217 Ingegneria dell’Ambiente Vol. 6 n. 3/2019
IdA
Pubbliredazionale
La gestione degli impianti di depura-zione richiede una particolare attenzio-ne dal punto di vista ambientale e dei costi di gestione e della formazione e aggiornamento del personale addetto. Per tale motivo viene qui presentato il sistema SCADA CID particolar-mente indicato per i consorzi di ge-stione degli impianti di depurazione comunale.
Negli impianti di depurazione, bio-logici in particolare, è fondamentale la tempestività nel riscontrare disfun-zioni dovute a cause improvvise, dati i lunghi tempi di risposta per il rista-bilirsi delle condizioni di funziona-mento a regime.
Il CID Ing Ventura Srl di Brescia opera dal 1979 nel settore della de-purazione delle acque reflue occu-pandosi della progettazione, esecu-zione e gestione degli impianti. Con l’esperienza acquisita il CID ha
con-seguito il Brevetto Europeo riguardante l’invenzione di un nuovo principio per la rilevazione in continuo dei pa-rametri nelle acque, utilizzato nella produzione e com-mercializzazione delle sonde e dei sistemi Supervisory
Control and Data Acquisition (SCADA) per le acque nei complessi industriali, civili e consortili.
Con l’esperienza quarantennale il CID è stato pioniere nella ricerca di sistemi di controllo remoto e parametriz-zazione delle variabili chiave di processo, al fine di otti-mizzare la gestione in termini di affidabilità e riduzione dei costi, garantendo il controllo delle acque in uscita, nel rispetto delle leggi e dell’ambiente.
I principali vantaggi sono i seguenti:
• buona attendibilità delle concentrazioni dei parametri comparate alle analisi di laboratorio;
• manutenzione economicamente conveniente; • taratura programmata eseguibile dal personale tecnico
addetto alla gestione dell’impianto;
• informazioni dei parametri di processo e disfunzioni disponibili in cloud in tempo reale da qualunque di-spositivo mobile;
• durata di vita di almeno cinque anni dopo il periodo di garanzia (come previsto dai GPP – Green Public Pro-curement, Criteri UE per gli acquisti verdi della pub-blica amministrazione in materia di AEE apparecchia-ture elettriche ed elettroniche utilizzate nel settore sa-nitario).
La caratteristica innovativa del sistema di rilevazione
CIDè il non utilizzo di reagenti ma un sistema di ela-borazione basato sulla machine learning, tramite l’ap-prendimento dei dati forniti da saltuarie analisi di labo-ratorio per la rielaborazione statistica o a reti neurali degli input ricevuti ogni 2 secondi, mediante misurazione spettroscopica della radiazione oltre-il-visibile (infra-rosso) diffusa nell’acqua tramite le fibre ottiche della sonda. Quest’ultima immersa nell’acqua fornisce istan-taneamente le concentrazioni dei parametri.
I parametri rilevati forniscono il trend e la sua probabilità o attendibilità sulla corrispondenza tra i dati delle analisi di laboratorio e quelli rilevati in continuo dal sistema
CID. SOND A TENSIO ATTIVI SOND A COD OUT
SONDE CID DA CAMPO PER
Le sonde CID in acciaio inox sono caratterizzate da ro-bustezza e durata di vita superiore a dieci anni, come si rileva dai dati: la maggior parte delle sonde dopo quasi venti anni sono ancora perfettamente funzionanti seguen-do una normale manutenzione di semplice pulizia e con-trollo mensile.
L’attendibilità dei parametri è frutto del sistema di ela-borazione dei dati rilevati e della pulizia pneumatica. Il sistema di pulizia delle sonde CID è particolarmente efficiente ed è il frutto di alcuni anni di ricerche e verifiche poiché garantisce che il segnale emesso e ricevuto dalla coppia di fibre ottiche non sia invalidato dallo sporco o da incrostazioni che si formano inevitabilmente sui ter-minali delle fibre ottiche.
La pulizia è automatica e comandata dal programma Depuraweb secondo il ciclo di rilevazione dati confi-gurato.
Il telecontrollo delle apparecchiature CID permette il con-trollo remoto di impianti distribuiti sul territorio mediante acquisizione e trasmissione in cloud dei dati e segnali. Esso rende anche possibile effettuare quei controlli che altrimenti sarebbero eseguiti con interventi in loco da parte del per-sonale di sorveglianza. Inoltre i dati sono disponibili ai clienti in ogni momento mediante accesso al cloud. Il software Depuraweb, precaricato da CID sul PC indu-striale dell’apparecchiatura di telecontrollo, funziona con S.O. Windows. Esso permette a qualsiasi PC, con instal-lato il software Accentraweb fornito da CID, di acquisire e gestire i dati e di ricevere SMS nel caso di attivazione di allarmi.
Tramite sistema VPN il cliente può collegarsi alla posta-zione dal proprio PC, tablet o smartphone e operare di-rettamente.
Si riportano a titolo esemplificativo alcune schermate di rilevazione dei parametri col sistema CID.
In un impianto biologico a fanghi attivi per un caseificio, dove oltre alla produzione del grana padano si concentra il siero, sono installate in ossidazione la sonda per la rile-vazione del potenziale Redox e in uscita la sonda CIDout collegate al sistema SCADA CID per l’acquisizione, ela-borazione e salvataggio dati.
I valori di allarme min e max del Redox sono impostati per permettere ai vari comparti dell’impianto i valori ottimali per la defosfatazione, denitrificazione e ossidazione. La variabilità dei valori redox segue l’andamento delle concentrazioni in ingresso all’impianto (Figura 1). La sonda posta in uscita dalla depurazione rileva la concentrazione in ppm di COD indicando con picchi istantanei la presenza di fiocchi di fango nell’effluente depurato (Figura 2). Quan-do al depuratore giunge uno scarico troppo concentrato il redox precipita in poche ore e la sonda CID posta in uscita registra l’innalzamento della COD, come da Figure 1 e 2. In questo specifico caso, essendo assente un sistema di ae-razione mediante inverter, l’operatore in loco riceve istan-taneamente notifica tramite SMS per la attivazione/disat-tivazione delle unità di emergenza.
Negli impianti biologici a fanghi attivi ad insufflazione d’aria il CID suggerisce di installare sulla linea principale d’aria dei compressori il sensore di pressione per inter-venire nei casi di ostruzione delle candele e operare la loro pulizia o la sostituzione, o nel caso di fermo del com-pressore d’aria per disfunzione e poter mettere in funzione l’unità di riserva, come nel caso riportato nel grafico della Figura 3 dove si nota il repentino calo di pressione per rottura dell’organo di trasmissione motore-compressore. Gli allarmi sono inviati istantaneamente sia in cloud che tramite notifica SMS.
Tutti i dati registrati oltre che in grafico sono riportati in tabella, come riportato in Figura 4, con data ora e valore. Il sistema SCADA CID, composto dalle sonde e appa-recchiature di produzione CID, permette di:
• centralizzare la supervisione degli impianti, avendo a disposizione tutti i dati di funzionamento sia istantanei che registrati: parametri di processo, portate, stato macchine, allarmi;
• controllare in cloud istante per istante il funzionamento degli impianti: processo, uscita, stato macchine;
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Figura 1 – mV Redox in ossidazione Figura 3 – Pressione d’aria
insuffla-zione Figura 2 – ppm COD nell’effluente depurato
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E SONDE CID219 Ingegneria dell’Ambiente Vol. 6 n. 3/2019
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• ricevere gli allarmi istantaneamente in modo automa-tico in caso di guasti o disfunzioni e SMS di notifica agli operatori;
• collegarsi in remoto alla postazione dal proprio PC ta-blet o smartphone e operare direttamente;
• rendere più efficiente la gestione degli impianti elimi-nando gli interventi in loco di controllo generale; • aumentare la specializzazione del personale di
sorve-glianza mediante mansioni più qualificanti.
Inoltre l’enorme mole di dati acquisiti negli anni dal no-stro sistema sono in fase di rielaborazione per dare luogo ad analisi predittive del funzionamento processuale del-l’impianto, rendendo possibile prevedere il verificarsi di problemi in fase gestionale.
In Figura 5, qualche esempio di schermata visualizza-bile.
Tra i programmi di ricerca e sviluppo di CID è prevista la misura automatica del Vf30’ [cc/l] (volume dei fanghi sedimentati a 30min. in cilindro 1000cc o cono Imhoff) negli impianti con processo biologico per gestire il pro-cesso e in modo automatico i fanghi di supero.
Il Vf30’, rilevato in ossidazione negli impianti biologici, è un dato molto importante nella gestione di tali impianti poiché indica:
• La necessità di avviare i fanghi di supero per mante-nere il Vf30’ ai valori ottimali di regime.
• Con la misura SSa [gr/l], eseguita in laboratorio del secco a 105°C, il rapporto Vf30’/SSa tra il volume fanghi sedimentati e la concentrazione in gr/l fornisce lo SVI [cc/gr] o Indice del Volume del Fango o indice di Mohlman che indica il grado di sedimentabilità del fango e in particolare il rischio di bulking per la pre-senza di microorganismi filamentosi, definiti nell’in-dagine a microscopio.
• È soprattutto in fase di avvio del processo biologico che l’aumento progressivo di Vf30’ indica in modo ine-quivocabile l’avanzamento del processo biologico. Il CID dopo alcuni anni di prove ha implementato i parametri rilevati approntando l’apparecchiatura
VF30CIDche rileva automaticamente a intervalli fissati
il volume dei fanghi sedimentati a 30min. in cilindro 1000cc e invia al computer del sistema SCADA CID il segnale della lettura fotometrica rilevata per fornire i cc di fango sedimentato.
Il sistema SCADA CID, composto dalle sonde e le ap-parecchiature, è prodotto da CID che ne garantisce il ser-vizio di assistenza e ricambi avvalendosi di componenti di prima qualità.
Figura 4 – Dati in tabella
Figura 5 – Esempi di schermate visualizzabili
Tel. +39 030 3730699; e-mail info@venturacid.it; www.venturacid.it
CID ING VENTURA Srl
Via Denari 22 - 25127 BRESCIA Tel.030 3730699 w w w.v enturacid.it info@v enturacid.it
dal 1979
SONDA COD OUT
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