La depurazione acque tra automazione, sostenibilità e digitalizzazione

Il Gruppo Veolia è da anni attento a tutti i temi che riguardano la sostenibilità in senso lato, con una particolare attenzione all’economia circolare.

Un secondo tema che vede Veolia intensamente impegnata negli ultimi tempi è quello dell’innovazione e della digitalizzazione delle attività, per poter dare ai clienti un servizio sempre più efficiente e controllabile in tempo reale.

L'impianto di depurazione di Punta Gradelle

L’impianto di Punta Gradelle, in provincia di Napoli, trova ragioni storiche e tecniche profonde: già la Cassa per il Mezzogiorno nel 1978 elaborò un progetto esecutivo che prevedeva il trattamento delle acque reflue del comprensorio in una galleria in località Punta Gradelle, dove poi è stato realizzato.

Le esigenze immediate, ovviamente, avevano come scopo principale la soluzione delle criticità più gravi, prima fra tutte la salvaguardia ambientale; per una costa come quella Sorrentina, lo stato di degrado era inaccettabile: più della metà della popolazione servita scaricava direttamente a mare e l’altra metà in un depuratore che non poteva raggiungere i richiesti limiti di legge.

Ecco che le richieste del Capitolato Speciale fatto redigere dal Commissario di Governo, incaricato nel 1999 di risolvere la situazione, si concentravano su uno scopo preciso di questa infrastruttura: quella di svolgere il rilevante compito sociale di tutela dell'ambiente e di sicurezza sanitaria della popolazione utente, avendo al tempo stesso impatto sul territorio del tutto trascurabile.

Oltre all’aspetto depurativo specifico, particolare attenzione è stata rivolta alle opere di ingegneria geotecnica che, per l’impianto in oggetto, sono state particolarmente significative sia in fase di progettazione sia in fase di esecuzione, in questo secondo caso soprattutto per la risoluzione di problemi contingenti e inattesi.

Per una depurazione acque più sostenibile

Per quanto riguarda gli sviluppi successivi, già da allora, l’attenzione si era focalizzata su un altro aspetto, tipico dell’economia circolare che nei seguenti anni ha avuto grandi consensi: il recupero e il riuso di materia e, in particolare, dell’acqua depurata a scopi industriali e irrigui.

In particolare, era previsto che detta risorsa fosse destinata ai porti turistici di Sorrento, Piano e Marina Aequa, allacciandosi e integrandosi anche alla rete irrigua esistente nella penisola Sorrentina, con un inserimento organico in un altro progetto che prevedeva un importante ampliamento di tale rete.

In quest’ottica, le richieste del Commissario anticipavano, addirittura di qualche anno, il DM 185/03 che regolamenta tutt’oggi il riuso delle acque reflue depurate e ne definisce le caratteristiche qualitative; di conseguenza, l’impianto in oggetto doveva raggiungere, fin da subito, livelli qualitativi molto più restrittivi di quelli richiesti per lo scarico a mare.

Proprio le peculiarità e le esigenze descritte hanno imposto a Veolia il ricorso a soluzioni progettuali di particolare interesse, che inquadrano l’impianto di Punta Gradelle in un contesto tecnologico di speciale pregio.

Automazione per l'acqua: il coinvolgimento di Schneider Electric

Questo processo decisionale ha comportato peraltro la necessità di concentrarsi anche su un altro aspetto essenziale di questi sistemi depurativi: il contenimento dei costi di gestione in generale e dei costi energetici in particolare, obiettivo raggiungibile mediante l’adozione di moderne soluzioni di regolazione delle apparecchiature elettromeccaniche, adeguando gli assorbimenti alle reali esigenze operative.

La tecnologia di Schneider Electric migliora l'efficienza energetica dell'impianto di Punta Gradelle

Inoltre, la necessità di efficienza e affidabilità di funzionamento di un sistema complesso come quello in oggetto richiedeva un sistema molto raffinato di supervisione, tale che potesse consentire di gestire in sicurezza non solo tutte le singole sezioni di impianto ma anche tutte le singole unità operative.

Tra le soluzioni disponibili dall'evoluzione delle tecnologie di controllo industriale, ne è stata quindi ricercata una particolarmente avanzata, che non solo permettesse di avere il controllo totale e affidabile del funzionamento di questa infrastruttura, ma consentisse anche una semplificazione delle operazioni di conduzione e manutenzione e potesse produrre evidenze energetiche sui reali consumi delle singole unità, per identificare facilmente i possibili miglioramenti e risparmi.

L’architettura elettrica e l’automazione dell’impianto

L’impianto elettrico di Punta Gradelle è costituito da quattro cabine, ognuna delle quali gestisce le utenze delle aree corrispondenti. In particolare, le cabine elettriche sono relative alla zona Pretrattamenti, alla zona Ossidazione, alla zona Trattamento fanghi e alla zona Distribuzione elettrica e Generazione di emergenza.

Ogni cabina è dotata di apposito quadro di Media Tensione più i corrispettivi quadri di Bassa Tensione, attraverso i quali è possibile la gestione delle utenze, e relativo quadro di automazione (plc e Hmi). La tipologia di quadri installati si basa su una soluzione iPMCC di Schneider Electric che rappresenta la chiave di volta dell'efficienza energetica, garantendo l'alimentazione, il controllo e la protezione dei motori elettrici e dei carichi.

Questa tipologia di quadri elettrici si integrano nell'infrastruttura del sito attraverso architetture intelligenti e comunicative aperte a tutte le principali reti industriali (Ethernet TCP/IP, Profibus-DP, DeviceNet, Modbus ecc.).

La semplificazione delle operazioni di conduzione e manutenzione è considerata un valore irrinunciabile

I benefici di una soluzione di questo tipo sono l’ottimizzazione dell'efficienza energetica, l’elevata affidabilità, la sicurezza del personale nelle attività di manutenzione, la riduzione dei costi durante tutto il ciclo di vita, l’integrazione semplificata all'infrastruttura del sito.

Per quanto riguarda l’automazione, in questo progetto è stata utilizzata la soluzione PlantStruxure PES (Process Expert System) di Schneider Electric. L’architettura prevede più unità distinte di controllo, una rete efficiente e ad alta velocità per lo scambio di informazioni tra le unità di controllo, una rete per lo scambio dati tra unità di controllo e supervisore e un sistema di supervisione centrale in grado di gestire e presentare una quantità importante di informazioni al personale operatore.

Nello specifico, come per i quadri elettrici, l’impianto viene considerato suddiviso nelle quattro macrosezioni viste prima, in relazione alle relative specializzazioni del processo.

L’interfaccia della sala controllo costituisce di per sé un sistema avanzato per fornire agli operatori, manutentori e ingegneri di sistema i servizi di monitoraggio, archiviazione e analisi dei dati ad alto livello per un’efficiente gestione dell’impianto dal punto di vista del processo depurativo, della distribuzione normale e produzione di energia elettrica in emergenza, della manutenzione preventiva e correttiva.

 

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