Construindo a resiliência do sistema ETAR Nosedo com a solução digital Hubgrade

| O DESAFIO

As condições de seca reduzem drasticamente os recursos hídricos disponíveis em Itália e em outros países do sul da Europa, comprometendo o abastecimento de água para uso doméstico, agricultura e produção de energia.

Combater a escassez de água através da reutilização da água tem um grande potencial, especialmente em Itália. Porém, atualmente, apenas 4% das águas residuais são destinadas ao reaproveitamento direto, quando o potencial é de 23%.

Um município à frente do jogo é Milan Water Service, MM SpA. “A principal característica da usina Nosedo é o grande volume de água tratada que é reaproveitada na agricultura. A ETAR de Nosedo é um dos melhores exemplos de reutilização de água na Europa. Nosso desafio é garantir sempre as melhores condições para o reaproveitamento da água.” Andrea Aliscioni, COO do Serviço de Água de Milão.

É por isso que as águas residuais são tratadas “não só de acordo com as diretivas ambientais, mas também pela possibilidade de utilização circular da água”. Francesca Pizza, Gerente de Processos da ETE Nosedo.

 

| A SOLUÇÃO

Hubgrade Performance é um sistema holístico de monitoramento digital que otimiza processos para tornar os processos hídricos mais inteligentes, seguros e sustentáveis. É composto por um conjunto de soluções de software inteligentes para otimização em tempo real do desempenho do processo. Fornece um piloto automático de última geração para otimizar todo o sistema de águas residuais, incluindo a rede de esgotos e a estação de tratamento.

Para Nosedo, o Hubgrade Performance fornece dados críticos de qualidade da água, fornecendo otimização automatizada em tempo real do consumo de energia e produtos químicos, além de aumento da capacidade biológica e hidráulica. Não só garante o funcionamento estável e a conformidade das estações de tratamento de águas residuais e das redes de esgotos, como também aumenta a resiliência da rede através da gestão de elevadas variações de carga

 

| O CLIENTE

A Estação de Tratamento de Águas Residuais de Nosedo (ETAR) é a principal estação municipal de tratamento de águas residuais de Milão. Tem uma capacidade de 1.250.000 habitantes equivalentes (PE) com nitrificação e desnitrificação completas e é um dos melhores exemplos de reutilização de água na Europa, uma vez que até 70% das suas águas residuais tratadas são reutilizadas para fins agrícolas.

  • 350.000 metros cúbicos (m3) tratados por dia
  • 5 m3 por segundo (/s) tratados durante tempo seco
  • 15 m3/s durante eventos chuvosos
  • 60% a 70% da água tratada é direcionada para a agricultura
  • Carga da estação de tratamento:
  1. 2017:9980.000 habitantes equivalentes (PE)
  2. 2023: 1.180.000 PE

| BENEFÍCIOS DO CLIENTE
Por que Hubgrade 

  • Uma solução digital que se integrou diretamente no funcionamento da rede de esgotos e da ETAR.
  • A instalação de tratamento de águas residuais de Nosedo obteve poupanças anuais de custos operacionais de mais de 1.500.000 euros por ano devido à redução de energia, produtos químicos e lamas.
  • Resiliência reforçada ao lidar melhor com altas variações de carga com uma visão geral completa e menos ajustes manuais.
  • Alcançar capacidade hidráulica 20% maior em biologia, proporcionando melhor manejo de eventos de chuva.
  • Ter alta flexibilidade para planos futuros (com capacidade de cobrir também todo o sistema de esgoto de Milão).

Todos os benefícios acima foram alcançados com uma carga maior do que antes da implementação, que passou de 80% para 100% da carga da capacidade projetada.

 

Benefícios adicionais para o cliente

  • Importante redução equivalente de CO2 graças às diversas economias.
  • ​Smart Bio-P: Introdução de remoção biológica significativa de fósforo em volumes de processos existentes em uma ETAR não projetada para isso.

Um dos desafios mais significativos que as ETAR enfrentam é obter o máximo controle possível do processo bioquímico. Com 40% do consumo total de energia da planta, “é o [processo] mais exigente do ponto de vista energético. O Hubgrade Performance permite que os operadores tenham um instrumento para tomar decisões em tempo real sobre o processo.” Francesca Pizza.

 

 

Possíveis recursos adicionais

Para apoiar o aumento da capacidade hidráulica:

  • Medições de águas pluviais com chuva e esgoto
  • Biologia de entrada de fluxo máximo

 ‘Hubgrade Performance [...] aumenta nosso desempenho aumentando a capacidade hidráulica durante o tempo chuvoso. É uma solução inteligente com alto efeito.”
Andrea Aliscioni

1 A Casa Europeia – Ambrosetti “O valor da água para Itália” – relatório 202NÚMEROS-CHAVE

NÚMEROS-CHAVE

As análises da garantia de desempenho conduziram aos seguintes resultados (média dos últimos dois anos):
 

  • Economia de CO2 (aproximadamente 2.800 toneladas (T) de equivalente CO2 por ano (equ/ano)
  • Eletricidade: 1.900 toneladas equivalentes de CO2/ano
  • Fabricação de produtos químicos: 230T CO2 2 eq/ano
  • Transporte: 100T CO2 2 eq/ano
  • Carga de efluentes: 550T CO2 2 eq/ano

Poupança OPEX (aproximadamente 1.800€ por ano):

  • Economia de energia:
  • Biologia: 0,431 reduzido para 0,302 quilowatt-hora por quilograma (kWh/kg) de demanda química de oxigênio removida
  • Aeração da câmara de areia: 50 reduzida para 44H
     

 

  • Economia de produtos químicos: utilização de coagulante (FeCl3) reduzida em 58%, passando de 3,01 kg de produto químico por kg de fósforo removido para 1,28.
  • Redução de lodo químico: lodo sólido reduzido em 114 T por ano devido ao menor uso de coagulante


Poupança garantida: 400.000€, um aumento de 350%
 

 

  • Qualidade do efluente
  • Redução de 29% do nitrogênio total (tot-N) no efluente de 7,1mg/l para 5,02mg/l tot-N
  • Maior capacidade hidráulica
  • Durante o tempo chuvoso: 20-30


O pacote Hubgrade Performance Plant para Nosedo WWTP inclui os seguintes recursos:

 

  • Remoção de oxigênio dissolvido e nitrogênio
  • Misturador (tanque de desnitrificação)
  • Fornecimento de ar, sopradores e aeração da câmara de areia
  • Retorno de lodo ativado e recirculação de NO3
  • Tempo de retenção de sólidos
  • Standby (linhas biológicas)
  • Precipitação P

NB: Não integrámos o potencial imposto italiano sobre o carbono (60 euros por tonelada de CO 2 - Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Económico), o que acrescentaria outros 170.000 euros por ano de poupanças adicionais.