Parte 2: Migliorare la manutenzione degli asset e cambiare il comportamento dei consumatori.
In parte 1 di questa serieabbiamo discusso i vantaggi dell'utilizzo di soluzioni a basso CAPEX come parte di una strategia combinata per aiutare le aziende idriche a eliminare gli scarichi di tracimazione. Implementando tempestivamente soluzioni a basso CAPEX, si potrebbe ricalcolare e ridurre la portata di un'opzione selezionata ad alto CAPEX. Ciò consentirebbe alle aziende idriche di ridurre significativamente la spesa in conto capitale, l'impatto ambientale, i tempi di realizzazione e i disagi per la popolazione. Senza contare che le soluzioni esistenti a basso CAPEX potrebbero aiutare a raggiungere più rapidamente gli obiettivi di tracimazione combinata e ad affrontare fattori come l'intasamento delle pompe che le opzioni ad alto CAPEX di solito non affrontano. Nella seconda parte di questa serie, approfondiremo i dettagli delle soluzioni specifiche a basso CAPEX oggi disponibili e i vantaggi che offrono nell'ambito di una proposta di strategia combinata.
Il lato negativo delle opzioni high-CAPEXÂ
Le opzioni high-CAPEX trattate nella prima parte di questo articolo sono state delineate in un rapporto del governo britannico1 anche se queste opzioni hanno un'applicabilità globale. Queste opzioni comprendono la separazione della rete fognaria combinata, la costruzione di un deposito aggiuntivo e di sistemi di drenaggio sostenibile (SuDS). Oltre agli elevati livelli di spesa in conto capitale, tutte le opzioni ad alto CAPEX sono state calcolate per avere lunghi tempi di realizzazione, alti livelli di carbonio incorporato e un'alta percentuale di emissioni di anidride carbonica.2 e un impatto negativo sulle bollette dei consumatori. Le opzioni non-SuDS presentano inoltre un elevato rischio di danni ambientali e causerebbero anni di interruzione della vita pubblica.
Il lato positivo delle opzioni a basso costo del CAPEX
Le soluzioni low-CAPEX/OPEX, in confronto, sarebbero rapide da implementare e non hanno un'impronta di carbonio significativa come le opzioni high-CAPEX. Inoltre, eviterebbero i disagi pubblici associati e avrebbero un effetto trascurabile sulle bollette dei consumatori finali. L'obiettivo principale di queste soluzioni è migliorare le abitudini dei consumatori e ridurre le attuali inefficienze della rete di acque reflue.3. Di seguito vengono illustrate due strategie utilizzate di frequente:
Cambiamento del comportamento dei consumatori
Il cambiamento del comportamento dei consumatori potrebbe influenzare in modo significativo le reti fognarie. Nel Regno Unito, ad esempio, 93% dei materiali che causano l'intasamento delle pompe nella rete fognaria sono salviette per bambini gettate nel water. Riducendo il consumo e lo spreco di acqua, gli scarichi di tracimazione potrebbero essere migliorati di 69% in termini di volume e causare una riduzione della durata di 39%.4. Alcuni metodi per raggiungere questo obiettivo includono la riduzione della durata delle docce, l'uso di contatori d'acqua, l'utilizzo di apparecchiature a basso consumo idrico e l'implementazione di giardini a maggiore ritenzione idrica. Queste misure potrebbero anche migliorare la resilienza ai cambiamenti climatici e ridurre i costi energetici e le emissioni associate per i consumatori e i produttori.
Le campagne di sensibilizzazione del pubblico, che hanno un costo relativamente basso, possono essere utilizzate per influenzare positivamente il comportamento dei clienti. A livello globale sono state realizzate molte campagne di successo su una varietà di temi diversi per cambiare la percezione del pubblico e ottenere il suo sostegno. Le stesse aziende idriche fanno sempre della sensibilizzazione dell'opinione pubblica una parte della loro strategia complessiva, anche se non ci sono garanzie sul successo delle campagne. Occorre prestare attenzione a utilizzare i canali e il livello di coinvolgimento giusti per avere un impatto positivo. La campagna "Love Water" del 2019, ad esempio, mirava a convincere il pubblico britannico a contribuire alla protezione delle risorse idriche per il futuro. Tuttavia, una ricerca (sondaggio Savanta ComRes) condotta nel 2020 ha rivelato che la maggior parte delle persone sottovalutava in modo significativo il proprio consumo di acqua. Per aumentare l'efficacia delle campagne di sensibilizzazione del pubblico, si potrebbero introdurre misure legislative come l'apposizione di avvisi sulle confezioni per ridurre lo smaltimento di materiali inappropriati come grassi, oli e salviette nei lavandini e nei bagni.
Migliorare le prestazioni e l'efficienza attraverso il monitoraggio delle condizioni
Oltre a migliorare il comportamento dei consumatori, le aziende idriche possono implementare strategie per ridurre le inefficienze operative e, di conseguenza, gli eventi di inquinamento. I guasti agli impianti nel settore hanno un'elevata criticità a causa dei costi elevati che possono comportare, sia dal punto di vista finanziario che ambientale. Una strategia che offre numerosi vantaggi per evitare guasti critici è monitoraggio delle condizioni. Il monitoraggio delle condizioni è il nome di una classe di strumenti che misurano una o più caratteristiche fisiche per identificare i cambiamenti nel comportamento di una macchina che segnalano un guasto in corso. Con l'avvento dell'intelligenza artificiale e dell'internet industriale delle cose, i moderni sistemi di monitoraggio delle condizioni tecniche di monitoraggio delle condizioni può rendere la strategia di manutenzione più orientata ai dati, più efficace e più efficiente. A seconda dell'ambiente operativo, può consentire la raccolta di dati 24 ore su 24 e l'analisi in tempo reale per fornire risultati migliori a costi inferiori. Le riparazioni possono essere effettuate anche quando sono più economiche e veloci. Una strategia di questo tipo potrebbe quindi offrire molti vantaggi per la riduzione dei deflussi di acque piovane nel percorso verso il 2050:
- Una strategia di manutenzione ottimale per il monitoraggio delle condizioni potrebbe contribuire a raggiungere gli obiettivi di riduzione delle tracimazioni temporalesche, riducendo gli obiettivi associati alle opzioni ad alto costo (CAPEX).
- Una strategia di monitoraggio delle condizioni non comporta l'elevato impatto ambientale o i costi di implementazione delle opzioni high-CAPEX.
- Una strategia di monitoraggio delle condizioni potrebbe contribuire a ridurre la portata e i requisiti delle opzioni ad alto costo. Di conseguenza, ridurrà la spesa complessiva in conto capitale e l'impatto ambientale di una strategia combinata.
- Una strategia di monitoraggio delle condizioni potrebbe essere utilizzata per affrontare alcuni fattori che possono causare eventi di inquinamento che le opzioni ad alto costo non sono in grado di gestire. Ad esempio, potrebbe essere utilizzata per rilevare e risolvere i guasti imminenti o potenzialmente anche l'intasamento delle pompe in una fase iniziale.
- L'implementazione di una strategia di monitoraggio delle condizioni non causerà l'interruzione della vita pubblica che le opzioni ad alto CAPEX comporterebbero.
Monitoraggio delle condizioni nell'industria delle acque reflue grazie alla raccolta dati a distanza
Esistono numerose tecniche che rientrano nell'ambito del monitoraggio delle condizioni. Queste includono analisi dell'olio, termografia a infrarossi, analisi delle emissioni acustiche, analisi delle vibrazioni e analisi della firma elettrica. Scegliere la strategia di monitoraggio ottimale significa comprendere l'ambiente operativo. Una rete di acque reflue è molto dispersa geograficamente e le apparecchiature operano in un ambiente difficile. Ciò crea ostacoli a molte tecniche di monitoraggio delle condizioni, che richiedono l'esecuzione di analisi presso l'apparecchiatura stessa o la necessità di collocare sensori sull'apparecchiatura. Una tecnica in grado di monitorare a distanza cambierebbe le carte in tavola per il settore delle acque reflue, consentendo la raccolta continua di dati e l'analisi in tempo reale. Ciò consentirebbe di individuare tempestivamente i guasti e di eseguire le attività di manutenzione prima che si verifichino eventi di inquinamento.
Una tecnica altamente applicabile al monitoraggio remoto è l'analisi della firma elettrica (ESA). Per questa tecnica, i dati potrebbero essere raccolti in remoto tramite sensori situati nell'armadio di controllo del motore, il che la renderebbe relativamente veloce da implementare. Ciò consentirebbe il monitoraggio continuo e in tempo reale, l'elaborazione dei dati e il rilevamento dei guasti. Questa tecnica migliorerebbe la pianificazione della manutenzione e l'efficienza operativa. Ridurrebbe inoltre la necessità di ispezioni preventive. Ciò consentirebbe di risparmiare sui costi finanziari e ambientali, soprattutto perché la maggior parte delle pompe ispezionate durante tali visite sono in condizioni operative sane.
I vantaggi di una tecnica di monitoraggio delle condizioni a basso costo e con funzionalità a distanza ne fanno un candidato ideale da utilizzare come parte di una strategia congiunta per ridurre gli scarichi di tracimazione.
Conclusione
La riduzione degli scarichi da tracimazione è uno dei principali obiettivi delle aziende che si occupano di acque reflue, al fine di proteggere l'ambiente e ridurre l'impatto finanziario associato agli episodi di inquinamento. La soluzione ottimale sarà senza dubbio una strategia combinata che incorpori più opzioni a basso/alto costo.
Un'opzione a basso costo basata sul monitoraggio delle condizioni sarebbe un metodo molto efficace dal punto di vista dei costi, soprattutto se la capacità di monitoraggio remoto consentisse la raccolta, l'elaborazione e il rilevamento dei guasti in modo continuo e in tempo reale. Ciò consentirebbe una migliore pianificazione della manutenzione e una maggiore efficienza delle reti di acque reflue. Un effetto a catena sarebbe quello di ridurre la portata delle opzioni ad alto costo di una strategia combinata. Di conseguenza, si ridurrebbero la spesa complessiva in conto capitale, i tempi di realizzazione, l'impatto ambientale e i disagi per la società . Inoltre, contribuirebbe a raggiungere gli obiettivi fissati dalle autorità di regolamentazione per la riduzione dell'uso delle acque meteoriche di dilavamento. Anche l'utilizzo di campagne di sensibilizzazione del pubblico sarebbe un metodo vantaggioso e a basso costo per cercare di influenzare positivamente i consumatori. Tali campagne potrebbero essere utilizzate per contribuire a ridurre il consumo e lo spreco di acqua e i comportamenti che causano l'intasamento delle pompe nella rete fognaria.
In l'ultimo articolo di questa serie analizzeremo più in dettaglio i vantaggi offerti dall'analisi della firma elettrica nell'ambito di una strategia congiunta per la riduzione dell'uso di tracimazioni temporalesche. Verrà illustrato come le tecniche ESA siano già state implementate con successo nel settore idrico.
Note a piè di pagina
- Piano di riduzione dei deflussi temporali. Ministero dell'Ambiente, dell'Alimentazione e degli Affari Rurali del Regno Unito. (Agosto 2022).
- Emissioni totali di CO2 associate alla costruzione di un progetto.
- Non tutte le opzioni del rapporto governativo sono trattate in questo articolo, come la riduzione dell'infiltrazione delle acque sotterranee e la riduzione delle disconnessioni.
- Quantificazione dell'impatto delle abitudini idriche. Analisi su misura del Ministero dell'Ambiente, dell'Alimentazione e degli Affari Rurali del Regno Unito.
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