Misura dei consumi energetici e delle emissioni dirette nella filiera di depurazione delle acque reflue

Una grossa parte delle emissioni di gas serra derivante dagli impianti di depurazione è indiretta, legata in gran parte al consumo di energia elettrica da parte dei macchinari in funzione. 

Per individuare gli interventi che consentano di ridurre maggiormente i consumi energetici e quindi le emissioni di CO₂, sono stati considerati i principali impianti di depurazione di Acque SpA che complessivamente consumano il 53% dell’energia totale legata alla depurazione.

Considerando come coefficiente di emissione specifica 0,524 kgCO₂eq/kWh (Fonte: GaBi), sui principali impianti di depurazione di Acque SpA nell’anno 2013 sono state complessivamente emesse 7.431 t_CO₂eq.

Analizzando l’incidenza dei vari processi di trattamento sui consumi energetici dei vari impianti, è emerso che in media circa il 52% dei consumi energetici sono legati al processo di ossigenazione del refluo all’interno del comparto di ossidazione. Con lo scopo di andare ad individuare delle soluzioni impiantistiche e gestionali che permettessero di ridurre i consumi energetici e, di conseguenza, l’emissione di gas serra in atmosfera, l’attenzione è stata quindi focalizzata sull’efficientamento dei sistemi di aerazione.

È stato pertanto calcolato il risparmio energetico e la conseguente riduzione di CO2 emessa, nel caso in cui si installasse su tutti i principali impianti di Acque un sistema di aerazione efficiente.

Si osserva che un’efficientamento del sistema di aerazione eseguito sui principali 8 impianti di Acque SpA consentirebbe una riduzione annua delle emissioni di CO₂ pari a circa 745 t-CO₂eq, corrispondenti al 5,3% delle emissioni derivanti dagli impianti di depurazione ed allo 0,6% delle emissioni totali del gestore Acque SpA.

EMISSIONI DIRETTE

Dall'analisi bibliografica effettuata, è emerso che durante il processo depurativo, oltre alle emissioni indirette in gas serra dovute al consumo di energia elettrica da parte dei macchinari in funzione, si verificano anche significative emissioni dirette di gas serra prevalentemente legate alle attività biologiche che consentono la rimozione degli inquinanti dalle acque reflue. Attraverso l'utilizzo di alcuni coefficienti di emissione specifica, è stato quindi stimato il quantitativo totale di N₂O prodotto dalle vasche biologiche degli impianti di depurazione di Acque SpA.

Come coefficiente di emissione specifica, è stato utilizzato il coefficiente ricavato durante una campagna di prove sperimentali condotta nel 2014 dal Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale dell'Università di Firenze sulle vasche di ossidazione dell'impianto di depurazione di San Colombano (FI). Si è scelto di utilizzare questo parametro, rispetto a quelli emersi dall'analisi bibliografica, in quanto si è ritenuto più rappresentativo delle condizioni climatiche e impiantistiche degli impianti di Acque SpA. Inoltre, tale valore è stato validato durante le compagne di test off-gas effettuate nel Luglio 2014 presso due impianti di Acque SpA. Tale coefficiente mette in relazione la quantità di gas emesso dalle vasche di ossidazione biologica con la quantità di azoto totale trattato nell'impianto.