Prof. Giuseppe D'Antonio - ANDIS · per la Depurazione Biologica delle Acque Reflue...

L’INQUINAMENTO IDRICOProcessi e Tecnologie Innovative

per la Depurazione Biologica delle Acque Reflue

LL’’ INQUINAMENTO IDRICOINQUINAMENTO IDRICOProcessi e Tecnologie Innovative Processi e Tecnologie Innovative

per la Depurazione Biologica delle Acque Reflueper la Depurazione Biologica delle Acque Reflue

MetAMETROLOGIA AMBIENTALEMetA

METROLOGIA AMBIENTALE

Prof. Ing. Giuseppe d’Antonio

Vasca SetticaVasca Settica

SubirrigazioneSubirrigazione

Vasca Settica + LPVasca Settica + LP

LP, 1893...LP, 1893...

Vasche Vasche ImhoffImhoff

Vecchio Impianto di Depurazione di Monaco di BavieraVecchio Impianto di Depurazione di Monaco di Baviera

ImhoffImhoff --LPLP--ImhoffImhoff

Fanghi attivi, 1914Fanghi attivi, 1914 …………

Sistemi di AerazioneSistemi di Aerazione

BiodischiBiodischi , Anni , Anni ‘‘5050……

0 influente 1 e SEDIMENTAZIONE effluente

0 DENITRIFICAZIONE NITRIFICAZIONE

ricircolo miscela aerata

fango di ricircolo fango di supero e

Rimozione biologica dei nutrienti (N, P)Rimozione biologica dei nutrienti (N, P)

PrePre--denitrificazionedenitrificazione

UCTUCT

Reattori aerobici a biomassaadesa a letto fisso

(BAF)(BAF)Biological Aerated FiltersBiological Aerated Filters

Trattamento biologico aerobico a biomassa Trattamento biologico aerobico a biomassa adesaadesaI biofiltri areati a letto sommerso sono costituiti da:

� un reattore a letto fisso di filtrazione

� un sistema di aerazione

�un sistema di controlavaggio

BiofiltriBiofiltri aerati a letto sommersoaerati a letto sommerso

DownDown --flowflow UpUp--flowflow

InfluenteInfluente (effluente sedimentazione primaria)

InfluenteInfluente

Aria di Controlavaggio

Aria di Processo

Acqua di Controlavaggio

EffluenteEffluente

EffluenteEffluenteFlusso di

Controlavaggio

Aria di Processo

Acqua di Controlavaggio

Aria di Controlavaggio

Mezzo Filtrante di Supporto della

Biomassa

Influente

Effluente

Accumulo effluente per cicli di controlavaggio

Ricircolo flusso di

controlavaggio

Aria di processo

Valvola aperta

Valvola chiusa

BAFs tipo DOWN-FLOW

Condizioni di PROCESSO

Sedimentazione

Acqua di controlavaggio

Accumulo flusso di

controlavaggio

Aria di controlavaggio

Valvola aperta

Valvola chiusa

BAFs tipo DOWN-FLOW

Condizioni di CONTROLAVAGGIO

Influente

Effluente

Ricircolo flusso di

controlavaggio

Aria di processo Valvola aperta

Valvola chiusa

BAFs tipo UP-FLOW

Condizioni di PROCESSO

Sedimentazione

Acqua di controlavaggio

Accumulo flusso di

controlavaggio

Aria di processo

Aria di controlavaggio

BAFs tipo UP-FLOW

Condizioni di CONTROLAVAGGIO

Valvola aperta

Valvola chiusa

• diametro 4÷8 mm

• densità 350 kg · m-3

• superficie specifica 400÷800 m2·m-3

PolietilenePolietilene flottanteflottante• diametro 3÷4 mm

• densità 620 kg · m-3

• superficie specifica 1000÷2000 m2·m-3

ArgillaArgilla espansaespansa

MATERIALI DI RIEMPIMENTO

France 80 :France 80 :20 Biocarbone

27 Biostyr29 Biofor2 Biopur

UK 60UK 60::6 Biostyr

6 Biocarbone4 Biofor

9 Biopur6 SAF

2 ColOX33 Biobead

Portugal :Portugal :1 Biostyr

Spain 8 :Spain 8 :1 Biostyr

2 Biocarbone3 Biofor

2 Biopur

Belgium :3 Biofor

Austria / Austria / HungriaHungria ::4 Biofor

Switzerland 21:Switzerland 21:8 Biostyr5 Biofor8 Biopur

Germany 47 :Germany 47 :1 Biostyr34 Biofor12 Biopur

Finland :3 Biostyr1 Biofor

Norway :Norway :1 Biofor

Denmark :Denmark :1 Biocarbone

6 Biostyr

Italy 10:Italy 10:2 Biostyr6 Biofor1 Biopur

BAF in EuropaBAF in BAF in EuropaEuropa MetAMETROLOGIA AMBIENTALEMetA

BAFBAF

Reattori a biomassa adesa a letto mobile

(MBBR)(MBBR)Moving Bed Biological ReactorsMoving Bed Biological Reactors

MBBR MBBR –– Moving Bed Biofilm Reactor Moving Bed Biofilm Reactor Reattori a biomassa Reattori a biomassa adesaadesa a letto mobilea letto mobile

I reattori del tipo MBBR sono costituiti da reattori biologici in cui la biomassa si sviluppa su mezzi di supporto dispersi e sospesi nel liquame in trattamento.

Si prestano per l’upgrading di impianti a fanghi attivi esistenti.

MBBRMBBR

1600,94-0,98D= 15-20; H= 20-30PolipropileneFlocor

n.d.0,95B=12, L=12, H=12Poliuretano consistenzaspugnosa

Linpor

4500,92-0.96D=10, H=7Polietilene rigidoKMT

n.d.1 (con biomassa)B=25, L=25, H=12,5Poliuretano consistenzaspugnosa

Captor

Superficie specifica [m2/m3]

Densità[g/cm3]

Dimensioni [mm]MaterialeSistema

I materiali di supportoI materiali di supportoMetA

METROLOGIA AMBIENTALEMetA

Reattori Biologici a Membrana

(MBR)(MBR)Membrane Biological ReactorsMembrane Biological Reactors

MBRMBR

Stacciatura fine opportunaAerazione con bolle medio/grandiControllo limitato del processo

Facilmente utilizzabile per l’upgrade di impianti a fanghi attivi Sed. primaria non indispensabileIngombro in pianta minore dei f.a.Limitate perdite di carico

Elevati consumi energeticiRidotte rese di trasferimento dell’O2Necessità di ulteriori ricerche sui fenomeni di fouling delle membrane

Concentrazione della biomassa molto elevata (10-30 g/l MLSS) Efficienza dell’impianto non legata alla sedimentabilità del fangoIngombro contenutoBassa produzione di fango

Necessari trattamenti preliminari efficientiMaggiore complessità di gestione

Piccoli ingombri in piantaElevati carichi volumetriciEffluente chiarificatoElevato grado di controllo automatico

Elevati consumi energeticiEfficienza correlata alla sedimentabilità dei fanghi

Processo convenzionale e flessibilePossibilità di upgradePossibilità di rimuovere i nutrienti

Fanghi attivi

SvantaggiVantaggiTecnologia

Considerazioni conclusiveConsiderazioni conclusive� I filtri biologici aerati (BAF) producono un effluente perfettamente chiarificato e

consentono il sostanziale vantaggio di ottimizzazione degli spazi di ingombro;

� I reattori biologici a letto mobile (MBBR) risultano di più semplice esercizio e di più immediata proponibilità per gli interventi di upgrade di impianti convenzionali;

� I reattori biologici a membrana (MBR) sono caratterizzati da una produzione di fango molto ridotta e richiedono spazi di ingombro contenuti;;

� I sistemi di depurazione biologica innovativi consentono il raggiungimento di elevate efficienze di processo

Esempi ApplicativiEsempi Applicativi

(Impianti di depurazione progettati dalCommissariatoCommissariato didi GovernoGoverno per l’EmergenzaBonifiche e Tutela delle Acque nella Regione

Campania)

PROCIDAPROCIDA

ISCHIAISCHIA

Punta Punta GradelleGradelle (Penisola (Penisola SorrentinaSorrentina ))

Punta Punta GradelleGradelle

437,0060.000.000,00Punta Gradelle (Penisola Sorrentina)

442,0027.000.000,00Ischia (Ischia Porto e Barano)

566,008.500.000,00Procida

Costo/abitante (€)Costo (€)OPERA

CostiCosti

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