Tecnologie emergenti a supporto del miglioramento della ...Tecnologie emergenti a supporto del miglioramento della qualità tecnica per ottenere i miglioramenti richiesti da ARERA

IWAsupported ConferenceWaterIDEAS2018H2OFairBologna,17-19October 2018 WATER LOSS

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TecnologieemergentiasupportodelmiglioramentodellaqualitàtecnicaperottenereimiglioramentirichiestidaARERA

EmergingtechnologiestosupportimprovementsoftechnicalqualitytomeettargetsrequiredbyARERA

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MarcoFantozziIWAWaterLoss Specialist Group- Isle Utilities

IWAwaterlossregionalrepresentativeperil Sud EstEuropa

Membro delWFDCISWGPoM DraftingGroup

[email protected] - www.isleutilities.com


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IdentifyingChallenges

Collaboriamo con le principaliutility e end-user a livello globale.Dopo aver definito leproblematiche, troviamo soluzioniattraverso la ricerca indipendentedi tecnologie innovative.

ConnectingTechnologies

Forniamo informazioni di mercatoai fornitori di tecnologie,migliorando il processo dicommercializza-zione attraverso undialogo più intenso e lacomprensione delle esigenze deipotenziali clienti.

CollaborativeEvaluation

I nostri forum sull'innovazione (TAG)esaminano in modo collaborativo letecnologie emergenti in un contesto peer-to-peer, aumentando le opportunità ditrasferimento delle conoscenze e le risorsecondivise a sostegno dell'adozione delletecnologie.

PORTIAMOALLALUCENUOVETECNOLOGIE

ISLE – COSAFACCIAMO


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4,500+Tecnologie esaminate

700+TecnologiepresentateainostrimembriTAG

200+Tecnologieimmessesulmercato

$1bn+Investimentiesternigarantiti

©2018IsleUtilities.AllRightsReserved

ISLE - I NOSTRI NUMERI

Fondata nel 2010, ISLE conta oltre 60 ingegneri ed esperti del settore idrico. Leader a livello internazionale nello scouting indipendente di tecnologie innovative

Sedi in USA, UK, Olanda, Italia, Germania, Singapore, Australia ed EAU.


Supported by16/10/2018 isleutilities.com

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PORTIAMO ALLA LUCE LE NUOVE

TECNOLOGIE


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ILCONTESTO:Delibera217/2017-RegolazionedellaQualitaTecnicadelServizioIdricoIntegrato


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IMPATTO DEL RISPETTO DEGLI OBBLIGHI DELLA Delibera 917/2017 sulla QUALITÀ TECNICA DI ARERA

Macro-Indicatore Impatto su Opex

Impatto su Capex

M1 Perdite idriche

↑↑ (controllo attivo delle perdite, riparazioni) ↓↓ (costi EE, costiapprovvigionamento)

↑(installazione misuratori) ↑↑ (rinnovi acquedotto, distrettualizzazione, gestione pressioni)

M2 Interruzioni del servizio

↑ (velocità e programmazione interventi)

↑ (software, approvvigionamenti, rinnovi acquedotto)

M3 Qualità dell’acqua erogata

↑ (gestione acquedotto, controlli)

↑↑ (impianti di captazione/potabilizzazione, interconnessione)

M4 Adeguatezza del sistema fognario

↑ (gestione fognatura) ↑ (ispezione scaricatori)

↑↑ (messa a norma scaricatori)

M5 Smaltimento fanghi in discarica ↑(↓) (costi recupero fanghi) ↑ (adeguamenti impiantistici)

M6 Qualità dell’acqua depurata

↑ (gestione depurazione, controlli) ↑ (adeguamenti impiantistici)

* Ricadute in termini di costi operativi, costi ambientali e della risorsa e spesa per investimenti, la cui combinazione dipende dalle strategie dell’Ente di governo dell’ambito

* Fonte: Elena Gallo, Responsabile Unità “Qualita , Risorsa e Misura” (QRM) ARERA, Gennaio 2018

October16,2018

** Fonte: Isle

AMI – advanced pressure management – IoT –Transient analysis - data analytics

DSS – human sensors -condition assessment -riabilitazioneReal time biomonitor –monitoraggio inquinanntiLeverage hydraulic volumes in the network –monitoraggio CSOPhosphate recoveryRemoval of organic micro pollutants

** Possibili esempi di nuove tecnologie


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§ L’iniziativa KPI intende rispondere alle esigenze di competitività ed efficienza richieste dalla nuova Regolazione della Qualità Tecnica del Servizio Idrico Integrato (RQTI) di cui alla Delibera 917/2017 di ARERA e di supportare l’adozione dell’innovazione nella programmazione degli Investimenti.

§ Specificatamente le attività di valutazione tecnico-gestionale, supportate da analisi di benchmark di settore, consentiranno di confrontare i set di KPI previsti da ARERA con le altre Utility partecipanti, mentre le attività/valutazioni tecnologiche consentiranno di identificare le tecnologie che meglio possono consentire il miglioramento dei parametri previsti ed il conseguimento degli obiettivi prefissati.

LA‘KPIINITIATIVE’BENCHMARKETECNOLOGIEINNOVATIVEperrispondere ai KPIDIQUALITA’TECNICAdella DeliberaARERA917/2017

MiglioramentoKPI

Tecnologieinnovative

Benchmarking

October16,2018 ©2017IsleUtilities.AllRightsReserved


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PROCESSOINIZIATIVAKPI

October16,2018

Meeting Iniziativa KPI

Analisi ecalcoloKPI

Benchmarkingconaltre utility

Scouting alivello mondialedelle soluzionipiù innovative

Proposta diunaselezione ditecnologie

(6perKPI)

Analisibenchmark e

scambio dibestpractice

Follow-up perimplementazione

tecnologie

Presentazionetecnologievotate davoi

(3perKPI)


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TECNOLOGIE PERRICERCA PERDITE E

CONDITION ASSESSMENT


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Piattaforma Online per il Condition Assessment: CAT Wizard

• Piattaforma online che consente ai gestori di trovare e selezionare con facilità le migliori tecnologie per l’ispezione delle loro specifichetubazioni.

• Un database completo e continuamente aggiornato delle strumentazioniper il condition assessment.

• Ogni tecnologia viene descritta in un modo standardizzato ed oggettivoe integrata con revisioni fatte da altre utility.

• Un utente può confrontare le tecnologie in base a caratteristicheoggettive, alle revisioni e ai rating.

?

Ispirato e proposto da


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Piattaforma Online per il Condition Assessment: CAT Wizard


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La soluzione Stop.Watch Street-Level-Sensing utilizza una serie di sensori di temperatura molto precisi, stabili e sensibili, in grado di identificare variazioni di temperatura fino a millesimi di grado.

I sensori vengono collocati in punti chiave della rete di distribuzione per identificare le variazioni di portata causate da perdite e altri eventi. I dati dei sensori vengono trasferiti ad un data center per l'analisi e per identificare dove si sono verificate variazioni significative di portata in rete. La soluzione è complementare alle tecniche di registrazione acustica e di pressione in quanto funziona dove queste tecniche non funzionano.

Stop.Watch non ha bisogno di un contatore per identificare un flusso anomalo. E' in grado di rilevare portate in condotte plastiche e portate che non vengono rilevate dal monitoraggio della pressione (ad esempio dove le perdite di carico sono basse). I sensori, relativamente economici, sono progettati con una durata della batteria di 10 anni e non hanno parti in movimento.

INVENIO | Stop.Watch Street-Level-Sensing(M1 – Perdite Idriche)


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Consente il monitoraggio e l’analisi della pressione ad alta frequenza (128 campioni/s) e ad alta precisione.

Utilizzato per monitorare le reti idriche sia in condizioni stazionarie che in caso di transitori di pressione. Il dispositivo può essere installato su idranti, pompe e valvole riduttrici di pressione.

Analisi dei dati di pressione mediante l’algoritmo brevettato Cumulative Pressure Induced Stress (CPIS) che consente di mappare le zone della rete a rischio

© 2018 Isle Utilities. All Rights Reserved

Inflowmatix | High Frequency Pressure Management

Presentato a EU Water TAG 12 (Marzo 2018)

(M1 – Perdite Idriche,

M2 – Interruzioni del servizio)


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l WLM-SYSTEM combina la gestione delle perdite d'acqua e il monitoraggio della rete per ridurre le perdite idriche in reti distrettualizzate e non (zone virtuali).

Il WLM-SYSTEM comprende una serie di sensori WLM e il software AQUALYS per l'analisi dei dati. Il sensore WLM integra un misuratore di portata elettromagnetico bidirezionale, un sensore di pressione, un sensore di rumore e un sensore di temperatura opzionale.

I parametri vengono misurati in continuo. Eventuali deviazioni tra i valori misurati e quelli precedentemente memorizzati (ad es. aumento della portata, cambiamenti di direzione della portata, diminuzione della pressione e/o rumore maggiore, perdite o rumore di flusso) vengono automaticamente registrate e visualizzate con un segnale di allarme nel software AQUALYS e via SMS. © 2018 Isle Utilities. All Rights Reserved

Martinek | WLM-SYSTEM(M1 – Perdite Idriche,

M2 – Interruzioni del servizio)


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Primus Line è un liner ad alta pressione progettato per la riabilitazione senza scavo di infrastrutture critiche. Per tratti di lunghezza fino a 2,5 km, con una velocità di 400 m/h, e può attraversare curve fino a 45°.

Primus Line è adatto per la riabilitazione di reti idriche o fognarie in pressione (acciaio, ferro, plastica, cemento amianto o altri materiali). Viene utilizzato dove le operazioni di scavo sono difficili o impossibili, come ad esempio sotto un fiume, corpo idrico, autostrada, attraversamento ferroviario, ecc. Può anche essere utilizzato per aumentare la tolleranza alla pressione delle tubazioni esistenti. DN 150 a DN 500.

Il liner viene inserito nel tubo ospite attraverso camerette. Per ogni progetto viene rilasciato un certificato di prova di rottura. Negli ultimi 15 anni sono stati installati più di 500 km in tutto il mondo.

Primus Line | Rivestimento del tubo senza scavo ad alta pressione(M2 – Interruzioni del servizio)


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16/10/2018 isleutilities.com

BIO-MONITORAGGIOON-LINE ed IN TEMPO REALE


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Metodi di coltura/conta (Heterotrophic Plate Counts – HPC)

Vantaggi:§Metodo semplice e consolidato§Risultati positivi à certezza attività cellulare

Svantaggi:

§Procedure lunghe e laboriose§Impossibile identificare specifici microrganismi§solo una parte dei microrganismi attivi è rilevata (in funzione di metabolismo e condizioni di coltura)


Normativa Italiana (D.Lgs. 31/2001) ed Europea (COUNCIL DIRECTIVE 98/83/EC )

Parametri microbiologici:

§Standard: enterococchi, E.coli

§Indicatori: coliformi (37°C), conteggio colonie (22°C), (clostridium perfringens)

BIO-MONITORAGGIO– HORIZONSCAN


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x8

Sfide legatealla qualitàmicrobiologica dell’acqua:

• Monitorare/valutarel’integrità della retedi

distribuzione

• Ottimizzare trattamenti

Metodidicoltura/contalaboriosielunghi

à Necessitàdisoluzionitecnologichepiùrapideper

ilbio-monitoraggio

Grandeinteressedaparte dinumerose utilityeuropee

nel valutare econfrontare letecnologie disponibili sul

mercato

Numerosimetodi/tecnologie

à Necessariarevisionediquelledisponibiliedelleloroapplicazionipercapirnei

potenzialivantaggi

12 Utility partecipanti



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Criteridivalutazionetecnologie• Microrganismitarget

• Batteritotali• E.coli,coliformi tot.,PseudomonasAeruginosa…• Ampio spettro dimicrorganismi specifici,incluso E.coli• Crescita bio-film• Macro-organismi (alghe,protozoi,…)

• Capacità didistinguere microrganismi vivi emorti

• Tipodidispositivo (automatico/in-line,portatile/kit)

• Tempidirisposta/misura (real-timeodiversi minuti,sempre <15h)

• Manutenzione richiesta

• Costi (CapEx eOpEx)

• Durata dispositivo

• TechnologyReadinessLevel(TRL)


Definizionecriteri di

valutazione

Globalscouting(longlist)

+40tecnologie

Confrontotecnologie(Scoring)

20 tecnologiepiù rilevanti(shortlist)


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Dispositivo automatico/on-line basato sumetodo bio-chimico.Microrganismi target: conta batterica tot., E. coli, coliformi tot., enterococchi.Capacità di distinguere microrg. vivi e morti

Misura in <15 min, manutenzione ogni 1200 misure.Costo stimato per campione: 3€Durata >10 anni

Applicazioni: ottimizzazione processodisinfezione (riduzione media del 50% costi legati a dosaggio cloro, ozono o UV), monitoraggio reti, membrane, acquesuperficiali.

Coliminder | Centrifugal sludge dewatering

Presentato a EU Water TAG 8 (London, 9 Novembre 2016)

(M3 – Qualità dell’acqua erogata)


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ARTIFICIAL INTELLIGENCE (AI)


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ARTIFICIAL INTELLIGENCE (AI) –HORIZON SCAN


Variabilità parametrioperativi dei processi ditrattamento edelle reti di

distribuzione

à Necessità dirisposterapide/in-tempo-reale

L’intelligenzaartificialeèlarispostaottimaleperla

gestionedidati,finalizzataagarantireefficienzaequalità

delservizio

Grandeinteressedaparte dinumerose utilityeuropee

nel valutare econfrontare letecnologie disponibili sul

mercato

NumerosetecnologiebasatesuAI

à Necessariarevisionediquelledisponibiliedelle

loroapplicazionipercapirneipotenzialivantaggi

AI

x3

x5

14 Utility partecipanti


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Applicazioni:§Ottimizzazione approvvigionamento e distribuzione§Previsione water demand in rete§Controllo processo trattamento biologico§Minimizzazione sversamenti fognatura

ARTIFICIALINTELLIGENCE(AI) – HORIZONSCAN


Efficienza energetica/idrica: Harvi (Canada, TRL 9)

Piattaforma di supporto alle decisioni:§Istruzioni in tempo reale§Controllo processo§Risparmio energetico

Data-driven solution

(M4 – Adeguatezza del sistema fognario, M6 –Qualità dell’acqua depurata)


Supported by

ARTIFICIALINTELLIGENCE(AI) – HORIZONSCAN


Efficienza energetica/idrica: Harvi (Canada, TRL 9)

Esempio: Ottimizzazione approvvigionamento e distribuzione nella città di Guelph, Canada (132.000 Ab)

Riduzione costi energetici 25-31%230-290 K $/y

Monitoraggio pressioni in rete e livelli serbatoiPrevisione consumi idrici ed energetici


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ALTRI ESEMPI DI TECNOLOGIE INNOVATIVE


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Regola il flusso dell'acqua per consentire di utilizzare l'intera capacità del sistema come tampone contro il sovraccarico in caso di precipitazioni. I tubi fognari sono utilizzati per attenuare il flusso, al posto di grandi e costosi serbatoi di ritenzione.

Utilizza una serie di valvole a cerniera per trattenere parzialmente le portate elevate. Queste valvole sono azionate da pistoni a gas che vengono tarati per aprirsi e regolare il flusso in uscita.

Questo metodo può ridurre il costo del sistema di raccolta dell'acqua piovana di circa il 40%.


F-Reg| Cost-effective storm water regulation using sewer pipes

Presentato a EU WasteWater TAG 11 (London, 7 Novembre 2017)

(M4 – Adeguatezza del sistema fognario)


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La combinazione di 1) decanter centrifugetechnology e 2) air conditioning system, riduce le dimensioni delle particelle di fango separate, che hanno maggiore superficie specifica e più facilmente essicabili.

Il risultato è un fango con 35% di SS, rispetto a 26% di SS di un sistema convenzionale, con significativa riduzione volumi di fango da smaltire

ROI per un impianto da 300,000 AE è 2 anni e 8 mesi. Un’istallazione a piena scala è operativa da Giugno 2015 in un impianto municipale in Danimarca.


GEA Goose | Centrifugal sludge dewatering

Presentato a EU WasteWater TAG 8 (London, 9 Novembre 2016)

(M5 - Smaltimento fanghi in discarica)


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GRAZIE

MarcoFantozziIWAWaterLoss Specialist Group- Isle Utilities

IWAwaterlossregionalrepresentativeperil Sud EstEuropa

Membro delWFDCISWGPoM DraftingGroup

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