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Alto Trevigiano Servizi è l'azienda municipalizzata, nata nel 2007, che gestisce il servizio idrico integrato per cinquantatré comuni nelle province di Treviso, Vicenza e Belluno. Un territorio di circa 500 mila abitanti sul quale sono attivi quarantasei impianti di depurazione di taglia medio-piccola. Negli ultimi anni il Dipartimento Gestione impianti di depurazione, coordinato dal Dirigente Alberto Piasentin, oltre ad occuparsi della gestione e conduzione degli impianti, ha sviluppato il settore di ottimizzazione dei processi depurativi. Ne è responsabile l'Ingegnere ambientale Daniele Renzi, che racconta il particolare intervento effettuato presso il depuratore del comune di Valdobbiadene (TV).
L'impianto di Valdobbiadene è stato progettato per servire 10 mila abitanti equivalenti (AE), con un carico urbano e industriale con pressione differenziale di 390 mbar con portata oscillante da 400 a 1600 m³/h, È strutturato con pretrattamenti iniziali, una fase di pre denitrificazione seguita da un comparto di nitrificazione e ossidazione, una sedimentazione finale e una linea fanghi che si conclude con il loro smaltimento in compostaggio. Recentemente si è reso necessario ammodernare l'impianto biologico, in particolare la sezione di diffusione dell'aria. Si è dovuto tenere conto però di alcune particolarità, "l'impianto, che tratta circa 5 mila abitanti equivalenti, un numero inferiore rispetto alla potenzialità iniziale del progetto, è caratterizzato dalla stagionalità" spiega l'Ing. Renzi. "Si trova, infatti, nella zona di produzione del prosecco e in periodo di vendemmia e di maggiore attività delle cantine -da fine agosto a inizio novembre- si verifica un elevato innalzamento del carico di organico in ingresso all'impianto, facendogli raggiungere un livello di 10 mila abitanti equivalenti con punte, in alcuni giorni, di 13 mila AE".
Per sopperire sia alle variazioni stagionali sia alle fluttuazioni giornaliere, risulta quindi indispensabile utilizzare apparecchiature che possano garantire una notevole elasticità in termini di fornitura di aria, di pompaggio e di capacità di miscelazione.
La risposta a queste necessità è stata trovata in ROBOX energy, il nuovo compressore a vite a magneti permanenti di Robuschi.
"Nella sezione di diffusione aria" continua l'Ing. Renzi "l'impianto era già equipaggiato con due soffiatori a lobi a doppia velocità sempre di Robuschi, funzionanti e performanti ma ormai datati. Si è cercato quindi un compressore con una tecnologia più moderna che superasse i limiti dei due già installati (la fornitura di quantità di aria ben stabilita con una flessibilità quasi assente), riuscendo, in questo modo, a coprire i picchi di fornitura tipici dell'impianto trevigiano".
L'intervento di ammodernamento è iniziato a fine 2016, al termine del periodo di sovraccarico annuale. Per consentire l'installazione della macchina sono stati necessari pochi interventi, opere edili minime e ridotti lavori sulle tubature per potere collegare il nuovo compressore. "Non vi sono stati problemi dal punto di vista dell'installazione" spiega Edi Casagrande, tecnico altamente specializzato impegnato nella manutenzione impianti di Alto Trevigiano Servizi, "in quanto ROBOX energy è una macchina compatta, robusta e facile da inserire anche in un processo depurativo già attivo. Il compressore è stato affiancato agli altri due soffiatori Robuschi esistenti che sono stati mantenuti come macchine di scorta, così da garantire la continuità durante la manutenzione della macchina di nuova concezione."
L'intera fase di installazione inoltre non ha comportato lunghi tempi di fermo impianto "per il collettamento alla tubazione di erogazione dell'aria principale abbiamo dovuto creare degli stacchi appositi e l'interruzione vera e propria dell'insufflazione di aria nel processo dell'impianto di depurazione è durata solo un paio d'ore. I collegamenti elettrici, invece, erano stati predisposti precedentemente poiché ROBOX energy, essendo già dotata di elettronica di bordo, ha richiesto semplicemente di essere collegata a una linea elettrica di alimentazione e di collegare il cavo di segnale per permettere di governare il compressore in base ai parametri di processo dell'impianto".
Successivamente, in stretta collaborazione con i tecnici di Robuschi, Alto Trevigiano Servizi ha implementato il software del compressore, affinché permettesse di gestire la macchina da un comando remoto tramite un sistema di controllo automatico ad aerazione intermittente, che può funzionare in combinazione con lo Smart Process Control installato su ROBOX energy, e di renderla autonoma in caso di problemi tecnici al comando remoto, evitando così onerosi fermo impianti.
"Le modalità di funzionamento sono state divise in due sequenze: master e slave" spiega Casagrande. "Nella prima la macchina è autonoma e a sé stante. È gestita solo da un segnale a 4-20 mA, portato direttamente in un ingresso analogico, e da una sonda di ossigeno posta all'interno della biomassa dell'impianto di depurazione, che rileva il quantitativo di ossigeno necessario al processo e regola di conseguenza l'erogazione di metri cubi aria. Mentre nella modalità slave, il compressore è gestito tramite il sistema remoto, che gli fornisce sequenze di avviamento e fermata, creando fasi di aerazione intermittente, in base alle necessità di processo dell'impianto. Questa sequenza di lavoro garantisce un risparmio energetico e un forte abbattimento dei componenti di azoto presenti nel processo biologico. Tuttavia in caso di guasto o avaria del sistema di controllo automatico esterno, è possibile modificare la modalità di funzionamento permettendo così a un operatore in loco di intervenire direttamente sul pannello operatore del soffiatore".
In entrambe le modalità di funzionamento, l'aspetto che l'azienda ha rilevato immediatamente è l'elevata flessibilità di ROBOX energy. Grazie alla tecnologia a magneti permanenti, ora l'impianto può lavorare tra una potenzialità massima di circa 1.600 m3/h e una velocità minima di qualche centinaio di metri cubi, con una maggiore elasticità rispetto al range di funzionamento precedente posto tra i 1.600 e gli 880 m3/h. "Abbiamo impostato il limite minimo del compressore attorno ai 500 m3/h" interviene l'Ing. Renzi "in quanto, in base a misurazioni effettuate in loco, è questa l'area che consente di mantenere una miscelazione minima adeguata del comparto ossidativo. In realtà la tecnologia a magneti permanenti potrebbe spingere la macchina a lavorare con portate ancora più basse".
In aggiunta alla flessibilità, un ulteriore aspetto del nuovo compressore di Robuschi che ha catturato l'attenzione degli operatori di Alto Trevigiano Servizi è la possibilità di installarlo facilmente, con una modalità plug & play. È una macchina completa, dotata di quadro elettrico già integrato, posto nella parte posteriore della macchina, e di un pannello di comando frontale di semplice utilizzo; "cerchiamo spesso soluzioni tecnologicamente avanzate ma semplici" commenta l'ingegnere "in modo che i nostri operatori possano gestire un'interfaccia grafica immediata e capire subito quali siano i parametri su cui operare".
Il compressore ROBOX energy ormai è in funzione da circa sei mesi. Durante la fase di avviamento seguita all'installazione, sono stati monitorati i parametri principali per definire i range di portata in cui lavorare e la velocità di variazione della macchina. In questi primi mesi di funzionamento non sono stati riscontrati problemi né di natura elettrica né meccanica.
Per verificare il beneficio apportato in termini di risparmio energetico dall'installazione di ROBOX energy sono stati condotti due tipi di analisi, spiega l'Ing. Renzi. Valutando prima e dopo l'installazione il coefficiente di trasferimento globale dell'ossigeno disciolto del sistema di diffusione dell'aria, ed è risultato che i dati medi di consumo energetico in termini di kWh giornalieri del nuovo compressore rispetto ai precedenti si colloca tra il 15 e il 20% in meno, che è un ottimo risultato per un impianto di piccole dimensioni, funzionante con pressioni di 390 mbar.
"Siamo soddisfatti di questa macchina" dice ancora l'Ing. Renzi. "Oltre alla semplicità di installazione e di gestione, ROBOX energy garantisce stabilità, un aspetto in grado di incidere sul processo; flessibilità, che permette l'applicazione sia in impianti di media o piccola taglia, come il nostro, sia in impianti di potenzialità maggiori; una perfetta combinazione con i cicli ad aerazione intermittente e, infine, risponde alle esigenze di un impianto stagionale e con grandi fluttuazioni anche giornaliere come quello di Valdobbiadene".
L'ingegnere termina non escludendo possibili future collaborazioni con Robuschi per impiegare ROBOX energy in ulteriori progetti di sviluppo di ATS, ribadendo che l'approccio all'Innovazione di Alto Trevigiano Servizi prevede infatti la disponibilità a collaborare con le aziende e enti di ricerca che vogliano mettere a punto tecnologie avanzate per il beneficio ambientale ed economico nella gestione e progettazione degli impianti di depurazione.
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