Il presente studio illustra come un percorso strutturato di analisi, progettazione e ottimizzazione operativa sito-specifica possa supportare il processo di adeguamento degli impianti nel raggiungimento dei nuovi limiti allo scarico. Il caso studio dell’impianto di Rivellino (LI), rappresenta un esempio concreto di questo approccio: a partire dalla fase di progettazione e revamping, è stata sviluppata una modellazione dell’impianto per valutare la compatibilità del controllore rispetto a strutture esistenti non del tutto coerenti con i modelli concettuali di vasche ad ossidazione biologica su biomassa sospesa. A seguito dell’esito positivo delle simulazioni, il controllore è stato installato e avviato in modalità test su una linea dell’impianto. Ne è seguita una fase di test post-installazione molto importante che ha previsto un ulteriore affinamento del modello in un lavoro congiunto fra la società di ingegneria ETC con ASA S.p.A., supportato da analisi specifiche svolte presso il laboratorio certificato di ASA. Questo approccio ha portato alla definizione della configurazione finale del sistema di controllo.

Durante la fase test è emersa una criticità non prevista dal modello iniziale – un accumulo di nitriti (N-NO₂) – che è stata affrontata con un’articolata attività di indagine sperimentale (prove di laboratorio e in campo) che ha permesso di identificare nella combinazione tra ingresso di refluo durante la fase anossica e rapporto COD/TN subottimale la causa principale, portando allo sviluppo di una logica di alimentazione discontinua (batch) e al dosaggio mirato di glicerolo.

Questo percorso ha consentito di raggiungere pienamente gli obiettivi prefissati in termini di rispetto dei limiti allo scarico (includendo il rispetto contestuale di N-NO₃ e N-NO₂) e stabilità operativa e di assicurare la replicabilità di questo modello di funzionamento al fine del riconoscimento come BAT. Il sistema infatti integra e ottimizza in sistemi di ossidazione a ciclo combinato l’abbattimento dell’azoto grazie alla gestione con un controller – nel caso specifico fornito da ETC, il sistema Oscar.

Il Sistema di logiche di funzionamento sviluppato sulla vasca test, definito con la sigla RB-ACADI (Reazione Biologica a Cicli Alternati Combinati con Alimentazione Discontinua e Integrata) combina in modo sinergico la realtà di una vasca a ciclo combinato con il ciclo alternato ad alimentazione discontinua:

Cicli Alternati Combinati: Alternanza di fasi aerate e anossiche nella stessa vasca per ottenere nitrificazione e denitrificazione successive.

Alimentazione Discontinua (Pulsata): Il refluo in ingresso non è continuo, ma viene dosato in modo strategico in specifiche fasi del ciclo.

Dosaggio Integrato di Nutrienti: Addizione mirata di fonte carboniosa (es. glicerolo) per bilanciare il rapporto C/N/P e supportare i batteri denitrificanti.

Regolazione Avanzata: Controllo automatizzato mediante software dedicato, che comanda temporizzazioni, dosaggi e ricircoli in base a parametri in linea (Ossigeno, Redox, Nitrati, Ammoniaca).

Il sistema RB-ACADI rappresenta una soluzione personalizzata e senza precedenti noti in impianti di configurazione simile, sviluppata per superare i limiti di efficienza dei sistemi tradizionali dove non sarebbe economicamente e strutturalmente possibile pensare a realizzare vasche separate o a eliminare il ciclo combinato, molto difficile da regolare (visto che l’insufflazione di aria in vasca di ossidazione determina il livello di ricircoli dei fanghi dai sedimentatori). Nel caso specifico, il sistema, che sarà esteso su ulteriori 4 vasche biologiche sulle 8 presenti, tutte a sistema combinato di ricircolo fanghi, permetterà non solo di garantire una riduzione dei carichi di azoto allo scarico ma anche i necessari margini di efficienza a seguito del ricevimento di FORSU in linea fanghi per cui l’impianto è stato adeguato con progetto finanziato tramite PNRR. Per le altre quattro vasche non è stata prevista l’installazione del medesimo sistema, ma il mantenimento di aerazione continua regolata comunque da un sistema di sonde e un PLC centralizzato che ottimizzi il funzionamento delle vasche a ciclo combinato con quelle a ciclo tradizionale. Questa scelta è il frutto dell’ottimizzazione del processo in termini di obiettivi allo scarico di riduzione dell’azoto che sarà nelle simulazioni raggiunto con questa configurazione.

L’esperienza conferma il principio generale delle BAT: non esistono soluzioni universali, bensì soluzioni ottimali contestuali, fondate su analisi, modellazione e validazione sperimentale. Il valore generale e replicabile di questo lavoro è quindi metodologico: l’utilizzo sinergico di modellazione predittiva, automazione intelligente e validazione sul campo consente di estrarre il massimo potenziale da infrastrutture esistenti, superando i limiti dei progetti originari e raggiungendo obiettivi ambientali avanzati, ritardando o evitando costosi investimenti in nuove opere civili e massimizzando il ritorno sugli investimenti.