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n.20 novembre 2015
ACQUA
GESTIONE
tunità di miglioramento in ordine di priorità. Infine sono stati ipotizzati
degli indicatori di prestazione energetica per la sorveglianza e la misu-
razione della performance [3]. I dati principali di consumo e di costo re-
lativi all’energia elettrica utilizzata in un anno sull’impianto prima dell’ef-
ficientamento sono illustrati in Tabella1.
ddddddddd
Per costruire il modello energetico dell’impianto sono stati effettuati dei
sopralluoghi presso l’impianto per risalire ai dati dei consumi energetici.
Tutte le utenze energetiche, ovvero i macchinari che assorbono energia,
sono state classificate e ripartite per sezioni d’impianto, in una tabella
che raccoglie, per ciascuna, i dati di consumo dell’energia: in tal modo è
possibile effettuare un’analisi sia ‘utenza per utenza’ sia per sezione
d’impianto. La Tabella 2 riporta in dettaglio la ripartizione dei consumi tra
le diverse sezioni dell’impianto. Si nota che il comparto biologico, costi-
tuito dalle sezioni di nitrificazione (1° e 2° stadio) e di post-denitrificazio-
ne, è effettivamente quello più energivoro di tutto l’impianto assorbendo
circa il 66% dei consumi totali. In particolare, la Figura 2 evidenzia una
netta prevalenza dei consumi associati alla sezione di nitrificazione 2°
stadio che assorbe quasi il 50% dell’energia utilizzata da tutto l’impianto.
Anche la sezione dei sollevamenti assorbe una percentuale significativa
dell’energia utilizzata dall’impianto (8,5% del totale), ma poiché tale dato
risulta inferiore all’incidenza massima del 20% indicata nel rapporto
Ispra [2], non è stato ritenuto prioritario effettuare interventi di migliora-
mento energetico in tale sezione, concentrando invece l’attenzione sulla
sezione di nitrificazione 2° stadio.
I dati aggregati per le utenze della sezione di nitrificazione 2° stadio
sono riportati in Tabella 3, dalla quale emerge che il consumo principale
di energia è da imputarsi al funzionamento di compressori e pompe.
Tuttavia, l’analisi delle caratteristiche tecniche dei macchinari installati
ha evidenziato che i compressori installati sono efficienti (rispetto agli
standard di mercato) e dotati di inverter. Per poter efficientare il sistema
non è stato quindi possibile effettuare un intervento puntuale, sostituen-
do un singolo macchinario con un altro a maggiore efficienza energeti-
ca, ma si è reso necessario intervenire sul processo [1]; l’intervento di
miglioramento non ha dunque riguardato il sistema di produzione dell’a-
ria quanto il sistema di diffusione della stessa.
Intervento di efficientamento energetico
Nella configurazione originaria, in ambedue le vasche della sezione di nitri-
ficazione 2° stadio, il sistema di ossidazione era costituito da diffusori a
getto formati da due collettori sovrapposti, uno per il liquido di miscelazione
e uno per l’aria, interconnessi da appositi ugelli, in corrispondenza dei quali
avveniva la frammentazione dell’aria in microbolle e la miscelazione aria/
acqua. Tale miscela, emessa ad alta velocità dall’ugello, si espandeva nel
liquido circostante producendo microbolle ad elevato trasferimento di mas-
sa. Il ricircolo del liquido di miscelazione era assicurato dalle pompe, due
per ciascuna vasca, mentre l’aria necessaria veniva erogata da una soffian-
te ad aspi rotanti. Il sistema di distribuzione della miscela aria/acqua era
costituito da condotti rettilinei posati sul fondo delle vasche. La rotazione
delle soffianti, e quindi l’erogazione dell’aria, veniva regolata mediante in-
verter in funzione della concentrazione di ossigeno, rilevata da ossimetri
installati sull’uscita di ciascuna vasca. Le pompe di circolazione erano sem-
pre attive a portata costante al fine di garantire il corretto grado di miscela-
zione e trasferimento dell’ossigeno. L’intervento di miglioramento energeti-
Tabella 4 – Esempi di indicatori per la valutazione della performance energetica del depuratore.
Descrizione
Unità di misura
Consumo di energia mensile
MWh/mese
Costo energetico mensile dell’impianto
€/mese
Consumo specifico di energia per metro cubo di acqua trattata kWh/m
3
Costo specifico di energia per metro cubo di acque trattata
€/m
3
Consumo di energia per abitante equivalente
kWh/ab. eq.
Costo per abitante equivalente
€/ab. eq.
Consumo specifico di energia per kg di fango prodotto
kWh/Kg SST
Costo specifico di energia per Kg di fango prodotto
€/kg SST
Consumo specifico di energia per kg di COD abbattuto
kWh/kg COD abb
Costo specifico di energia per Kg di COD abbattuto
€/kg COD abb
Tabella 3 – Consumo di energia per le utenze
della Nitrificazione 2° stadio.
Utenza
kW ins %car.
kW ass h/anno 1 MWh/anno 2 rip. % 3
Compressore MC-201
90,00 60% 54,00 8.760
473,0
11,9%
Compressore MC-301
90,00 60% 54,00 8.760
473,0
11,9%
Compressore MC-201R (di scorta) 90,00 75% 67,50 4
0,3
0,0%
Pompa PM-201
30,00 90% 27,00 8.760
236,5
6,0%
Pompa PM-202
30,00 90% 27,00 8.760
236,5
6,0%
Pompa PM-301
30,00 90% 27,00 8.760
236,5
6,0%
Pompa PM-302
30,00 90% 27,00 8.760
236,5
6,0%
Strumentazione in campo
0,15 100% 0,15
8.760
1,5
0,0%
Figura 2 – Suddivisione dei consumi nelle
varie sezioni di impianto.
1
ore di funzionamento annuale della specifica apparecchiatura (tutti i macchinari sono sempre
in funzione ad eccezione del compressore di scorta);
2
consumo stimato di energia dato dal numero di ore moltiplicato per la stima della potenza assorbita;
3
percentuale di energia utilizzata dal singolo macchinario sul totale dell’energia utilizzata
dall’impianto.