Valutazione della dispersione a scala locale degli odori dal trattamento fanghi di un impianto di depurazione delle acque reflue con un modello lagrangiano

The emission of odours from a wastewater treatment plant is becoming more and more important for the public opinion. In terms of legislation, the emission limits have not yet been defined, but the Region of Lombardy, via Legislative Decree no. IX / 3018 of February 15th 2012, defined guidelines in which threshold values are indicated for odour units and perceptibility limits for some specific compounds, such as hydrogen sulphide, for example. These guidelines indicate the accepted methods for olfactometric sampling, the evaluation strategies of the olfactory inconvenience for the population, the concentrations that must be used to compare the threshold values and methods of dispersion analysis. In particular, the dispersive analysis must be conducted using athmospheric dispersion models. The threshold values are compared to the hourly concentrations and the peak hourly concentrations (obtained from the first hourly concentrations via a "peak-to-mean ratio") that insist on the selected receptors. For the present study a three-dimensional particle lagrangian dispersion model was applied to create a local scale modeling. The software used is AUSTAL2000, a program developed for the German Federal Environment Agency (Umweltbundesamt, «UBA») to comply with Annex 3 of the German Technical Instruction on Air Quality Control. The survey was carried out at the Alto Seveso wastewater treatment plant, located in the municipality of Fino Mornasco. Concerning the modelling, the focus was on the analysis of the emissions of the treatment phases with the highest olfactory impact: the pretreatment processes and the sludge treatment phase deriving from the water line processes. These emissions derive from three punctual emission sources associated with the air extraction chimneys of the building's premises where the treatments of the indicated phases are carried out. The discrete receptors are located west of the plant and southeast of the property. The emissive loads were obtained from the flow rate and speed data of the extraction chimneys and from the outgoing concentrations of the analyzed compounds such as: hydrogen sulphide, volatile organic compounds and odour units. The time series of meteorological data have been obtained from a meteorological station owned by the regional agency ARPA Lombardia while information regarding the orographic conformation of the site has been obtained from the geo-portal of the Lombardy Region. The analysis of the results obtained from the modeling led to the conclusion that the area with the greatest risk of odour is the southernmost area of the sources and this situation is due to the meteorological conditions of the site. As for the comparison with the odour thresholds and the perception limit defined by the guidelines of the Lombardy Region, there were excesses especially for receptors positioned south of the building, along the lines of pollutant dispersion. For what concerns hydrogen sulphide, the greatest number is found in correspondence of a receptor located on the South-South-East border line with a number of peak hourly exceedances equal to 227 hours/year. Regarding the exceeding of the odour thresholds, the exceedances surpassing the most sensitive threshold (1 OU / m ^ 3) were found at another receptor of the boundary line, called A, which is located west of the receptor C where the number was 666 hours / year. In conclusion, observing the results, it is noticed that the dispersion trend is oriented more towards the south and from this it can be deduced that the greater olfactory disturbance is found within the property limit rather than outside. From the study it was possible not only to obtain an evaluation of the odour dispersion emitted by two processes of a treatment plant, but it was also possible to confirm the success of using a local scale lagrangian dispersion model.

L'emissione di odori da un impianto di trattamento delle acque reflue è una problematica che sta acquisendo sempre più rilievo per l'opinione pubblica; a livello normativo non sono stati definiti limiti di emissione ma la Regione Lombardia, attraverso il D.g.r. 15 febbraio 2012 - n. IX/3018, ha definito delle linee guida nelle quali sono indicati dei valori soglia per quanto riguarda le unità di odore e dei limiti di percettibilità per alcuni specifici composti come, ad esempio, l'idrogeno solforato. In queste linee guida vengono indicati i metodi accettati per il campionamento olfattometrico, le strategie di valutazione della percezione del disturbo olfattivo da parte della popolazione, le concentrazioni che devono essere utilizzate per fare il confronto con i valori soglia e i metodi di analisi della dispersione. In particolare, l’analisi dispersiva deve essere condotta tramite modelli di dispersione atmosferica. I valori soglia vengono confrontati con le concentrazioni orarie e le concentrazioni orarie di picco (ottenute dalle prime tramite un "peak-to-mean ratio") che insistono sui recettori scelti. Per il presente studio è stato applicato un modello di dispersione lagrangiano a particelle tridimensionale in grado di fare una modellizzazione a scala locale. Il software utilizzato è AUSTAL2000, un programma sviluppato per conto dell'Agenzia federale dell'ambiente tedesca (Umweltbundesamt, «UBA») per soddisfare l'allegato 3 della German Technical Instruction on Air Quality Control. L'indagine è stata condotta presso l'impianto di depurazione di acque reflue Alto Seveso, situato nel comune di Fino Mornasco; in particolare per la modellizzazione l'attenzione si è focalizzata sull'analisi delle emissioni delle fasi di trattamento più impattanti dal punto di vista del disturbo olfattivo: i processi di pretrattamento e la fase di trattamento dei fanghi derivanti dai processi della linea acque. Queste emissioni derivano da tre sorgenti emissive puntuali associate ai camini di estrazione dell'aria dei locali dell'edificio in cui vengono svolti i trattamenti delle fasi indicate. I recettori discreti si trovano a Ovest dell'impianto e a Sud-Est all'interno della proprietà. I carichi emissivi sono stati ottenuti dai dati di portata e velocità dei camini di estrazione e dalle concentrazioni uscenti dei composti analizzati quali: idrogeno solforato, composti organici volatili e unità di odore. Le serie temporali dei dati meteorologici sono state ottenute da una stazione meteorologica di proprietà dall'agenzia regionale ARPA Lombardia mentre le informazioni riguardanti la conformazione orografica del sito sono state ricavate dal geoportale della Regione Lombardia. L'analisi dei risultati ottenuti dalla modellizzazione ha portato a concludere che l'area a maggior rischio di odore è quella più a Sud delle sorgenti e tale situazione è dovuta alle condizioni meteorologiche del sito. Per quanto riguarda il confronto con le soglie di odore e del limite di percettibilità definite dalle linee guida della Regione Lombardia, si sono riscontrati dei superamenti soprattutto per i recettori posizionati a sud dell'edificio, lungo le linee di dispersione degli inquinanti. Per l'idrogeno solforato, il numero maggiore è riscontrabile in corrispondenza di un recettore posto sulla linea di confine a Sud-Sud-Est con un numero di superamenti orari di picco pari a 227 ore/anno. Per quanto riguarda invece i superamenti delle soglie di odore, i superamenti maggiori della soglia più sensibile (1 OU/m^3) si sono riscontrati presso un altro recettore della linea di confine, denominato A, che si trova poco più a Ovest del recettore C in cui il numero è stato di 666 ore/anno. In conclusione, osservando i risultati si nota come l'andamento della dispersione sia orientato maggiormente verso sud e da questo si deduce che il disturbo olfattivo maggiore lo si riscontra all'interno del limite di proprietà anziché all'esterno. Dallo studio è stato possibile non solo ottenere una valutazione della dispersione degli odori emessi da due processi di un impianto di depurazione ma è stato anche possibile confermare la buona riuscita dell'utilizzo di un modello di dispersione lagrangiano a scala locale.