Trattamento acque reflue: ricerca partner di R&S

Sistema per il trattamento acque reflue

Un’azienda spagnola sta sviluppando un progetto focalizzato sulla validazione di un prototipo di infrastruttura intelligente per il trattamento acque reflue provenienti dal settore vitivinicolo e agroalimentare, finalizzato alla trasformazione delle acque reflue derivanti dall’irrigazione dei vigneti e/o dalle attività vitivinicole in una risorsa idrica sicura e tracciabile per l’agricoltura biologica. In grado di raggiungere elevati livelli di depurazione, il sistema garantisce la conformità alle direttive più rigorose sul riutilizzo delle acque (Direttiva (UE) 2024/3019) e ai requisiti di ripristino ambientale. Il sistema combina trattamenti ibridi avanzati, sensori SCADA/IoT e controllo autonomo tramite IA. L’azienda cerca un partner utilizzatore finale nel settore vitivinicolo biologico, come una cantina, cooperativa, vigneto o gruppo agroalimentare, con capacità di facilitare un caso studio di validazione in condizioni reali. Il progetto è orientato alla presentazione di una proposta nell’ambito di Horizon Europe o altri programmi di finanziamento. 

Il problema affrontato è la crescente vulnerabilità idrica del settore vitivinicolo, aggravata dalla ridotta disponibilità di risorse irrigue convenzionali e dall’aumento della frequenza e dell’intensità delle siccità. Il riutilizzo delle acque reflue trattate rappresenta un’opportunità strategica, ma richiede il controllo dei rischi associati a contaminanti emergenti, sostanza organica recalcitrante, colore, solidi colloidali e altri composti in tracce che possono influire sull’acqua, sul suolo, sulle colture, sul prodotto finale e sulla percezione del marchio.

Il progetto svilupperà e validerà una soluzione avanzata, decentralizzata e modulare che combina:

1. pretrattamento intensificato, con opzioni quali elettrocoagulazione e flottazione avanzata;
2. ossidazione avanzata, tramite tecnologie come ozonizzazione, elettro-ossidazione o fotocatalisi;
3. trattamento biologico MBBR/MBR;
4. fasi di affinamento mediante adsorbimento e/o membrane.

Il sistema di trattamento acqua reflue si adatterà alla variabilità delle acque in ingresso e darà priorità al raggiungimento della qualità necessaria per un riutilizzo sicuro.

L’architettura digitale integrerà sensori, sistemi SCADA/IoT, acquisizione e governance dei dati, modelli predittivi data-driven e/o ibridi, rilevamento precoce delle anomalie e controllo autonomo basato sull’IA. L’agente di controllo raccomanderà o implementerà regolazioni operative in tempo reale per ottimizzare qualità, consumo energetico, costi e manutenzione.

Il progetto per lo sviluppo della tecnologia di trattamento acqua reflue

Il piano di lavoro previsto copre 28 mesi:

• studio e selezione della linea di trattamento su scala di laboratorio (M1-M6);
• progettazione e strumentazione dell’impianto pilota e del sistema SCADA/IoT (M1-M8);
• sviluppo del modello predittivo e del controllo autonomo (M8-M20);
• validazione completa presso un’azienda agricola pilota durante una stagione rappresentativa (M20-M28);
• gestione, disseminazione e operatività durante tutto il progetto.

L’azienda guiderà le attività relative a: progettazione, assemblaggio e messa in servizio del prototipo pilota; sistema di sensori/acquisizione dati; validazione sul campo; valutazione operativa; strategia di sfruttamento commerciale.

Il Centro di R&S contribuirà con: caratterizzazione analitica; definizione dei contaminanti target; valutazione tecnologica; modellazione predittiva; IA; validazione; trasferimento scientifico-tecnico.

Partner di R&S cercati per lo sviluppo del sistema trattamento acqua reflue

Cantine, cooperative o vigneti, preferibilmente con produzione biologica e situati nell’UE o in Paesi associati a Horizon Europe, che possano:

• agire come utenti finali;
• fornire dati reali;
• facilitare un’azienda agricola pilota;
• partecipare alla validazione agronomica e di mercato.

Aspetti innovativi e vantaggi del sistema di trattamento acqua reflue

L’innovazione principale consiste nell’integrazione di trattamento ibrido innovativo, sensori avanzati, SCADA/IoT,  modelli predittivi e controllo autonomo tramite IA in un’unica soluzione decentralizzata, con validazione agronomica reale per il riutilizzo sicuro in agricoltura biologica.

Dal punto di vista dell’impatto ambientale e sociale si caratterizza per maggiore resilienza idrica di cantine e vigneti; riduzione della dipendenza dalle risorse idriche convenzionali; supporto ai modelli di economia circolare nel settore agroalimentare.

Dal punto di vista dell’impatto tecnico e operativo, il sistema si caratterizza per eliminazione prevista di oltre l’80% dei contaminanti prioritari selezionati; disponibilità operativa superiore al 90% durante la validazione sul campo; conformità ai parametri qualitativi applicabili; assenza di effetti negativi significativi su suolo, colture e prodotto finale.

Dal punto di vista dell’impatto economico si prevede la riduzione minima del 20% del consumo energetico specifico; la riduzione del 20% dei costi di manutenzione rispetto a un funzionamento non ottimizzato; un costo target dell’acqua rigenerata sicura compreso tra 0,3 e 0,5 €/m³.

Per quanto riguarda l’impatto sul mercato, il sistema si caratterizza per la riduzione dei costi idrici; maggiore sicurezza operativa; miglior posizionamento ESG della cantina; creazione di una soluzione scalabile e sfruttabile per il settore vitivinicolo e agroalimentare.

Specifiche tecniche o competenze richieste del partner di R&S cercato

L’azienda sta cercando un partner utilizzatore finale nel settore vitivinicolo biologico (come cantina; cooperativa; vigneto; gruppo agroalimentare) che abbia la capacità di facilitare un caso studio di validazione in condizioni reali. Saranno preferiti partner dell’UE o di Paesi associati a Horizon Europe con forte orientamento alla sostenibilità, alla transizione ecologica e alla diffusione tecnologica.

Responsabilità previste

• Fornire campioni e flussi reali di acque reflue provenienti da vigneti/cantine, nonché informazioni operative su variabilità stagionale, portate, pratiche irrigue e requisiti di riutilizzo.
• Mettere a disposizione un’azienda agricola pilota o un appezzamento dimostrativo per l’installazione, la messa in servizio e il funzionamento del sistema durante la fase di validazione sul campo.
• Collaborare alla definizione del protocollo sperimentale, dei criteri di accettazione, dei requisiti qualitativi dell’acqua rigenerata, delle condizioni irrigue e del monitoraggio di acqua, suolo, colture e prodotto finale.
• Consentire campionamenti, accesso ai dati operativi e partecipazione alla valutazione della sicurezza agronomica, della compatibilità con l’agricoltura biologica e della conformità normativa, incluso il quadro applicabile al riutilizzo delle acque.
• Partecipare alle prove operative in modalità raccomandata, supervisionata e automatizzata, fornendo feedback dell’utente finale su facilità d’uso, manutenzione, costi, barriere all’adozione ed esigenze di scalabilità.
• Supportare la valutazione tecnica, economica, ambientale, operativa e di mercato, nonché la definizione del business case, del modello di implementazione e della roadmap di sfruttamento commerciale.

Saranno valorizzati partner situati nell’UE o nei Paesi associati a Horizon Europe che dimostrino: impegno nella validazione in condizioni reali; orientamento alla produzione biologica o alla transizione ecologica; capacità di comunicazione settoriale; disponibilità a partecipare a disseminazione, trasferimento tecnologico e commercializzazione.

Potranno inoltre essere considerati partner complementari quali integratori di trattamento acque; produttori di sensori/SCADA; enti di certificazione; centri di ricerca con competenze analitiche/agronomiche aggiuntive.