WHITE PAPERS FOR A GREEN TRANSITION

Trasformazione digitaledel settore idrico
Highlight publication • Water Technology Advisory EU in Italy

ALL'INTERNO DI QUESTA HIGHLIGHT PUBLICATION
Trasformare i servizi idrici per il domani
Raggiungere la sostenibilità idrica attraverso
la trasformazione digitale strategica
Dai dati alle decisioni

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stateofgreen.com

COLOFONE

TRASFORMAZIONE DIGITALE DEL SETTORE IDRICO
Highlight publication • Water Technology Advisory EU in Italy
Version 1.0
Dicembre 2023

FOTO IN COPERTINA
Editing: Henrik Wedel Sivertsen

REDATTORE CAPOState of Green

AUTORE
Stig Knudsen, Consulente per la Tecnologia dell'Acqua, Consolato generale di Danimarca - The Trade Council, Amburgo

COLLABORATORI
Novafos
Kamstrup
Partner LEAKman:	AVEVA, AVK, DTU – Università Tecnica della Danimarca,
Grundfos, HOFOR – Greater Copenhagen Utility,
Kamstrup, Leif Koch, NIRAS, Novafos
Sulfilogger
DHI

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COPYRIGHT NOTICE© Copyright State of Green 2023

Indice

Introduzione

4

1. Trasformare i servizi idrici per il domani

6

2.	Raggiungere la sostenibilità idrica attraverso
la trasformazione digitale strategica

8

Caso: rivoluzionare il rilevamento delle perdite nelle connessioni di servizio

9

3. Dai dati alle decisioni

10	Caso: Partenariato strategico sull’acqua per arrestare le perdite idriche
attraverso l’integrazione del sistema e il monitoraggio olistico

12	Caso: Una panoramica dinamica aiuta a mitigare
le sfide legate all'H2S nella rete fognaria

14	Caso: Funzionamento efficiente dell'impianto di trattamentodelle acque reflue con la tecnologia Digital Twin

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TRASFORMAZIONE DIGITALE DEL SETTORE IDRICO

Introduzione
A livello globale, l’80% delle acque reflue non viene né
raccolto né trattato adeguatamente. Ciò comporta unsignificativo impatto negativo sia sull’ambiente che sulla
salute umana. In combinazione con le nuove sfide derivantidal cambiamento climatico, la gestione delle acque reflue
urbane deve passare dal trattamento delle acque reflue alrecupero delle risorse e dell’energia.

Il settore idrico si trova ad affrontare un numero crescente
di sfide che interessano tutte le parti delle sue operazioni
e attività. Il cambiamento climatico e le limitate risorse
idriche, combinati con la richiesta di continuare a fare di più
con meno, fanno sì che i professionisti dell’acqua in tutto il
mondo siano sotto pressione per trovare modi nuovi e più
efficienti di lavorare.
L’adozione di un approccio basato sui dati per la gestione
di un servizio idrico apre opportunità di ottimizzazione diqualsiasi aspetto, dalle operazioni alla gestione delle risorse,
alle relazioni con i clienti e alla protezione dei ricavi. E come4

hanno dimostrato diversi servizi idrici danesi negli ultimi
dieci anni circa, la digitalizzazione è davvero la chiave per
trasformare radicalmente il settore.
Tuttavia, anche se le fasi del percorso di digitalizzazione
di un’azienda di servizi pubblici sono le stesse, i punti dipartenza e le ambizioni individuali potrebbero non esserlo.
Le utilities possono aumentare le loro possibilità di una
trasformazione digitale di successo, se riescono a comprendere il processo, se definiscono uno scopo strategico e se si
ispirano ai numerosi casi concreti delle aziende idriche più
esperte.

5

TRASFORMAZIONE DIGITALE DEL SETTORE IDRICOCAPITOLO 1

Trasformare i servizi
idrici per il domani
Adottare un approccio sistematico al percorso didigitalizzazione è fondamentale per una trasformazione
di successo per i servizi idrici.

I servizi idrici europei sono sotto pressione affinché diventino più digitalizzati ed efficienti per superare le sfide chedevono affrontare oggi e soddisfare le richieste del futuro.
Ma una trasformazione digitale inizia con la comprensione
sia del viaggio che del punto di partenza.
Il cambiamento climatico, l’aumento dei costi energetici, leinfrastrutture difettose e obsolete, i cambiamenti nei modellidi consumo e le richieste dell’UE in relazione ai fondi direcupero sono solo alcune delle numerose sfide affrontate
dai servizi idrici in Europa.
La maggior parte di loro esprime il ritrovarsi ad operare
in un mondo di cambiamento. Tutto ciò, combinato conl’invecchiamento della forza lavoro e la pressante necessità
di acquisizione di talenti, rende la digitalizzazione la leva
per migliorare i processi e acquisire nuove competenze perabbracciare e affinare le nuove modalità di lavoro.
Oggi, la maggior parte delle utility vede la digitalizzazione
come uno degli strumenti più importanti per superare leproprie sfide, anche se alcune non sono in grado di spiegare

6

in dettaglio cos’è la digitalizzazione e come influenzerà laloro attività. Qui è importante ricordare che la digitalizzazione significa cose diverse non solo da paese a paese, maanche da azienda ad azienda. Inoltre, il punto di partenza di
ciascuna utility sarà diverso a seconda delle decisioni presein passato.
Indipendentemente dal punto di partenza, tuttavia, la tras­
formazione digitale interessa l’intera azienda, il che significa
che gli sponsor di un progetto di questo tipo vanno oltre i
soliti reparti. Una soluzione e una configurazione realmente
digitali andranno a vantaggio di tutti i dipartimenti e i loro
vantaggi dovrebbero pertanto essere inclusi nel calcolo delbusiness case.
Informatizzazione, digitalizzazione e trasformazione
digitale: quali sono le differenze
Le tre parole informatizzazione, digitalizzazione e trasformazione digitale sono ampiamente utilizzate in modo intercambiabile, a volte senza una chiara distinzione tra loro. In
realtà si tratta di tre concetti diversi e vengono utilizzati perdescrivere il livello di maturità digitale di un'organizzazione.

Non esistono definizioni esatte, ma la figura seguente è un modo valido ecomprensibile per inquadrare i tre concetti e le loro distinzioni:
Apprendimento automatico / IA

Trasformazione digitale

Robot e previsioni digitali

Digitalizzazione

Inizia a utilizzare i dati

Informatizzazione

Convertire le informazioni in digitale

Prognosi
Modellazione
AnalisiAutomazione
Monitoraggio•	L’informatizzazione si riferisce al processo di conversione delle informazioni in un formato digitale (cioè leggibile dal computer).
•	La digitalizzazione è il processo in cui gli aspetti della vita sociale (e lavorativa) vengono ristrutturati attorno alla
comunicazione digitale.
•	La trasformazione digitale è l’adozione della tecnologia digitale da parte di un’azienda. Gli obiettivi comuni per la sua
attuazione sono il miglioramento dell’efficienza, del valore o dell’innovazione.

Visto insieme al modello sopra, ciò significa che:Apprendimento
automatico / IA

La trasformazione digitale è la trasformazione delle attività, dei processi, dei prodotti e dei modelli aziendali per sfruttare appieno
le opportunità delle tecnologie digitali. L’obiettivo principale è migliorare l’efficienza, gestire il rischio o scoprire nuove opportunità.
La trasformazione digitale significa fare le cose in una maniera nuova (digitale).
• Analisi senza interazione umana

Prognosi

Modellazione• Sorveglianza robotica online di straripamento, funzionamento di impianti o sistemi di tubazioni

La digitalizzazione è il processo che sfrutta l’informatizzazione per migliorare i processi aziendali. Digitalizzare significa far sì che leinformazioni digitalizzate funzionino per te. Questo termine si riferisce all’uso delle tecnologie e dei dati digitali per creare entrate,
migliorare il business e creare una cultura digitale in cui le informazioni digitali sono al centro. Questo processo aiuta i processi arenderli più efficienti, produttivi e redditizi.

AnalisiAutomazione• Le informazioni vengono spesso condivise nel cloud con tutti icolleghi e i partner interessati• L'interazione umana è necessaria per mantenere le informazioni aggiornate e pertinenti

L’informatizzazione è il processo di conversione delle informazioni da un formato fisico a uno digitale. Significa convertire qualcosa
di non digitale in una rappresentazione digitale che possa essere utilizzata dai sistemi informatici e automatizzare processi o flussi
di lavoro. L’ informatizzazione consente ai servizi pubblici di creare valore aziendale, che richiede dati. Aiuta a gettare le basi per
casi d'uso aziendali che sfruttano i dati.

Monitoraggio• Conversione delle informazioni sulle tubazioni in database• Proteggere i dati dei dipendenti e salvarli localmente

In altre parole i servizi pubblici passeranno normalmente dall’ informatizzazione alla digitalizzazione fino alla trasformazione digitale. Ma
tutto inizia con la conoscenza delle diverse fasi di quel viaggio: partendo dal basso e procedendo verso l'alto. Inoltre, adottando un approccio sistematico alla digitalizzazione e conoscendo il proprio punto di partenza individuale, le utility comprendono con precisione il
fatto che la vera digitalizzazione coinvolge ogni singolo angolo della loro attività. E questo consente loro di agire nel modo più efficiente
per arrivare dove vogliono.

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TRASFORMAZIONE DIGITALE DEL SETTORE IDRICOCAPITOLO 2

Raggiungere la sostenibilità
idrica attraverso la
trasformazione digitale
strategica
Con una direzione strategica ben definita per la digitalizzazione,
le aziende idriche sono in grado di coinvolgere meglio tutti i
dipendenti e raggiungere i propri obiettivi.

La digitalizzazione ha il potenziale per rivoluzionare il
modo in cui lavorano le aziende idriche – e sono già stati
fatti enormi passi avanti. Avere un chiaro senso di scopo
e direzione per il tuo percorso di digitalizzazione aiuta agarantire impegno e successo.
Per diversi anni il settore idrico danese è stato messo a dura
prova dai cambiamenti climatici, dai costi energetici, daun’infrastruttura obsoleta e difettosa, dai cambiamenti nei
modelli di consumo, dalla perdita d’acqua, dalle richieste diefficienza – e molto altro ancora. Inoltre, l’invecchiamentodella forza lavoro e le sfide nell’acquisizione di talenti nonfanno altro che aggravare il problema.
Detto questo, il modo in cui lavoriamo è cambiato in modosignificativo poiché abbiamo adottato un approccio basato
sui dati sia per quanto riguarda lo sviluppo ma anche il funzionamento e la manutenzione delle società idriche.
La Danimarca è uno dei paesi più digitali al mondo e, man
mano che la società danese è diventata sempre più digitale,8anche il settore idrico ha implementato sempre più soluzioni
e modalità di lavoro digitali. Sebbene a volte sia sembrato
che la trasformazione digitale fosse un obiettivo in sé, inrealtà è un mezzo per migliorare sia le operazioni che gli
investimenti, attrarre e mantenere la forza lavoro, monitorare e documentare le prestazioni nei confronti delle partiinteressate come clienti, autorità, proprietari e dipendenti, e
non ultimo per migliorare la soddisfazione del cliente.
In molti modi ciò ha portato ad una trasformazione digitale.
E oggi, le aziende idriche vedono la trasformazione digitale
come un prerequisito per essere in grado di affrontare lesfide che si trovano ad affrontare e ottimizzare il modo in cui
gestiscono i propri servizi.
A livello strategico, il management esecutivo ha fissato gli
obiettivi per un percorso digitale realmente trasformativo. In
definitiva, questo garantisce che la direzione sia chiara peril resto dell’azienda, rendendo più facile e motivante per loro
prendere parte al raggiungimento del traguardo.

CASI

Image credit: Kamstrup

Rivoluzionando il rilevamento delleperdite nelle connessioni di servizio,
Copenhagen, Danimarca
La Novafos, uno dei più grandi servizi idrici in Danimarca, era alle prese con un rilevamento delleperdite, inefficiente e dispendioso in termini di tempo, basato principalmente sui dati di flusso
notturno ad un livello distrettuale. Con l'innovativo software Leak Detector di Kamstrup, l'azienda
è stata in grado di sfruttare i dati sul rumore acustico provenienti dagli oltre 80.000 contatoridell'acqua intelligenti flowIQ® 2200 per individuare in modo efficiente le perdite nelle connessioni di servizio. Le informazioni fornite da Leak Detector forniscono approfondimenti altamente
specifici basati su algoritmi relativi alle installazioni ad alto rischio, che consentono al team dellaNovafos di dare priorità ai propri sforzi quotidiani e concentrarsi sulle installazioni che hanno
il maggiore impatto. E poiché Leak Detector fornisce indirizzi stradali specifici su cui indagare,l'azienda danese ora dedica il proprio tempo a riparare le perdite invece di cercarle, il che significa che può ottimizzare l'allocazione delle risorse e risparmiare notevoli quantità di tempo. Da
quando ha implementato il software, Leak Detector ha aiutato con successo a guidare la Novafos
verso le perdite reali attraverso la propria rete, vantando un tasso di successo del 50% con 88
perdite rilevate e oltre.

COLLABORATORI
Novafos
Kamstrup

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TRASFORMAZIONE DIGITALE DEL SETTORE IDRICOCAPITOLO 3

Dai dati alle decisioni
Collaborazioni innovative tra servizi di pubblica utilità efornitori di tecnologia aprono la strada verso un servizio di
pubblica utilità più digitalizzato.

Basare le decisioni e gli sforzi sui dati provenienti dai contatori intelligenti apre nuove opportunità per i servizi idrici dioggi: dall’aumento dell’efficienza e dalla riduzione della perdita d’acqua all’attrazione dei talenti. Guardando al futuro, il
viaggio digitale continua in stretta collaborazione tra attori
chiave ambiziosi.
Gli interventi di manutenzione e ristrutturazione venivano
precedentemente eseguiti sulla base di un programma
fisso, di un approccio reattivo o con un elevato margine disicurezza. Comune a tutti era il fatto che erano altamente
inefficienti. La scelta di un approccio basato sui dati consente ai servizi idrici di adottare un approccio più proattivo
concentrandosi sulle prestazioni di ciascuna risorsa.
Basarsi sui dati
Un esempio di utilizzo innovativo della misurazione intelligente è l'utilizzo dei singoli contatori come registratori dirumore per rilevare le perdite su base giornaliera. Di conseguenza, si possono monitorare le perdite e dare priorità
alle aree in cui il vostro impegno avrà il maggiore impatto

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sulla lotta contro la perdita d’acqua. Naturalmente leperdite devono ancora essere riparate, ma la percentuale
di successo nel trovare le perdite più significative diventa
notevolmente più alta.
Un altro esempio è il numero di servizi pubblici, comel’HOFOR, l’Aarhus Water e l’Aalborg Forsyning, che utilizzano dati meteorologici radar combinati con la modellazionedella loro rete fognaria per gestire in modo efficiente i
nubifragi, utilizzando la capacità esistente all’interno dellarete invece di realizzare grandi progetti di costruzione.
Inoltre, le aziende di servizi pubblici hanno migliorato laloro attrattiva come luogo di lavoro lavorando con soluzioni
digitali ambiziose, riducendo così al minimo la difficoltà diattrarre i candidati giusti.
Con i sensori e il software giusti per analizzare le informazioni, anche molti servizi pubblici danesi stanno iniziando aottimizzare la gestione della pressione. Comprendendo le richieste di picco e i modelli di distribuzione, la pressione puòImage credit: Grundfos

essere regolata di conseguenza per risparmiare energia,
ridurre la perdita d’acqua e migliorare l’efficienza operativa.
L’apertura riguardo all’uso dei dati è cambiata e molte utility ora condividono le informazioni con i propri clienti. Unodi questi è l'azienda di acque reflue di Billund che monitora
i traboccamenti combinati delle acque reflue con rapporti
panoramici annuali, ma che ha anche la possibilità di entrare nei dettagli per ciascuna località specifica visualizzando
le dimensioni dello straripamento con aggiornamenti
giornalieri. Tutte queste informazioni sono disponibili sulla
loro pagina web.
Come dimostrano questi numerosi esempi, si potrebbe direche l’approccio basato sui dati fa luce sia sulle reti di acqua
potabile che su quelle fognarie, aumentando sia la visibilità
che la comprensione delle loro prestazioni. Con queste conoscenze acquisite, i professionisti dei servizi pubblici sonoin grado di gestire in modo proattivo le proprie operazioni e
investimenti.

Siamo già arrivati?
Il viaggio digitale in Danimarca è stato avviato da ormai 20
anni. Ciò ha dimostrato che puntiamo ad un obiettivo in
movimento poiché nuove normative, aspettative e miglioramenti tecnologici portano costantemente nuove soluzioni
sul mercato. Fortunatamente, abbiamo una forte storia di
cooperazione tra servizi pubblici e fornitori di tecnologia,
garantendo che queste nuove possibilità ricevano anche
una verifica della realtà.
I professionisti dell’acqua sono gli esperti nella gestione di
un servizio idrico, ed è nel momento in cui questa conoscenza viene integrata che le soluzioni digitali iniziano
davvero a migliorare il nostro modo di lavorare. Pertanto,
con ogni passo che compiamo verso un servizio di pubblica utilità sempre più digitalizzato, acquisiamo maggiore conoscenza ed esperienza consentendo decisioni proattive ebasate sui dati.

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CASI

EconomyWater Sample

GIS

Asset
Management

Smart
Meter

MIS

CIS

Hydraulic
Model

Pump

Valve

SCADA

Noise Logger

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CASI

Partenariato strategico sull’acqua
per fermare le perdite idriche
attraverso l’integrazione dei sistemi eil monitoraggio olistico, Danimarca
Nove partner danesi hanno formato un consorzio con l'obiettivo di dimostrare l'uso el'effetto di soluzioni integrate di fascia alta nel controllo delle perdite d'acqua basate su
tecnologie e know-how danesi. I nove partner includono fornitori leader di tecnologia,
consulenti, servizi idrici e l'Università Tecnica della Danimarca. Conosciuto come Progetto LEAKman, il suo obiettivo è quello di fornire un unico sistema olistico di gestionedell'acqua non-revenue.
Dimostrazione di un approccio combinato di gestione delle perdite
Avviato nel 2016, il progetto quinquennale finanziato sotto gli auspici del Programma
Eco-Innovazione sostenuto dal Ministero dell’Ambiente, ha un budget complessivo
di 5,7 milioni di euro. Il progetto comprende diversi aspetti centrali come l'analisi economica del ritorno sull'investimento, il livello economico di perdita (ELL), la selezione
di KPI (Indicatori Chiave di Prestazione) appropriati per monitorare lo stato e l'effetto
di diverse soluzioni di gestione delle perdite, nonché l'implementazione di interfacce
tra i sistemi. L'approccio integra i quattro elementi chiave della gestione delle perdite:gestione della pressione, controllo attivo delle perdite, gestione e ripristino della tubazione nonché velocità e qualità delle riparazioni.

COLLABORATORIPartner LEAKman:
AVEVA
AVK
DTU – Università Tecnica della Danimarca
Grundfos
HOFOR – Greater Copenhagen Utility
Kamstrup
Leif Koch
NIRAS
Novafos

Sono stati allestiti due impianti dimostrativi su larga scala presso i servizi idrici danesi,
la Novafos e l’HOFOR. L'implementazione include l'installazione e l'uso di valvole
intelligenti, pompe, registratori di rumore, contatori intelligenti, ispezioni intelligenti,
SCADA, modellazione idraulica online (Aquis), GIS e un sistema informativo di gestione
olistico (HOMIS) configurato per il calcolo, la visualizzazione e il reporting automatizzati
di indicatori chiave di prestazione selezionati.
L’integrazione e la connettività sono fondamentali
Molti di questi componenti sono generalmente già in uso presso i servizi idrici, tuttavia
sono spesso installati come parte di progetti separati, con un'interfaccia scarsa o inefficiente tra i diversi componenti. Di conseguenza, il pieno potenziale dell’intero sistema
non viene mai raggiunto. Il progetto LEAKman combina diversi sistemi intelligenti eli integra e monitora perfettamente in modo olistico, collegando così l’intera rete didistribuzione idrica. Il risultato è una soluzione che facilita la riduzione delle perdited’acqua a meno del 20% per qualsiasi sistema in pochi anni – con possibili riduzioni
fino al 10%.
Nel 2020, una volta completati gli impianti dimostrativi, nella prima area dimostrativa la pressione sarà ridotta del 16% ed è prevista un'ulteriore riduzione del 15%.
Di conseguenza, è prevista una corrispondente diminuzione del livello di perdita edella frequenza di scoppio.

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CASI

La panoramica dinamica aiuta amitigare le sfide legate all'H2S nella
rete fognaria, Solbjerg, Danimarca
L'azienda idrica danese l’Aarhus Vand temeva che gli alti livelli di idrogeno solforato (H2S) nel sistema di raccolta delle acque reflue nel villaggio di Solbjerg stessero causando il deterioramento della rete fognaria ad un ritmo più rapido del previsto. Ma senza una visione chiara, l’aziendanon è stata in grado di scoprire la causa, l’entità o lo sviluppo del problema. In collaborazione conl’Aarhus Vand, la SulfiLogger ha installato 15 sensori SulfiLoggerTM H2S in fase liquida in posizioni strategiche in tutto il villaggio. Collegati a una soluzione cloud, tutti e 15 i sensori forniscono dati H2S online in tempo reale, offrendo all’ente una panoramica dinamica della situazione
nell’intero villaggio. Ciò ha dimostrato che mentre le variazioni giornaliere di H2S rimanevano
simili, l’entità dei picchi giornalieri di H2S nel pozzo di scarico variava significativamente tra 2 e
4 mg/L. Con dati concreti che confermavano i sospetti di dell’Aarhus Vand riguardo ad alti livellidi H2S trasportati nel vicino villaggio di Tranbjerg, l’azienda ha deciso di costruire una torre di
strippaggio con un sistema di filtro nel pozzo di scarico eliminando di fatto il problema.

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COLLABORATORI
Sulfilogger

CASI

Funzionamento efficiente dell'impianto ditrattamento delle acque reflue con tecnologia
digital twin, Aarhus, Danimarca
Di fronte alla mancanza di una panoramica completa dell’impianto in grado di supportare un funzionamento efficiente, l’azienda idrica danese Aarhus Vand ha unito le forze con la DHI per creare
una soluzione “digital twin” per l’impianto di trattamento delle acque reflue di Egå. La TwinPlant
combina i dati dei sensori in tempo reale con modelli di simulazione per visualizzare una copia virtuale dettagliata dell’impianto fisico – un “digital twin” (gemello digitale) – che fornisce previsioni
sulle condizioni dell’impianto fino a tre futuri giorni. La soluzione consente di testare diversi scenari che coinvolgono nuovi controller, impostazioni del controller, procedure di manutenzione e
profili di afflusso basati su KPI tra cui il consumo energetico, i costi operativi, il dosaggio di prodotti chimici, la qualità degli effluenti e le emissioni di gas serra. Inoltre la qualità dei dati online viene
continuamente verificata e l’Aarhus Vand viene informata di potenziali anomalie. Di conseguenza,la TwinPlant funziona come strumento di supporto alle decisioni che consente all’Aarhus Vanddi valutare e ottimizzare virtualmente il proprio impianto di acque reflue sulla base di una visione
olistica dei KPI, garantendo un funzionamento efficiente e riducendo al minimo il suo contributo
all’impronta climatica.

COLLABORATORI
DHI

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