Consorzio Aquarno, l’intelligenza artificiale nei processi di trattamento delle acque reflue

Nel cuore della Toscana manifatturiera, in un distretto noto in tutto il mondo per l’eccellenza della pelle, c’è un’azienda che sta riscrivendo le regole della depurazione industriale. È il Consorzio Aquarno Spa, a Santa Croce, baricentro del Distretto conciario toscano – che oggi è protagonista di un progetto pionieristico a livello nazionale: l’integrazione dell’intelligenza artificiale nei processi di trattamento delle acque reflue.

In un settore storicamente fondato sull’esperienza degli operatori, ma ad alto impatto ambientale e forte intensità energetica, Aquarno ha avviato un processo di trasformazione digitale profonda, nel quale l’AI consente di passare da un modello reattivo a uno predittivo, fondato su dati e algoritmi, ma nel pieno rispetto della centralità umana.

Il progetto è realizzato in collaborazione con Dbs Srl – Data Brain Services, società toscana specializzata in sistemi intelligenti per l’industria. L’obiettivo è ambizioso: convertire ogni snodo operativo – dall’uso dei compressori per l’ossigenazione alla regolazione dei reagenti chimici, fino alla gestione delle acque meteoriche – in un processo intelligente, adattivo, supervisionabile e trasparente, come richiesto dall’Al Act (Regolamento UE 2024/1689), entrato in vigore l’1 agosto 2024.

L’impianto gestito da Aquarno, operativo h24 per 365 giorni l’anno, tratta acque reflue urbane e industriali per oltre 2 milioni di abitanti equivalenti, provenienti da quattro Comuni e da centinaia di imprese conciarie. È uno degli impianti di depurazione più complessi d’Italia: riceve reflui con alta concentrazione di solfuri, sali e sostanze recalcitranti, che in passato richiedevano un forte impiego di additivi chimici. Dal 2002, con il passaggio al trattamento “tutto biologico”, l’impianto ha ridotto drasticamente i fanghi chimici, rendendo sostenibile un processo notoriamente difficile.

Oggi, con l’integrazione dell’intelligenza artificiale, la gestione degli impianti biologici, delle vasche di ossidazione, dei compressori e dei cicli di dosaggio viene ottimizzata in tempo reale. Il  sistema integra le letture di oltre 60 sensori (portata, pH, salinità, ossigeno disciolto, temperatura, carico organico), unitamente ad oltre 250 parametri analitici che quotidianamente vengono analizzati presso il laboratorio e li elabora con modelli di machine learning in grado di prevedere scenari, segnalare anomalie, supportare le decisioni degli operatori.

I primi risultati saranno la riduzione attesa dei consumi elettrici: fino al 25% grazie all’attivazione smart dei compressori e all’uso predittivo dei generatori; l’ottimizzazione dei reagenti chimici: minore impatto ambientale e costi operativi ridotti; una maggiore stabilità del processo biologico: meno shock, meno variabilità, più efficienza depurativa; il controllo più sicuro degli eventi estremi: piogge intense e variazioni improvvise gestite in modo reattivo.

L’intero sistema sarà pienamente operativo entro luglio 2025, in anticipo sulla tabella di marcia. Ma già oggi il progetto è osservato con attenzione da altri impianti e distretti industriali, perché rappresenta un modello replicabile di innovazione etica e sostenibile nella gestione del ciclo idrico-industriale.

“Con l’introduzione dell’intelligenza artificiale nei processi dell’impianto di depurazione del consorzio Aquarno, – spiegano i sindaci Fabio Mini di Castelfranco di Sotto e Roberto Giannoni di Santa Croce sull’Arno – non solo il ciclo di depurazione verrà svolto con un risparmio in termini energetici di circa un quarto rispetto ad oggi, ma sarà migliorato anche in termini chimico-biologici. Si parla di un bacino di utenza stimato in 2 milioni di persone equivalenti, quindi i miglioramenti vanno quantificati su numeri importanti che rendono di conseguenza i risparmi energetici e ambientali altrettanto significativi. Questo investimento, che integra l’intelligenza artificiale nel ciclo di depurazione, porta Aquarno ad essere un impianto all’avanguardia a cui guarderanno anche le altre realtà del settore”.

Ci sono poi due dati fondamentali, il primo è a vantaggio della cittadinanza per la gestione dell’aumento delle acque meteoriche durante le precipitazioni intense che a Santa Croce vengono gestite in buona parte dal depuratore. “L’utilizzo dell’intelligenza artificiale – spiega Giannoni – con le sue potenzialità di calcolo, sposta la logica di gestione da un sistema reattivo, ovvero dove si opera per fronteggiare il problema dopo che si è già verificato, a un sistema predittivo, cioè dove il depuratore e tutti i suoi macchinari si predispongono prima dell’evento a gestire un aumento di acque meteoriche. Questo a Santa Croce dovrebbe permetterci di avere una migliore gestione dei fenomeni di piogge estreme”.

“Poi c’è l’aspetto ambientale nella gestione dei reflui industriali, – aggiunge Mini – con questo sistema dalle potenzialità di calcolo impensabili per la mente umana, avremo una gestione dei reflui più sicura dal punto di vista ambientale, ottimizzando il ciclo di trattamento e abbassando l’impatto ambientale. Quindi ben venga l’intelligenza artificiale nel nostro depuratore, questo investimento se manterrà le aspettative e non ho dubbi, migliorerà la “vita” a tutta la comunità”.

“Inoltre – concludono i due sindaci – c’è un altro dato le nostre concerie e in generale le attività produttive collegate al depuratore, avranno un ciclo che complessivamente sarà più “pulito” e quindi produrranno beni di maggiore qualità ambientale, proprio perché attraverso l’utilizzo dell’intelligenza artificiale, l’impatto dei reflui e del loro trattamento verrà ridotto in modo sensibile”.