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Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori Trattamenti delle acque reflue Materiali di supporto Dott.ssa Elisabetta Zavoli: [email protected]

Dott.ssa Elisabetta Zavoli: elisabetta.zavoli@gruppohera · Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori Trattamenti delle acque reflue Materiali di supporto Dott.ssa Elisabetta

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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

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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.

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I pretrattamenti/2Dissabbiatura/Disoleatura

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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)

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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%.

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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.

Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori

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

Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori

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

Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori

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

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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

Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori

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

Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori

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

Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori

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

Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori

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.

Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori

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).

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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.

Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori

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%.

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I trattamenti nella linea fanghi/2Stabilizzazione

Trattamenti delle acque reflue

Digestore anaerobico

Digestore aerobico

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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).

Divisione Reti – Unità Organizzativa Laboratori

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