17/11/2011
Verso gli obiettivi del 2015: inquinanti non-convenzionali ed emergenti nel ciclo urbano delle acque
Le migliori tecniche disponibili per la 17/11/2011
rimozione di inquinanti emergenti dalle acque reflue urbane ed ospedaliereacque reflue urbane ed ospedaliere
Francesco Fatone
Department of Biotechnology – University of Verona
School of “Chemical Engineering for the Environment”
Interuniversity consortium Chemistry for the EnvironmentInteruniversity consortium Chemistry for the Environment
Workshop Nazionale FARMACI, SALUTE E AMBIENTE
1 Luglio 2010 Direzione generale di ARPAT, Firenze
Il “ bl ” d i d t iIl “ bl ” d i d t iIl “problema” dei depuratori Il “problema” dei depuratori F F t F C hiF F t F C hiFrancesco Fatone, Franco CecchiFrancesco Fatone, Franco Cecchi
Dipartimento Dipartimento di Biotecnologie di Biotecnologie ‐‐ Università di Verona Università di Verona
Master Master “Ingegneria Chimica della Depurazione delle “Ingegneria Chimica della Depurazione delle Acque e delle Risorse Rinnovabili”Acque e delle Risorse Rinnovabili”Acque e delle Risorse RinnovabiliAcque e delle Risorse Rinnovabili
Contenuti della presentazioneContenuti della presentazione• Inquinanti emergenti e acque reflue: cheInquinanti emergenti e acque reflue: che informazioni abbiamo?
d d d• Meccanismi di rimozione in sistemi di depurazione: abbiamo gli strumenti per dimensionare e gestire?
• Rimozione nei depuratori esistenti: quanto sono efficaci?efficaci?
• Migliori tecnologie disponibili: siamo pronti?• Considerazioni conclusive
Tipi di inquinanti (ad oggi) di interesse nel Tipi di inquinanti (ad oggi) di interesse nel trattamento delle acque reflue urbanetrattamento delle acque reflue urbanetrattamento delle acque reflue urbanetrattamento delle acque reflue urbane
Considerati nella progetta ioneConsiderati nella progetta ioneConsiderati nella progettazione Considerati nella progettazione e gestione dei depuratorie gestione dei depuratori
Fonti di inquinanti emergenti nel ciclo Fonti di inquinanti emergenti nel ciclo urbano delle acqueurbano delle acqueurbano delle acqueurbano delle acque
Farmaci di cui si è studiato “sufficientemente” Farmaci di cui si è studiato “sufficientemente” sul destino nei depuratori in EUsul destino nei depuratori in EUsul destino nei depuratori in EUsul destino nei depuratori in EU
• Antiflogistici (ibuprofene)• Regolatori di lipidi (acido clofibrico)• Antiepilettici (carbamazepina)Antiepilettici (carbamazepina)• Psicoattivi, tranquillanti (diazepam)• Betabloccanti (sotalol)• Betabloccanti (sotalol)• Antistaminici
Cit t ti i• Citostatici• Mezzi di contrasto (iopromide)• Antibiotici (eritromicina)• Ormoni (17a‐etinilestradiolo)• Droghe illecite
Verlicchi et al., 2010
Trattamenti primariTrattamenti primari Trattamenti secondariTrattamenti secondari Trattamenti terziari e Trattamenti terziari e disinfezionedisinfezionedisinfezionedisinfezione
Linea trattamento fanghiLinea trattamento fanghi
La depurazione municipale in Italia (APAT, 2005): centralizzazione e decentralizzazionecentralizzazione e decentralizzazione
• Circa 15 000 depuratori urbani in esercizio • Copertura del servizio >70%• Età media degli impianti: circa 20 anni (10 anni in Sicilia e 30
b )anni in Abruzzo) • Oltre 6000 piccoli impianti (di cui 5000 fosse Imhoff), che
ò l il 10% d ll t i litàperò coprono solo il 10% della potenzialità • Capacità di trattamento di progetto di 70 milioni di abitanti equivalenti Esiste capacità residua degli impianti su baseequivalenti. Esiste capacità residua degli impianti su base carico inquinante, spesso condizioni critiche su base carico idraulicoidraulico
• Più del 70% dei fanghi di depurazione è smaltito in discarica
Linea guida: OPTIMIZE WHAT WE HAVE FIRST!Linea guida: OPTIMIZE WHAT WE HAVE FIRST!
Uno scenario eterogeneo: dalla fossa Imhoff al bioreattore a membranaImhoff al bioreattore a membrana
Vasca Imhoff D t b d 8000 bit ti i l tiVasca Imhoff Depuratore urbano da 8000 abitanti equivalenti
Bioreattore a membrana di ViareggioDepuratore convenzionale di Fusina (VE)
Evoluzione degli schemi di trattamento biologico delle acque reflue
In Italia
Molto diffuso
Fe, AlFe, Al
Mediamente diff so (in areediffuso (in aree
sensibili)
Casi sporadici
Micropollutant removal?Micropollutant removal?Enhanced micropollutant removal?Enhanced micropollutant removal?
XenobioticiXenobiotici studiati nel progetto EU studiati nel progetto EU NeptuneNeptune e caratteristiche chimicoe caratteristiche chimico fisichefisicheNeptuneNeptune e caratteristiche chimicoe caratteristiche chimico‐‐fisichefisiche
Dimensione e peso molecolare dei Dimensione e peso molecolare dei composti farmaceuticicomposti farmaceutici
Meccanismi di rimozione in Meccanismi di rimozione in depuratori urbani a fanghi attividepuratori urbani a fanghi attividepuratori urbani a fanghi attividepuratori urbani a fanghi attivi
I principali meccanismi di rimozione nei depuratoriI principali meccanismi di rimozione nei depuratoriurbani sono:) Adsorbimento lidi i i i i• a) Adsorbimento a solidi in sospensione e rimozionefisica per sedimentazione gravitazionale e/o filt ifiltrazione;
• b) Biodegradazione/biotrasformazione ad opera dei fanghi attivi;
• c) Stripping e/o volatilizzazione: trascurabile per lac) Stripping e/o volatilizzazione: trascurabile per la maggior parte dei composti farmaceutici che hannobassa costante di Henrybassa costante di Henry
BioassorbimentoBioassorbimento sui fanghi attivisui fanghi attiviBioassorbimentoBioassorbimento sui fanghi attivisui fanghi attivi
Cinetica del bioassorbimento
Joss (2009)
Potenziale di adsorbimento su particolato sospeso e/o fanghi attivie/o fanghi attivi
Log Kow = 4 Elevata potenzialitàElevata potenzialità
Log Kow = 2,5Media potenzialità
Bassa potenzialità
Determinazione del potenziale di bioassorbimento con test batchbioassorbimento con test batch
Farmaci e Farmaci e bioassorbimentobioassorbimentoFarmaci
Modellazione matematica validata
soluzioneindsorbed CSSKC _**Modellazione matematica validata
Coefficiente di assorbimento kd (L kgSS‐1) Joss et al., 2009
Biodegradazione vs BiotrasformazioneBiodegradazione vs Biotrasformazione
Biodegradazione: definizioniBiodegradazione: definizioni
Cinetiche: Biodegradazione‐Biotrasformazione
I processi biodegradativi sono descritti principalmente da cinetiche del tipo:
Joss et al. (2008)
Microinquinante Completa mineralizzazione?
organico ? Formazione di metaboliti
Potenziale di biodegradazionePotenziale di biodegradazione
Biodegradazione o biotrasformazione?Il caso dei mezzi di contrastoIl caso dei mezzi di contrasto
Biodegradazione in impianti realiBiodegradazione in impianti reali
Strippingpp g
Dipende dalla costante di Henry (H) e dalla costante ottanolo acquaDipende dalla costante di Henry (H) e dalla costante ottanolo‐acqua (Kow) del microinquinante
Ruolo significativo per 10–2 <H< 10–3.
/Per bassi rapporti H/Kow , il composto tende ad essere adsorbito
Dipende dal flusso e dal sistema di aerazione del reattore a fanghi attiviDipende dal flusso e dal sistema di aerazione del reattore a fanghi attivi(es: diffusori a bolle fini riducono la volatilizzazione)
Avviene già nei pretrattamenti
Efficienze Efficienze apparenti apparenti di rimozione di rimozione in depuratori urbani convenzionaliin depuratori urbani convenzionaliin depuratori urbani convenzionaliin depuratori urbani convenzionali
Ternes et al., 2008
Source control:develop and choose degradable compounds
Ibuprofen
10
p g pDiclofenac
10
tion
[µg/
l]
on [µ
g/L]
tion
[µg/
l]
1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9 1
e co
ncen
trat
e concen
tratio
1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9 1
e co
ncen
trat
Blank (CAS)
0.1
Solu
ble
Soluble
0.1
Solu
ble Blank (CAS)
CASCAS+SSBlank (MBR)MBRMBR+SS
Time [d] Time [d]MBR+SS
ExampleExample•Ibuprofen and diclofenac: analgesics with comparable mode of action•Ibuprofen is degraded during wastewater treatment•Diclofenac has killed 90% of vulture population in regions of India•Diclofenac has killed 90% of vulture population in regions of India
(Joss et al, 2006)
Riassumendo, nei depuratori urbani Riassumendo, nei depuratori urbani convenzionali:convenzionali:convenzionali:convenzionali:
• adsorbimento: rilevante per alcuni (pochi) p (p )composti idrofobicibi d d i l t ibilità di• biodegradazione non completa e possibilità di biotrasformati che non implicano necessariamente detossificazione dell’effluente
• stripping/volatilizzazione: trascurabile• stripping/volatilizzazione: trascurabile• modelli matematici previsionali (utili alla pianificazione):
adsorbimento: pressoché validato– adsorbimento: pressoché validato– biodegradabilità:ancora incerto
Meccanismi e potenziali tecnologie di rimozione per contaminanti organicirimozione per contaminanti organici
Verlicchi et al, 2010
effluente aDestino delle sostanze pericolose
b effluente ariutilizzo oscarico
xenobiotici organici elementi metallici e non
influente
trattamenti
• Ossidazione• Possibili sottoprodotti
volatilizzazione/desorbimentobiodegradazione
conversione parzialereattore
biologicosedim. secondaria disinfezione
trattamentipreliminari,eventuale sedim
• Interferenza con riutilizzo
conversione parzialerecalcitranza
adsorbimento
trattamento
sedim. primaria
ricircolo • Biodegradazione, rilascio e o inibizione in
adsorbimento
fanghirilascio e o inibizione in digestione anaerobica• Interferenza con riuso
agricoloEventuali trattamenti ad hoc
fango adiscarica,
agricolo(stripping, ossidazione e AOP, precipitazione, adsorbimento, scambio ionico, membrane, ecc.) ,
utilizzo agricolo oincenerimento
Quali MIGLIORI TECNICHE DISPONIBILIMIGLIORI TECNICHE DISPONIBILI pertti i l i i di t i tiottimizzare la rimozione di contaminanti
organici?g
Bioreattori a membrana?Ozonizzazione?C b i i i?Carboni attivi?Fitodepurazione?Fitodepurazione?Nanofiltrazione e osmosi inversa?
BioreattoreBioreattore a a membrana (MBR)membrana (MBR)Qma
Qin QoutAnox . Aer .Qin Qout
Qr qw
“submerged” “side‐stream”
Vantaggi degli MBR per la rimozione dei microinquinanti in 2 puntimicroinquinanti ... in 2 punti
1. Nessun problema legato alla sedimentabilità del p gfango
Migliore flessibilità di gestione dei processi biologici e possibilità di operare con fiocchi pin pointpossibilità di operare con fiocchi pin‐point
2. Rimozione totale dei solidi sospesi dall’effluente
Rimozione dei microinquinanti legati al particolato
Efficienza dei bioreattori a membrana vs fanghi attivi convenzionali
OzonizzazioneOzonizzazioneConfigurazioneConfigurazione ottimaleottimale notanota: (a) dopo trattamento biologico, (b) per un
tempo di contatto di almeno 20 minuti, (c) seguito da un filtrobiologicamente attivo (i.e. filtro a sabbia) per degradare i sottoprodottibiologicamente attivo (i.e. filtro a sabbia) per degradare i sottoprodottidell’ossidazione
••DosaggioDosaggio ottimaleottimale di 0.8 gO3/di 0.8 gO3/gDOCgDOC and 5and 5‐‐10 10 gDOCgDOC mm‐‐33••ConsumoConsumo didi energiaenergia elettricaelettrica di 0 06di 0 06 ‐‐ 0 13 kWh m0 13 kWh m‐‐3 (203 (20‐‐40%40% rispettorispetto aiai costicostiConsumoConsumo di di energiaenergia elettricaelettrica di 0.06 di 0.06 0.13 kWh m0.13 kWh m 3 (203 (20 40% 40% rispettorispetto aiai costicostidi un di un sistemasistema convenzionaleconvenzionale))••CostoCosto aggiuntivoaggiuntivo di 0.05di 0.05‐‐0.15 0.15 €€/m3/m3
Performance ozonizzazione
Composti a Composti a prova di ozonoprova di ozono
AdsorbimentoAdsorbimento susu carbonecarbone attivoattivo ––configurazioniconfigurazioni possibilipossibili:configurazioniconfigurazioni possibilipossibili:
AdsorbimentoAdsorbimento susu carbonecarbone attivoattivo –– configurazioniconfigurazioni possibilipossibili: • dosaggio di carbone attivo in polvere (PAC) e flocculantegg p ( )
seguito da chiarificatore gravitazionale e filtro• dosaggio diretto in vasca biologicagg g
•• Dosaggio tipico: 10Dosaggio tipico: 10÷÷2020 mgPACmgPAC/L/L•• Costi aggiuntivi 0 1Costi aggiuntivi 0 1 0 20 2 €€/m3 (esercizio e ammortamento)/m3 (esercizio e ammortamento)•• Costi aggiuntivi 0.1Costi aggiuntivi 0.1‐‐0.2 0.2 €€/m3 (esercizio e ammortamento)/m3 (esercizio e ammortamento)•• No sottoprodottiNo sottoprodotti
Prestazioni dell’adsorbimento sui carboni attivicarboni attivi
Joss et al., 2009
Costi di investimento e di esercizio: carboni attivi vs ozono
Fonte: EAWAG
Nanofiltrazione e Osmosi Inversa
C i i i i i i 0 5 kWh 3Consumi energetici aggiuntivi: 0.5 kWh m‐3
Svantaggi:20÷25% dell’acqua influente viene smaltita con il ritenuto per evitare scaling delle membrane
NEL PROSSIMO FUTURO NANOFILTRAZIONE e OSMOSI INVERSA NON COSTITUISCONO UNA STRADA
PERCORRIBILE PER TRATTARE LE ACQUE REFLUE URBANE
FitodepurazioneFitodepurazione
Performance Performance fitodepurazionefitodepurazione
An overview
Cosa accade nel trattamento integrato acque reflue e FORSU? Unintegrato acque reflue e FORSU? Un
caso di studio italiano
Greased i
Screen Secondary clarifier
Pre‐anoxic/Anaerobic/Anoxic/Oxic Treatment
Influent
AO Effluentand gritchamber
Return sludge
Desinfection
WAS
OXICANOANA
p‐ANO
Return mixed liquor
Effluent
WAS
Sludge Sludge SludgeAnaerobic
Bio‐gasPre‐thickening
OFMSW+WASOFMSW IN OUTSludgeThickening
SludgeDewatering
goutlet
Anaerobicdigestion
OFMSW+WAS mixing
OFMSW pretreatment
Struvite W t tStruvite
WAS
StruviteCrystallisation
Process
Wastewaterheadworks
StruviteShort-cut nitrogen
bio-removal(demostration SBR)
Wastewaterheadworks
Therapeutic class (ATC Code)
Compound Removal Effluent Wastewater Treated sludge% mg/(day*1000PE) mg/(day*1000PE)
Ketoprofen 79 93 n.d.M01 Naproxen 86 68 0.35
Diclofenac 35 136 2.1Bezafibrate 73 40 0.25
C10 Gemfibrozil 59 19 0.94Atorvastatin 56 26 1.2
N05Diazepam 41 2.0 n.d.Lorazepam 47 31 1 5Lorazepam 47 31 1.5
N03 Carbamazepine 24 56 1.5
Matebolite Epoxy-CBZ 24 12.3 n.d.A01 Ranitidine 89 6 7 n dA01 Ranitidine 89 6.7 n.d.
J01
Trimethoprim 59 27 0.66Metronidazole 79 49 n.d.Roxithromycin 37 1 5 0 48J01 Roxithromycin 37 1.5 0.48Clarithromycin 49 98 2.5Azithromycin 35 45 7.5
C07Atenolol 60 166 0.73
C07Sotalol 42 33 0.30
R03 Salbutamol 69 4.6 n.d.
C03Furosemide 73 127 6.0
C03Hydrochlorthiazide 44 189 1.52
C09 Enalapril 97 2.0 n.d.A10 Glibenclamide 73 8.4 0.95
Coefficiente di partizione: dai solidi sospesi Coefficiente di partizione: dai solidi sospesi influenti, al fango attivo e al fango digeritoinfluenti, al fango attivo e al fango digerito
H
900
1000Influent SS Thickened sludge Digested sludge
600
700
800
900
300
400
500
Kd,
L/k
g
0
100
200
cin
cin de ac de m tin ol m ne de
Azi
thro
myc
Cla
rithr
omyc
Fur
osem
id
Dic
lofe
na
ochl
orot
hiaz
id
Trim
etho
pri
Ato
rvas
tat
Ate
nol
Lora
zepa
arba
maz
epi n
Glib
encl
amid
C
Hyd
ro C
Rimozione in Rimozione in coco‐‐digestionedigestioneanaerobicaanaerobica
H
80
100 Removal based on dry weightRemoval based on total mass flow
40
60
Rem
oval
, %
0
20
ycin
ycin
mid
e
enac
zide
prim
tatin olol
pam
pine
mid
e
R
Azith
rom
y
Cla
rithr
omy
Furo
sem
Dic
lofe
droc
hlor
othi
az
Trim
etho
p
Ator
vast
Aten
Lora
zep
Car
bam
azep
Glib
encl
am
Hyd
1000
Trattamento acque reflue d li ?ospedaliere?
Composizione acque reflue
Le acque reflue ospedaliere sono composte sostanzialmenteospedaliere: generalità
Le acque reflue ospedaliere sono composte sostanzialmente da tre differenti servizi:1 Generali (cucine lavanderia sistemi di condizionamento)1. Generali (cucine, lavanderia, sistemi di condizionamento)2. Diagnostica (laboratori, ambulatori, radiologia, centri
trasfusionali)trasfusionali)3. Reparti (medicina generale, chirurgia, specialistici,
emodialisi)emodialisi)In Italia le acque reflue di specifici reparti o servizi (medicina
nucleare o laboratori istologici) che contengono rifiutinucleare o laboratori istologici) che contengono rifiuti radioattivi o parti anatomiche non sono scaricate in fognatura ma smaltite come rifiutifognatura, ma smaltite come rifiuti
DIVIETODIVIETO
Il D.Lgs. 152/2006 vieta espressamente:• lo "scarico indiretto": è vietato scaricare inlo scarico indiretto : è vietato scaricare in fogna un rifiuto liquido raccolto in taniche o serbatoiserbatoi
Non è ammesso, senza idoneo trattamento e senza specifica autorizzazione dell‘Autorità competente, lo smaltimento dei rifiuti anche se triturati, indell Autorità competente, lo smaltimento dei rifiuti anche se triturati, in fognatura. (Art. 107, c. 3, DLgs 152/2006, così come modificato dal D.Lgs.4/2008)
Produzione di acque reflue e impatto su acque reflue urbane in piccoli e grandi centrireflue urbane in piccoli e grandi centri
Verlicchi et al., 2010
In media: circa 700 litri acque reflue al giorno per posto lettoIn media: circa 700 litri acque reflue al giorno per posto letto
,
Quanto costa smaltire rifiuti sanitari?
Obiettivo (ambizioso) per la gestione degli scarichi ospedalieri
I di id t tti i d tti di t h l• Individuare tutti quei prodotti di scarto che, nel rispetto della sicurezza e dell'ambiente, possono essere gestiti come scarichi idriciessere gestiti come scarichi idrici.
• Tali prodotti sono quelli per i quali il convogliamento in rete idrica il mescolamentoconvogliamento in rete idrica, il mescolamentocon gli altri scarichi provenienti dalla struttura e i trattamenti effettuati prima dell'immissione in rete fognaria e/o dal gestore della rete medesima consentono la diluizione, la degradazione e l'eliminazione delle sostanze potenzialmentel eliminazione delle sostanze potenzialmente pericolose per la salute e per l'ambiente.
Acque reflue ospedaliere: indagine in Emilia Romagna
Best practice (teorica)p• Scarico in pubblica fognatura: reflui che contengono sostanze che si degradano spontaneamente / vengonosostanze che si degradano spontaneamente / vengono efficacemente degradate dagli impianti di depurazione
• Scarico in pubblica fognatura: reflui compatibili che non• Scarico in pubblica fognatura: reflui compatibili che non rispettano 1/+ parametri (es. tensioattivi) per i quali è possibile valutare una autorizzazione in deroga da parte delpossibile valutare una autorizzazione in deroga da parte del gestore SII oppure la fattibilità di un impianto di trattamentotrattamento
• Solo se non vi è alternativa, i reflui devono essere gestiti ifi i li idi ifi d l ibili à dicome rifiuti liquidi, verificando la possibilità di
collettamento in serbatoi centralizzati dei compatibili hi ichimicamente
• Raccolta dei rifiuti liquidi in tanica
Trattamenti attuali di acque reflue ospedaliere: oggi, in generale…
• Disinfezione degli scarichi• Raramente, blando trattamento biologico tradizionale, gMa, per nuovi grandi ospedali in piccole periferie urbane:
Verlicchi et al., 2010
Applicazione delle migliori tecniche disponibili,
Un punto di vista sulla disinfezione sugli scarichi ospedalieri (1)sugli scarichi ospedalieri (1)
La maggior parte delle reti fognarie recapitano in depuratori in cui è i l di i f i d ll' ffl i d ll'i i i iprevista la disinfezione dell'effluente prima dell'immissione in corpo
idrico.• Lo scarico proveniente dall'ospedale apporta un contributo• Lo scarico proveniente dall ospedale apporta un contributo
quantitativamente modesto al flusso di massa e al carico organico complessivo.complessivo.
• Il “problema” Patogeni a trasmissione orofecale (es. HAV, salmonella): i pochi pazienti affetti da tali patologie sono gestiti come pazienti in p p p g g pisolamento infettivo generalmente in reparti diversi da quelli di malattie infettive, quindi le loro deiezioni si mescolano a quelle di
i li l i i i b d ì l dil i itutti gli altri pazienti, subendo così una notevole diluizione.• Gli impianti di disinfezione esistenti nelle strutture sanitarie utilizzano
ipoclorito o biossido di cloro la cui presenza come residuoipoclorito o biossido di cloro, la cui presenza come residuo nell‘effluente può creare problemi al depuratore.
Un punto di vista sulla disinfezione sugli scarichi ospedalieri (2)
L i i d li i hi d ll' d l• La composizione degli scarichi dell'ospedale non presenta, in media, differenze significative nel carico biologico rispetto a quelli provenienti dalle abitazionibiologico rispetto a quelli provenienti dalle abitazioni, che spesso formano il grosso dello scarico in ingresso al depuratore, quindi la disinfezione degli scarichi delle p , q gstrutture sanitarie che si immettono in rete fognaria servita da depuratore è una pratica inefficace e i i tifi tingiustificata.
• concordare con Autorità competente l’eliminazione della disinfezione degli scarichi per nuove autorizzazionidella disinfezione degli scarichi per nuove autorizzazioni o nei rinnovi
CRITICITA’ ‐> UNA SOLUZIONE PROPOSTA
T tt t d li i hiTrattamento degli scarichi1) Stoccaggio scarichi parziali di Medicina Nucleare2) Trattamenti chimico fisici sugli scarichi parziali di Laboratorio2) Trattamenti chimico‐fisici sugli scarichi parziali di Laboratorio analisi (es., ozonizzazione)
3) Disinfezione sugli scarichi parziali dai reparti di Malattie3) Disinfezione sugli scarichi parziali dai reparti di Malattie Infettive o sull’insieme degli scarichi dell’ospedale
OBIETTIVI:1) riduzione livello di radioattività al di sotto dei limiti previsti per il nulla osta
2) id i d i i i li i i2) riduzione dei parametri entro i limiti3) pratica inefficace e ingiustificata
Inquinanti convenzionali e farmaci nelle acque reflue ospedaliere ed urbane: unacque reflue ospedaliere ed urbane: un
caso italiano
Verlicchi et al., 2010
Trattamento di acque reflue Trattamento di acque reflue
PNECPNECospedaliere ospedaliere
Hospitalwastewater
Hospitalwastewater
SewerSewer Optimal treatment before dilution
WWTP influent
WWTP ffl t
WWTP influent
WWTP ffl tWWTP effluent
Receivingi (Gl tt)
CiprofloxacinNorfloxacin
WWTP effluent
Receivingi (Gl tt)
CiprofloxacinNorfloxacin
river (Glatt)0.001 0.01 0.1 1 10 100
river (Glatt)0.001 0.01 0.1 1 10 100
Concentration [µg L-1]Concentration [µg L-1]Alder et al. 2004
Upgrading dell’impianto urbano o depuratore acque reflue ospedaliere?
Altre buone pratiche? Uso di antibiotici in zootecniaUso di antibiotici in zootecnia
Classi di antibiotici prescritte (gr/1000 capi)
Attualmente: grossa attenzione ai carichi azotati legati ai liquami (attuazione Direttiva Nitrati)liquami (attuazione Direttiva Nitrati)
Perché non trarre vantaggio dagli attuali studi sulla i i / d ll’ i l drimozione/recupero dell’azoto e riservare la dovuta
attenzione ai farmaci veterinari?
Not only hospitals: hormones in livestock waste•Hormones concentrations (17‐β‐ estradiolo, estrone, 17‐α‐ estradiol) in the range 55÷÷80 80 μμg/Lg/L
f f ( d )•Specific emission factors (pigs and cows):
•17‐β‐ estradiol: 1,1÷9,7 mg d‐1 per 1000 kg Live Weight
•estrone 2,6÷28 mg d‐1 per 1000 kg Live Weight
•17‐α‐ estradiol 1,9÷8,7 mg d‐1 per 1000 kg Live Weight
In the USA 10 million cows e 43 million pigs excrete daily a mix of:•10–30 kg of 17‐β‐estradiol•20–80 kg of estrone
Huge amounts of waste generated by farm animals are flooding the
g
Huge amounts of waste generated by farm animals are flooding the environment with potentially endocrine‐disrupting hormones
JULY 1, 2004 / ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY
Considerazioni conclusive (1)I depuratori urbani convenzionali rimuovono apparentemente, con buone ed ottime efficienze, buona parte dei composti , p pfarmaceutici di maggior consumo, ma: (1) i il d ti fi l l d i(1) si conosce il destino finale solo dei composti (bio)adsorbiti, per i quali il problema è trasferito; (2) sono necessarie indagini sui prodotti della(2) sono necessarie indagini sui prodotti della (bio)trasformazione e sulla loro (eco)tossicità
Considerazioni conclusive (2) Il bioreattore a membrana può migliorare le prestazioni del processo biologico ma non è determinante perdel processo biologico, ma non è determinante per massimizzare le efficienze di rimozione dei composti f ti ifarmaceutici
Tra le migliori tecniche disponibili, l’ozono e i carboni attivi sembrano essere i più promettenti
La fitodepurazione su reed bed è poco performanteLa fitodepurazione su reed bed è poco performante Il pre‐trattamento avanzato delle acque reflue ospedaliere e maggiore attenzione ai liquami zootecniciospedaliere e maggiore attenzione ai liquami zootecnici sono buone pratiche da valutare
In base alle conoscenze attuali, quali azioni intraprendere?
17/11/2011
Verso gli obiettivi del 2015: inquinanti non-convenzionali ed emergenti nel ciclo urbano delle acque
G i l’ i
17/11/2011
Grazie per l’attenzioneFrancesco Fatone
Department of Biotechnology – University of Verona
School of “Chemical Engineering for the Environment”
Interuniversity consortium Chemistry for the EnvironmentInteruniversity consortium Chemistry for the Environment