Una azienda vinicola dimezza i consumi per il trattamento delle acque reflue

L’azienda vinicola Castello Banfi, che produce il famoso Brunello di Montalcino, era alla ricerca di un nuovo sistema di aerazione per il trattamento delle acque reflue. Grazie alla soluzione di Xylem, che comprende tra l’altro i diffusori a disco con membrana Sanitaire Silver Series II e un turbosoffiante Sanitaire TurboMAX, è riuscita a dimezzare il consumo energetico del proprio impianto di depurazione.

Brunello di Montalcino. Basta questo nome per evocare, nella mente di chiunque, uno dei vini più prestigiosi e apprezzati al mondo. Un vino frutto di un disciplinare produttivo molto rigoroso, ma anche di un’area di coltivazione delimitata e caratterizzata da un terreno e da un microclima unici. Montalcino, in provincia Siena, è così diventato un luogo di riferimento per tutti gli enologi e gli estimatori del vino di qualità.

Proprio qui i fratelli italoamericani John e Harry Mariani hanno dato vita al loro sogno di integrare una produzione viticola di qualità con una cantina moderna. Il tutto con l'obiettivo di mantenere sempre eccellente il livello qualitativo dei vini prodotti.

Nasce così, nel 1978, la tenuta Castello Banfi, che vede tra gli artefici anche Ezio Rivella, uno dei più apprezzati enologi italiani. Una tenuta che si estende per 2.830 ettari, un terzo dei quali coltivati a vigneto, mentre il resto è occupato da oliveti, frutteti (in prevalenza susini) e bosco. Il tutto in uno scenario incantevole, come le colline toscane, nell’area a sud di Montalcino, al confine con la Val d’Orcia.

Dalla vigna alla cantina

Una moderna produzione vinicola di eccellenza, che porta oggi la tenuta Castello Banfi a produrre 10 milioni di bottiglie, non può però limitarsi agli aspetti bucolici. Ma impone un approccio industriale, che passa attraverso una cantina dotata delle più efficaci tecnologie di gestione e imbottigliamento. Una produzione d’eccezione, come quella del Brunello di Montalcino, deve così trovare il corretto equilibrio tra il rispetto del territorio e l’innovazione tecnologia. Un equilibrio non sempre facile, poiché la tutela dell’ambiente comporta investimenti che solo le aziende più lungimiranti sono in grado di interpretare.

Anche nell’approccio alla tutela del territorio, la tenuta Castello Banfi ha dimostrato di saper operare al meglio. Una produzione vinicola di questi livelli, infatti, genera una serie di reflui che, se non correttamente trattati, danneggerebbero il delicato equilibrio ambientale dell’area circostante. Un problema non indifferente, soprattutto perché la cantina della tenuta non è servita da un impianto di depurazione comunale. Da qui la scelta della proprietà di creare un proprio impianto di depurazione che, nello stile dell’azienda, fosse moderno ed efficace, con l’obiettivo di essere sempre abbondantemente al di sotto dei limiti imposti dalla Legge.

Sempre all’avanguardia

Per anni l’impianto di depurazione biologico a servizio della linea di vinificazione ha così garantito la corretta gestione di tutti i reflui provenienti dalla cantina che, negli anni scorsi, ha visto la realizzazione di una nuova area. Un progetto, interamente concepito all'interno dell'azienda, caratterizzato da soluzioni sviluppate per migliorare ogni singolo passaggio del processo produttivo.

Nel 2017, però, il depuratore ha iniziato a mostrare i propri limiti, sia per il trascorrere del tempo, sia per la progressiva crescita dell’azienda. I responsabili della tenuta hanno così deciso di investire nel revamping dell’impianto, con un’attenzione specifica alla qualità delle acque reimmesse in ciclo, ma anche ai consumi energetici che, oltre al valore economico, comportano un immancabile impatto a livello ambientale.

“Insieme al nostro consulente – spiega Claudio Rivella, direttore tecnico di Banfi – abbiamo inizialmente focalizzato l’attenzione sulla sostituzione dei vecchi diffusori installati sul fondo della vasca di ossidazione - nitrificazione, profonda 4,5 metri. I diffusori precedenti, infatti, erano giunti al termine della propria vita utile e volevamo investire su tecnologie più efficienti. La ricerca ci ha portati ad individuare la soluzione adeguata nei prodotti Sanitaire”. L'azienda, leader nella fornitura di tecnologie di aerazione e trattamento biologico avanzato, è inoltre parte di Xylem Water Solutions, la multinazionale specializzata nei sistemi di movimentazione e depurazione delle acque.

Insieme ai tecnici di Xylem è stata così studiata la soluzione ideale per un depuratore, come quello della tenuta Castello Banfi, chiamato a supportare carichi di lavoro irregolari. Nella stagione della vendemmia che, in base all'andamento climatico, è compresa tra agosto e ottobre, alla cantina arrivano infatti tutte le uve raccolte nei vigneti delle colline a sud di Montalcino e l'attività è a pieno regime. Perché, oltre a stoccare correttamente il raccolto, è necessario provvedere alla sistematica pulizia dei contenitori usati per la raccolta. Allo stesso modo il piazzale, in cui sostano i mezzi provenienti dalle campagne, deve essere sistematicamente lavato. Questo comporta, per alcuni mesi, la necessità di trattare sino a 40 metri cubi di reflui all’ora. Mentre nel resto dell'anno, il carico di lavoro si riduce drasticamente. Anche se l'attività non si interrompe mai, poiché tutti i processi di produzione comportano una serie di operazioni, dal lavaggio delle botti all'imbottigliamento, che implicano un notevole impiego di acqua, che deve poi essere smaltita.

Proprio lo smaltimento di queste grandi quantità di acqua potrebbe avere impatti negativi sull'ambiente. Un rischio che Castello Banfi non vuole correre, ben sapendo che la qualità dei propri prodotti è anche merito di un territorio che, nei secoli, è sempre stato preservato. Da qui la scelta, unica nel suo genere, di creare un impianto di depurazione capace di reimmettere in circolo acque con caratteristiche decisamente migliori rispetto ai limiti fissati dalla legge.

Un obiettivo al quale contribuiscono proprio i nuovi diffusori Sanitaire che formano, sul fondo della vasca, una rete composta da 622 diffusori da 9’’. Questi elementi sono costituiti da un corpo diffusore sul quale è installata una speciale membrana in EPDM microfustellata. Una caratteristica che, esaltata dalla particolare forma dei fori e dalla loro collocazione ottimizzata sulla scorta di una serie di simulazioni, permette di creare un flusso uniforme e un conseguente trasferimento di ossigeno estremamente efficiente. La membrana stessa, inoltre, funziona da valvola di ritegno, incorporando una piccola zona cieca centrale che va a combaciare con un anello di tenuta sul piatto di supporto.

Il risultato più evidente di questo processo, che rappresenta il cuore della depurazione, è un COD in uscita pari a soli 10 mg/l (a fronte di un limite di Legge fissato a 160 mg/l per lo scarico in acque superficiali), benché i reflui arrivino alla vasca di trattamento con un COD che raggiunge anche i 1.000 mg/l.

Un risultato eccezionale che, insieme all'abbattimento di altri inquinanti, permette alla cantina di Castello Banfi di riutilizzare parte dell'acqua per i propri processi industriali e per l'irrigazione della coltivazione di prugne, che sorge nei pressi dell'impianto produttivo. Solo le acque in eccesso, invece, vengono scaricate nel vicino torrente Ombrone, ma garantendo sempre valori ampiamente inferiori ai limiti di legge. In questo modo la cantina annulla il proprio impatto ambientale ma, aspetto non indifferente, contiene anche i costi di gestione.

Ottimo vino, con metà energia

Proprio l'aspetto economico, anche in una cantina da cui escono bottiglie di Brunello di Montalcino tra le più apprezzate sul mercato, riveste un aspetto determinante, che si aggiunge ai fattori ambientali. Per tale ragione, durante la fase progettuale della nuova rete di diffusori, è emersa l'opportunità di rivedere l'impianto incaricato di inviare l'aria all'interno della rete di ossigenazione. La macchina precedente, infatti, era molto rumorosa e poco gestibile. Caratteristiche che mal si conciliano con una produzione attenta ai minimi dettagli. Da qui l'analisi che ha permesso di individuare, potenzialmente, anche un sensibile risparmio energetico, reso possibile dall'automazione del ciclo di funzionamento.

Lo studio ha così portato ad installare una soffiante Sanitaire-Turbomax ad elevata velocità a trasmissione diretta. Una soluzione che, essendo totalmente oil-free, richiede una manutenzione quasi nulla. Anche perché la Turbomax è dotata di cuscinetti ad aria a regolazione automatica. Una peculiarità che evita la necessità di alimentazione ausiliaria o sistemi di backup, tipo UPS, per fronteggiare situazioni di alimentazione in ingresso fluttuanti o interruzioni di corrente non pianificate.

Il tutto azionato da un motore sincrono a magneti permanenti e velocità controllata da un inverter, capace di arrivare sino a 60mila giri al minuto senza perdite per attrito meccanico e senza esigenza di lubrificazione.

L'intero sistema è inoltre controllato da un Plc che, oltre a permettere un'agevole configurazione dei parametri di funzionamento, è collegato alla sonda di ossigenazione installata all'interno della vasca di ossidazione-nitrificazione. In questo modo sia l'accensione che la velocità di rotazione della turbina incaricata di spingere l'aria verso il circuito di ossigenazione sono ottimizzate in modo automatico. Una caratteristica che permette di ottenere sempre il livello di ossigenazione voluto, ma con il minor consumo di energia possibile.

“In fase di progettazione – riprende Rivella - i tecnici di Xylem Water Solutions ci avevano prospettato la possibilità di ridurre di oltre il 30% i consumi energetici, con un Roi decisamente rapido. I confronti teorici, però, sono devono sempre trovare un riscontro effettivo sul campo. Un riscontro che è stato addirittura superiore alle nostre aspettative. Il controllo automatizzato, oltre al basso consumo della soffiante Turbomax unito all’efficacia dei diffusori, permettono infatti di far funzionane l’apparecchiatura solo per poche ore al giorno e in funzione delle effettive necessità di ossigenazione. Il risultato, al termine del primo anno completo di funzionamento, è stato quindi una riduzione dei consumi energetici superiore al 50%. Un risparmio economico sensibile per Castello Banfi, ma soprattutto un impatto ambientale pressoché nullo, perfettamente in linea con le nostre policy aziendali”.