Il prodotto è utile ad effettuare una analisi delle prestazioni energetiche degli impianti di depurazione delle acque reflue civili. A valle di una fase di acquisizione dati e di opportune analisi statistiche, si introducono indicatori di performance energetica in base ai quali viene effettuata una analisi di benchmark e la successiva assegnazione di una etichetta energetica. Ciò consente di classificare gli impianti di depurazione oggetto di studio sulla base dei consumi energetici di settore, ricavando i potenziali margini di efficientamento impiantistico. Il prodotto permette di supportare scelte di gestione e la pianificazione di interventi mirati all’efficientamento energetico del settore depurativo nell’ottica di una maggiore sostenibilità di sistema.
Esempio di impianto di depurazione acque reflue
Si tratta di una metodologia per l’analisi delle prestazioni energetiche di impianti di depurazione di acque reflue civili e l’individuazione dei relativi margini di efficientamento. La metodologia sviluppata ed implementata in un tool software (WAT-WWTP energy AssessmenT), relaziona i consumi energetici a parametri impiantistici di facile definizione quali taglia dimensionale, carichi idraulici trattati, ratei di rimozione di inquinanti, configurazione impiantistica esistente e tecnologie di trattamento installate. I dati vengono in primis trattati tramite tecniche di analisi statistiche e successivamente elaborati ai fini del calcolo di indici di prestazione energetica (KPI, Key Performance Indicators), poi aggregati in un unico indice di consumo globale (GEI), tramite l’introduzione di opportuni fattori di ponderazione. La metodologia permette la rapida effettuazione di valutazioni comparative e analisi di bechmarking delle prestazioni energetiche di impianti di depurazione tenendo conto di dati di settore. Si perviene ad una valutazione dei consumi e ad una stima orientativa di potenziali margini di efficientamento energetico perseguibili a fronte dell’implementazione di idonei interventi di efficientamento per i quali sono necessari, comunque, ulteriori analisi sito-specifiche di dettaglio.
Per il settore depurativo non è ad ora disponibile una metodologia di rapida applicazione per l’analisi dei bilanci energetici e la valutazione dei potenziali margini di efficientamento. La conduzione di accurate diagnosi energetiche o di modellazioni di processo richiedono notevoli investimenti di risorse economiche ed umane. La metodologia proposta si pone a monte di tali analisi di dettaglio e si avvale di dati comunemente a disposizione dei gestori di impianti, consentendo di definire in modo rapido un ordine di priorità delle misure di intervento tecnico-gestionali.
La metodologia trova applicazione nell’ambito del settore depurativo per la valutazione dei bilanci energetici e consente di: • valutare l’efficienza energetica e prestazionale di impianti; • effettuare analisi comparative e di benchmarking delle prestazioni tra impianti; • individuare gli impianti con maggiori margini di efficientamento, e quantificazione di massima dei margini di miglioramento perseguibili; • orientare i decisori nelle scelte di gestione e pianificazione degli investimenti mirati all’efficientamento energetico del parco impianti.
Schema della metodologia di analisi
Classificazione energetica e labelling di 10 impianti di depurazione in Emilia Romagna
La metodologia è stata definita sulla base di un database riferito ad oltre 250 impianti di depurazione ed applicata ad un caso studio di 10 impianti per i quali, in accordo con i gestori di impianti di riferimento, sono stati acquisiti dati sui consumi energetici, potenzialità impiantistica, portata influente e concentrazioni dei principali contaminanti in ingresso ed in uscita alla linea acque. I dati degli impianti oggetto di analisi sono stati validati tramite il ricorso a test statistici ed elaborati per il calcolo di indicatori di performance KPI, in seguito aggregati linearmente tramite fattori di ponderazione per la stima dei valori dell’indice di consumo GEI. Tali elaborazioni consentono un’analisi di benchmarking per la valutazione dei margini di efficientamento perseguibili e la definizione di classi energetiche con l’attribuzione a ciascun impianto oggetto di studio di una “etichetta energetica”.
La procedura, applicabile a tutti i contesti depurativi, è stata messa a punto da ENEA ed applicata agli impianti di un gestore regionale.
La metodologia definita per gli impianti di depurazione, basata sull’analisi dati e il ricorso a tecniche statistiche, risulta trasferibile ad altri contesti in cui si intendano effettuare valutazioni delle prestazioni energetiche in presenza di attendibili dati di riferimento di settore. In tal senso, si ricercano partner aziendali per ulteriori applicazioni.
Valori dell’Indice di consumo energetico globale GEI, labelling e posizionamento per prestazione energetica dei 10 impianti analizzati rispetto a statistiche di riferimento per classe dimensionale