Le campagne di campionamento condotte fino al mese di agosto 2017 hanno mostrato valori di abbattimento al limite inferiore dei valori giudicati soddisfacenti nell’ambito sperimentazione, ovverosia LR pari a 1 ± 0,4; per tale motivo è stato possibile concludere che la disinfezione con acido peracetico nelle idrovore ha avuto un’efficacia modesta e molto variabile, al limite dell’accettabilità.
In base ai risultati ottenuti si è ritenuto che i valori di abbattimento notevolmente variabili nel tempo, e spesso estremamente esigui, siano connessi ad una significativa variabilità della contaminazione batterica in arrivo; infatti, un sistema di controllo predittivo basato sulla sola portata, come quello utilizzato nella prima parte della sperimentazione nell’ambito delle idrovore, assicura un livello di efficacia soddisfacente nel momento in cui le concentrazioni di microrganismi entranti presentino variazioni limitate nel tempo, condizione che non è garantita nel caso oggetto di studio.
Pertanto, per la prosecuzione della sperimentazione nelle idrovore, è stato scelto di incrementare il dosaggio di PAA e contestualmente di passare all’utilizzo di un sistema di controllo in retroazione basato sulla concentrazione di acido peracetico residuo. L’aumento del dosaggio è stato ritenuto necessario al fine di incrementare l’entità della
Log Reduction, ritenuta insufficiente per garantire il raggiungimento degli obiettivi
prestabiliti nell’ambito della sperimentazione. In conseguenza a tale aumento di dosaggio è stato possibile optare per una regolazione in retroazione in base al PAA residuo; infatti un incremento di agente disinfettante dosato garantisce valori di PAA residuo non più inferiori alla soglia di rilevabilità dello strumento utilizzato e, quindi, misurabili con precisione ed affidabilità soddisfacenti.
In particolare è stato scelto di adottare una regolazione in retroazione “ad inseguimento” di un valore di PAA residuo pari a 0,75 mg/l. La soglia di allarme di acido peracetico residuo
7 Risultati
88 in vasca è stato fissato ad 1 mg/l, mentre la soglia di allarme di portata massima dosata è stata fissata a 25 l/h. Nello specifico, la regolazione “ad inseguimento” viene gestita dall’elettronica di controllo dell’analizzatore automatico di PAA installato negli impianti, mentre le soglie di allarme, con immediato arresto della pompa dosatrice, vengono gestite dal sistema di telecontrollo. Inoltre sono stati impostati gli intervalli di misura del PAA residuo, assunti pari a 5 minuti tra una misura e la successiva; la breve durata di tale intervallo garantisce, infatti, una ottimale regolazione in retroazione, scongiurando la presenza di eccessive pendolazioni del valore di PAA residuo effettivamente ottenuto.
I risultati ottenuti in seguito all’adozione del nuovo sistema di controllo hanno mostrato un sensibile miglioramento. Per l’idrovora di Via Fratti viene riportato, in figura 7.4, l’andamento degli indicatori batterici e della LR per l’intero periodo di studio; è possibile osservare abbattimenti logaritmici elevati, dell’ordine di 1 log per E. coli e 2 log per Enterococchi intestinali, coincidenti con le date 7 e 9 agosto, vale a dire nei giorni in cui è stata effettuato il passaggio alla regolazione in retroazione.
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Figura 7.4 Andamento degli indicatori batterici e abbattimento logaritmico relativi al periodo analizzato
(dal 11/04 al 09/08)
L’idrovora di Villa Luporini è stata oggetto di monitoraggio per un periodo di tempo più lungo rispetto all’idrovora di Via Fratti; ciò ha permesso di ottenere risultati più esaustivi. A tal proposito si riportano, in figura 7.5, i grafici relativi alle campagne di campionamento effettuate nel periodo 07/08-12/10:
7 Risultati
90
Figura 7.5 Andamento degli indicatori batterici e abbattimento logaritmico relativi al periodo analizzato
(dal 07/08 al 12/10)
Nel complesso, i valori medi di LR ottenuti nell’idrovora di Villa Luporini sono stati pari a 0,61 ± 0,78 per E. coli e 0,42 ± 0,39 per Enterococchi intestinali. Tali valori tendono ad aumentare ulteriormente (1,10 ± 0,54 per E. coli e 0,67 ± 0,25 per EI) nel momento in cui vengono esclusi i risultati dei campionamenti eseguiti fino al 30 agosto, i quali, plausibilmente, sono connessi a problematiche che meritano appropriati approfondimenti.
Inoltre si ritiene opportuno riportare le stime dei dosaggi medi effettivi nell’ambito della regolazione in retroazione. Infatti, essendo questa basata sul valore di PAA residuo, risulta necessario garantire una concentrazione di dosaggio sufficientemente elevata, in modo da ottenere i livelli di residuo desiderati, tenendo conto dei consumi dell’agente disinfettante dovuti alla presenza di ulteriori sostanze ossidabili, oltre a quelli necessari per assicurare l’efficacia antimicrobica.
L’analisi dei dati del mese di agosto 2017, ovverosia del periodo che ha visto l’introduzione della regolazione in retroazione basata sul PAA residuo, ha permesso di stimare i dosaggi effettivi, il cui valore medio è risultato pari a 20 mg/l. Tale concentrazione è stata ottenuta dosando una quantità giornaliera di prodotto mediamente pari a 100 litri. Quest’ultimo valore risulta significativo soprattutto se confrontato con i consumi di acido peracetico relativi al periodo iniziale della sperimentazione, vale a dire durante l’utilizzo del controllo predittivo; infatti, in quel caso, il valore medio di prodotto dosato è stato pari a 4 litri giornalieri.
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8 Conclusioni
Nell’ambito del controllo della contaminazione microbica atto a garantire la salvaguardia della balneabilità nella riviera apuo-versiliese, la sperimentazione della disinfezione con acido peracetico si pone come “azione prioritaria di immediata attivazione” all’interno dell’Accordo di Programma (Decreto del 7 ottobre 2014 numero 148).
La scelta di questo particolare agente disinfettante è legata essenzialmente alla facilità d’uso, al suo ampio spettro d’azione e soprattutto all’assenza di sottoprodotti tossici e di fenomeni di bioaccumulo. Inoltre l’acido peracetico è stato impiegato nell’ambito della disinfezione di acque superficiali nelle foci dei fossi Fiumetto e Motrone nel corso degli anni 2005, 2006, 2007, 2008, mostrando una capacità di abbattimento della carica batterica soddisfacente.
In particolare, nella prima fase di sperimentazione, è stato eseguito uno studio particolarmente approfondito nei riguardi dell’efficacia del trattamento di disinfezione con PAA nell’ambito di due idrovore presenti nel tratto terminale del Fosso dell’Abate, l’idrovora di Via Fratti e l’idrovora di Villa Luporini. Queste, infatti, rappresentando dei sistemi confinati, hanno consentito un miglior controllo delle variabili; inoltre il loro studio ha permesso di prendere come riferimento per il trattamento la disinfezione di scarichi piuttosto che di acque naturali, per le quali sono disponibili in letteratura un minor numero di informazioni. Il dosaggio di acido peracetico è stato avviato, nel primo periodo della sperimentazione, optando per un sistema di controllo predittivo in grado di basare il dosaggio stesso sull’elaborazione dei valori di portata liquida in ingresso.
In seguito ai campionamenti pre-opera ed alla definizione dei punti di prelievo all’interno del tratto terminale del Fosso dell’Abate, ed in special modo a monte e a valle delle idrovore al fine di valutare l’efficacia della disinfezione, è stata avviata una prolungata ed accurata fase di messa a punto del dosaggio. Nel corso di questa fase sono emerse alcune criticità significative; infatti si è ritenuto necessario modificare il protocollo di campionamento nell’impianto di Villa Luporini e, parallelamente, nella stazione di Via Fratti, è stato scelto un punto di prelievo a monte dell’idrovora maggiormente rappresentativo della contaminazione in ingresso.
8 Conclusioni
92 Inoltre, la verifica di congruità relativa alle quantità di acido peracetico effettivamente dosato in funzione della portata calcolata dal sistema di telecontrollo, ha permesso di individuare la presenza di alcune inesattezze ed ha consentito, contestualmente, di realizzare un algoritmo di calcolo capace di eliminare tali imprecisioni, garantendo, in tal modo, un dosaggio di PAA basato sulla portata in arrivo corretto. Tale operazione ha richiesto uno studio approfondito delle due idrovore, durante il quale è stato necessario definire la totalità delle caratteristiche degli impianti utili all’elaborazione. Il nuovo algoritmo di calcolo è stato implementato, quindi, nel sistema di telecontrollo al fine di eliminare le inesattezze riscontrate.
Tuttavia, nonostante l’analisi e la risoluzione delle problematiche sorte durante il periodo iniziale di sperimentazione, le campagne di campionamento hanno mostrato valori di Log
Reduction notevolmente variabili, ed un abbattimento logaritmico medio inferiore al
valore minimo giudicato soddisfacente, pari a 1 ± 0,4. Ciò ha portato all’adozione di un incremento di dosaggio di PAA e, conseguentemente, al passaggio ad una regolazione in retroazione sulla base della concentrazione di acido peracetico residuo.
Questi provvedimenti hanno permesso di ottenere un sensibile aumento dei valori di abbattimento logaritmico medio, per cui, per la continuazione della sperimentazione nell’ambito delle due idrovore studiate è stato deciso di proseguire impiegando un sistema di controllo in retroazione basato sul PAA residuo.
Il raggiungimento di risultati soddisfacenti nelle idrovore in termini di abbattimento della carica batterica e di innocuità per l’ecosistema acquatico del Fosso dell’Abate permetterà il passaggio alla seconda fase della sperimentazione, la quale prevede l’utilizzo dell’agente disinfettante all’interno dei corsi d’acqua. Nell’ambito del dosaggio in alveo, inoltre, è già stato previsto l’impiego di un sistema di controllo predittivo basato sulla portata, che non esclude, tuttavia, nel caso in cui i valori di Log Reduction si rivelassero non soddisfacenti e i risultati ecotossicologici confortanti, un eventuale aumento del dosaggio con successivo passaggio ad una regolazione in retroazione in base al PAA residuo, ugualmente a quanto fatto per le idrovore di Via Fratti e Villa Luporini.
Infine, si ritiene necessario rimarcare che l’intera sperimentazione non è considerata una soluzione definitiva al problema della contaminazione microbiologica delle acque dei tre
93 fossi studiati, ma va intesa come un rimedio temporaneo ed eccezionale in attesa della realizzazione degli adeguamenti strutturali necessari per risolvere in maniera definitiva il problema dell’inquinamento nella riviera apuo-versiliese.
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