autorità idrica toscana · il piano di ambito e la ricognizione ... memoria storica dei fontanieri...

Il ruolo di A.I.T. nella pianificazione degli investimenti di depurazione

Area Pianificazione e Controllo - Autorità Idrica Toscana

Firenze - 9 Aprile 2015 Ing. Paolo A. Quaranta – Ing. Andrea Cappelli

Autorità Idrica Toscana


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SOMMARIO

IL PIANO DI AMBITO E LA RICOGNIZIONE GLI INVESTIMENTI EFFETTUATI PER LA DEPURAZIONE IN TOSCANA GLI AGGLOMERATI IN RELAZIONE ALLA DEPURAZIONE E AGLI OBBLIGHI

COMUNITARI LIVELLO ATTUALE DELLA DEPURAZIONE E INVESTIMENTI PROGRAMMATI RAPPRESENTAZIONE DEGLI SCARICHI NON DEPURATI IN RELAZIONE AI

CORPI IDRICI SIGNIFICATIVI E AL LORO STATO DI QUALITA’

IL PIANO DI AMBITO E LA RICOGNIZIONE


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D.Lgs. 152/2006 art. 149

Il Piano d’Ambito è costituito dai seguenti atti:

Ricognizione delle infrastrutture Programma degli interventi

Modello gestionale ed organizzativo Piano economico e finanziario


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D.Lgs. 152/2006 art. 149

«La ricognizione, anche sulla base di informazioni

asseverate dagli enti locali ricadenti nell'ambito territoriale ottimale, individua lo stato di consistenza delle

infrastrutture da affidare al gestore del S.I.I., precisandone lo stato di funzionamento.»


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PROBLEMI DELLA RICOGNIZIONE

• Scarsa conoscenza da parte dei gestori esistenti delle loro infrastrutture (molte gestioni in economia svolte dai Comuni senza un archivio)

• Difficoltà a reperire i dati necessari talora affidati alla memoria storica dei fontanieri

• Mancata georeferenziazione delle reti e degli impianti e/o di una appropriata cartografia

• Impianti vetusti per i quali non si conosce neppure la data di realizzazione

• Impossibilità a ricostruire i livelli di servizio • Mancanza di strumenti di misura sulle captazioni • Fatturazione dei consumi effettuata in maniera non

imprenditoriale



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COSA EMERGEVA PER LA DEPURAZIONE DALLA RICOGNIZIONE ESEGUITA DALLE AATO

• Elevato deficit depurativo anche per città con

numerosi abitanti (Firenze) • Mancanza del collettamento di interi quartieri a

depuratori esistenti • Mancata georeferenziazione degli impianti e dei loro

scarichi • Impianti vetusti per i quali non si conosceva neppure

la data di realizzazione né l’effettiva capacità depurativa

• Mancanza di strumenti di misura



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QUALE DATO MANCAVA TOTALMENTE?

• Un censimento di tutti i punti di scarico esistenti fossero essi sottoposti a trattamento o fossero scarichi liberi.

• La previsione negli strumenti urbanistici degli impianti di trattamento necessari anche dove si era a conoscenza dell’esistenza di scarichi

COSA ABBIAMO OGGI DOPO OLTRE 10 ANNI DI

AFFIDAMENTO DEL SII AL GESTORE UNICO

Un censimento completo di tutti gli scarichi esistenti, della loro potenzialità, del tipo di trattamento cui sono sottoposti ove questo esista, la loro georeferenziazione


GLI INVESTIMENTI EFFETTUATI PER LA DEPURAZIONE IN TOSCANA


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GLI INVESTIMENTI EFFETTUATI DAI GESTORI TOSCANI NEL PERIODO 2002-2013

ANNO 2002 2003 2004 2005 2006 2007

IMPORTO €. 20.133.888 €. 29.814.898 €. 20.727.335 €. 17.552.926 €. 16.166.665 €. 29.298.237

ANNO 2008 2009 2010 2011 2012 2013

IMPORTO €. 32.334.041 €. 21.936.079 €. 29.868.492 €. 26.369.808 €. 27.096.629 €. 25.224.819

IMPORTO TOTALE INVESTIMENTI €. 296.493.822 IMPORTO TOTALE INVESTIMENTI PER ABITANTE REGIONE TOSCANA €. 80



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ATTIVITA’ IN CORSO Dal 2013 AIT ha cominciato, in accordo con la Regione Toscana e con la collaborazione dei Gestori,

un’attività di censimento della situazione degli scarichi. Tale ricognizione ha permesso di collegare gli scarichi agli agglomerati da cui sono generati al fine di

verificare e ottimizzare le programmazioni già esistenti e rendere più efficaci gli investimenti previsti o da prevedersi. Questo sia per il rispetto delle norme nazionali e regionali nonché per contribuire

efficacemente al raggiungimento degli obiettivi di qualità.

Tali attività si possono sintetizzare in:

• Analisi degli agglomerati maggiori di 2.000 AE e valutazione in relazione agli impatti degli scarichi civili in tali aree

• Analisi del censimento di tutti gli scarichi civili depurati e non depurati e rappresentazione geografica degli stessi

• Analisi di tutti gli investimenti programmati e da programmarsi per ogni scarico • Valutazione degli impatti degli scarichi civili non depurati in relazione agli obiettivi

di qualità dei corpi idrici ricettori


GLI AGGLOMERATI IN RELAZIONE ALLA DEPURAZIONE E AGLI OBBLIGHI COMUNITARI


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art. 74, comma 1 - lett. n, del D.Lgs. 152/2006

«agglomerato: l'area in cui la popolazione, ovvero le attività produttive, sono concentrate in misura tale da rendere ammissibile, sia tecnicamente che

economicamente in rapporto anche ai benefici ambientali conseguibili, la raccolta e il convogliamento delle acque reflue urbane verso un sistema di trattamento o

verso un punto di recapito finale»


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Autorità Idrica Toscana Gli agglomerati regionali > 2.000 AE sostanzialmente sono stati fatti coincidere con i centri e i nuclei

ISTAT o con accorpamenti degli stessi.

Questo ha portato ad avere in Toscana oltre 220 agglomerati maggiori di 2.000 AE.

Nel 2014 con la collaborazione tecnica dei Gestori del s.i.i., in accordo con la Regione Toscana, è stata proposta la rivisitazione del perimetro di alcuni agglomerati (otto) maggiori di 2.000 AE tenendo conto di

fattori tecnici, economici e ambientali, quali:

• Densità abitativa e distanza fra le abitazioni nelle aree a «margine» dei perimetri

• Georeferenziazione delle utenze e valutazione dei consumi

• Morfologia del territorio e relative «aree scolanti» con dati di carico sia civile che industriale

• Caratteristiche e stato di qualità dei corpi ricettori

• Presenza di infrastrutture di particolare rilievo e importanza quali autostrade, ferrovie, canali e fiumi

• Costo medio di collettamento e trattamento

Nuovo agglomerato principale


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Autorità Idrica Toscana esempio : PISTOIA

Precedente perimetro Nuova proposta

Agglomerati minori


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Autorità Idrica Toscana esempio : Cerreto Guidi (FI)

Individuazione aree scolanti

Precedente perimetro

Nuova proposta

LIVELLO ATTUALE DELLA DEPURAZIONE E INVESTIMENTI PROGRAMMATI


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scarichi depurati


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scarichi DEPURATI per classi dimensionali di trattamento

DEP (AE) <2.000 2.000-10.000 10.001-50.000 50.001-100.000 >100.000 TOT n. 1.047 131 39 14 2 1.233 % 84,9% 10,6% 3,2% 1,1% 0,2% 100,0% DEP (AE) <2.000 2.000-10.000 10.001-50.000 50.001-100.000 >100.000 TOT AE 309.799 610.690 960.373 1.039.462 1.173.251 4.093.575 % 7,6% 14,9% 23,5% 25,4% 28,7% 100,0%

scarichi non depurati


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scarichi NON DEPURATI per classi dimensionali

NON DEP (AE) <50 51-200 201-1.999 >=2.000 TOT n. 1.650 1.136 305 10 3.101 % 53,2% 36,6% 9,8% 0,3% 100,0% NON DEP (AE) <50 51-200 201-1.999 >=2.000 TOT AE 37.953 100.705 133.127 120.916 392.700 % 9,7% 25,6% 33,9% 30,8% 100,0%

Censimento scarichi


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Autorità Idrica Toscana IN SINTESI

Nel complesso in Toscana esistono oltre 4.300 scarichi civili depurati (con sistema di trattamento centralizzato) e non depurati (solitamente con solo trattamento primario a piè d’utenza) estremamente piccoli in termini di numero anche se la maggioranza dei carichi si concentrano in pochi scarichi e depuratori medio-grandi (80% del carico trattato è in 60 impianti >10.000 AE su oltre 1.200 complessivi).

Scarichi (n)

carico generato

AE

di cui depurati DEP (n)

AE DEP di cui non depurati

NON DEP (n)

AE NON DEP

4.334 4.486.275 1233 4.093.575 3.101 392.700

investimenti programmati


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INVESTIMENTI Sono programmati circa 326 milioni di € di investimenti nei prossimi 7 anni in tutta la Toscana sia per migliorare e potenziare depuratori esistenti sia per collettare scarichi non depurati (ca. 250.000 AE). Gran parte degli interventi (245 milioni di €) si concentrano sugli agglomerati maggiori di 2.000 AE e parte di essi con procedura di infrazione in corso. La restante parte è connessa agli obblighi normativi regionali su piccoli di scarichi da agglomerati minori di 2.000 AE. Risulta evidente che il costo medio unitario di depurazione, o collettamento a depurazione, dei piccoli agglomerati è molto più elevato rispetto agli agglomerati maggiori.

area di investimento investimenti Depuratori con investimenti Scarichi NON DEP risolti AE NON DEP risolti

costo unitario di investimento

(€) (n) (n) (AE) €/AE

criticità su scarichi da aggl.>2000 244.841.300 68 428 216.177 1.133

criticità su scarichi da aggl.<2000 81.753.398 60 267 34.568 2.365 TOTALE 326.594.697 128 695 250.745 1.302

effetto degli investimenti programmati


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Livelli raggiungibili di depurazione Con gli investimenti programmati si passerà da un livello depurativo inferiore al 92% a quasi il 97% di copertura. Poco più di 140 mila AE sparsi sul territorio toscano su 2400 scarichi non trovano oggi spazio negli investimenti. Per alcuni di essi la norma regionale prevede interventi (almeno ulteriori 30 milioni di € per scarichi fra 200 e 2.000 AE) se necessari per raggiungere gli obiettivi di qualità. Sono effettivamente necessari per raggiungere gli obiettivi di qualità dei corpi idrici di cui alla direttiva 2000/60/CE?

RAPPRESENTAZIONE DEGLI SCARICHI NON DEPURATI IN RELAZIONE AI CORPI IDRICI SIGNIFICATIVI E AL LORO STATO DI QUALITA’


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Gli oltre 3100 scarichi civili non depurati, cioè collettati in fognatura ma non dotati di trattamento centralizzato, sono stati georeferenziati e pertanto rappresentabili, per esempio per classi di potenzialità, sul territorio toscano. Si evidenzia che: • gran parte degli scarichi hanno una

potenzialità minore a 200 AE • la maggior densità è nella toscana

del centro nord, nelle principali aree urbane diffuse del bacino dell’Arno, ma molti scarichi si evidenziano nell’area delle apuane e della lunigiana

RAPPRESENTAZIONE DEGLI SCARICHI


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In Toscana sono stati individuati 812 corpi idrici superficiali significativi. Su essi si concentrano le azioni del Piano di Gestione e del Piano di Tutela nonché il monitoraggio degli obiettivi di qualità. E’ un reticolo indubbiamente molto ampio e diffuso al punto che non tutti hanno misure di qualità dirette ma derivate per analogia fra bacini. I bacini dei corpi idrici superficiali significativi sono i dati di base geografica (aree) che «racchiudono» le grandezze confrontate nella presente analisi

Analisi dei bacini dei corpi idrici significativi


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Autorità Idrica Toscana ATTRIBUZIONE DEI CARICHI NON DEPURATI AI BACINI

Sulla base del censimento degli scarichi ad ogni bacino «significativo» è stata attribuita la somma dei carichi in AE degli scarichi non depurati che vi insistono. Questo ha fornito una mappa di pressioni complessive in AE degli scarichi non depurati per ogni bacino al fine di correlarla ad ogni corpo idrico significativo e al suo stato.


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Autorità Idrica Toscana ATTRIBUZIONE DELLO STATO DI QUALITA’ AI BACINI

Sulla base del monitoraggio che viene effettuato da ARPAT sui corpi idrici significativi è stato attribuito ad ogni bacino lo stato di qualità del proprio corpo idrico. In accordo con Regione Toscane e ARPAT tra i fattori che determinano lo stato ecologico finale è stato preso a riferimento il LIMeco (Livello di Inquinamento da Macrodescrittori per lo stato ecologico). Questo perché il LIMeco è probabilmente l’indicatore misurato più correlabile agli scarichi di acque reflue urbane.


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Autorità Idrica Toscana ANALISI DELLO STATO ATTRAVERSO IL LIMECO

Il LIMeco, come definito da D.Lgs. 152/2006 e DM 260/2010, analizza nutrienti (Fosforo, azoto ammoniacale e nitrico) e ossigeno disciolto, elementi tipicamente presenti in scarichi non depurati. Livello 1 Livello 2 Livello 3 Livello 4 Livello 5

Punteggio * 1 0,5 0,25 0,125 0

Parametro

100-O 2% sat. ≤ | 10 | ≤ | 20 | ≤ | 40 | ≤ | 80 | > | 80 |

N-NH 4 (mg/l) Soglie ** < 0,03 ≤ 0,06 ≤ 0,12 ≤ 0,24 > 0,24

N-NO 3 (mg/l) < 0,6 ≤ 1,2 ≤ 2,4 ≤ 4,8 > 4,8

Fosforo totale

(µg/l) < 50 ≤ 100 ≤ 200 ≤ 400 > 400

E viene misurato e quindi sintetizzato in 5 classi di qualità. Stato LIMeco

Elevato ≥ 0,66

Buono ≥ 0,50

Sufficiente ≥ 0,33

Scarso ≥ 0,17

Cattivo < 0,17

Oltre agli scarichi civili non depurati il LIMeco può essere influenzato da scarichi depurati, scarichi industriali ma anche attività agricole e di allevamento.


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Autorità Idrica Toscana MOBIDIC: LE PORTATE DEI CORPI IDRICI SUPERFICIALI

Al fine di poter confrontare i carichi non depurati, e quindi le portate scaricate, nei corpi idrici son state individuate le portate transitanti nei vari regimi idraulici attraverso il modello MOBIDIC messo a disposizione dal servizio idrologico regionale. Il modello idrologico consente la ricostruzione pluriannuale degli andamenti spaziali (dettaglio 100m) e temporali (dettaglio giornaliero) di tutte le principali componenti del bilancio idrologico. Sono stati elaborati i dati degli ultimi 20 anni fornendo dati relativi alle medie mensili, agli anni più siccitosi, alle portate in relazione alla curva di durata (Q10, Q30, Q60, Q91, Q182, Q274, Q355).

Q274

Q182


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Autorità Idrica Toscana ATTRIBUZIONE DELLE PORTATE AI BACINI

Analogamente a quanto fatto per i carichi in AE degli scarichi non depurati e dello stato di qualità dei corpi idrici superficiali significativi anche le portate idrauliche dei corpi idrici significativi sono state attribuite ai loro bacini (massimo valore, sez. chiusura). In particolare sono state elaborati calcoli sulla portata quale media dei 12 mesi, sulla Q182, sulla Q274 e sulla media dei medi di giugno, luglio e agosto. La portata sulla base della quale sono state effettuate le successive elaborazioni è la Q274, leggermente inferiore alla media delle portate di giugno, luglio, agosto, quale portate assimilabile ad un andamento di «periodo secco» (estivo) del corpo idrico.


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Autorità Idrica Toscana PORTATE DI SCARICO E DEL CORPO IDRICO

Ogni carico non depurato in AE, di ogni bacino, è stato trasformato in portata scaricata attribuendo:

1 AE = 200 l/ab/gg

(valore da norma reg. che sovrastima)

Calcolata la QAE di ogni bacino questa è stata rapportata alla portata idraulica del bacino stimata con MOBIDIC. Sono state quindi individuati i rapporti percentuali fra QAE e le varie Q. Fra questi:

pQAE/Q274 = 100 x QAE/Q274

Tale indice è stato attribuito ad ogni bacino quale elemento di impatto da correlarsi con la qualità.


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Autorità Idrica Toscana PORTATE DI SCARICO E FLUVIALI – ANALISI DATI E QUALITA’ DEI CORPI IDRICI

Analizzando i rapporti pQAE/Q274 si nota che le portate di scarico rappresentano una aliquota molto bassa rispetto alle portate di magra (Q274) dei corpi idrici. Nel 51% dei casi si parla di meno dello 0,5% (pQAE/Q274 <= 0,5) e nel 91% dei casi di meno del 5% della Q274.

Non sempre inoltre le maggiori pressioni (pQAE/Q274) risultano correlate con lo stato di qualità valutato tramite il LIMeco.


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Autorità Idrica Toscana SCARICHI E QUALITA’ DEI CORPI IDRICI

Su 812 bacini significativi gli scarichi non depurati insistono su poco meno della metà (397). La correlazione fra le pressioni pQAE/Q274 e il LIMeco mostra che pochi bacini con impatti significativi sono in stato inferiore a buono. In dettaglio:

BACINI pQA/Q274

n.Bacini

Elevato

n.Bacini

Buono

n.Bacini

Sufficiente

n.Bacini

Scarso

n.Bacini

Cattivo

<=0.5 105 60% 48 39% 30 45% 10 59% 9 56%

0.5-5 64 37% 56 46% 31 47% 5 29% 4 25%

5-10 3 2% 13 11% 3 5% 2 12% 2 13%

>10 3 2% 6 5% 2 3% 0 0% 1 6%

• Se si fissa una soglia «critica» p.e. di QAE/Q274 > 5% -> solo 35 bacini la superano e SOLO 10 bacini in condizioni non buone risultano superarla

• Se si fissa una soglia «critica» p.e. di QAE/Q274 > 0,5% -> 197 bacini la superano e SOLO 50 bacini in condizioni non buone risultano superarla


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Autorità Idrica Toscana CORRELAZIONE FRA PORTATE E QUALITA’

Il lavoro in corso punta a verificare se esiste una correlazione fra l’indice pQAE/Q274 e il LIMeco, ed in futuro anche con altri indicatori dello stato di qualità, anche al fine di individuare una soglia critica a livello statistico. Le attuali analisi hanno mostrato dati con un trend ma senza una buona correlazione.

Val.medi di pQAE/Q274 per medesimo valore di LIMECO Val.medi di pQAE/Q274 per valori medi di LIMECO per ogni CLASSE

Le medesime analisi effettuate su bacini SOLO con misure di qualità dirette hanno mostrato una correlazione peggiore.

Stato LIMeco

Elevato ≥ 0,66

Buono ≥ 0,50

Sufficiente ≥ 0,33

Scarso ≥ 0,17

Cattivo < 0,17


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Autorità Idrica Toscana CORRELAZIONE FRA PORTATE E QUALITA’ – ALCUNE VALUTAZIONI Utilizzando la regressione a miglior coefficiente di correlazione impostata sul valore soglia di LIMeco di buono (pari a 0,5):

y = -0.902ln(x) + 0.3018 R² = 0.5165

pQAE/Q274crit= -0.902 ln(0.5)+0.3018

pQAE/Q274crit = 0,93

Pertanto, pur senza una ottima correlazione statistica, esiste un trend che mostra che bacini con una portata di scarichi non depurati QAE rapportata alla portata di magra Q274 pari allo 0,93% mediamente sono in stato peggiore a BUONO come indice LIMeco


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Autorità Idrica Toscana BACINI CRITICI

Utilizzando lo 0,9% come livello critico si individuano 48 bacini «critici» in stato inferiore a buono con valore superiore a tale soglia. A realizzazione di investimenti programmati tale numero scenderà a 29. Il superamento della soglia deve comunque essere considerato SOLO un primo elemento di «benchmarking» per andare a indagare l’effettiva criticità connessa agli scarichi non depurati.

Alcune considerazioni successive possono infatti essere: • Il LIMeco deriva da misura diretta o derivata? E dove è la

stazione di misura? Quali sono i dati analitici disponibili? • Quanti e come sono effettivamente disposti rispetto al

corpo idrico tipizzato gli scarichi non depurati? • Esistono scarichi industriali importanti in zona? • Esistono evidenti pressioni da attività agricola? • Esistono sistemi depurati che, pur efficienti, possono

influenzare il LIMeco e in generale lo stato ecologico? In ogni caso su scala regionale, viste le esigue quantità percentuali di carichi di scarichi non depurati esistenti, collettare ulteriormente piccoli scarichi pare avere scarsa efficacia.

CONCLUSIONI


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L’analisi effettuata permette alcune considerazioni: • trattare tutti gli scarichi esistenti aumenterebbe la percentuale di ab. equivalenti depurata di un

valore poco significativo • trattare tutti gli scarichi non depurati esistenti, salvo casi puntuali, non porterebbe con tutta

probabilità particolare beneficio alla qualità dei corpi idrici superficiali sui quali insistono • trattare tutti gli scarichi liberi esistenti comporterebbe un rapporto costo/beneficio troppo elevato e

non sostenibile dalla tariffa del S.I.I..

E’ opportuno ricordare che per poter realizzare gli impianti di depurazione è necessario che ci sia la loro previsione nello strumento urbanistico. Non sempre questo si verifica e quindi è necessario procedere ad una variante e spesso ad una procedura di VAS con conseguente allungamento dei

tempi.

PER MIGLIORARE ULTERIORMENTE LA QUALITA’ DEI CORPI IDRICI SUPERFICIALI SERVONO AZIONI PIU’ MIRATE E SPESSO IN SETTORI CHE NON SONO IL S.I.I.

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