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Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
Trattamenti delle acque reflue
Materiali di supporto
Dott.ssa Elisabetta Zavoli: [email protected]
Gli effluenti liquidi/1Definizioni/1
D.lgs. 152/2006
art. 74
ACQUE NATURALI SUPERFICIALI: le acque interne (correnti o stagnanti), ad eccezione di quelle sotterranee, le acque di transizione e le acque costiere;
Divisione Reti – Unità Organizzativa LaboratoriTrattamenti delle acque reflue
INQUINAMENTO IDRICO: l’introduzione diretta o indiretta, a seguito di attività umana, di sostanze o di calorenell’acqua, che possono nuocere alla salute umana o allaqualità degli ecosistemi acquatici;
ACQUE REFLUE DOMESTICHE: acque reflue provenientida insediamenti di tipo residenziale e da servizi derivantiprevalentemente dal metabolismo umano e da attivitàdomestiche;
ACQUE REFLUE INDUSTRIALI: qualsiasi tipo di acquereflue provenienti da edifici od installazioni in cui si svolgonoattività commerciali o di produzione di beni, differentiqualitativamente dalle acque reflue domestiche e da quellemeteoriche di dilavamento;
Gli effluenti liquidi/2Definizioni/2
D.lgs. 152/2006
art. 74
Divisione Reti – Unità Organizzativa LaboratoriTrattamenti delle acque reflue
ACQUE REFLUE URBANE: il miscuglio di acque refluedomestiche, di acque reflue industriali, e/o di acquemeteoriche di dilavamento, convogliate in reti fognarie e provenienti da agglomerato;
AGGLOMERATO: l’area in cui la popolazione o le attivitàproduttive sono concentrate in misura tale da rendereammissibile, sia tecnicamente che economicamente in rapporto anche ai benefici ambientali conseguibili, la raccoltae il convogliamento in fognatura delle acque reflue urbane verso un sistema di trattamento o verso un punto di recapitofinale;
Quali sono i parametri che caratterizzano il grado di inquinamento di un’acquareflua rispetto ad un’acqua naturale?
Gli effluenti liquidi/3Parametri di carico/1
Divisione Reti – Unità Organizzativa LaboratoriTrattamenti delle acque reflue
D4) clostridi solfito-riduttoriB5) materiali in sospensione volatili
E15) cloro liberoD3) streptococchi fecaliB4) materiali in sospensione totali
E14) fluoruriD2) coliformi fecaliB3) materiali sedimentabili
E13) pesticidiD1) coliformi totaliB2) materiali grossolani
E12) fenoli totaliB1) torbidità
E11) solfiti(D) PARAMETRI DI CARICO BATTERICO(B) PARAMETRI DI CARICO OTTICO
E10) solfuriA11) manganese
E9) cianuriC8) ortofosfati solubiliA10) ferro
E8) zincoC7) tensioattivi anioniciA9) sodio
E7) rame(oli minerali, grassi animali e vegetali)A8) ossigeno disciolto
E6) piomboC6) sostanze estraibli in etere di petrolioA7) azoto nitrico
E5) nichelC5) azoto nitrosoA6) cloruri
E4) mercurioC4) azoto ammoniacaleA5) solfati
E3) cromo totale e cromo esavalenteC3) fosforo totale (come P)A4) durezza totale
E2) cadmioC2) CODA3) conducibilità elettrica
E1) arsenicoC1) BOD5A2) temperatura
A1) pH
(E) PARAMETRI DI CARICO TOSSICO(C) PARAMETRI DI CARICO ANTROPICO(A) PARAMETRI DI CARICO AUTOCTONO
Gli effluenti liquidi/4Parametri di carico/2
Divisione Reti – Unità Organizzativa LaboratoriTrattamenti delle acque reflue
0-10005-500-1tensioattivi totali (mg/l)-105-1071-200coliformi totali (ufc/ml)
10-10000050-100020-100cloruri (mgCl-/l)1-501-1000-3fosforo totale (mgP/l)
0-100020-5005-10azoto totale (mgN/l)0-500-10,5-10azoto nitrico (mgN/l)0-100-0,50-0,3azoto nitroso (mgN/l)0-70010-3000-7azoto ammoniacale (mgN/l)
50-100000200-1000005-50COD (mgO2/l)5-2000080-200001-15BOD5 (mgO2/l)10-50000200-500005-80solidi sospesi totali (mg/l)
2-126,8-7,57,5-8,5pH
REFLUI INDUSTRIALILIQUAME DOMESTICOACQUA NATURALEPARAMETRI
D.lgs. 152/2006
art. 74
ABITANTE EQUIVALENTE (AE): il carico organicobiodegradabile, avente una richiesta di BOD5 pari a 60gO2/giorno;
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I sistemi di trattamento/1Definizioni
Trattamenti delle acque reflue
Quali sono i processi di trattamento di un’acqua reflua ai fini di rimuovere i parametri di carico che ne alterano le caratteristiche naturali?
D.lgs. 152/2006
art. 74
TRATTAMENTO APPROPRIATO: il trattamento delleacque reflue urbane mediante un processo o un sistema dismaltimento che, dopo lo scarico, garantisca la conformità deicorpi idrici recettori ai relativi obiettivi di qualità;
RECAPITO FINALE: il corpo idrico superficiale o sotterraneo o il suolo dove viene scaricata l’acqua reflua, anche sottoposta a preventivo trattamento di depurazione;
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I sistemi di trattamento/2Modello concettuale/1
Trattamenti delle acque reflue
Acque reflue Acque reflue domestichedomestiche
Corpo idrico Corpo idrico superficialesuperficiale
Rete fognariaRete fognariaAcque reflue Acque reflue industrialiindustriali
Depuratore di Depuratore di acque acque
reflue urbanereflue urbane
Impianti di trattamento Impianti di trattamento CHI.FI.BICHI.FI.BI, ,
interni, consortili interni, consortili
Smaltimento fanghi Smaltimento fanghi in discarica o in imp. in discarica o in imp.
dd’’incenerimentoincenerimento
SpandimentoSpandimento fanghi fanghi sul suolosul suolo
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
I sistemi di trattamento/3Modello concettuale/2
Trattamenti delle acque reflueLIN
EA
AC
QU
ELIN
EA
FA
NG
HI
PretrattamentiPretrattamenti
•grigliatura;
•dissabbiatura/ disoleatura;
•equalizzazione/ omogeneizzazione;
•preaerazione;
•neutralizzazione.
Trattamenti Trattamenti primariprimari
•sedimentazione primaria;
•chiariflocculazione;
•flottazione.
Trattamenti Trattamenti secondarisecondari
•ossidazione biologica;
•digestione anaerobica;
•sedimentazione secondaria.
Trattamenti Trattamenti terziariterziari
•rimozione dell’azoto;
•rimozione del fosforo;
•filtrazione;
•adsorbimento
DisinfezioneDisinfezione
•clorazione;
•ozonizzazione;
•trattamento con raggi UV.
Fango secondario
Fango primarioConcentrazioneConcentrazione
•ispessimento a gravità;
•a flottazione;
•a centrifugazione.
StabilizzazoneStabilizzazone
•digestione aerobica;
•digestione anaerobica.
DisidratazioneDisidratazione
•pressa a nastro;
•filtropressa.
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I sistemi di trattamento/4Trattamenti interni
Trattamenti delle acque reflue
I trattamenti interni sono procedure, utilizzate all’interno di processi industriali o negli impianti consortili, per l’abbattimento di particolari sostanze presenti nel
refluo generato da quel determinato ciclo produttivo.
Sono trattamenti preliminari grazie ai quali si ottiene un refluo che può essereinviato all’impianto di trattamento reflui urbani.
METALLI: ossidoriduzione, precipitazione, filtrazione;
COMPOSTI ORGANICI O INORGANICI: ossidazione, adsorbimento su GAC (es. fenoli, cianuri, solfiti, ecc..);
COMPOSTI VOLATILI: strippaggio ad aria o vapore (es. H2S, NH3, solventi, acidi organici, ecc...);
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I sistemi di trattamento/5Sistemi solido-liquido
Trattamenti delle acque reflue
reazione chimica
coagulazione, flocculazione
sedimentazione per gravità
sedimentazione per gravitàgrigliaturaTipo di
separazione
soluzione omogenea
sospensione colloidale
sospensione eterogenea
sospensione eterogenea
sospensione eterogenea
Tipo di miscela solido-liquido
Φ < 10-710-6 < Φ < 10-3Φ ~ 10-2Φ ~ 1Φ < 100Dimensione
delle particelle (mm)
ParticelleColloidiArgilleSabbieSolidi grossolaniTipi di solidi
SOSPENSIONE: quando la concentrazione dei solidi è < 10-20 g/l;
FANGO: quando la concentrazione dei solidi è ≥ 10-20 g/l;
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I pretrattamenti/1Grigliatura
Trattamenti delle acque reflue
La griglia può avere la forma di barre o maglie metalliche e puòessere piana, verticale, inclinata o curva.
In base alla luce del vaglio, la grigliatura può essere:• grossolana (separa solidi con Φ > 30-60 mm);• fine (separa solidi con Φ > 10-20 mm);• microgrigliatura (separa solidi con Φ > 1-15 mm);
La velocità del refluo non dovrebbe mai scendere sotto 0,5-0,7 m/s.
Il materiale trattenuto dalla griglia deve essere periodicamenteasportato e la pulizia può essere automatica o manuale.
Il materiale grigliato è raccolto tal quale in tramogge e cassonetti o pressato e inviato a smaltimento.
Lo scopo è separare i solidi grossolani dal refluo per impatto.
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I pretrattamenti/1Grigliatura
Trattamenti delle acque reflue
Divisione Reti – Unità Organizzativa LaboratoriTrattamenti delle acque reflue
I pretrattamenti/2Dissabbiatura/Disoleatura
Avviene la separazione delle sabbie in virtù della differenza di densitàacqua-solido:
ρ acqua ≅ 1000 kg/m3
ρ sabbia ≅ 2500 kg/m3
Le tipologie di dissabbiatori sono due:•gravità (canale sagomato attraversato dal refluo, insufflazione lateraledi aria a creare un moto spiroidale che separa dalle sabbie, olii, ecc...);•centrifuga (vasca di forma tronco-conica, dove il liquame è immessotangenzialmente originando un moto circolare);
La velocità del refluo dovrebbe essere di circa 0,3 m/s.
Con la disoleatura avviene la separazione, per galleggiamento, di oli e grassi in virtù della densità inferiore a quella dell’acqua.
Lo scopo è separare le sabbie per sedimentazione e gli olii per galleggiamento.
Divisione Reti – Unità Organizzativa LaboratoriTrattamenti delle acque reflue
I pretrattamenti/2Dissabbiatura/Disoleatura
Divisione Reti – Unità Organizzativa LaboratoriTrattamenti delle acque reflue
I pretrattamenti/3Equalizzazione/Omogeneizzazione/Preaerazione
Equalizzazione è l’operazione di regolazione delle portate.
Omogeneizzazione è l’operazione di regolazione dei carichiinquinanti.
Il liquame è raccolto in una vasca di accumulo di capacità adeguataad assorbire variazioni di portate e dotata di sistemi di miscelazione.
Lo scopo è alimentare l’impianto di trattamento con un refluo dalla portatacostante e dai carichi inquinanti omogenei.
Lo scopo è controllare l’emissione di cattivi odori e migliorare la trattabilità del refluo.
Preaerazione è l’operazione di immissione di aria compressa nelrefluo.
Generalmente questa fase dura 30-45 min.
Divisione Reti – Unità Organizzativa LaboratoriTrattamenti delle acque reflue
I pretrattamenti/3Equalizzazione/Omogeneizzazione/Preaerazione
Divisione Reti – Unità Organizzativa LaboratoriTrattamenti delle acque reflue
I pretrattamenti/4Neutralizzazione
Lo scopo è aggiustare il pH del refluo alla neutralità.
Perchè occorre correggere il pH?• favorire i processi biologici successivi, che avvengono tra pH 6,5-7,5;• il refluo trattato non dovrà alterare il pH dell’ambiente in cui vienescaricato;• il refluo non deve essere corrosivo nei confronti dell’impianto.
I reattivi usati sono:• per acque alcaline, si usa H2SO4, CO2;• per acque acide, si usa calce (CaO, Ca(OH)2, CaCO3), latte di calce, NaOH.
Attenzione alla formazione di idrossidi di metalli insolubili!
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I trattamenti primari/1Separazione solido-liquido
Solidi Totali (organici + minerali)
Solidi Sospesi
Solidi Filtrabili
Sedimentabili
Non Sedimentabili
Colloidi
(tempo di deposito per
gravità ~ 2 anni)
Coagulazione,flocculazione, sedimentazione
(chiariflocculatori)
Solidi filtrabili
(letti di sabbie)
Filtrazione(letti a sabbie)
Sabbie
(tempo di deposito per
gravità ~ 10 sec)
Argille
(tempo di deposito per
gravità ~ 2 h)
Sedimentazione per gravità(dissabbiatori e sedimentatori primari)
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
I trattamenti primari/2Trattamenti chimico-fisici/1
Trattamenti delle acque reflue
SED
IMEN
TA
ZIO
NE P
RIM
AR
IA
Lo scopo è separare i solidi sospesi sedimentabili che non si sono fermati neiprecedenti trattamenti.
Avviene in bacini in cui si crea una zona di calma che permette la sedimentazione di materia per gravità.
I bacini si distinguono in base alla direzione di flusso del refluo traingresso e uscita:• flusso verticale;• flusso orizzontale longitudinale;• flusso orizzontale radiale.
Il tempo di permanenza del refluo, scelto per il dimensionamento del bacino, è generalmente di 2h.
Questa fase porta all’abbattimento di solidi sospesi compreso tra 50-60% e di BOD5 tra 25-30%.
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
I trattamenti primari/2Trattamenti chimico-fisici/1
Trattamenti delle acque reflue
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
I trattamenti primari/3Trattamenti chimico-fisici/2
Trattamenti delle acque reflue
.
Lo scopo è abbattere i solidi sospesi non sedimentabili (fase colloidale) e alcune sostanze organiche disciolte.
CH
IAR
IFLO
CC
ULA
ZIO
NE
Fase colloidale: particelle che si trovano in unostato finemente disperso, intermedio tra la sospensione e la soluzione, in moto browniano. La fase è stabile se ha particelle cariche dellostesso segno che si respingono.
Coagulazione: processo di destabilizzazionedella fase colloidale tramite aggiunta di un agentecoagulante che neutralizza le cariche elettrichesuperficiali facendo avvicinare i colloidi.
Flocculazione: fase di formazione di grossifiocchi che precipitano per gravità.
Per reflui domestici generalmente si usapoliidrossisolfatodialluminio Al2(SO4).nH2O;
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I trattamenti primari/4Jar test
Trattamenti delle acque reflue
Il Jar test è la prova pratica sperimentale, che si effettua in laboratorio, per determinare il dimensionamento dei sedimentatori primari e il dosaggio degli
agenti coagulanti.
Determino la velocità dispostamento (vc) dell’interfaccia traliquido chiarificatoe sedimento.
.
t1Refluo chiarificato
Sedimentazione libera
Sedimentazione ostacolata
Sedimento
t2t0
Fase miscelata
t0
Fase miscelata
Agente coagulante
Fase miscelata
t1 t2Determino ildosaggio dicoagulante (Cc) per ottenere la chiarificazione del refluo.
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
I trattamenti primari/3Trattamenti chimico-fisici/2
Trattamenti delle acque reflue
.
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
I trattamenti primari/5Flottazione
Trattamenti delle acque reflue
.
Lo scopo è separare i solidi sospesi mediante galleggiamento.
Il refluo viene saturato mediante insufflazione diaria compressa: man mano che le bollicinesalgono aderiscono alle particelle in sospensioneabbassandone la densità.
Per migliorare il processo si possono aggiungereadditivi chimici (organici o inorganici) chefavoriscano l’adesione delle bolle d’aria alleparticelle.
In superficie il materiale galleggianteviene raccolto da un raschiatore, mentre in refluo esce da sfiori posti ad una certa profondità.
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I trattamenti secondari/1Ossidazione biologica/1
Trattamenti delle acque reflue
Lo scopo è la trasformazione, da parte di microrganismi, delle sostanzeorganiche inquinanti in sostanze più semplici.
Batteri: naturalmente presenti nei reflui, possono essere aerobici, anaerobici, facoltativi.
Ossidazione biologica: in questo processo di sintesi, la sostanzaorganica edibile è utilizzata dai batteri come fonte di energia(respirazione aerobica) e fonte di materia per la crescita cellulare.
SO + O2 + (N + P) microrganismi cellule + CO2 + H2O + residui
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I trattamenti secondari/2Ossidazione biologica/2
Trattamenti delle acque reflue
Questi sistemi possono essere:• a biomassa dispersa (fanghi attivi, lagune aerate);• a biomassa adesa (filtri percolatori, biodischi).
Fango attivo: materia mucillaginosa in cui vivono grandi quantità dibatteri e protozoi.
RESIDUO INERTE (25%)
ACQUA
SOLIDI ORGANICI INERTI
FANGO ATTIVO
SOLIDI SOSPESI TOTALI
SOLIDI SOSPESI VOLATILI (75%)
CELLULE BATTERICHE
VIVE MORTE
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I trattamenti secondari/3Ossidazione biologica/3
Trattamenti delle acque reflue
Lagune areate: sono sistemi a fanghi attivi, formati però da vaschemolto estese e poco profonde (50 cm), senza sistemi di aerazioneforzata. Sistema di trattamento discontinuo.
IMP
IAN
TO
A F
AN
GH
I A
TTIV
I
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
I trattamenti secondari/4Ossidazione biologica/4
Trattamenti delle acque reflue
BIO
DIS
CH
ILETTI
P
ER
CO
LA
TO
RI
BIO-BALL (4-8 cm)
AN
AER
OB
ICO
AE
RO
BIC
O
REFLU
O
AR
IA
BIOFILM
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I trattamenti secondari/5Digestione anaerobica
Trattamenti delle acque reflue
Lo scopo è la degradazione, da parte di batteri anaerobici, delle sostanzeorganiche fino ad ottenere biogas.
Reattore: simile al lettopercolatore ma le reazioniavvengono a più alte T (35°C, condizioni mesofile) e in assenza diO2.
Fango secondario: la quantitàprodotta è circa 1/5 di quellaprodotta dai processi aerobici ed ègià stabilizzata.
CLORO LIBERO
CLORO DOSATO mg/L
CLORO RESIDUO TOTALE(LIBERO + COMBINATO) mg/L
I II III IV
A
B
BREAK POINT
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
CLORO COMBINATO
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I trattamenti terziari/1Rimozione dell’azoto/1
Trattamenti delle acque reflue
Lo scopo è l’abbattimento dell’azoto ammoniacale (NH4+) che si forma per
ammonificazione.
Problema: formazione dei THM (cancerogeni per l’uomo).
1)Chimico-fisico: basato sull’equilibrioNH4
+ + OH- ↔ NH3 + H2O
2)Chimico: clorazione al break-point (vedicurva della domanda di cloro), mediantel’uso di Cl2 o HClO/NaClO:• NH3 + Cl2 ↔ HCl + NH2Cl (clorammina)• NH2Cl + Cl2 ↔ HCl + NHCl2 (diclorammina)• NCl3+Cl2→NCl4++3H2O+Cl-→HNO3+4HCl
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I trattamenti terziari/2Rimozione dell’azoto/2
Trattamenti delle acque reflue
3)Biologico: ad opera di diversitipi di batteri aerobici:
Nitrosazione (Nitrosomonas)
NH4+ + ½O2 → NO2
- + 2H+ + H2O
Nitrificazione (Nitrobacter)
NO2- + ½O2 → NO3
-
e anaerobici:
Denitrificazione (batteri eterotrofi)
NO3- → NO2
- → N2
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I trattamenti terziari/3Rimozione del fosforo
Trattamenti delle acque reflue
Lo scopo è l’abbattimento del fosforo presente in forma di ortofosfati solubili(PO4
3-), polifosfati e fosfati organici.
1) Chimico: tramite dosaggio di sali Fe2+ o
3+, sali di Al3+, sali di Ca2+, si ha la precipitazione di polifosfati insolubili. Il dosaggio viene determinato sperimentalmente con il Jar test.
Reattivi: allume (Al2(SO4)3.14H2O), ferro(FeCl3, FeSO4), calce.
2) Biologico: mediante l’utilizzo di ceppi batterici fosfo-accumulanti, come ad es. Acinetobacter, in grado di accumulare polifosfati all’interno della cellula.
Sodio trifosfato
ATP (fosfato organico)
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
I trattamenti terziari/4Filtrazione
Trattamenti delle acque reflue
Lo scopo è l’abbattimento delle particelle sospese, sfuggite ai processi disedimentazione precedenti, mediante l’attraversamento di un mezzo
permeabile che trattiene il solido.
1) Su STRATO: il refluo attraversa il letto filtrante mentre le particelle sono trattenute all’interno del mezzo.
2) Su SUPERFICIE: il refluo attraversa il letto filtrante mentre le particelle si depositano sulla superficie formando un pannello di materiale che trattiene le successive particelle.
Dopo un certo periodo di tempo i filtri necessitano di un controlavaggio con fluido pulito o la rimozione meccanica del pennello, al fine di ripristinarne la capacità filtrante.
Filtri a sabbia a pressione
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
I trattamenti terziari/5Adsorbimento
Trattamenti delle acque reflue
Lo scopo è l’abbattimento di sostanze organiche residue, tensioattivi, metallipesanti, composti del cloro (clorammine, THM).
CARBONE ATTIVO: è un solido poroso con una struttura grafitica, all’interno della quale vi sono una miriade di canalini, fori e tasche dove le sostanze adsorbite formano legami fisici con la superficie del carbone. Le sue caratteristiche sono:• elevata superficie specifica (800-1200 m2/g);• piccole dimensioni del granulo (qualche mm);• controlavaggio con vapore a 120°C;• rigenerazione in atmosfera inerte a 800°C.
PAC (polverized activated carbon): carbone attivo in polvere che viene dosato nella vasca di aerazione di un trattamento secondario oppure nella vasca di chiariflocculazione. Funzione adsorbente e funzione coadiuvante dei fiocchi.
GAC (granular activated carbon): carbone attivo granulare viene usato come riempimento in letti di filtrazione, orizzontali o verticali. E’ uno stadio terziario di trattamento.
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I trattamenti terziari/5Adsorbimento
Trattamenti delle acque reflue
Batterie di filtri verticali
Batterie di filtri orizzontali
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
Disinfezione/1Ozonizzazione
Trattamenti delle acque reflue
Lo scopo è l’eliminazione di organismi patogeni (es. salmonelle, coliformi,...).
Ozonizzazione: l’ozono (O3) distrugge i microrganismi agendo come ossidanteprotoplasmatico. Reagisce con l’acqua a dare radicali liberi, forti ossidanti:
Ad es. 1,5 mg/l di O3 , in 5 min, riducono i batteri in sospensione da 70000 ufc/ml a 0 ufc/ml.
Svantaggi: • è molto instabile, non può essere stoccato né trasportato per cui deve essere prodotto direttamente in loco con un ozonizzatore;• è corrosivo e tossico per cui va iniettato all’interno della colonna d’acqua e ben miscelato.
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
Disinfezione/2Irraggiamento UV
Trattamenti delle acque reflue
Raggi UV: radiazione elettromagnetica di lunghezza d’onda compresa tra 10 e 390 nm. Sono potenti germicidi perchè rompono i legami insaturi, in particolareattaccano le molecole del nucleo cellulare (DNA, RNA,...).
Svantaggi: • la loro efficacia è legata alla limpidezza dell’acqua (SST < 30 mg/l).
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
Disinfezione/3Clorazione
Trattamenti delle acque reflue
Cloro: agente ossidante sotto forma di acido ipocloroso e ione ipoclorito:
Meccanismo di azione: si pensa che il cloro penetri all’interno della cellula e data la sua reattività con i composti azotati, denatura soprattutto gli enzimi. L’acido ipocloroso si diffonde nella cellula più rapidamente dell’ipoclorito.
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I trattamenti nella linea fanghi/1Concentrazione
Trattamenti delle acque reflue
Lo scopo dell’ispessimento è ridurre il volume del fango.
1) per GRAVITA’: in vasche con fondo a pareti molto inclinate dove viene versato il fango. Sul fondo ci sono apparecchi per il rimescolamento del fango in modo da agevolarne la compattazione.
2) per FLOTTAZIONE: in vasche dove l’ispessimento avviene insufflando aria dal fondo che favorisce la compattazione del fango (rompe le strutture ad arco che si formano).
3) per CENTRIFUGAZIONE.
I fanghi di supero, che vengono inviati al trattamento che precede lo smaltimento, possono essere primari, chimici, o biologici.
Lo scopo è ridurre il volume, stabilizzare il materiale organico, distruggere i patogeni.
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
I trattamenti nella linea fanghi/1Concentrazione
Trattamenti delle acque reflue
Ispessitore a gravità discontinuo
Ispessitore a gravità continuo
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
I trattamenti nella linea fanghi/2Stabilizzazione
Trattamenti delle acque reflue
Lo scopo è l’eliminazione del materiale organico putrescibile.
1) DIGESTIONE ANAEROBICA: la fermentazione avviene in reattori simili ai digestori anaerobici per i reflui, da cui si ottiene biogas:composti solforati H2S, mercaptani;composti azotati NH3;carboidrati CH4, CO2;
La temperatura deve essere alta: attorno 35-38°C se si lavora con batterimesofili, attorno 55-57 °C per batteri termofili.Occorre rimescolare fango vecchio con nuovo, in modo da creare condizioniomogenee di temperatura e contatto con i batteri.
Un fango si dice digerito quando i solidi volatili sono stati ridotti del 50%.
2) DIGESTIONE AEROBICA: la decomposizione avviene in vasche aperte e ossigenate tramite insufflazione di aria.
Un fango si dice digerito quando i solidi volatili sono stati ridotti del 40%.
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
I trattamenti nella linea fanghi/2Stabilizzazione
Trattamenti delle acque reflue
Digestore anaerobico
Digestore aerobico
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
I trattamenti nella linea fanghi/3Disidratazione
Trattamenti delle acque reflue
Lo scopo è l’eliminazione dell’acqua.
1) FILTROPRESSE: sono costituite da una serie di piastre e telai disposti alternativamente, che scorrono su guide di supporto. A pressa chiusa, vienepompato fango, la parte liquida escementre un pannello di solido rimanesulla tela (25-45% di solido secco).
2) NASTROPRESSE: sono costituite da una banda continua di tessuto filtrante che passa attraverso dei rulli girevoli. Il fango versato in modo continuo sulla banda, passa tra i rulli e viene compresso. Una raschiatrice stacca il fango disidratato dalla banda (20-22% di solido secco).
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Trattamento di potabilizzazione acque superficiali/1 Modello concettuale
Trattamenti delle acque reflue
Corpo idrico Corpo idrico superficialesuperficiale
Impianto Impianto di di
potabilizzazionepotabilizzazioneAcquedottoAcquedotto
5-303-28temperatura (°C)10-3010-30alcalinità (°F)15-5015-50durezza (°F)
01-200coliformi totali (ufc/ml)20-10020-100cloruri (mgCl-/l)< 0,55-200torbidità (NTU)1-100,5-10azoto nitrico (mgN/l)
< 0,010-0,3azoto nitroso (mgN/l)< 0,10-7azoto ammoniacale (mgN/l)0-11-25ossidabilità (mgO2/l)
300-1000300-3000conducibilità (μS/cm a 20°C)50-15040-700solfati (mgSO4
2-/l)7,57,5-8,5pH
ACQUA POTABILEACQUA NATURALEPARAMETRI
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
Trattamento di potabilizzazione acque superficiali/2Nuovo Impianto di Potabilizzazione (Ravenna)/1
Trattamenti delle acque reflue
Smaltimento grigliato
Dosaggio anidridecarbonica
Aria
Canaletta
OPERA DI PRESA E GRIGLIATURA
AERAZIONE
VASCHE DI SEDIMENTAZIONEOMOGENIZZAZIONE
SISTEMA DI POMPE DIRILANCIO
PARATOIE
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
Trattamento di potabilizzazione acque superficiali/3Nuovo Impianto di Potabilizzazione (Ravenna)/2
Trattamenti delle acque reflue
CHIARIFLOCCULAZIONE
CLORAZIONE A BREAK-POINT
FILTRI A SILICE
FILTRI A CARBONI ATTIVI
STOCCAGGIO
SOLLEVAMENTO FINALE
DISTRIBUZIONE IN RETE
Dosaggio ipoclorito di sodio
DosaggioIdrossido di sodio
+ biossido di cloro
Rigenerazionecarboni
Dosaggio flocculante+ carbone
Linea fanghi
Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori
Ciclo idrico integratoModello concettuale
Trattamenti delle acque reflue
Acque reflue Acque reflue domestichedomestiche
Corpo idrico Corpo idrico superficialesuperficiale
Rete fognariaRete fognariaAcque reflue Acque reflue industrialiindustriali
Depuratore di Depuratore di acque acque
reflue urbanereflue urbane
Impianti di trattamento Impianti di trattamento CHI.FI.BICHI.FI.BI, ,
interni, consortili interni, consortili
Smaltimento fanghi Smaltimento fanghi in discarica o in imp. in discarica o in imp.
dd’’incenerimentoincenerimento
SpandimentoSpandimento fanghi fanghi sul suolosul suolo
Impianto Impianto di di
potabilizzazionepotabilizzazione
AcquedottoAcquedotto
Fanghi Fanghi