Relazione del Prof. Umberto Fratino, Politecnico di Bari, al Convegno "La gestione dei fanghi rinvenienti dalla depurazione delle acque reflue urbane nell'ATO Puglia"

1. Sulle attività svolte per la
Redazione del piano di emergenza straordinario della
gestione dei fanghi derivanti dalla depurazione dei reflui
urbani, nonché alla definizione delle linee guida per
l’individuazione delle migliori strategie di gestione
ordinaria del ciclo depurativo ai fini di un corretto
riutilizzo e smaltimento del prodotto fanghi
Palazzo Storico - Acquedotto Pugliese
Bari, 8 febbraio 2013

2. Studio finanziato con CIPE n° 35/2005
APQ fra Regione Puglia e ARPA Puglia (DGR n° 1073 del 04/07/2008)
ASSESSORATI REGIONALI COINVOLTI
Assessorato alle OO.LL.PP. - Settore Tutela delle Acque
Assessorato all’Ecologia - Settore Rifiuti e Bonifiche
TAVOLO TECNICO
Istituto di Ricerca sulle Acque (IRSA – CNR);
Dipartimento di Ingegneria delle Acque e di Chimica (DIAC – POLIBA);
Dipartimento di Biologia e Chimica Agro-Forestale ed Ambientale (DiBCA – UNIBA)
con la partecipazione di AQP S.p.A in qualità di soggetto gestore
ARTICOLAZIONE DELLE ATTIVITÀ
Fase A: Attività di raccolta, integrazione, analisi e valutazione dei dati disponibili
Fase B: Attività finalizzate alla predisposizione di un piano di emergenza
straordinario
Fase C: Identificazione delle linee guida di pianificazione ordinaria, quale strumento
attuativo di settore del piano regionale dei rifiuti speciali

3. FASE A: RACCOLTA E VALIDAZIONE DATI
DATI FORNITI DA AQP
Consistenza degli impianti, produzione fanghi 2007 (per impianto con indicazione
del tipo di smaltimento), AE e caratteristiche sia dell’influente sia dell’effluente
CAMPAGNA SPERIMENTALE (Campionamenti dal 20/10/2008 al 24/11/2008)
GRANDI IMPIANTI:
1. Bari Est
2. Bari Ovest
3. Foggia
4. Lecce
5. Brindisi Fiume Grande
6. Taranto Gennarini
MEDI E PICCOLI IMPIANTI :
1. Pietramontecorvino (impianto completo di piccola taglia con refluo civile)
2. Cerignola (impianto con acque di vegetazione)
3. Gioia del Colle (impianto con scarichi caseari)
4. Turi (impianto con stabilizzazione aerobica)
5. Melendugno (impianto con scarichi anomali)
6. Maglie (impianto consortile)

4. I DATI SPERIMENTALI RACCOLTI DA ……
FANGHI ISPESSITI:
• solidi totali (IRSA e AQP)
• solidi volatili
FANGHI SECONDARI* E FANGHI DISIDRATATI:
• analiti D.Lgs. 99/92 (ARPA, DiBCA e AQP)
• solidi totali, solidi volatili (IRSA e AQP)
• test di fitotossicità (DiBCA)
• oli minerali (ARPA e AQP)
• EOX, LAS, DHPE, NPE, PAH, PCB (IRSA)
• PCDD/PCDF e PCB (ARPA)
* (solo per gli impianti con elevato carico industriale)

5. QUALCHE CONSIDERAZIONE…… (1/2)
OLI MINERALI
Risultati analisi AQP e ARPA per la frazione C10-C40 discordanti con
differenze casuali
Concentrazioni < 1.000 mg/kg tal quale
> 1.000 mg/kg SS (L. 13/2009)
SOLIDI VOLATILI
Con qualche differenza, si evidenzia un funzionamento non sempre ottimale
della digestione e, spesso, il mancato rispetto il limite di 68% di cui alla
LR 29/95.

6. QUALCHE CONSIDERAZIONE…… (2/2)
METALLI PESANTI
Zn e Cu presentano concentrazioni critiche
Impianto di Melendugno: concentrazioni di Hg e Zn superiori ai limiti
previsti dal D.Lgs. 99/92
MICROINQUINANTI ORGANICI
LAS concentrazioni superiori ai 2600 mg/kgSS (ENV.E.3/LM) anche nei fanghi
secondari
Impianto di Melendugno: concentrazioni di PCDD/F e PCB superiori al limite del
ENV.E.3/LM
TEST DI FITOTOSSICITÀ
Indice di germinazione Ig con metodica IRSA CNR
Risultati non soddisfacenti, fatta eccezione per l’impianto di Brindisi

7. STIMA DELLA PRODUZIONE DI FANGHI (1/2)
Produzione fanghi primari (t/d) = 0,6 × Qi × SSTi/106
Produzione fanghi secondari = 0,25 × COD abbattuto in vasca +
Solidi inerti dai SS da aggiungere al fango secondario (età del fango
media di 10 giorni)
Tenendo conto che :
Per gli impianti Imhoff → produzione pari al 40% dei SSTi
Per gli impianti dotati di defosfatazione → incremento del 10%
Per gli impianti gestiti dai comuni → una produzione determinata
dal prodotto fra gli AE della DGR 25/2006 e il carico specifico
giornaliero di 49,15 g/(AE×d) che è quello medio ponderato sugli
impianti gestiti da PURA.

8. STIMA DELLA PRODUZIONE DI FANGHI (2/2)
Ammesso che i solidi volatili nei fanghi grezzi primari e secondari
siano il 70% e in quelli digeriti pari al 67,5% per il limitato
abbattimento in digestione, spesso legata ad una conduzione in
ambiente anaerobico a temperatura ambiente.
Si ottiene una produzione valutata sulla base degli AE di
cui alla DGR 25/2006, nell’ipotesi di ritenere valide le
concentrazioni del refluo in ingresso ed uscita fornite da
PURA, di circa 72 000 t/anno di secco* a fronte di un
consuntivo AQP dichiarato nel 2007 pari a 26760 t/anno
di secco.
*cui sarebbero da aggiungere altri 6000 t/anno dei comuni non gestiti da AQ

9. Categoria 1 Categoria 2 Categoria 3 Categoria 4
Province Totale
Impianti con rilevante carico Impianti che trattano bottini e Impianti di bassa potenzialità Impianti con carico tipicamente
industriale acque vegetazione con scarsa stabilizzazione civile
BA 12.454 1.696 214 11.820 + 2* 26.184 + 2*
BAT 1.879 1.024 + 37* - 5.054 + 100* 7.957 + 137*
BR 1.258 2.291 + 11* 374 2.689 6.612 + 11*
FG 3.108 1.345 + 86* - 8.551 + 244* 13.004 + 331*
LE 2.206 3.168 + 110* 357 4114 + 11* 9845 + 121*
TA 4.766 4.220 - 5030 + 42+ 14.016 + 42*
Totale 25.671 13.744 + 244* 945 37258 + 399* 77.618 + 644*
* Quantità aggiuntive previste per la defosfatazione
CATEGORIA 1 - grandi impianti con componente industriale e/o con scarichi anomali
CATEGORIA 2 - impianti che ricevono bottini e/o acque di vegetazione
CATEGORIA 3- impianti con bassa capacità di stabilizzazione (Imhoff e letti percolatori)
CATEGORIA 4 - impianti che trattano prevalentemente liquami civili

10. TA; 14059 tSS; 18%
BA; 26185 tSS; 34%
LE; 9966 tSS; 13%
FG; 13335 tSS; 17% BAT; 8094 tSS; 10%
BR; 6622 tSS; 8%

11. BA BAT BR
cat. 1
cat. 1 19%
23%
cat. 4
cat. 4 40%
cat. 1
45% 48%
cat. 2
13%
cat. 4
64% cat. 2
cat. 3
35%
0%
cat. 3 cat. 2 cat. 3
1% 6%
6%
LE
FG TA
cat. 1
cat. 1 22%
23%
cat. 4 cat. 1
cat. 4 36% 34%
41%
cat. 2
11%
cat. 4 cat. 3
66% 0% cat. 2 cat. 3
cat. 3 33% 0%
4% cat. 2
30%

12. SUPERFICI AGRICOLE POTENZIALMENTE
DISPONIBILI PER IL RIUTILIZZO
 D. Lgs. 99/92
 R. R. 2/89
 L. R. 29/95
 Allegato 3 D.G.R. Puglia 2460/08 (condizionalità)
 R.R. 15/08 e R.R. 28/08 (ZPS)
 Allegato 2 D.G.R. 883/07 (PTA)
 D.G.R. 2036/05 e D.G.R. 19/07 (zone vulnerabili da nitrati)
 AdB Puglia _ Piano Stralcio di Bacino per l’Assetto Idrogeologico
 PTTR – Carta Idrogeomorfologica

13. INFORMAZIONI UTILIZZATE
DIVIETI BANCHE DATI
superfici non interessate da attività agricola Corine
a meno di 30 m di distanza dall’inizio dell’arenile aree demaniali
terreni allagati o saturi d’acqua, gelati, innevati, soggetti ad esondazioni o PAI
inondazioni naturali, acquitrinosi o con falda acquifera affiorante o con
frane in atto
terreni soggetti a vincolo idrogeologico PUTT
terreni con pendenze maggiori del 15% pendenze
terreni con pH inferiore a 5 progetto ACLA2
terreni con C.S.C. inferiore a 8 meq/100 g progetto ACLA2
suoli aventi una dotazione naturale di sostanza organica superiore a 5% progetto ACLA2
zone di protezione speciale idrogeologica di tipo A e B PTA
1000 m da captazioni idropotabili PTA
500 m da captazioni idriche destinate ad altro uso PTA
200 m da corsi d’acqua superficiali carta idrogeomorfologica
500 m da autostrade e strade statali, 300 m da strade provinciali, 100 m da strade
strade comunali (si è considerato il limite di 500 m anche dai tratti
ferroviari)
a meno di 300 m dagli insediamenti abitativi centri abitati
terreni con colture orticole e frutticole i cui prodotti sono normalmente a Sigria
contatto con il terreno e consumati crudi
pascoli e prati stabili Corine
zone ZPS aree protette

15. IPOTESI DI LAVORO
A. tutte le superfici disponibili al 100%;
B. 50% seminativi, 100% altre superfici;
C. 75% aree prevalentemente occupate da colture agrarie con la
presenza di spazi naturali importanti, aree agroforestali e
sistemi colturali e particellari complessi, 50% colture
temporanee associate a colture permanenti, 33% seminativi
Successivamente si sono esclusi oliveti e vigneti ed applicati
coefficienti riduttivi per suoli con spessore 15, 30 e 50 cm

16. Codice di Buona Pratica Agricola
richiesta di azoto delle colture
contenuto medio di azoto nei fanghi pari al 5% SS
quantitativi di fango applicabili:
• 6 tSS/ha nel triennio per seminativi, colture temporanee associate a colture
permanenti, sistemi colturali e particellari complessi, aree prevalentemente
occupate da colture agrarie con presenza di spazi naturali importanti, aree
agroforestali;
• 8,1 tSS/ha nel triennio per i vigneti;
• 7,8 tSS/ha nel triennio per frutteti e frutti minori;
• 8,4 tSS/ha nel triennio per gli oliveti.

17. 25,00
20,00
15,00
FS
10,00
5,00
0,00
BA BAT BR FG LE TA REGIONE
tutte le colture 3,74 10,15 10,07 23,56 8,79 3,62 8,94
esclusi oliveti 1,48 6,42 4,13 21,48 3,04 2,65 6,03
esclusi oliveti e vigneti 1,11 2,41 2,99 17,40 1,97 2,19 4,48

18. FASE B - PIANO DI EMERGENZA
PRODUZIONE DI FANGHI
fanghi non
idonei all'uso
Nel 2007 negli impianti gestiti uso agricolo o
compostaggio;
agricolo;
25671 tSS;
da AQP sono state prodotti 37657 tSS; 33%
circa 26.800 tSS dei quali: 48%
 14.243 in agricoltura uso agricolo da
 2.427 in discarica compostaggio;
945 tSS;
verificare;
13988 tSS;
 10.197 al compostaggio 1% 18%

19. CONDUZIONE DEGLI IMPIANTI
 elevata concentrazione di fanghi attivi nella vasca di ossidazione
 carico elevato di fanghi nei sedimentatori secondari
 bassa concentrazione di solidi nel fango ispessito a monte della
digestione
 digestione anaerobica a freddo (produzione di biogas da utilizzare
per mantenere caldo il reattore in condizioni mesofile = 32-38 °C)
 scarsa efficienza dei sistemi di disidratazione dei fanghi
QUALITÀ DEL REFLUO
 scarichi industriali trattati assieme ai reflui domestici
 presenza di Zn ad elevata concentrazione
 scarichi di frantoi nel periodo della molitura delle olive

20. SMALTIMENTO PER I FANGHI NON IDONEI
ALL’USO AGRICOLO E NON UTILIZZABILI
Discarica
(il limite del DOC nel test dell’eluato superato con DM 27/07/2010;
rispetto del limite del 25% per i solidi totali)
Recupero per co-incenerimento in regime ordinario
(verifica della disponibilità di cementifici e centrali termiche a
combustibile solido dove poter conferire fanghi essiccati
termicamente
Smaltimento mediante processi di incenerimento
(impianti esistenti per lo smaltimento di rifiuti urbani o impianti
specifici di ossidazione in fase umida)

21. FASE C - LINEE GUIDA DI PIANIFICAZIONE ORDINARIA
A) CONTROLLO DI QUALITÀ DEGLI SCARICHI
 controllo vendita al dettaglio di oli minerali, officine, stazioni di servizio
 divieto di utilizzare in agricoltura fanghi da impianti che trattano rifiuti
liquidi (Allegato B D.M. 367/03)
B) CONTROLLO DI FUNZIONALITÀ DELLE LINEE
 Verifica delle funzionalità e del dimensionamento delle unità operatrici della
linea fanghi
 ispessimento atto a garantire una concentrazione di solidi del 4%
 digestione anaerobica in condizioni mesofile
 Massimizzazione della concentrazione di solidi dopo disidratazione meccanica
(non inferiore al 25%)

22. C) STRATEGIE DI GESTIONE (1/3)
Interventi sulla linea acque
minimizzazione produzione di fanghi (meccanismi di lisi cellulare ovvero di
metabolismo disaccoppiato, ecc)
Interventi sulla linea fanghi
riduzione produzione di fanghi (ossidazione della frazione organica con
processi chimici o termici o disintegrazione della biomassa cellulare con
processi chimici, fisici o termici)
Uso diretto in agricoltura
uso diretto di fanghi idonei stabilizzati e disidratati prodotti dagli
impianti
Compostaggio (ammendante compostato misto)
per fanghi idonei all’uso agricolo per composizione e origine ma
scarsamente stabilizzati e/o in esubero rispetto alla disponibilità dei suoli

23. C) STRATEGIE DI GESTIONE (2/3)
Digestione anaerobica in impianti di depurazione centralizzati
Utilizzo dei digestori anaerobici esistenti ai fini della massimizzazione
della produzione di energia elettrica dal biogas
Digestione anaerobica in impianti esterni
Nel caso di fanghi non idonei all’uso agricolo utilizzo di impianti esterni
dedicati al trattamento della frazione organica derivante dai
trattamenti meccanico-biologici di produzione del CDR
Recupero di materia e energia in cementifici, centri di produzione
di energia da biomasse
Nel caso di fanghi non idonei all’uso agricolo destinati al recupero di
materia e energia in cementificio, in centrali a carbone o in centrali di
produzione di energia da biomasse (coincenerimento) previo
essiccamento termico (vedi caso di Taranto Bellavista)

24. C) STRATEGIE DI GESTIONE (3/3)
Impianti centralizzati di trattamento termico
Realizzazione di due impianti realizzati in posizione baricentrica
dedicati al trattamento termico di fanghi non idonei all’uso agricolo
mediante processo integrato di essiccamento termico ed
incenerimento con forno a letto fluido
Totale autosostenibilità energetica (calore sensibile dei fumi
derivanti dal processo di combustione recuperato in una caldaia
tradizionale con produzione di vapore a media pressione da
utilizzare per l’essiccamento dei fanghi in contatto indiretto)

25. IL QUADRO COMPLESSIVO?
Fanghi idonei all'uso agricolo o al
Fanghi non idonei all'uso agricolo compostaggio
25.671 t secco (33%) 37.657 t secco (48%)
Fanghi da avviare all'uso agricolo Fagnhi da avviare a
previa verifica delle caratteristiche compostaggio
13.988 t secco (18%) 945 t secco (1%)

26. CRITICITÁ PER LO SMALTIMENTO
 qualità dei fanghi prodotta non rispondente ai limiti fissati dal D.Lgs.
99/1992 e dalla normativa regionale per lo smaltimento in agricoltura
 superamento del limite del 68% nei solidi volatili per insufficiente
stabilizzazione del fango
 valori delle concentrazioni dei metalli pesanti molto vicini ai limiti di
legge ed in qualche caso superiori (Zn)
 risultati del test di fitotossicità non positivi
 possibilità di smaltimento in discarica preclusa con la piena
applicazione del DM 27/07/2010
 capacità residue delle discariche esistenti non sufficienti

27. CRITICITÁ DI GESTIONE
 Possibilità che possano perdersi fanghi nell’effluente, a causa
del sovraccarico dei sedimentatori secondari
 Necessità di provvedere alla piena funzionalità delle sezioni di
digestione
 Necessità di migliorare l ’ efficienza complessiva del
condizionamento chimico e della disidratazione dei fanghi
anche con la sostituzione delle attuali macchine con altre più
efficienti

28. RUOLO DELLA PARTE PUBBLICA
1. Realizzazione di una campagna capillare di monitoraggio degli scarichi
delle utenze artigianali ed industriali nella pubblica fognatura
2. Verifica della disponibilità degli impianti di compostaggio sia per
produrre compost misto verde, sia per produrre un compost da
destinare a discarica
3. Verifica della disponibilità degli impianti di biostabilizzazione a monte
delle discariche a ricevere fanghi per avere un prodotto
biologicamente stabile da smaltire nella stessa discarica o da
destinare ad impianti di CDR
4. Aggiornamento ed armonizzazione delle leggi e dei regolamenti, che a
vario titolo trattano di fanghi (R. R. 2/1989, LR 29/1995, D.G.R. n°
19/2007, D.G.R. n° 883/2007, R.R. 15/2008, R.R. 28/2008, D.G.R.
2460/2008

29. GRAZIE !!!