Negli ultimi anni l’innovazione tecnologica ha rivoluzionato anche le infrastrutture meno visibili ma fondamentali delle nostre città: le reti fognarie. Un esempio virtuoso di questa trasformazione arriva da IRETI, società del Gruppo Iren.

IRETI gestisce oltre 11.000 chilometri di rete fognaria, servendo 328 comuni e più di 1.000 impianti di depurazione. Questi impianti, di diversa tipologia e dimensione, garantiscono elevate performance depurative grazie all’impiego di tecnologie flessibili, calibrate sulle esigenze specifiche di ciascun territorio.

Dal 2020, il Gruppo ha avviato un ambizioso programma di monitoraggio strumentale delle reti, con l’obiettivo di aumentare la resilienza del sistema idrico integrato e migliorare l’efficienza del ciclo depurativo. Cuore del progetto: sensori, dati e intelligenza artificiale.

Questi sistemi di gestione delle acque reflue possono essere definiti “reti fognarie intelligenti” perché integrano tecnologie digitali, come sensori e sistemi di monitoraggio, per ottimizzare il loro funzionamento. Questo approccio permette di: 

• Monitorare in tempo reale il flusso delle acque reflue: i sensori distribuiti lungo la rete fognaria raccolgono dati sul volume, la velocità e la qualità delle acque reflue, consentendo di identificare tempestivamente eventuali problemi o anomalie.
• Ottimizzare i processi di depurazione: i dati raccolti consentono di regolare i sistemi di depurazione in modo più efficiente, migliorando la qualità dell'acqua trattata e riducendo gli sprechi. 
• Prevenire malfunzionamenti e perdite: per farlo bisogna monitorare costantemente lo stato della rete. In questo modo è possibile individuare e risolvere tempestivamente potenziali problemi, prevenendo rotture o perdite e riducendo i costi di manutenzione. 
• Gestire meglio i picchi di afflusso: i sistemi di controllo possono regolare il flusso delle acque reflue per evitare sovraccarichi della rete e dei depuratori, specialmente durante eventi meteorologici intensi.

Attraverso questi sistemi IRETI ha reso possibile il controllo in tempo reale di una delle infrastrutture più complesse e spesso sottovalutate del sistema urbano. I sensori installati lungo i collettori principali raccolgono dati su portate, livello dei liquami e andamento meteorologico, mentre algoritmi di intelligenza artificiale elaborano queste informazioni per rilevare anomalie, infiltrazioni parassite e picchi di portata dovuti a eventi meteorici.

Gli interventi di monitoraggio sulla rete fognaria, affinché possano essere efficienti, seguono un processo strutturato che si articola in diverse fasi:

1. Distrettualizzazione della rete fognaria: l’approccio è simile a quello eseguito per le reti di acquedotto, dove la rete viene suddivisa in porzioni (distretti) da perimetrare fisicamente con appositi sensori da installare all’interno delle tubazioni. Si tratta di una vera e propria progettazione in quanto le variabili da considerare sono molteplici e funzionali agli obiettivi.
2. Monitoraggio a campo: rappresenta la messa “in pozzetto”, della distrettualizzazione fognaria. Il parco strumentale viene installato internamente alle condotte e i dati registrati di livello, velocità, portata e anche temperatura del refluo vengono trasmessi mediante appositi data-logger ad una piattaforma digitale. L’attività a campo viene svolta adottando rigorose procedure di sicurezza poiché durante queste procedure è necessario - in alcuni casi - accedere a spazi confinanti e sospetti di inquinamento.
3. Analisi dati e reportistica: la piattaforma di analisi consente a un esperto team di ingegneri idraulici/ambientali con competenze in data analyst di elaborare i dati mediante sofisticati algoritmi di machine learning e di intelligenza artificiale, per fornire i KPI rappresentativi della rete fognaria tra cui: portate fluenti, acque parassite, scarichi anomali, eventi meteorici, attivazione scolmatori e altri parametri rilevanti da tenere in considerazione.

Questo approccio integrato, che combina la distrettualizzazione della rete fognaria, il monitoraggio in campo e l’analisi avanzata dei dati, non è solo teorico ma trova applicazione concreta nei territori gestiti da IRETI. 

A Sarzana, in provincia di La Spezia, i monitoraggi effettuati tra il 2020 e il 2021 hanno portato a un risultato significativo, esempio concreto dell’efficienza di questo sistema. La riparazione di perdite idriche, tra le meno attese tra le acque parassite, ha ridotto del 20% la portata in eccesso in arrivo al depuratore di Silea (da 70 a 55 l/sec, fuori stagione irrigua). Questo significa un risparmio annuo equivalente al volume di 200 piscine olimpioniche.

Un beneficio immediato per l’impianto - che ha visto ridursi il carico da trattare, pari al contributo di oltre 4.000 abitanti - e un punto di partenza per ritarare il progetto di rinnovo dell’impianto, rendendolo più sostenibile ed efficiente.

A Genova Sturla e Punta Vagno, IRETI ha creato un vero e proprio “digital twin” (“gemello digitale”): un modello digitale della rete fognaria che simula scenari di progetto. Calibrato grazie ai dati reali raccolti, questo modello ha permesso di ipotizzare collegamenti idraulici tra i due depuratori. Il monitoraggio ha consentito di calibrare il modello della rete, il cosiddetto stato di fatto, per poi procedere con delle simulazioni di possibili scenari di progetto, ipotizzando diverse soluzioni idrauliche per mettere in comunicazione le due infrastrutture. In questo modo le future scelte progettuali saranno più solide, realistiche e aderenti al territorio.

A Rapallo, invece, la rete fognaria è stata protagonista di una sperimentazione pilota a lungo termine durata due anni, volta a raccogliere i parametri necessari per tarare modelli matematici predittivi. L’obiettivo? Prevedere malfunzionamenti futuri e ottimizzare la gestione delle condotte e degli impianti associati.

Ogni contesto ha offerto sfide specifiche, affrontate grazie a un mix di innovazione tecnologica, competenza tecnica e visione sistemica. Questi esempi concreti rappresentano la prova di come una gestione intelligente delle reti fognarie possa generare benefici ambientali, economici e infrastrutturali. È proprio da queste esperienze che emerge il potenziale trasformativo di un sistema integrato fondato su dati, sensori e intelligenza artificiale.

Il sistema smart adottato da IRETI non si limita a una sorveglianza passiva: grazie all’analisi predittiva dei dati, è in grado di prevenire situazioni critiche come allagamenti, rigurgiti o sovraccarichi degli impianti di depurazione. Inoltre, l’identificazione delle infiltrazioni parassite consente di ridurre significativamente il carico inutile che raggiunge i depuratori, migliorandone l’efficienza e abbattendo consumi energetici e costi di gestione.

Gli interventi realizzati in territori eterogenei dimostrano come il modello adottato da IRETI sia non solo efficace, ma anche flessibile e replicabile. Il programma di IRETI è una strada vincente che coniuga digitalizzazione, sostenibilità e sicurezza ambientale. In un contesto di cambiamenti climatici e urbanizzazione crescente, disporre di reti in grado di adattarsi in modo flessibile agli eventi estremi diventa fondamentale per proteggere le comunità e salvaguardare le risorse idriche.

Dati, sensori e intelligenza artificiale, se integrati con competenza, possono rendere anche le infrastrutture più tradizionali protagoniste della transizione ecologica. Il futuro delle città passa anche dal sottosuolo e IRETI lo dimostra tracciando già la strada.