SISTEMA PER LA GESTIONE AUTOMATIZZATA DI IMPIANTI PER IL TRATTAMENTO BIOLOGICO DI ACQUE REFLUE

Il sistema, che deve essere installato sull’impianto di depurazione, prevede:

a)     la misura e l’acquisizione dei segnali di pH, potenziale redox (ORP) e ossigeno disciolto (DO) nelle vasche di processo (moduli Probes e Data Acquisition)
b)     il comando e la regolazione automatica della portata d’aria e delle portate di ricircolo interno, esterno e di supero (moduli Actuators e Controller);
c)      l’elaborazione dei segnali acquisiti per implementare le politiche di gestione dell’impianto e le strategie di controllo automatico dei processi (modulo Management Policies and Control Strategies).

Le logiche di controllo utilizzate implementano una regolazione a set-point variabile della portata d’aria erogata dalla soffiante, calcolato in funzione del carico in ingresso, e una modulazione della portata di ricircolo interno, definita secondo lo stato operazionale raggiunto dal processo di denitrificazione. La prima consente di diminuire fino al 30% i consumi del compressore, mentre la seconda garantisce sempre una buona efficienza del processo di denitrificazione.

Il sistema è stato sperimentato prima su un impianto in scala da laboratorio, alimentato con refluo sintetico e in ambiente a temperatura controllata e poi esteso su un impianto in scala pilota posizionato nei pressi di un impianto di depurazione municipale, alimentato con refluo reale. Il sistema è stato monitorato misurando segnali indiretti (pH, ORP e ossigeno disciolto) e segnali diretti (ammoniaca, nitrati e solidi sospesi). Per garantire al sistema di controllo caratteristiche di modularità, scalabilità, integrazione e interoperabilità è stato utilizzato il  modello Service Oriented Architecture (SOA), con lo scopo di favorire la condivisione e l’integrazione di servizi e sostenere lo sviluppo di applicazioni distribuite.

L’architettura, rappresentata in figura 2, è basata su ESB (Enterprise Service Bus), un middleware che permette la comunicazione e l’instradamento dei servizi tra i moduli.

Attualmente sono in corso accordi di collaborazione con gestori di impianti di depurazione per il test e la validazione del sistema su impianti reali a varia scala. In particolare, il primo test sarà effettuato su un impianto della multiutility HERA SpA, in provincia di Bologna.

Maggiori informazioni: http://www.cross-tec.enea.it/?li=it&q=2&k=155&TR=D

Figura 1. Architettura del sistema di controllo
Figura 2. Schema del sistema di controllo