Il riuso delle acque reflue in Sicilia e nei paesi del Mediterraneo:

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Il progetto di upgrade del depuratore di Catania

Il riuso delle acque reflue in Sicilia e nei paesi del Mediterraneo:

Stato attuale e azioni concrete a breve, medio e lungo termine nel confronto tra i gestori

Catania 13 aprile 2019 Osvaldo De Gregoriis SIDRA spa

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Comprensorio afferente al nuovo allacciante

Reti separate

Comprensorio afferente al vecchio allacciante

Reti miste

Collettore di circonvallazione (in pressione)

Collettore di circonvallazione (a gravità)

Vecchio Allacciante Nuovo Allacciante (esistente)

Nuovo Allacciante (da realizzare)

Progetto generale della fognatura risale al 1932 strutturato in una rete fognante di tipo misto afferente a un collettore principale (oggi denominato Vecchio Allacciante) aggiornato nella seconda metà degli anni

‘50 e in parte realizzato per stralci (fondi Cassa per il Mezzogiorno).

Tra il 1973 e il 1978, redazione di un nuovo progetto generale che integrava la rete con una di tipo separato nelle zone periferiche a nord e a est, recapitante a un nuovo collettore principale denominato

“Nuovo Allacciante»

Le zone nord afferiscono al Nuovo

Allacciante tramite un terzo collettore, con funzionamento prevalentemente in

pressione

Il progetto generale, integrato ed

aggiornato, è stato adottato interamente nel P.A.R.F. (Programma di Attuazione della Rete Fognante) nel 1988.

Il PSFDC (Progetto Speciale Fognatura Depurazione Catania) elaborato da SIDRA spa, successivamente confluito nel Piano d’Ambito, conferma l’impostazione

generale del P.A.R.F. per quanto concerne lo schema funzionale e idraulico della rete fognaria.

Collettore salvaguardia Ciclopi

Quadro di riferimento del sistema fognario

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L’ambito di Catania rappresenta uno dei casi più significativi alla base della procedura di infrazione e condiziona, per dimensione e complessità, il raggiungimento di un obiettivo di interesse nazionale.

Per quanto concerne l’agglomerato di Catania:

La rete fognaria esiste solo in parte , 247 km tra reti e collettori Meno della metà ricade in aree collegate al depuratore

L’impianto di depurazione è dimensionato per 320.000 A.E.

Circa 70.000 abitanti risultano allacciati a reti ricadenti in aree collegate al depuratore;

Circa 470.000 abitanti risultano in aree dell’agglomerato servite o non servite da rete fognaria, ma con utenze non allacciabili per mancanza di recapito all’impianto di depurazione.

Il Comune di Catania, che assicura il SII per il tramite di SIDRA Spa, è stato identificato nel 2014 come “soggetto attuatore” dell’intervento per l’intero agglomerato ed ha provveduto:

• alla redazione nel 2015 della progettazione preliminare, nell’ambito del finanziamento CIPE 60/2012, con gli approfondimenti necessari per consentire l’ affidamento della progettazione esecutiva e dei lavori sulla base del progetto preliminare da presentare in sede di gara, ai sensi dell’art. 53 comma 2 lett. c del codice appalti 163/2006;

• al finanziamento di ulteriori 120 mln di euro mediante risorse del Patto per Catania e alla completa copertura delle risorse necessarie per il superamento dell’infrazione comunitaria con la partecipazione del gestore;

Il Comune di Catania, in data 1 agosto 2017, ha consegnato alla struttura commissariale la documentazione inerente l’intervento in oggetto, costituita dai progetti resi disponibili, corredati da corrispondenza, autorizzazioni e documentazione di gara.

Il Commissario ha ritenuto opportuno avvalersi del Comune di Catania

per le attività di carattere tecnico-specialistico connesse, tra l’altro,

alla progettazione, all’affidamento ed all’esecuzione dei lavori, ivi

inclusi i servizi e forniture, di competenza del Commissario unico di cui

al D.P.C.M. del 26 aprile 2017 disciplinando il rapporto di

collaborazione con Convenzione Quadro, ai sensi dell’art. 2 , comma 9

del decreto Legge 29 dicembre 2016, n. 243 convertito, con

modificazioni, dalla legge 27 febbraio 2017, n. 18.

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Scaricatori di piena 12

- 10 20 30 40 50

DN 250 DN 300 DN 350 DN 400 DN 500 DN 600 DN 800 DN 1000 DN 1200 Ov 60/90 Ov 80/120 Ov 100/150 Ov 120/180 Ov 140/210 Rett 1,5x1,5 Rett 2x1,5 Rett 1,5x2 Rett 2x2 Rett 2,5x2

L (k m )

Collettori in progetto (181 km)

Collettori fognari 181 km Stazioni di sollevamento 13

BACINI DI PROGETTO

Estensione rete fognaria

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Quadro economico generale delle opere necessarie per il superamento dell’infrazione

Interventi Importo €

OPERE IN PROGETTO (FINANZIAMENTI:

DEL. CIPE 60/12 PATTO PER CATANIA)

Estensione reti

Ottimizzazione e ampliamento depuratore

Condotta sottomarina

393.888.687 OPERE SECONDARIE FUORI PROGETTO (A CARICO DEL GESTORE)

Fognoli secondari di allaccio utenza Rilievo rete esistente

Riabilitazione reti esistenti e depuratore Caditoie su rete mista in progetto

68.000.000 Totale € 461.888.687

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Attività urgenti e fortemente interconnesse da eseguire nel 2019

COMMISSARIO UNICO DEPURAZIONE

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Situazione attuale

• Impianto di depurazione realizzato per il trattamento delle acque reflue urbane

(provenienti dalla città di Catania e da alcuni comuni limitrofi della provincia), nonché delle acque reflue generate dalle attività produttive svolte nella zona industriale.

• L’impianto è strutturato in due linee di trattamento separate, una dedicata al trattamento dei reflui urbani, l’altra per i reflui industriali, con la possibilità di collegamenti tra le due linee in condizioni di emergenza.

• Attualmente risulta in esercizio la sola linea dedicata al trattamento dei reflui urbani.

• Descrizione linea acque reflue urbane:

– Linea liquami: pretrattamenti, sistema a fanghi attivi a medio carico (denitrificazione- nitrificazione con ricircolo), filtrazione a dischi multipli, defosfatazione chimica,

disinfezione (ozonizzazione + raggi UV-C e/o clorazione)

– Linea fanghi: ispessimento statico, stabilizzazione anaerobica, disidratazione

(nastropresse o letti di essiccamento, in caso di emergenza nel periodo estivo). Per i fanghi chimici prodotti dal sistema di defosfatazione è previsto un ispessimento, e una successiva disidratazione mediante centrifuga.

• Descrizione linea acque reflue industriali:

• Linea di trattamento similare alla linea acque reflue urbane (pretrattamenti, sezione biologica, filtrazione, disinfezione)

• I manufatti e le apparecchiature elettromeccaniche afferenti alla linea industriale non

sono mai entrati in esercizio e necessitano di interventi di ripristino/adeguamento,

previsti nello stralcio finanziato.

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Dimensionato per portate di punta in tempo di pioggia pari a 2.07 volte la portata media nera, in deroga a quanto previsto dalla L.R. 27/86; mancano sistemi di accumulo ed

equalizzazione dei sovraccarichi idraulici in tempo di pioggia

Progetto dell’impianto esistente: anni ‘80

Dimensionamenti eseguiti nel rispetto dei limiti imposti dalle norme allora vigenti (ai fini del riuso i limiti oggi sono più ristrettivi)

Gli impianti elettrici necessitano di un ammodernamento in funzione delle criticità legate sia agli ambienti gravosi di esercizio (altezza della falda circa 0.8 m) sia alle temporanee disfunzioni del sistema di fornitura di energia

Dissabbiatura, sedimentazione primaria realizzate negli anni ‘60:

La geometria di alcuni manufatti non risponde alle indicazioni della più recente letteratura (altezza laterale sedimentatori, rapporto lunghezza larghezza clorazione)

Soluzioni tecnologiche superate.

Esigenze di una più elevata

efficienza energetica e gestionale (p. es sistemi automatici di

regolazione del processo a fanghi attivi, sistema di aerazione)

Impianto di depurazione: stato attuale

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Adeguamento impianto di depurazione

Obiettivi principali degli interventi di adeguamento:

• Raggiungimento di standard depurativi tali da consentire il riutilizzo irriguo (ex D.M.

185/2003);

• Massimo recupero delle opere e degli impianti esistenti;

• Massima flessibilità gestionale sia a regime di piena potenzialità, che durante il graduale incremento degli allacci alla pubblica fognatura;

• Adozione delle migliori tecniche disponibili per il controllo di processo in modo da minimizzare gli impatti ambientali ed ottimizzare il bilancio energetico complessivo.

• Adeguamento ed ampliamento (fino a 545.000 AE) della linea di trattamento delle acque reflue urbane (fondi a disposizione ex Delibera CIPE 60/2012

consentono l’ampliamento fino alla potenzialità di 428.000 AE)

• Revamping della linea di trattamento delle acque reflue industriali

• Inserimento di unità di trattamento odori per contenimento impatto ambientale

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Schema linea liquami urbani

• Grigliatura (grossolana + fine, oleodinamica) con compattazione e deposito temporaneo vaglio

• Sollevamento di testa (nuova realizzazione)

• Dissabbiatura aerata (con classificazione e deposito temporaneo sabbie) e

disoleatura/degrassatura (oli e grassi DA)

• Sedimentazione primaria (adeguamento)

• Sollevamento intermedio ed equalizzazione fuori linea Qpioggia (impiego vecchi

sedimentatori secondari)

• Trattamenti secondari a fanghi attivi (adeguamento volumi esistenti, aerazione intermittente, comparto post-aerobico/ibrido, nuovi sedimentatori secondari)

• Filtrazione terziaria (microstacciatura)

• Disinfezione (UV-C, Ozonizzazione e clorazione di emergenza)

Schema linea fanghi

• Ispessimento statico fanghi primari

• Ispessimento dinamico fanghi secondari (nuova realizzazione)

• Digestione anaerobica dei fanghi ispessiti (n.2 reattori monostadio aggiuntivi agli

esistenti)

• Disidratazione fanghi (centrifughe ad alto rendimento)

• Trattamento side-stream acque madri (biologico via-nitrito in reattore a cariche sequenziali)

• Linea biogas dedicata (gas cleaning, gasometro, CHP, caldaia, torcia)

• Trattamento odori (scrubber ad umido a

servizio di 3 sezioni: area fanghi, area bottini,

area sedimentazione primaria)

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INTERVENTI OTTIMIZZAZIONE E AMPLIAMENTO

Nuova DISSABBIATURA (per rimozione inerti fini)

Equalizzazione fuori linea sovraccarichi idraulici in bacini

esistenti (14.000 m

³

) Sistemi di aerazione 4 volte

meno energivori degli attuali

Sistemi UV ad alta efficienza Miglioramento flessibilità gestionale

ed ottimizzazione energetica reattori denitro-nitro esistenti

Ampliamento/Ottimizzazione GRIGLIATURA

Nuovi reattori biologici (25.000 m

³

)con processi automaticamente controllati

Filtri terziari tangenzali Trattamento separato via-

nitrito delle acque madri

Clorazione di emergenza con appropriata fluidodinamica SOLLEVAMENTO DI

TESTA

Digestione anaerobica fanghi Disidratazione in centrifuga Ampliamento

Sedimentazione primaria Trattamento emissioni

odoringene in scrubber Introduzione dell’ispessimento

dinamico fanghi secondari

Nuovi sedimentatori secondari opportunamente dimensionati (per vecchie e nuova linea)

Cogenerazione biogas e recupero energetico

RIUTILIZZO IRRIGUO

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Lo schema dell’impianto originario (previsto dal PARF, strumento

assunto a riferimento per la

realizzazione delle opere sino ad oggi realizzate o in corso di

realizzazione), prevedeva:

• il riutilizzo irriguo ed

industriale quale destinazione preferenziale;

• lo scarico in acque pelagiche tramite condotta sottomarina di allontanamento dei reflui depurati, nel caso in cui non dovesse essere attivo il riuso irriguo (ad esempio stagione invernale);

• lo scarico nel canale Jungetto in condizioni di emergenza.

Allontanamento dei reflui depurati

Riguardo a tale schema generale, attualmente risulta:

• la condotta sottomarina non è ad oggi realizzata (è realizzato e non in esercizio solo uno dei due collettori in c.a. DN 2000 previsti per il tratto a terra);

• per quanto riguarda il sistema di riuso, è in corso di esecuzione un primo stralcio delle opere

previste e in particolare la realizzazione di una condotta DN 800 per l’avvio alla rete irrigua del

consorzio di Bonifica 9 delle acque depurate (Qprog = 800 l/s), giusta autorizzazione al riuso

rilasciata con D.D.G.16/04/2010 n° 75 dal Dipartimento Regionale dell’Acqua e dei Rifiuti.

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Valutazione della portata di riutilizzo

13 Nella determinazione del valore della portata di riutilizzo, sono stati considerati valori di input di portata desunti dal progetto preliminare di adeguamento dell’ID di Catania, riferiti allo scenario di ampliamento definitivo dell’impianto di depurazione (Ampliamento II).

L’impianto di riutilizzo sarà dimensionato al fine di sollevare una portata costante di circa 1130

l/s, valore corrispondente alla portata media nera di tempo asciutto (1718 l/s) decurtata della

quota di acque industriali/parassite in ingresso all’impianto (quantificate in circa 230 l/s) e della

quota di acque reflue che vengono inviate al riutilizzo irriguo mediante l’impianto realizzato da

parte del Comune di Catania (in grado attualmente di allontanare circa 360 l/s, valore che nella

sua massima potenzialità potrà arrivare fino a 540 l/s).

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Scenario di riutilizzo e scarico sul F. Gornalunga

14 Prima ipotesi di schema di scarico

• Condotta DN 800 in PRFV in fase di completamento da 540 l/s (da parte del Comune) con adduzione a serbatoio di accumulo a quota 42,5 m.s.l.m.

• Nuova condotta per convogliare la restante portata (circa 1100 l/s) fino al Fiume Gornalunga

• Sistema di accumulo/scarico diffuso nel F.

Gornalunga anche a scopo di riqualificazione

• Scarico di emergenza solo in caso di by-pass sul T.

Buttaceto

Criticità emerse

1. Ipotizzando un fabbisogno irriguo solo estivo, difficoltà nel giustificare i livelli di trattamento terziari ed il pompaggio al Gornalunga solo a scopo ambientale nel periodo invernale

2. Esigenza comunque di un corpo idrico ricettore in

prossimità dell’impianto per gli scarichi di emergenza

3. Dimensione eccessiva della condotta da realizzare

per garantire il sollevamento durante tutto l’anno

dell’intera portata (di punta nera e anche di pioggia)

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15 Dati di progetto

Attuale Ottimizz/Adeg Ampliam I Ampliam II Totale

[m3/d] [m3/h] [L/s] A.E.

Ab. equivalenti A.E. 68438 210190 133158 133158 544.944

Portata media nera (Qmng)

[m3/d] 12866 33589 22045 22045 90.545 3.773 1.048

Portata acque parassite (Qmng)

[m3/d] 23534 10011 12185 12185 57.915 2.413 670

Portata media asciutto (Qm)

[m3/d] 36400 43600 34230 34230 148.460 6.186 1.718

Dotazione idrica [l/AE*d] 188 160 166 166

Scarico (con acque parassite)

[l/AE*d] 532 208 258 258

Portata massima di pioggia

[m3/h] 3866 4616 3263 3263 360.192 15.008 4.169

Portata massima al biologico

[m3/d] 92784 77189 56275 56275 282.523 11.772 3.270

Portata punta secco [m3/h] 1668 3633 2345 2345 239.784 9.991 2.775

Portata minimo secco [m3/h] 1304 908 967 967 99.504 4.146 1.152

(16)

Nuova ipotesi di schema di scarico/riutilizzo

16 Criteri adottati

• Evitare il ricorso obbligato al sollevamento delle portate allo scarico non destinate al riutilizzo, sia in condizioni di regime ordinario (es.

in caso di mancata richiesta da parte delle utenze agricole), sia in condizioni di emergenza (fuori esercizio dell’impianto di depurazione o dell’impianto di sollevamento)

Individuazione del sistema Buttaceto/Jungetto come corpo idrico ricettore

• Dimensionare l’opera di riutilizzo in base alla portata media nera giornaliera in tempo asciutto da inviare alla rete del consorzio di bonifica sia in periodo estivo che invernale

• Garantire il riutilizzo dell’intero volume giornaliero di acque nere in tempo asciutto, incluse le punte nere

Previsione di un adeguato volume di accumulo e laminazione delle punte nere

Minimizzazione delle portate da inviare allo scarico in zona di foce nel corso dell’anno

• Limitare lo scarico nel corpo idrico ricettore solo ai seguenti casi: By-pass impianto; Portate in uscita dall’impianto in tempo di

pioggia, eccedenti la portata di punta nera in tempo asciutto. Ciò al netto delle portate ritenute necessarie per alimentare le zone

umide dell’Oasi del Simeto.

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17 CATANIA – nuova ipotesi di progetto (2018)

Eliminazione condotta sottomarina

Sistema di riuso delle acque reflue di Catania

Il sistema si basa su una rete di distribuzione composto da 2 condotte che adducono le ARD al Consorzio di Bonifica di Catania n.9:

1) Condotta in PRFV da circa 500 L/s in fase di fase di completamento (rossa)

2) Condotta in PVC-PEAD da circa 1000 L/s da

realizzare (gialla)

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Legenda

ID

_U

: Impianto di depurazione (LINEA ACQUE REFLUE URBANE) ID

_I

: Impianto di depurazione

(LINEA ACQUE REFLUE INDUSTRIALI)

ACQUE REFLUE INDUSTRIALI ACQUE REFLUE

URBANE

VASCA DI REGOLAZIONE ORARIA da realizzarsi all’interno dell’impianto di

depurazione di Pantano D’Arci (V = 15,000 m

³

)

VASCA DI GROTTA S. GIORGIO (V2) q. 52.5 m s.l.m

V ~ 20,000 m

³

V2

SIFONE

CANALE JUNGETTO ( AFFLUENTE IN DX IDRAULICA T. BUTTACETO )

Scarico x deflusso ecologico “Oasi del Simeto” anche durante periodo estivo

OASI DEL SIMETO VASCA IN FASE DI

REALIZZAZIONE (V1) q. 42.2 m s.l.m.

V ~ 1,720 m

³

M A R E I O N IO

ID _U ID _I

Proposta per il sistema di riuso delle acque reflue dall’impianto di depurazione di Catania