OTTIMIZZAZIONE ENERGETICA E PRESTAZIONALE DI UN IMPIANTO DI DEPURAZIONE MEDIANTE AREAZIONE INTERMITTENTE

This thesis presents the work carried out during the curricular internship at Piave Servizi S.p.A., focused on the energy and performance optimization of the activated sludge wastewater treatment plant in San Vendemiano (TV), following the installation of the advanced control system OSCAR®zero. This system implements an adaptive intermittent aeration regime, managed via PLC based on real-time operational parameters, aiming to enhance treatment efficiency and reduce the electrical consumption of the oxidation and nitrification compartments. The document includes a detailed technical description of the plant, covering the water line, sludge line, and septic reception line, as well as targeted insights into the cyclic nitrification-denitrification processes and oxygen transfer in the biological reactor, modeled using the two-film theory. A comparative analysis of pre- and post-installation operational data was carried out, focusing on pollutant removal efficiency (BOD, nitrogen, phosphorus), excess sludge production, specific energy consumption, dissolved oxygen dynamics, and blower operating regimes. The results highlight significant energy savings, improved process stability, and full compliance with discharge standards, although some deviations from theoretical expectations were observed, particularly regarding sludge production and the impact on phosphorus removal.

Il presente elaborato descrive l’attività svolta durante il tirocinio curricolare presso Piave Servizi S.p.A., incentrata sull’ottimizzazione energetica e prestazionale del depuratore a fanghi attivi di San Vendemiano (TV), a seguito dell’installazione del sistema di controllo avanzato OSCAR®zero. Tale sistema implementa un regime di areazione intermittente adattativo, regolato tramite PLC sulla base di parametri operativi in tempo reale, con l’obiettivo di migliorare l’efficienza depurativa e ridurre i consumi elettrici associati al comparto di ossidazione e nitrificazione. L’elaborato include un’accurata descrizione dell’impianto, con analisi tecnico-funzionale delle linee di trattamento (liquami, fanghi, bottini), e approfondimenti mirati sui processi ciclici di nitrificazione-denitrificazione e sul trasferimento di ossigeno nel comparto biologico, modellato attraverso la teoria dei due film. È stata inoltre condotta un’analisi comparativa dei dati operativi pre e post-intervento, focalizzata su: efficienza depurativa (BOD, azoto, fosforo), produzione di fanghi di supero, consumo specifico di energia, dinamica dell’ossigeno disciolto, e regime di funzionamento delle soffianti. I risultati ottenuti evidenziano un significativo risparmio energetico, una maggiore stabilità del processo e il rispetto dei limiti normativi di scarico, pur registrando alcune discrepanze tra prestazioni teoriche e operative, in particolare per la produzione di fanghi e l’effetto sulla defosfatazione.