della tariffazione.

Matteo Colle

AGENDA 2030

6.3 Entro il 2030, migliorare la qualità dell'acqua riducendo l'inquinamento, eliminando le pratiche di scarico non controllato e riducendo al minimo il rilascio di sostanze chimiche e materiali pericolosi, dimezzare la percentuale di acque reflue non trattate e aumentare sostanzialmente il riciclaggio e il riutilizzo sicuro a livello globale


13.1 Rafforzare la resilienza e la capacità di adattamento ai rischi legati al clima e ai disastri naturali in tutti i paesi


17.17 Incoraggiare e promuovere efficaci partenariati tra soggetti pubblici, pubblico-privati e nella società civile, basandosi sull'esperienza e sulle strategie di accumulazione di risorse dei partenariati


STRATEGIA NAZIONALE DI SVILUPPO SOSTENIBILE

PIANETA

II.3 Minimizzare i carichi inquinanti nei suoli, nei corpi idrici e nelle falde acquifere, tenendo in considerazione i livelli di buono stato ecologico dei sistemi naturali

PROSPERITÀ

IV.1 Incrementare l'efficienza energetica e la produzione di energia da fonte rinnovabile evitando o riducendo gli impatti sui beni culturali e il paesaggio

VETTORI DI SOSTENIBILITÀ

III.3 Assicurare sostenibilità, qualità e innovazione nei partenariati pubblico-privato

TEAM DI PROGETTO E SVILUPPO

Esterno:

Il Team esterno al Gruppo CAP è composto dalle seguenti aziende: Genesis GI (sistemi informativi geografici), Hydep (acquaponica e recupero di idrogeno), MMI (modellistica e monitoraggio idrologico), Passavant Impianti (impianti trattamento acque), SEAM Engineering (realizzazione impianti in campo ambientale), SIAD (gruppo nel settore chimico), VEOLIA (trattamento delle acque municipali e industriali), VOMM (impianti per il trattamento e valorizzazione energetica dei fanghi). Il progetto prevede poi il coordinamento scientifico del Politecnico di Milano e la partecipazione dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca, dell’Istituto di Ricerca sulle Acque del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IRSA-CNR) e della Fondazione Politecnico di Milano.

DESTINATARI

I soggetti destinatari sono tutti gli utenti della rete del servizio idrico integrato gestito dal Gruppo CAP.

Investimento
risorse interne

414,532 K€

Investimento
risorse esterne

483,906 K€

RISULTATI E MONITORAGGIO

Come inquadramento generale, il progetto ha permesso di raggiungere gli obiettivi stabiliti in fase di preparazione della proposta. Tutte le sperimentazioni previste sono state svolte, seppur alcune con la necessità di rivederne la pianificazione e la modalità di esecuzione, per mitigare alcune problematiche emerse durante lo svolgimento.

Si dettagliano di seguito gli obiettivi specifici, definiti in fase di scrittura della proposal, e la descrizione del loro raggiungimento:

  • Sviluppare e dimostrare a diverse scale (TRL4→TRL7) tecnologie e soluzioni di: trattamento delle acque e dei fanghi che massimizzino le efficienze depurative e valorizzano le possibilità di riuso e recupero, con ridotto consumo energetico e di reagenti, riducendo quindi l’impatto ambientali. In soli due casi il TRL di arrivo è stato inferiore alle aspettative di progetto e sono quelli delle attività legate all’Anammox a Freddo e all’Acquaponica, nelle quali, a causa di problematiche legate ai partner di riferimento, gli impianti pilota progettati non sono stati completati nei tempi previsti dal progetto, e la validazione si è limitata ad una scala di laboratorio, quindi comunque raggiungendo un TRL di 4. In tutti gli altri casi, gli impianti pilota costruiti e operati hanno permesso di ottenere validazioni a TRL tra il 6 e il 7. Particolarmente rilevanti, per il miglioramento dell’efficienza della depurazione delle acque, sono le esperienze di rimozione dei microinquinanti emergenti dalle acque reflue, o tramite assorbimento con carboni attivi o tramite ossidazione con ozono, entrambe dimostrate a TRL7.
  • Definire processi e sistemi sempre più efficienti ed eco-sostenibili, dal punto di vista economico e sociale, creando opportunità e sinergie tra le imprese del settore e gli enti ricerca ed approfondendo gli aspetti gestionali, normativi e tariffari. Per raggiungere questo obiettivo sono stati condivisi questionari specifici con varie figure gestionali di diverse società del settore idrico, sia in Italia che all’estero. Le domande sono state scelte in maniera da fornire il materiale per la definizione di linee guida e buone pratiche da applicare ai processi che regolano le decisioni strategiche, tenendo conto degli impatti sugli stakeholder.
  • Confrontare nuove tecnologie e soluzioni con quelle tradizionalmente usate negli impianti di depurazione, contribuendo a definire nuovi Benchmarks (Best Available Technologies e Best Advanced Tiers). Il progetto PerFORM Water 2030 ha utilizzato un duplice approccio al benchmarking delle tecnologie. Nel caso di tecnologie senza equivalenti rappresentativi sul mercato, come la rimozione di microinquinanti emergenti dalle acque reflue, sono state dimostrate e valutate due diverse tecnologie e, anche se l’analisi dei dati è ancora in corso, si può comunque già concludere che tra le due tecnologie, l’assorbimento su carboni attivi è maggiormente performante, a fronte di un costo operativo essenzialmente simile, con due diversi driver di costo (il consumo elettrico per la produzione di ozono in un caso e la fornitura di carbone attivo nel secondo). Nel caso invece del monoincenerimento dei fanghi essiccati, le prestazioni dell’impianto, in particolare sui limiti di legge delle emissioni, sono state comparate alle BAT esistenti: in questo ambito si segnala come alcuni parametri critici, come metalli pesanti (cadmio, mercurio) e diossine, siano stati mantenuti a livelli inferiori, anche di 10 volte, rispetto alle BAT esistenti, contribuendo quindi a segnalare questa specifica tecnologia di monoincenerimento, basata sull’utilizzo di una griglia mobile piana, come una nuova BAT nel settore.
  • Assicurare un processo di depurazione ottimale. Questo obiettivo si può considerare raggiunto in quanto le tecnologie sviluppate dedicate a questo aspetto hanno evidenziato prestazioni pienamente soddisfacenti (riduzione delle concentrazioni delle molecole scaricare in corpo idrico superiore al 95%). Un altro aspetto che rafforza il raggiungimento dell’obiettivo è legato ai potenziali miglioramenti nella gestione della linea fanghi, sia come minore produzione di fanghi sia come smaltimento tramite mono-incenerimento in maniera sostenibile.
  • Promuovere soluzioni legate alla protezione della qualità della risorsa idrica. L’obiettivo è stato raggiunto con particolare riferimento alle attività sviluppate nell’ambito del monitoraggio della qualità dell’acqua potabile, nella quale è stato sviluppato e validato un approccio modellistico per il monitoraggio dell’evoluzione della qualità chimico-fisica degli acquiferi di captazione. Questo aspetto è stato trattato nel progetto PerFORM Water 2030 con un grado di importanza elevato fin dalla concezione del progetto, avendo dedicato un Work Package separato a queste attività.
  • Sviluppare accorgimenti di riuso e di recupero di materiali ed energia per rispondere agli obiettivi di circular economy all’interno della gestione dell’acqua pubblica e della sua depurazione. L’obiettivo può considerarsi raggiunto in quanto, per quello che riguarda il recupero di materia, è stato sviluppato un nuovo approccio di processo per il recupero del fosforo dalle ceneri di mono-incenerimento dei fanghi di depurazione, ottenendo dei recuperi superiori all’80%. Nell’ambito invece del recupero energetico dai processi di depurazione, sono state diverse le attività che, nell’intorno del convenzionale processo di digestione anaerobica dei fanghi per produrre biogas, hanno apportato significativi miglioramenti, alcuni dei quali saranno già dalla fine del progetto implementati su scala reale da parte della Capofila CAP Holding all’interno dei propri impianti di depurazione. In particolare, il pretrattamento con ozonolisi dei fanghi ha evidenziato un potenziale aumento della produzione di biogas dell’ordine del 15-20%. Le attività di upgrading hanno validato due diverse strategie, una chimica per purificare il biogas prodotto a biometano, rendendo disponibile per stoccaggio e valorizzazione la CO2 rimossa, la seconda biologica, andando a convertire la CO2 prodotta nella digestione in ulteriore biometano. Infine, un approccio più impiantistico è stato sviluppato per implementare il recupero di calore dall’acqua emunta dagli acquiferi.
  • Garantire l’applicazione di tecnologie e strumenti avanzati che permettano di raggiungere obiettivi socialmente ed economicamente positivi, in accordo con i principi della PESTLE analysis e con le condizioni Politiche, Economiche, Sociali, Tecnologiche, Legali ed Ambientali (Environmental). Il progetto PerFORM Water 2030 ha riunito nel WP VEST varie tipologie di indagini, applicate alla gestione del servizio idrico, per fornire linee guida utili all’implementazioni di nuove soluzioni tecnologiche tenendo conto degli aspetti di accettabilità sociale e di fattibilità economica. Prendendo come esempio il monoincenerimento dei fanghi di depurazione, sono state svolte varie interviste con dirigenti tecnici e amministrativi di vari gestori idrici nazionali ed europei: dalle risposte ai questionari sottoposti, sono state sviluppate delle raccomandazioni per i gestori, ulteriormente validate con un secondo livello di coinvolgimento della capofila CAP Holding come esempio di gestore idrico con approccio innovativo.
  • Creazione di un network che valorizzi le infrastrutture esistenti e gli impianti pilota come volano sia delle attività di ricerca che delle attività di formazione di studenti (nazionali ed internazionali) ed operatori del settore. L’obiettivo può essere considerato raggiunto in quanto gli impianti pilota sono stati dei veri e propri siti di formazione di studenti laureandi e dottorandi sia per quello che riguarda le organizzazioni di ricerca, che per neo-assunti (con ad esempio modalità di apprendistato) per le imprese. È anche previsto che entro la fine del 2021, la capofila CAP Holding in collaborazione prima con il Politecnico di Milano e poi con gli altri partner, organizzi delle specifiche sezioni di formazione dedicate a professionisti del settore, con visite in campo ai vari impianti, focalizzandosi sulle 4 tecnologie sviluppate. Infine, è da sottolineare come il depuratore di San Giuliano Milanese Ovest, che ha ospitato la maggior parte degli impianti sviluppati, è stato dotato di un moderno laboratorio, riqualificando una vecchia palazzina non più utilizzata: questo laboratorio è servito a supporto delle sperimentazioni, aumentando ulteriormente le opportunità formative del personale coinvolte nel progetto.

COMUNICAZIONE

Il Gruppo CAP è attenta a portare avanti le iniziative di valorizzazione e comunicazione dei propri progetti in modo chiaro e trasparente.

Per valorizzare l'iniziativa, dopo il lancio del progetto, è stato ideato, progettato e realizzato un sito-web ufficiale "performwater2030.it". Sulla piattaforma è possibile conoscere nello specifico ogni macro-area dell'iniziativa, i partner aderenti e iscriversi alla newsletter per rimanere aggiornati sui contenuti del progetto.

Inoltre, sono stati realizzati cartelloni, targhe e totem, posizionati agli impianti dove hanno sede le sperimentazioni (San Giuliano EST e OVEST, Peschiera, Bresso, Idroscalo).

Il 23 settembre 2019, è stata realizzata la tavola rotonda “PerFORM WATER 2030, Attività in corso e strategie future" con lo scopo di raccontare le attività di sperimentazione dall'avvio del progetto.

Cap utilizza differenti canali per comunicare i propri progetti. Si possono trovare ulteriori informazioni sul sito-web, sui canali social, su stampa specialistica e riviste di settore.

Essendo i progetti di sostenibilità di fondamentale importanza per il Gruppo CAP, è possibile trovare, all'interno del Piano di Sostenibilità e del Bilancio di Sostenibilità, approfondimenti relativi a questo ed altri progetti portati avanti dall'azienda.