IMPIANTO TRATTAMENTO ACQUE - Regione Toscana · fisico con invio delle acque chiarificate (accumulate in vasca di equalizzazione) presso centri esterni di trattamento rifiuti liquidi

Comune di Provincia di CAMPI BISENZIO FIRENZE

NUOVO IMPIANTO DI TRATTAMENTO RIFIUTI

SPECIALI LIQUIDI

PROCEDURA DI V.I.A. E RICHIESTA DI A.I.A.

--->DOCUMENTO RA1: RELAZIONE TECNICA DI PROCESSO – Rev.1

(sostituisce la versione del Febbraio 2015, coordinata con le richieste di integrazioni di cui al verbale della Conferenza di

Servizi del 02/07/2015)

Proponente: CIPECO SRL - Via Vittorio Emanuele 11/1, 50041 Calenzano (FI) Ubicazione intervento: Via Maestri del Lavoro s.n.c. – Campi Bisenzio (FI)

Gruppo di lavoro V.I.A. (progetto e S.I.A.)

SETTEMBRE 2015

Coordinamento gruppo di lavoro: Ing. Roberto Baraglia Aspetti impiantistici, di processo: Ing. Roberto Baraglia Aspetti ambientali: Ing. Giovanni Zecchini Aspetti urbanistici e architettonici: Arch. Marco Valentini Aspetti idraulici: Ing. Andrea Sorbi Aspetti strutturali: Ing. Marco Filardi Aspetti geologici e idrogeologici: Geol. Gianni Focardi, Geol. Ottavia Bonfanti Aspetti naturalistici: Biol. Arianna Chines Aspetti chimici: Chim. Chiara Corradi Aspetti acustici: P.I. Paolo Paoli

INDICE

1. PREMESSA ........................................................................................................... 3

2. DATI DI PROGETTO, FINALITA’ E POTENZIALITA’ DELL’IMPIANTO .............. 3

3. DEFINIZIONE DEL PROCESSO ........................................................................... 5

4. DIMENSIONAMENTO IMPIANTO ....................................................................... 17

4.1. Trattamenti preliminari e stoccaggio rifiuti. Deposito additivi (Sez.1) ........... 17

4.2. Pretrattamento chimico fisico (Sez.2) .......................................................... 21

4.3. Modulo biologico .......................................................................................... 31

4.4. Trattamento di ultrafiltrazione delle emulsioni oleose .................................. 36

4.5. Lavaggio effluenti gassosi e trattamento sfiati ............................................. 38

Appendici allegate alla relazione tecnica di processo

- PA1.10 Layout Sez.1 - Stoccaggio rifiuti e additivi - PA1.11 Schema funzionale Sez.1 - Stoccaggio rifiuti e additivi - PA1.20 Layout Sez.2 – Trattamento chimico-fisico - PA1.21 Schema funzionale Sez.2 – Trattamento chimico-fisico - PA1.30 Layout Sez.3 - Modulo biologico - PA1.31 Schema funzionale Sez.3 - Modulo biologico - PA1.40 Layout Sez.4 - Trattamento emulsioni oleose - PA1.41 Schema funzionale Sez.4 - Trattamento emulsioni oleose - PA1.50 Layout Sez.5 - Trattamento emissioni convogliate - PA1.51 Schema funzionale Sez.5 - Trattamento emissioni convogliate - PA1.60 Schema a blocchi - PA1.61 Bilanci materiali ciclo integrato chimico-fisico-biologico

CIPECO S.R.L. - Nuovo Impianto di trattamento rifiuti speciali liquidi Procedura di V.I.A. e richiesta di A.I.A. - Documento RA1. Relazione tecnica di processo Rev.1

Settembre 2015

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1. PREMESSA

La presente relazione espone le scelte progettuali adottate in base al processo di

trattamento selezionato in dipendenza delle tipologie di rifiuti speciali liquidi che si

intendono conferire presso il nuovo impianto da realizzare nel Comune di Campi

Bisenzio (FI).

Lo scopo del trattamento delle tipologie di rifiuti speciali liquidi descritti nel seguito

è quello di garantire il rispetto dei limiti di concentrazione degli inquinanti di cui alla

tabella 3 dell’allegato 5 alla parte III del D.Lgs.152/2006, per ottemperare alle

condizioni previste per lo scarico in fognatura pubblica.

Con l’intento di trattare tipologie differenziate di rifiuti speciali liquidi è stato

individuato un processo di trattamento combinato chimico-fisico e biologico ad

elevata flessibilità che adotta le migliori tecnologie disponibili.

La scelta delle varie fasi costituenti il processo di trattamento, delle

apparecchiature, delle strutture di confinamento e raccolta dei colaticci, dei sistemi di

convogliamento e depurazione delle emissioni gassose, ha permesso di minimizzare

gli impatti sull’ambiente.

2. DATI DI PROGETTO, FINALITA’ E POTENZIALITA’ DELL’IMPIANTO

I rifiuti liquidi processabili sull’impianto, conferiti esclusivamente a mezzo di

autocisterne, sono classificabili in base alle caratteristiche qualitative di seguito

riportate, dipendenti sostanzialmente dal processo produttivo di origine e dal tenore

di sostanze inquinanti:

- reflui contenenti metalli pesanti

- reflui contenenti solidi sospesi

- reflui contenenti ammoniaca

- reflui organici biodegradabili

- emulsioni di olio in acqua

- acque di lavaggio

- percolati di discarica

- acque di vegetazione

- soluzioni acide esauste

- soluzioni alcaline esauste

- rifiuti acquosi contaminati da oli minerali non emulsionati

- fanghi da fosse settiche


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- fanghi inorganici

- fanghi di supero

Tenuto conto della variabilità delle concentrazioni di inquinanti dei rifiuti suddetti sono

individuate le seguenti macrofamiglie caratterizzabili per:

- PROVENIENZA/SETTORE DI PRODUZIONE

- CLASSIFICAZIONE CER (caratteristiche chimico fisiche e di pericolosità inquinanti)

- DESTINAZIONE FINALE (intesa come sequenza di trattamento in impianto)

All’interno di ciascuna macrofamiglia, due o più rifiuti potranno generare le seguenti

tipologie di miscele stoccate in serbatoi a monte del trattamento:

Miscela 1 Rifiuti liquidi Non Pericolosi da inviare alla vasca di equalizzazione a

monte del modulo biologico

Miscela 2 Rifiuti liquidi Non Pericolosi da inviare al trattamento chimico-fisico di

chiari-flocculazione

Miscela 3 Rifiuti liquidi Pericolosi da inviare all’ossidazione batch

Miscela 4 Rifiuti liquidi Pericolosi – soluzioni acidi esausti da inviare alla

neutralizzazione batch

Miscela 5 Rifiuti liquidi Pericolosi - basi esauste da inviare alla neutralizzazione

batch

Miscela 6 Rifiuti liquidi Non Pericolosi - fosse settiche da inviare alla vasca di

equalizzazione a monte del modulo biologico

Miscela 7 Fanghi Non Pericolosi - fanghi pompabili da inviare al condizionamento

chi-fisico

Miscela 8 Emulsioni oleose Pericolose Emulsioni magre da inviare all’ultrafiltrazione

Lo stoccaggio dei rifiuti in serbatoi si configura come operazione di deposito

preliminare D15 (stesso CER e medesime classi di pericolosità se pericoloso) o

come operazione di raggruppamento D13 (formazione di miscele di rifiuti)

Nei casi eccezionali di fermata impianto di trattamento (per manutenzione,

malfunzionamento) i rifiuti e le miscele in stoccaggio sono inviati a centri esterni di

smaltimento.


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Le caratteristiche ed i limiti di accettabilità dei rifiuti conferibili all’impianto sono

indicate nel protocollo di stoccaggio rifiuti (documento S4) e Piano di monitoraggio e

controllo (documento RA11) per singola macrofamiglia.

Il trattamento delle diverse tipologie di rifiuti liquidi, finalizzato allo scarico in pubblica

fognatura, è sviluppato secondo la seguente configurazione sequenziale d’impianto:

a) pretrattamento chimico fisico (operazione di smaltimento D9)

b) trattamento biologico (operazione di smaltimento D8)

Nel caso di messa fuori servizio del modulo biologico (es. guasto, manutenzione etc)

il processo depurativo può altresì essere interrotto a valle del trattamento chimico

fisico con invio delle acque chiarificate (accumulate in vasca di equalizzazione)

presso centri esterni di trattamento rifiuti liquidi.

Il pretrattamento chimico fisico è dimensionato per la portata nominale di 24,5 m3/h

sufficiente per trattare, su tre turni operativi (24 h), circa 470 m3 di acque reflue

influenti e fornire in uscita la quantità di acque reflue da asservire al modulo

biologico. Il modulo biologico è dimensionato per la portata nominale di 29 m3/h

corrispondente a circa 565 m3/die di acque reflue influenti.

3. DEFINIZIONE DEL PROCESSO

Il processo di trattamento integrato è illustrato nello schema a blocchi (allegato

PA1.60) con indicazione dei flussi in ingresso ed uscita dall’impianto calcolati alla

massima potenzialità nel bilancio materiale riportato in allegato PA1.61. Il processo è

sinteticamente raggruppabile in cinque sezioni:

1) pretrattamento fisico e stoccaggio dei rifiuti liquidi conferiti all’impianto, stoccaggio

additivi di processo

2) trattamento chimico fisico dei rifiuti liquidi pretrattati (soluzioni acquose e fanghi

pompabili) completo di linea di disidratazione fanghi

3) modulo biologico MBR completo di accumulo e scarico acque trattate e linea

disidratazione fanghi di supero

4) stoccaggio e separazione emulsioni oleose mediante ultrafiltrazione

5) trattamento emissioni convogliate delle varie sezioni dell’impianto con emissione

centralizzata in atmosfera


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La sezione di pretrattamento fisico, deposito preliminare D15 e/o

raggruppamento D13 è differenziata su quattro linee di processo per mantenere

divisi i reflui con caratteristiche chimico fisiche non omogenee.

Le acque industriali ed i percolati di discarica classificati NON PERICLOSI

(Miscele 1 e 2) sono preliminarmente separati dai solidi grossolani, dalle sabbie e

dagli eventuali oli e idrocarburi in fase libera prima di essere stoccati a monte dei

successivi trattamenti di tipo chimico fisico.

Ad analogo pretrattamento prima dello stoccaggio sono sottoposti le acque

industriali ed i percolati di discarica classificati PERICOLOSI (Miscela 3).

I rifiuti acidi e alcalini esausti (Miscele 4 e 5) sono trasferiti, previa filtrazione

su cestello, nei serbatoi di stoccaggio dedicati con successivo invio al trattamento

chimico fisico di neutralizzazione.

I fanghi da fosse settiche (Miscela 6) sono separati della mondiglia, inviati allo

stoccaggio e sottoposti a flottazione per la separazione di oli e grassi prima di essere

dosati a monte del modulo biologico.

I fanghi pompabili con consistente contenuto in sostanza secca (Miscela 7)

sono separati dei solidi grossolani, inviati allo stoccaggio a monte della fase di

condizionamento e disidratazione fanghi.

In questa sezione è compreso lo stoccaggio in serbatoi degli additivi in

soluzione acquosa e lo stoccaggio in silo della calce spenta corredato di preparatore

del latte di calce.

La sezione di trattamento chimico fisico ha lo scopo di chiarificare le acque,

rimuovendo le sostanze in sospensione ed eventuali tracce di oli e idrocarburi rimasti

in fase libera. Tramite opportuna scelta dei parametri operativi, il processo permette

un consistente abbattimento dei metalli pesanti (sotto forma di idrossidi e solfuri).

Reazioni chimiche della fase di trattamento

Il trattamento chimico-fisico che si intende utilizzare è detto di

“coagulazione/flocculazione” e consente di trattare soluzioni colloidali, cioè acque

contenenti particelle di dimensioni molto ridotte. Le sospensioni finemente disperse

sedimentano con difficoltà, sia per il piccolo diametro delle particelle, sia perché

queste ultime possiedono una carica elettrica (generalmente negativa) e perciò si

respingono a vicenda e non possono riunirsi in un fiocco di diametro maggiore.


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L'aggiunta di un elettrolita ad una dispersione colloidale fa sì che gli ioni positivi di

questi vengano attratti dalle particelle; le forze elettrostatiche di repulsione vengono

annullate o attenuate, prendono il sopravvento le forze di Van der Waals, e le

particelle possono riunirsi a migliaia, formando fiocchi che sedimentano più

agevolmente.

Questa fase è detta “coagulazione” e gli elettroliti utilizzati ( coagulanti) hanno

efficacia è tanto maggiore quanto più alta è la valenza del loro catione; questo non

solo per l'effetto di neutralizzazione delle cariche negative, ma soprattutto perché

alcuni cationi bivalenti (Zn++, Mg++, Fe++) e trivalenti (Fe+++, Al+++) formano idrossidi

fioccosi poco solubili. Questi fiocchi sedimentano rapidamente, trascinando le

particelle colloidali sospese per azione elettrostatica o per semplice azione

meccanica.

La velocità di formazione dei fiocchi dipende fortemente dal pH della soluzione e

dalla temperatura; l'aumento di quest'ultima favorisce la coagulazione sia per ragioni

cinetiche sia perché fa diminuire la viscosità e la densità della soluzione, favorendo

la precipitazione dei fiocchi.

L’aggiunta di polielettrolita organico al processo da inizio alla fase di

“flocculazione” costituita dall’'agglomerazione delle particelle destabilizzate nella fase

di coagulazione in fiocchi grossolani e compatti, capaci di sedimentare più

rapidamente e più facilmente disidratabili.

Nella seguente tabella sono illustrati i principali coagulanti, nonché alcuni ausiliari

di coagulazione.

Reagente Impiego Dosaggio

ppm Intervallo di

pH Osservazioni

Alluminio solfato

Al2(SO4)3·18H2

O

Coagulante 50-200 5-7 Buona coagulazione, ma con

fiocco leggero

Sodio alluminato Na2Al2O4

Coagulante 10-30 4-7 Utile in unione al solfato di

alluminio per liquami industriali

Cloruro ferrico FeCl3·6H2O

(anche anidro) Coagulante 20-100 4-10

Fiocco pesante, rapida sedimentazione, buono per liquami

industriali o contenenti proteine

Solfato ferroso FeSO4·2H2O

Coagulante 20-100 8-11 Inutilizzabile se non vi è sufficiente

ossigeno disciolto

Calcio idrato Ca(OH)2

Coagulante 50-500 10-11 Ottimo per rimuovere grassi e fosfati; è anche alcalinizzante

Zinco cloruro ZnCl2

Coagulante 30-200 7,8-8,5 Fiocco eccellente, pesante e

facilmente disidratabile


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Polielettroliti (polimeri organici sintetici)

Ausiliari coagulanti

0,5-10 ampio

Producono fiocchi grandi e compatti, diminuiscono la

sensibilità dei coagulanti alla temperatura e al valore del pH.

Migliorano la limpidezza dell'effluente finale, consentono di

risparmiare i coagulanti e favoriscono la disidratazione finale

dei fanghi.

Si indicano con questo nome quelle sostanze che, oltre a poter essere usate come

coagulanti, possiedono la proprietà di migliorare fortemente l'azione del coagulante

primario, anche se adoperate a basse dosi (0,5-10 ppm). I vantaggi ottenibili sono:

aumento della velocità di sedimentazione, migliore disidratabilità dei fanghi, effluente

finale più limpido, allargamento del campo utile di pH, diminuzione delle dosi di

coagulante primario richieste.

In considerazione del tipo di reagenti e di apparecchiature di cui è costituito

l'impianto in oggetto, sarà ovviamente possibile trattare anche soluzioni contenenti

metalli pesanti; infatti, per effetto dell'innalzamento del pH conseguente all'aggiunta

di calce idrata, i metalli precipiteranno come idrossidi.

La filiera del processo chimico - fisico a funzionamento continuo prevede:

due serbatoi di accumulo (B1, B2) da impiegare alternativamente in scambio

(uno in fase di alimentazione del modulo chimico fisico continuo e l’altro per il

trasferimento di nuovi rifiuti/miscele da trattare nella successiva campagna)

un primo stadio (RC1) di dosaggio di coagulante (selezionabili tra cloruro

ferrico, policloruro di alluminio) e l’eventuale correzione del pH (acido

cloridrico o acido solforico);

un secondo di alcalinizzazione (RN1) mediante dosaggio di idrossido di sodio

in soluzione o di latte di calce;

un terzo di flocculazione (RF1) mediante dosaggio di polielettrolita organico

un quarto stadio (RC2) di aggiustamento del pH

I reflui in uscita dal trattamento chimico - fisico sono chiarificati nello stadio di

decantazione a pacco lamellare (SL1) e disoleatura (SL3) prima di essere trasferiti

alla successiva fase di trattamento biologico.

Nel trattamento chimico – fisico il pH è spinto in una prima fase in campo alcalino

(pH 9 - 9,5) per raggiungere il punto di ridotta solubilità dei metalli idrossidi e riportato


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a valle della chiarificazione a valori prossimi alla neutralità per garantire la

compatibilità del refluo con l’attività di degradazione biologica posta a valle.

Per alcune tipologie di reflui contaminati da metalli pesanti di natura anfotera, con

solubilità dei relativi idrossidi comparabile con i limiti di scarico in pubblica fognatura

ovvero in presenza di agenti complessanti si ricorre al dosaggio, nello stadio

basificazione RN1, di idrogeno solfuro di sodio con lo scopo rimuovere i metalli

pesanti sfruttando il bassissimo prodotto di solubilità dei loro solfuri.

A monte della filiera di trattamento chimico fisico continuo, ove sono inviati

direttamente esclusivamente i rifiuti liquidi classificati non pericolosi (miscela 2), è

inserito uno stadio di pretrattamento di ossidazione chimica e/o neutralizzazione dei

rifiuti liquidi classificati pericolosi (miscela 3, miscela 4 e miscela 5).

Il pretrattamento è inserito per i seguenti scopi:

- incrementare la biodegradabilità dei percolati di discarica e delle acque

industriali caratterizzate da contenuti significativi di sostanze inibenti la flora

batterica di natura organica (oli e grassi, fenoli, IPA, AOX, ammine,

mercaptani, clorofenoli etc) o inorganica (solfuri)

- innalzare lo stato di ossidazione dei metalli che conducono alla formazione di

composti meno solubili

- rompere i legami dei composti organo-metallici per consentire la precipitazione

del metallo

- neutralizzare soluzioni acidi e basi esauste

Tali trattamenti sono condotti in discontinuo (reattori batch RB1, RB2) ed in

particolare per l’ossidazione dei percolati e delle acque industriali (rifiuti pericolosi) è

impiegato perossido di idrogeno in presenza di solfato ferroso. La cinetica di

ossidazione con reattivo di Fenton è favorita in campo acido per aggiunta di acido

solforico mediante correzione del pH (set point <4). In base alla natura del refluo, a

fronte di una consistente formazione di acidi organici di reazione, può essere

richiesta una correzione opposta di pH con aggiunta di idrossido di sodio.

Durante il decorso della reazione di ossidazione sono inoltre monitorati la

temperatura ed il potenziale redox.


Il trattamento cui verranno sottoposti i rifiuti pericolosi consiste nell'ossidazione

chimica, realizzata addizionando al refluo il reattivo di Fenton.


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Il reattivo di Fenton, costituito da solfato ferroso e da acqua ossigenata, è usato in

generale, per ossidare una grande varietà di reflui industriali, contenenti numerose

tipologie di inquinanti organici (fenoli, formaldeide, BTEX e reflui complessi derivati

dai pesticidi, preservanti del legno, additivi della plastica, ecc.). Il processo è

applicato a reflui acquosi e fanghi pompabili, con i seguenti effetti:

distruzione degli inquinanti

riduzione della tossicità

miglioramento della biodegradabilità

abbattimento di BOD/COD

rimozione di colori e odori

L'aggiunta di ferro al perossido di idrogeno potenzia la sua capacità ossidante, per

effetto della formazione dello ione ossidrile.

Le reazioni coinvolte nel processo sono:

Fe2+ + H2O2 Fe3+ + OH- + OH.

Fe3+ + H2O2 Fe2+ + OOH. + H+

La procedura di ossidazione consiste nelle seguenti fasi:

a) si porta il pH ad un valore compreso fra 3 e 5;

b) si aggiunge il catalizzatore contenente ferro, come soluzione di FeSO4;

c) si aggiunge lentamente l'H2O2. Se il pH è troppo elevato, il ferro precipita come

idrossido ferrico, decomponendo cataliticamente l'H2O2 a ossigeno ed acqua,

creando una situazione pericolosa.

Le velocità di reazione sono influenzate dalla velocità di formazione dello ione

ossidrile (e quindi dalla concentrazione del FeSO4) e dal tipo di refluo trattato. Valori

tipici del rapporto in peso Fe/H2O2 vanno da 1 a 510, sebbene concentrazioni di

ferro inferiori a 25-50 mg/l possano richiedere eccessivi tempi di reazione (10-24 hr).

In particolare questo accade quando i prodotti di reazione (acidi organici) trattengono

il ferro e lo rimuovono dal ciclo catalitico.

Il processo Fenton è soprattutto efficace come trattamento preliminare quando i

valori di COD sono superiori a 500 mg/l; si ha infatti una riduzione nella selettività

delle reazioni quando la concentrazione di inquinanti diminuisce, avvenendo le

reazioni:


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OH. + H2O2 HO2. + H2O

OH. + Fe3+ Fe2+ + OH-

Il processo è inoltre inibito da chelanti del ferro, quali fosfati, EDTA, formaldeide e

acidi citrico e ossalico.

A causa quindi della sensibilità del reattivo di Fenton ai differenti tipi di refluo da

trattare, la reazione è caratterizzata attraverso un test di laboratorio che precede il

trattamento

a) Reattività del radicale ossidrilico

Il radicale ossidrilico è una delle specie chimiche più reattive, seconda solo al

fluoro elementare; le reazioni chimiche del radicale ossidrilico in ambiente acquoso

sono di quattro tipi:

Addizione: OH. + C6H6 (OH)C6H6.

in cui il radicale si unisce ad un composto insaturo, alifatico o aromatico, a

formare un altro radicale.

Sottrazione di idrogeno: OH. + CH3OH CH2OH. + H2O

in cui sono formati un radicale ed acqua.

Trasferimento di elettroni: OH. + [Fe(CN)6]4- [Fe(CN)6]

3- + OH-

in cui sono formati ioni a valenza maggiore.

Interazione radicalica: OH. + OH. H2O2

in cui due radicali reagiscono fra di loro a formare una specie stabile.


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Quando il processo Fenton è applicato al trattamento di rifiuti industriali, le

condizioni di reazione sono scelte in modo che i primi due meccanismi, sottrazione di

idrogeno e addizione di ossigeno, predominano.

b) Effetto della concentrazione di ferro

Le concentrazioni di ferro possono essere espresse anche in relazione all'acqua

ossigenata; valori tipici sono di 1 parte di Fe per 5-25 parti di H2O2 (in peso). Questa

concentrazione dipende in una certa misura dal tipo di refluo trattato. Tre

considerazioni concorrono a definirla:

una concentrazione minima di soglia di 3-15 mg/l di ferro è indispensabile perché

la reazione avvenga in tempi ragionevoli, indipendentemente dalle caratteristiche

del refluo da trattare;

un rapporto costante Fe/substrato di 1/10-50, quando la concentrazione di ferro

sia superiore al valore minimo di soglia, garantisce in genere i prodotti finali

desiderati.

occorre a volte aggiungere un'aliquota addizionale di ferro per saturare le

proprietà chelanti delle acque e rendere così disponibile il ferro per catalizzare la

formazione di radicali ossidrilici.

Per la maggior parte delle applicazioni, non comporta differenze usare sali

contenenti Fe2+ o Fe3+, a meno che non si lavori con dosi di reattivo molto basse

(meno di 10-25 mg/l di H2O2); in tal caso, infatti, alcune ricerche suggeriscono che il

ferro ferroso può essere preferibile.

Nel caso particolare di ossidazione di rifiuti contenenti fenoli l'ossidazione è

caratterizzata da uno stadio intermedio, con formazione di chinoni, composti piuttosto

stabili e richiedono l'aggiunta di altra acqua ossigenata per far avanzare

l'ossidazione.

c) Effetto della temperatura

La velocità di reazione con il reattivo di Fenton aumenta quando la temperatura

aumenta; comunque, quando la temperatura sale sopra 40-50°C, l'efficienza di

utilizzo dell'H2O2 diminuisce, perché prevale la decomposizione di essa in ossigeno e

acqua. In pratica, la maggior parte delle applicazioni industriali del reattivo di Fenton

operano fra 20 e 40°C.


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Applicazioni del processo Fenton per pretrattare reflui molto inquinati indicano che

può essere necessario aggiungere gradualmente l'acqua ossigenata, per limitare

l'innalzamento di temperatura che si ha quando la reazione procede. Questo

dovrebbe essere fatto quando le quantità di acqua ossigenata da aggiungere

superano 10-20 g/l. Limitare le temperature di esercizio è importante non solo per

ragioni economiche, ma anche per ragioni di sicurezza.

c) Effetto del pH

Il valore ottimale del pH è compreso fra 3 e 5. Per pH maggiori, si ha perdita di

efficienza dovuta alla precipitazione dell'idrossido di ferro; quest'ultimo catalizza

inoltre la decomposizione dell'H2O2 in ossigeno ed acqua.

Un secondo aspetto che riguarda il pH consiste nell'abbassamento di esso man

mano che la reazione procede. Infatti, si ha una prima riduzione di pH causata

dall'aggiunta di FeSO4, il quale contiene generalmente tracce di H2SO4. Una seconda

diminuzione, più rilevante, ha luogo quando è aggiunta H2O2. Questa caduta nel pH

è attribuita alla frammentazione del materiale organico in acidi organici. La variazione

nel pH è monitorata per seguire il procedere della reazione; infatti l'assenza della

prevista diminuzione può significare che la reazione è inibita. In reflui fortemente

inquinati (COD maggiore di 10 g/l) può essere necessario effettuare l'ossidazione in

più stadi, riportando il pH a 4-5 dopo ogni stadio, in maniera da evitare che bassi pH

inibiscano la reazione.

d) Tempi di reazione

Per semplici ossidazioni (Es. acque fenoliche acque fenoliche a concentrazione

inferiore a 250 mg/l), tipici tempi di reazione sono di 30-60 min. Per reflui più

concentrati o più complessi, la reazione può richiedere numerose ore. In tali casi,

suddividere la reazione in stadi (aggiungendo sia ferro sia H2O2) può avere effetti

migliori sull'efficienza e sulla sicurezza rispetto ad aumentare le cariche iniziali.

I tempi di reazione saranno stabiliti previa sperimentazione in laboratorio effettuata

sullo specifico refluo da trattare.

Nella conduzione dell’impianto si usano le variazioni cromatiche per stabilire il

grado di avanzamento della reazione, perché le acque trattate diventano più scure

quando si aggiunge l'acqua ossigenata e schiariscono quando la reazione giunge a

compimento. Per stabilire se la reazione è giunta a compimento si eseguono prove di

laboratorio sul campione rappresentativo prelevato dal reattore innalzando il pH


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intorno a 7-10 per eliminare le tracce di perossido di idrogeno residuo che

interferisce con la maggior parte dei metodi di analisi delle acque reflue.

Per la necessità di controllare gli effetti esotermici di miscelazione correlati alla

neutralizzazione di rifiuti alcalini con soluzioni acide esauste è progettato

l’inserimento di sistema di smaltimento del calore con scambiatore esterno alla zona

di reazione asservito da torre di raffreddamento acqua-aria del tipo a convezione

forzata.

La torbida in uscita dal pretrattamento Batch dei rifiuti pericolosi è inviata al

sedimentatore lamellare per la separazione dei fanghi dalla frazione liquida

parzialmente chiarificata. Il refluo liquido è inviato in uno dei serbatoi B1, B2 per

essere trattato nel modulo chimico fisico continuo, per campagne distinte, dai rifiuti

NP trasferiti dallo stoccaggio.

Una ulteriore linea di trattamento è dedicata al condizionamento con ferro e calce dei

fanghi inorganici classificati non pericolosi (miscela 7). Il condizionamento, finalizzato

alla riduzione del carico in metalli, oli, idrocarburi, tensioattivi e ad incrementare la

filtrabilità dei fanghi medesimi è condotto in reattore discontinuo (RB3) dedicato allo

scopo.


Il sale di ferro impiegato come coagulante ed il latte di calce permettono di effettuare

la chiarificazione dei rifiuti fangosi liquidi.

Il sale indicate, per elementari reazioni chimiche, si trasforma nel relativo idrossido, a

basso prodotto di solubilità.

FeCl3 + H2O Fe(OH)3 + 3HCl

L’impiego di late di calce oltre a consentire la precipitazione di anioni meno solubili

(es.solfati) consente di incrementare la filtrabilità del fango disidratato.

Mantenendo il pH del sistema ad un valore che non permetta la ridissoluzione degli

idrossidi, questi formano un letto filtrante che scendendo trascina con sé altre

particelle.

Bisogna tener presente che a questi effetti vanno aggiunti gli effetti di adsorbimento

di certi ioni e composti sulla superficie dei fiocchi gelatinosi (tensioattivi, idrocarburi)

ed anche effetti chimici di precipitazione per formazione di sali insolubili, quali i fosfati

di ferro.


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I fanghi separati dal trattamento chimico fisico continuo dei rifiuti non pericolosi

(miscela 2) e dal condizionamento dei fanghi inorganici non pericolosi (miscela 7)

sono trasferiti all’ispessitore statico (SS1).

I fanghi separati dalla preliminare ossidazione/neutralizzazione e dal successivo dal

trattamento chimico fisico continuo dei rifiuti pericolosi (miscela 3, miscela 4, miscela

5) sono trasferiti all’ispessitore statico (SS2).

I fanghi ispessiti in SS1 e SS2 provenienti rispettivamente dal trattamento di rifiuti

non pericolosi e di rifiuti pericolosi sono disidratati, per campagne separate, in

filtropressa a piastre (FP1) per l’ottenimento di un fango con contenuto tipico di

secco del 30%.

Premesso che i fanghi derivanti dal trattamento chimico fisico delle tipologie di rifiuti

trattabili nell’impianto Cipeco risultano nella maggior parte dei casi quasi sempre non

pericolosi la disidratazione dei fanghi provenienti da rifiuti di diversa classificazione è

condotta per campagne separate allo scopo di escludere la declassificazione del

rifiuto per diluizione, così come vietato dalla direttiva discariche recepita dal D.Lgs.

36/2003

Per analoghe motivazioni le acque di imbibizione sono ricircolate in testa al

trattamento chimico fisico continuo mantenendo separate quelle derivanti da rifiuti P

da quelle dei NP.

Il modulo biologico MBR ha lo scopo di degradare il carbonio organico, consentire

la nitrificazione e la denitrificazione dell’azoto organico e ammoniacale, rimuovere il

fosforo organico. Il modulo è articolato su due linee in parallelo con fasi di

denitrificazione (DN1, DN2), ossidazione biologica a fanghi attivi (OX1, OX2) e

ultrafiltrazione (VM1, VM2) su membrane polimeriche piane (0,04 micron).

Il sistema di ossigenazione dei fanghi attivi è del tipo ad aria insufflata tramite

tappeto di diffusori a bolle fini.

La configurazione MBR consente di eliminare oltre al sedimentatore finale del

sistema tradizionale a fanghi attivi (CAS) anche i trattamenti terziari di filtrazione (su

sabbia) e disinfezione dell’effluente.

Il permeato in uscita dal modulo biologico è trasferito alternativamente nei due

comparti della vasca di accumulo temporaneo (S4) a monte dello scarico in pubblica

fognatura, in maniera da consentire analisi chimiche speditive che attestino


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l’efficienza depurativa dell’intero processo. La linea di scarico dell’effluente depurato

è corredata di misuratore della portata e di campionatore automatico programmabile.

I fanghi di supero prodotti dall’accrescimento della biomassa sono inviati a specifica

linea di disidratazione equipaggiata di centrifuga decanter (CD1). Le acque di

imbibizione sono ricircolate a monte del biologico.

In testa al modulo biologico è installata la fase di grigliatura fine (0,5mm) a

protezione delle membrane di U.F., seguita dalla fase di equalizzazione. Quest’ultima

ha la funzione di omogeneizzare i rifiuti trattati in uscita dal chimico fisico con quelli

non pericolosi e altamente biodegradabili provenienti dallo stoccaggio (miscela 1,

miscela 6) . Tenuto conto della natura diversificata dei rifiuti conferiti all’impianto

risulta indispensabile evitare variazioni repentine ai parametri di processo (portata,

carico organico, azoto ammoniacale, fosforo organico, solidi sospesi, pH,

temperatura etc), che possono influenzare negativamente le rese depurative del

modulo biologico.

La sezione di trattamento per ultrafiltrazione delle emulsioni oleose è incentrata

sul sistema di ultrafiltrazione su membrane ceramiche. Il rifiuto conferito all’impianto

in autocisterna e trasferito allo stoccaggio dedicato previa filtrazione in linea a

cestello , è alimentato alla fase preliminare di defangatura/disoleatura. L’emulsione

spillata dal sedimentatore a pacco lamellare, previa ulteriore filtrazione fine a nastro

(100 micron) è riscaldata a bassa temperatura (<40°C) allo scopo di incrementarne la

filtrabilità. Il permeato in uscita dal sistema di U.F., costituito dalla fase acquosa,

tensioattivi e dagli altri eventuali inquinanti solubili in acqua (es. metalli) è trasferito

alla sezione di trattamento chimico fisico (reattori discontinui RB1, RB2).

Il retentato è in parte ricircolato al modulo di ultrafiltrazione ed in testa al

defangantore disoleatore. L’olio disemulsionato da inviare a centri esterni di recupero

costituisce la fase surnatante del disoleatore mentre la torbida raccolta sul fondo è

trasferita in serbatoio di accumulo prima dell’invio a smaltimento.

La sezione di trattamento delle emissioni convogliate ha lo scopo di

limitare la diffusione in atmosfera delle sostanze inquinanti e/o odorigene che si

liberano nelle caratteristiche operazioni di stoccaggio e trattamento di rifiuti speciali di

cui alle suddette sezioni. Essa è costituita da colonna di lavaggio ad umido doppio


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stadio (primo stadio acido, secondo stadio alcalino ossidante) con emissione unica in

atmosfera a mezzo di aspiratore centralizzato.

Sul collettore a monte del primo stadio della torre di lavaggio sono innestate quattro

linee di aspirazione effluenti asservite singolarmente da aspiratore dedicato:

- linea captazione emissioni e polmonazione serbatoi e apparecchiature di

pretrattamento rifiuti (sez.1)

- linea captazione emissioni zona stoccaggio fanghi e vasche modulo biologico

(sez.2 e 3)

- linea captazione emissioni e polmonazione reattori chi-fisico e apparecchi linee

disidratazione fanghi (sez.2 e 3)

- linea captazione emissioni e polmonazione serbatoi e apparecchiature di

trattamento emulsioni (sez.4). Tali emissioni sono preliminarmente inviate a C.T.A.

condensante asservita da gruppo frigo e corredata di successivo stadio di

riscaldamento e deodorizzazione per adsorbimento su carbone attivo.

Una ulteriore linea di polmonazione serbatoi di stoccaggio rifiuti acidi esausti e

additivi in soluzione caratterizzata da acidità libera è direttamente connessa con il

secondo stadio della colonna di lavaggio.

4. DIMENSIONAMENTO IMPIANTO

Il dimensionamento è finalizzato al conseguimento dei limiti allo scarico in pubblica

fognatura nella ipotesi d’impianto in marcia alla massima potenzialità.

Nel caso di indisponibilità del modulo biologico (manutenzione, guasto etc) il

processo di depurazione si conclude a valle della fase di grigliatura fine con invio a

centri esterni dei rifiuti raccolti in vasca di equalizzazione (EQ1).

il dimensionamento delle sezioni di processo raggruppate nelle sezioni 1, 2, 3, 4 e 5

è effettuato con riferimento allo schema a blocchi PA1.60, ai bilanci materiali PA1.61

e agli estratti planimetrici d’impianto PA1.10, PA1.20, PA1.30, PA1.40, PA1.50 ed ai

relativi schemi funzionali PA1.11, PA1.21, PA1.31, PA1.41, PA1.51.

4.1. Trattamenti preliminari e stoccaggio rifiuti. Deposito additivi (Sez.1)

Le operazioni unitarie di pretrattamento fisico delle varie tipologie di rifiuti liquidi,

conferiti all’impianto in autocisterna, sono realizzate su linee separate in macchinari

di tipo compatto.

a) Vasca di sgrigliatura-dissabbiatura-disoleatura - SP1, SP2


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I moduli di pretrattamento meccanico delle acque industriali e dei percolati di

discarica sono allestiti su due linee separate tra rifiuti liquidi classificati non pericolosi

(miscela 1, 2) e rifiuti classificati pericolosi (miscela 3). La singola apparecchiatura è

realizzata in acciaio inox e consiste in una filtrococlea di separazione e

compattazione dei materiali grossolani (dimensione >4mm) e in un comparto di

sedimentazione con una coclea di fondo ed una coclea estrattrice delle sabbie

(dimensione >200 micron), corredato di sistema flottante per l’asportazione delle

sostanze leggere (oli e idrocarburi in fase libera) separate mediante insufflazione

d’aria.

La dissabbiatura è realizzata in vasca longitudinale (6x1,5xH=1,5m) dimensionata

per un carico idraulico superficiale di 2,5 mm/s alla portata max di conferimento di 60

m3/h. La sezione di vagliatura (filtrococlea) è equipaggiata con un sistema di

compattazione dei solidi estratti che assicura una riduzione dei volumi fino al 35%

mentre la percentuale di separazione dei solidi e delle sabbie sedimentate si attesta

intorno al 90%. Al termine dello scarico è comandata l’apertura di valvola di scarico

totale della vasca in maniera da evitare miscelazione con rifiuti conferiti nel

successivo scarico di autocisterna Le acque reflue suddette sono sollevate al

rispettivo parco serbatoi di stoccaggio per rifiuti non pericolosi (D1, D2, D3, D4, D5,

D6) e per rifiuti pericolosi (D7, D8, D9, D10) costituito da serbatoi in acciaio

carbonio/inox doppia camera, cilindrici ad asse verticale (Φ=3,7m, H=9,2m),

ciascuno della capacità utile di 90 m3.

L’impostazione delle valvole di intercettazione a comando elettropneumatico all’inizio

del ciclo di pretrattamento permette di selezionare il serbatoio di stoccaggio delle

acque reflue. Ciascun serbatoio è munito di misuratore di livello continuo con

livellostati di sicurezza per la rilevazione del livello massimo e minimo e la

contemporanea inibizione delle pompe di trasferimento. Inoltre, il sistema di controllo

del livello fornisce in tempo reale la situazione dei volumi disponibili per lo stoccaggio

e quelli trasferiti ai successivi trattamenti. Su ciascun serbatoio verrà installato

sistema di rilevazione perdite in intercapedine.

b) Filtri a pressione - FP1, FP2

I rifiuti alcalini e acidi esausti classificati pericolosi (miscela 4, miscela 5) sono

stoccati nei serbatoi dedicati previa separazione su filtro a cestello dei solidi

grossolani di dimensione superiore a 3 mm. Nel caso dei reflui esausti alcalini l’intera


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linea di pretrattamento con serbatoi (D13, D14) di ricezione (Φ=3,5m, H=9,5m)

doppia camera, della capacità utile di 80m3, è realizzata in AISI 304L mentre nel

caso degli acidi esausti il corpo dei filtri sarà rivestito in ebanite con cestello in PP. I

filtri sono dimensionati per scarico in pressione da ATB con perdita di carico iniziale

di 0,15 bar alla portata di 40 m3/h. Gli acidi esausti sono trasferiti separatamente in

serbatoi dedicati (D11, D12) in vetroresina bisfenolica (Φ=3,5m, H=9,5m) , ciascuno

di capacità utile pari a 80 m3.

Anche tali serbatoi saranno asserviti da sistemi di controllo continuo del livello, di

inibizione della marcia pompe per alto e basso livello e di monitoraggio delle perdite

in intercapedine.

c) Vasca di sgrigliatura fanghi e fosse settiche (SP3), griglia fine fosse settiche (SP4)

I rifiuti liquidi ad alto contenuto di solidi (fanghi pompabili) sono scaricati a gravità o

con l’ausilio di pompa centrifuga nello sgrigliatore dedicato. La macchina (SP3) è

costituita da un vaglio (griglia fissa semicircolare di luce 4 mm in acciao inox

Φ=0,7m) alloggiato in cassonetto inox, da una coclea senza albero centrale inclinata

sull’orizzontale a 35° e da un compattatore in linea Φ=0,3m. Le spazzole fissate sui

bordi della sezione inferiore della coclea puliscono il vaglio e trasportano il solido fino

alla zona di compattazione. I solidi ed i materiali fibrosi (grigliato) sono compattati e

disidratati fino ad una riduzione di circa il 40% del loro volume e raccolti nel

cassonetto della mondiglia. Allo scopo di evitare contaminazione tra fanghi di origine

inorganica e fanghi da fosse settiche, la macchina è corredata di due pozzetti di

rilancio distinti del refluo pretrattato.

I fanghi di natura inorganica classificati Non pericolosi (miscela7) sono stoccati nei

serbatoi dedicati (D15, D17) in acciaio inox, cilindrici ad asse verticale con fondo

conico (Φ=3,5, H=9,2m) doppia camera della capacità utile di 50m3. I fanghi da fosse

settiche (miscela 6), anch’essi non pericolosi, sono trasferiti nel serbatoio (D16),

avente le medesime caratteristiche dei precedenti, previo trattamento di sgrigliatura

fine (1 mm) nel filtro rotativo a tamburo (SP4).

E’ previsto il ricircolo nel serbatoio di accumulo del fanghi pretrattati, prima del

trasferimento alle successive sezioni al fine di evitare stratificazione.

La linea è dimensionata per la portata idraulica di 50 m3/h.


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d) flottazione oli e grassi (SP5)

Gli oli ed i grassi contenuti nei fanghi da fosse settiche (miscela 6) sono separati con

l’ausilio di flottatore dinamico in acciao inox (Φ=3,2m, H=4,7m). L’aria è insufflata dal

basso in equicorrente con il flusso da trattare, le schiume sono estratte dall’alto da

lama raschiatrice. I fanghi da fosse settiche sono trasferiti a monte del modulo

biologico (sez.3).

e) Stoccaggio, preparazione e dosaggio degli additivi chimici

L’alloggiamento dei serbatoi di stoccaggio additivi in soluzione è realizzato entro

vasca di contenimento fuori terra suddivisa in 5 sottobacini in c.a. rivestiti

internamente in resina anticorrosione per il deposito raggruppato per tipologia e

compatibilità chimica reciproca dei vari reattivi:

- acido solforico (D21), solfato ferroso (D22)

- acqua ossigenata (D23)

- ipoclorito (D29)

- soda (D27), solfuro (D28)

- acido cloridrico (D24), cloruro ferrico (D25), PAC (D26)

I serbatoi sono in PRFV del tipo cilindrico a fondo inferiore piano e fondo superiore

ellittico, dimensioni (Φ=2,2m, H=5,5m, volume utile 18m3) ad eccezione dei serbatoi

di stoccaggio dell’acqua ossigenata, ipoclorito e solfuro, in PE ad alta densità,

rispettivamente di volume utile di 9, 9 e 2,5 m3. Su ciascun serbatoio sono installati

misuratori di livello continuo, livellostati di allarme massimo livello, tubazioni pescanti

di carico del prodotto.

Gli additivi in soluzione sono approvvigionati tramite autocisterna con collegamento

di manichetta flessibile al tronchetto di aspirazione della specifica pompa di

trasferimento. Il dosaggio dei reattivi è realizzato con pompe dosatrici installate entro

il bacino di pertinenza in modo da contenere eventuali perdite di prodotto dalle

connessioni serbatoio/aspirazione pompa.

La sospensione di latte di calce al 3-5% è preparata entro dissolutore automatico

(DC1) della calce spenta con acqua industriale, in acciaio al carbonio di dimensioni

(Φ=1,8m, H=2,6m). La calce spenta è stoccata entro silos in acciaio al carbonio di

dimensioni (Φ=2,4m, H=9,5m) della capacità utile di 22m3, cilindrico con tramoggia a

fondo conico. Il trasferimento della calce avviene mediante coclea tubolare (Φ=160

mm, L=4,5 m) comandata da livellostati di minimo e massimo livello e


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contemporanea aggiunta di acqua industriale. La concentrazione della sospensione

è controllata mediante contabilizzazione volumetrica dell’acqua industriale ed

installazione del dissolutore agitato su celle di carico.

4.2. Pretrattamento chimico fisico (Sez.2)

La sezione di trattamento chimico fisico è allestita entro bacino di contenimento in

c.a.. Le principali linee impiantistiche, corredate dei serbatoi di accumulo intermedio

delle acque di processo, sono articolate in:

- fase di ossidazione e neutralizzazione a carica discontinua,

- fase di trattamento chimico fisico continuo costituita da una vasca in c.a. suddivisa

in più comparti di reazione e accumulo accoppiata a separatore lamellare per la

chiarificazione del refluo e la separazione dei solidi sospesi precipitati,

- fase di condizionamento fanghi inorganici a carica discontinua,

- fase di disidratazione dei fanghi di risulta dalle suddette fasi di trattamento.

a) Ossidazione e/o neutralizzazione chimica

Le acque industriali pretrattate in stoccaggio, derivanti dal conferimento dei rifiuti

classificati pericolosi (miscela 3, miscela 4, miscela 5) e caratterizzate dalla presenza

di sostanze bioresistenti o tossiche per il ciclo biologico sono trasferite dal parco

serbatoi di stoccaggio nei reattori (2RB1, 2RB2) a funzionamento discontinuo. I

reattori sono costruiti in acciaio al carbonio rivestito internamente in ebanite grafitata,

cilindrici con fondi ellittici (Φ=3m, Hvirola=3m) su quattro piedi di appoggio, di

capacità utile a 23 m3. Ciascun reattore è munito di:

- agitatore con albero (lunghezza d’inflessione libera di 3,5 m) e doppia turbina

a 4 pale in acciaio rivestiti in ebanite

- misuratore di livello continuo

- sonde ad immersione per controllo pH, rH e temperatura

- tubazioni con pescante per dosaggio additivi

Nei reattori (RB1, RB2) è condotta l’ossidazione in campo acido (con reattivo di

Fenton), reazione che in dipendenza della natura degli inquinanti può andare a

completezza anche dopo alcune decine di minuti. Il dosaggio di ferro II è rapportato

al dosaggio di perossido a sua volta controllato dal potenziale redox della soluzione

in trattamento.


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In alternativa, nei medesimi reattori sono neutralizzate le soluzioni acide ed alcaline

esauste. In questo caso la carica del reattore viene eseguita per aliquote successive

con monitoraggio continuo della temperatura e del pH.

La quantità di calore generata dalla rottura dei legami chimici nelle reazioni di

ossidazione con reattivo di fenton o dagli effetti esotermici di miscelamento delle

soluzioni acquose acide ed alcaline è smaltita mediante scambiatore di calore

esterno dedicato (E1, E2).

Ciascun scambiatore è del tipo a fascio tubiero con fluido di processo lato tubi e

acqua di raffreddamento lato mantello. Il corpo dello scambiatore è realizzato in

acciaio al carbonio mentre le parti a contatto con il fluido di processo sono in grafite

impregnata. La circolazione forzata del fluido nello scambiatore avviene dal basso

verso l’alto a velocità non inferiore a 1,5m/s per limitare il deposito del particolato

solido sulla superficie di scambio (installazione verticale). E’ installato lo scambiatore

con superficie di scambio di 12m2 e dimensioni (Φmantello=0,55m, H=3,5m). Nello

scambio termico il calore generato è ceduto all’acqua raffreddata a circuito aperto

con torre evaporativa (E3). La torre è del tipo monoblocco in PRFV con vasca di

accumulo acqua, pacco di riempimento in PVC, sistema di irrorazione acqua con

ugelli in PP e ventilatore assiale da 17.000 m3/h. La torre di raffreddamento di

dimensioni complessive 1,4x1,4xH=2,9m fornisce la potenzialità termica di circa 185

kW per salto termico di 5 °C e temperatura dell’aria a bulbo umido di 26 °C.

Il dosaggio ed i consumi di reattivi chimici giornalieri sono stimati in base alle

caratteristiche medie delle acque da trattare.

H2SO4 Acido solforico Punto di dosaggio RB1, RB2

Stato fisico prodotto commerciale

SOL Dosaggio previsto (ppm come

H2S04) 150

Concentrazione del prodotto (H2SO4)

50% Dosaggio riferito al prodotto

(l/m3) 0,21

Densità del prodotto commerciale (kg/l)

1,4 Consumo giorn. Prodotto (l/d) 33

Produttività media sulle 24 h:

155 m3 di acque reflue pericolose Consumo giorn. Prodotto (kg/d) 46,2


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FeSO4 Solfato Ferroso Punto di dosaggio RB1, RB2



Fe)

45

Concentrazione del prodotto (FeS04)

3,7%

Fe

Dosaggio riferito al prodotto

(l/m3) 1,06


1,15 Consumo giornaliero prodotto

(l/d)

164


155 m3 di acque reflue pericolose

Consumo giornaliero prodotto (kg/d)

188,5

H2O2 Perossido di idrogeno Punto di dosaggio RB1, RB2



H2O2) 2100

Concentrazione del prodotto (H2O2)

30% Dosaggio riferito al prodotto

(l/m3) 6,36




155 m3 di acque reflue pericolose Consumo giorn. Prodotto (kg/d) 1085

NaOCl Ipoclorito di sodio Punto di dosaggio RB1, RB2



Cl2) 150

Concentrazione del prodotto (NaOCl)

14%

Cl2

Dosaggio riferito al prodotto

(l/m3) 0,86




155 m3 di acque reflue pericolose Consumo giorn. Prodotto (kg/d) 166

L’ipoclorito è impiegato per alcune tipologie di rifiuti pericolosi per ossidare composti

ridotti dell’azoto e dello zolfo.

I reattori discontinui sono inoltre asserviti da linea di dosaggio di idrossido di sodio

utilizzata sporadicamente per riportare il pH intorno alla neutralità prima del

trasferimento della torbida al sedimentatore lamellare (SL2).

Il campionamento del refluo e le contestuali analisi di laboratorio consentono di

valutare la compatibilità del grado di ossidazione raggiunto con il successivo

trattamento chimico fisico e biologico (cfr. punto di campionamento PC1 del PM&C).


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b) Coagulazione, neutralizzazione, flocculazione

Le acque industriali pretrattate in stoccaggio derivanti dal conferimento dei rifiuti

classificati non pericolosi (miscela 2) e quelle chiarificate di risulta dal pretrattamento

nei reattori batch dei rifiuti pericolosi (miscela 3, miscela 4, miscela 5) sono trasferite

separatamente in uno dei serbatoi B1, B2 in vetroresina (Φ=3,5m, H=9,5m) ciascuno

di capacità utile di 80 m3. La pompa di ricircolo del refluo nel serbatoio selezionato

per il trattamento ha lo scopo di equalizzare ed impedirne la stratificazione degli

inquinanti. L’allestimento di due serbatoi consente di operare per campagne di

trattamento in scambio ovvero di trasferire la miscela di rifiuti non pericolosi o

pericolo (nel primo serbatoio) e contemporaneamente inviare al processo la miscela

predisposta (nel secondo serbatoio).

La portata nominale del refluo (24,5 m3/h ca.) in ingresso al modulo di trattamento in

continuo è impostabile da quadro ed è mantenuta al valore desiderato mediante

valvola di regolazione azionata da misuratore di portata magnetico. Ciascuna

campagna di trattamento ha una durata di circa 3,5 h.

La linea di processo consta di 3 reattori miscelati di chiari-flocculazione disposti in

serie entro vasca di forma parallelepipeda (6,1x4,6xH=3,0m) in c.a. rivestita

internamente in resina antocorrosione e munita di copertura in PP con portelle di

ispezione.

La suddivisione longitudinale della vasca e l’inserimento di setti trasversali consente

di disporre dei seguenti volumi (con conseguenti tempi di ritenzione indicati in

parentesi):

- RC1 - reattore di coagulazione/correzione pH 9 m3, ( = 20’)

- RN1 - reattore di precipitazione/alcalinizzazione 13,6 m3, ( = 35’)

- RF1 - reattore di flocculazione 3,5 m3, ( = 10’)

Nella medesima vasca il pozzetto S1 ed il reattore RC2, di capacità utile di circa 6,75

m3, sono funzionali rispettivamente al trasferimento della torbida al sedimentatore

lamellare (SL1) e alla correzione del pH (set point=8) dell’effluente chiarificato prima

del sollevamento a monte del modulo biologico.

Un eventuale eccessivo riempimento del pozzetto suddetto (per avaria della pompa

di alimentazione del decantatore) o del polmone S2 di rilancio a valle del reattore di

controllo del pH (per avaria della pompa di trasferimento dell’effluente chiarificato)


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comporta l’intervento dei rispettivi livellostati di sicurezza con fermata dell’impianto

(blocco alimentazione refluo influente e dosaggio reagenti).

Ciascun reattore è dotato di miscelatore ad asse verticale del tipo a turbina a quattro

pale, con telaio di supporto in carpenteria fissato alla vasca di reazione.

Il reattore RC1 (di coagulazione/correzione del pH) è dotato di controllo del pH,

costituito da una sonda ad immersione completa di trasmettitore/controllore. Il

sistema di controllo comanda automaticamente il dosaggio del correttore di pH acido

cloridrico (in alternativa acido solforico) in funzione dello scostamento fra il valore di

pH misurato in vasca e quello di riferimento. La selezione del correttore di acidità

dipende dalla natura del refluo e da eventuali trattamenti di ossidazione preliminari.

Nel reattore RC1 è usualmente dosato cloruro ferrico con lo scopo di favorire la

coagulazione dei colloidi presenti. Il dosaggio di questo reagente è impostato

automaticamente in proporzione alla portata di refluo influente. E’ possibile l’impiego

alternativo di altri agenti coadiuvanti di coagulazione (policloruro di alluminio, allume

etc), in dipendenza delle condizioni di salinità del refluo, presenza di cloruri, solfati

etc.

Il reattore RN1 (di precipitazione/alcalinizzazione) è dotato di controllo del pH e rH,

costituito da sonde ad immersione complete di trasmettitore/controllore. Come nel

caso precedente il sistema di controllo comanda automaticamente il dosaggio di

idrossido di sodio (o in alternativa di latte di calce) con pompa dosatrice dedicata in

funzione dello scostamento fra il valore di pH misurato in vasca e quello di

riferimento.

Nel caso il processo di trattamento richieda la precipitazione spinta dei metalli si

ricorre al dosaggio di reagente precipitante a base di solfuro (soluzione diluita al

10%). L’attivazione del dosaggio è gestita dal sistema di controllo sulla base dello

scostamento del potenziale redox della soluzione in trattamento dal valore impostato.

Il reattore RF1 (di flocculazione) è adibito al dosaggio di polielettrolita organico,

proporzionalmente alla portata influente. Per favorire la formazione di fiocchi di

grande dimensione, agevolmente separabili nei successivi decantatori, l’agitatore

verticale a servizio di questo reattore è del tipo a bassa velocità di rotazione.

Il reattore RC2 (di controllo pH) è dotato di controllo del pH costituito da sonda ad

immersione completa di trasmettitore/controllore. Come nel caso precedente il

sistema di controllo comanda automaticamente il dosaggio di HCl con pompa


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dosatrice dedicata in funzione dello scostamento fra il valore di pH misurato in vasca

e quello di riferimento.

Il dosaggio ed i consumi di reattivi chimici giornalieri sono stimati in base alle

caratteristiche medie delle acque industriali da trattare, alla portata nominale (24,5

m3/h) ed al periodo di esercizio ripartito su tre turni di lavoro.

Il consumo stimato del correttore di acidità in fase di coagulazione risulta il seguente:

HCl Acido cloridrico Punto di dosaggio RC1, RC2

Stato fisico prodotto commerciale SOL Dosaggio previsto (ppm come HCl) 300, 150

Concentrazione del prodotto (HCl) 29% Dosaggio riferito al prodotto (l/m3) 1,31



Potenzialità di trattamento:

588 m3/d di acque reflue non pericolose Consumo giorn. Prodotto (kg/d) 912

un consumo equivalente di acido solforico pari a

H2SO4 Acido solforico Punto di dosaggio RC1

Stato fisico prodotto commerciale SOL Dosaggio previsto (ppm come

H2S04) 400

Concentrazione del prodotto (H2SO4)

50% Dosaggio riferito al prodotto (l/m3) 0,57




588 m3/d di acque reflue non pericolose Consumo giorn. Prodotto (kg/d) 446

Quali agenti di coagulazione si impiegano in alternativa:

FeCl3 Cloruro Ferrico Punto di dosaggio RC1

Stato fisico prodotto commerciale SOL Dosaggio previsto (ppm come FeCl3) 800

Concentrazione del prodotto (FeCl3)



1,43 Consumo giornaliero prodotto (l/d) 802


588 m3/d di acque reflue non pericolose Consumo giornaliero prodotto (kg/d) 1131

un consumo alternativo di coagulante pari a


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Policloruro di Alluminio Punto di dosaggio RC1

Stato fisico prodotto commerciale SOL Dosaggio previsto (ppm come Al) 180

Concentrazione del prodotto (Al2O3) 17% Dosaggio riferito al prodotto (l/m3) 0,77




588 m3/d di acque reflue non pericolose

influente

Consumo giornaliero prodotto (kg/d) 590

La precipitazione dei metalli sotto forma di idrossidi è ottenuta mediante:

NaOH Idrossido di sodio Punto di dosaggio RN1


NaOH) 2100

Concentrazione del prodotto (NaOH)





588 m3/d di acque reflue non pericolose Consumo giornaliero prodotto (kg/d) 4,115

con consumi alternativi di agenti di precipitazione

Ca(OH)2 Calce spenta Punto di dosaggio RN1


Ca(OH)2) 1900

Concentrazione sospensione acquosa

3% Dosaggio riferito alla sospensione

(l/m3) 61,5

Densità del latte di calce (kg/l) 1,03 Consumo giornaliero latte calce (l/d) 36155



Consumo giornaliero calce spenta

(kg/d) 1117

Il consumo di agente di precipitazione metalli sotto forma di solfuri è

NaHS Sodio idrosolfuro Punto di dosaggio RN1

Stato fisico prodotto commerciale SOL Dosaggio previsto (ppm come HS-) 5

Concentrazione soluzione diluita (NaHS)

5,9%

HS Dosaggio riferito al prodotto (l/m3) 0,08

Densità soluzione (kg/l) 1,07 Consumo giorn. prodotto (l/d) 46,6


588 m3/d di acque reflue non pericolose Consumo giornaliero prodotto (kg/d) 49,8


Settembre 2015

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Il dosaggio del coadiuvante di flocculazione risulta:

Polielettrolita Punto di dosaggio RF1

Stato fisico prodotto commerciale POLV. Dosaggio previsto (ppm) 15

Concentrazione soluzione 0,2% Dosaggio soluzione poli (l/m3) 7,5

Densità soluzione (kg/l) 1 Consumo giorn. Prodotto (kg/d) 4410



Consumo giornaliero poli polvere

(kg/d) 8,8

La soluzione di polielettrolita allo 0,2% è preparata per dissoluzione del prodotto in

polvere con acqua industriale in una apparecchiatura automatica (PP1) suddivisa in

più scomparti agitati per la separazione della fase di dissoluzione da quella di

maturazione della soluzione.

L’efficienza di abbattimento dei metalli nel trattamento chi-fisico è controllata sul

turno di esercizio (ogni 190 m3) mediante prelievo composito di campione sulla linea

di trasferimento del refuo pretrattato alla vasca di equalizzazione del modulo

biologico e successiva analisi con lo spettrometro ad assorbimento atomico in

dotazione al laboratorio interno (cfr. punto di campionamento PC2 del PM&C).

c) Decantatori a pacchi lamellari

Le acque in uscita dal reattore di flocculazione (RF1) sono trasferite mediante pompa

sommergibile allo stadio di chiarificazione, costituito da decantatore a pacchi

lamellari (SL1).

La superficie di separazione S/L, pari a 68 m2, è calcolata sulla base di una velocità

di risalita inferiore a 0,4 m/h in riferimento alla portata nominale di 25 m3/h. Tale

dimensionamento assicura una efficiente chiarificazione delle acque, con tenori

residui in solidi sospesi inferiori a 50 mg/l.

La superficie di decantazione è ottenuta mediante un pacco estraibile, con lamelle in

materiale plastico, inclinate a 60° sull’orizzontale e distanziate di 42 mm.

Il decantatore, realizzato in acciaio al carbonio verniciato con le parti a contatto con il

liquido protette da liner in resina epossidica, ha dimensioni Φ xH=4,0x7,75m.

Il decantatore è fornito di fondo a tramoggia per la raccolta e l’ispessimento dei solidi,

estratti alla portata di circa 3,5 m3/h con pompa monovite in rapporto del 15% della

portata influente. La torbida è trasferita all’ispessitore statico SS1 mentre l’effluente

chiarificato è trasferito al disoleatore (SL3).


Settembre 2015

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In un secondo decantatore gemello (SL2) è alimentata la torbida in uscita dai reattori

batch di ossidazione e/o neutralizzazione dei rifiuti classificati pericolosi. I fanghi

estratti dal fondo tramoggia del decantatore sono trasferiti all’ispessitore statico

(SS2) mentre il flusso di testa è ricircolato in uno dei serbatoi (B1, B2) a monte della

fase di chiariflocculazione.

d) Disoleatura acque chiarificate

Le acque chiarificate in uscita dal sedimentatore (SL1) defluiscono per gravità nel

disoleatore a pacchi lamellari (SL3) avente la funzione di separare eventuali tracce di

oli e idrocarburi sfuggiti alla fase di chiariflocculazione.

La superficie di separazione olio/acqua, pari a 125 m2, è calcolata sulla base di una

velocità di risalita inferiore a 0,2 m/h in riferimento alla portata nominale di 25 m3/h.

La superficie di desoleatura è ottenuta mediante un pacco estraibile, con lamelle in

materiale plastico, inclinate a 40° sull’orizzontale e superficie equivalente 15 m2/m3.

Il disoleatoree, realizzato in acciaio al carbonio ha dimensioni 4,9x2,0x2m.

e) Condizionamento fanghi inorganici

I rifiuti liquidi ad alto contenuto di SST (fanghi pompabili classificati non pericolosi) ed

i fondacci di spurgo della colonna doppio stadio di lavaggio emissioni (cfr. sez.5)

sono trasferiti nel reattore di condizionamento (RB3) in acciaio al carbonio rivestito in

resina anticorrosione, cilindrico ad asse verticale con fondo conico (Φ=3m, H=4,2m),

della capacità nominale di 18 m3.

Contestualmente al carico del reattore è attivato il dosaggio di cloruro ferrico quale

agente di coagulazione. Nel reattore mantenuto in agitazione da agitatore a turbina è

successivamente dosato il latte di calce avente la funzione di coadiuvante di

filtrazione. Il dosaggio del latte di calce (sospensione al 3%) è impostato al 15% del

tenore di secco della torbida da disidratare ed è arrestato al raggiungimento della

volumetria stabilita (totalizzatore volumetrico in linea). Il fango condizionato è infine

trasferito mediante pompa monovite all’ispessitore statico SS1.

Il consumo stimato di cloruro ferrico e di calce spenta è riportato di seguito:


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FeCl3 Cloruro Ferrico Punto di dosaggio RB3

Stato fisico prodotto commerciale SOL Dosaggio previsto (ppm come FeCl3) 250

Concentrazione del prodotto (FeCl3)



1,43 Consumo giornaliero prodotto (l/d) 13,2


31 m3/d di fanghi non pericolosi Consumo giornaliero prodotto (kg/d) 19

Ca(OH)2 Calce spenta Punto di dosaggio RB3

Stato fisico prodotto commerciale SOL Dosaggio previsto (% peso Ca(OH)2

su SST) 15%

Concentrazione sospensione acquosa

3% Dosaggio riferito alla sospensione

(l/m3) 267

Densità del latte di calce (kg/l) 1,03 Consumo giornaliero latte calce (l/d) 8267


31 m3/d di fanghi non pericolosi

Consumo giornaliero calce spenta

(kg/d) 250

f) ispessimento statico dei fanghi

Come anticipato la torbida prelevata dal fondo dei decantatori lamellari (SL1, SL2) ed

il fango condizionato di cui al punto precedente sono addensati negli ispessitori

statici (SS1, SS2) in acciaio al carbonio di dimensioni (ha dimensioni Φ

xH=4,0x7,75m.

La frazione liquida surnatante risultante dall’ispessimento statico del fango è

trasferita nei serbatoi (B3, B4) di capacità utile pari a 8 m3 (Φ xH=1,8x3,7m) e

ricircolata in testa al trattamento chimico fisico.

Il trasferimento del surnatante chiarificato precede la fase di disidratazione del fango

da prelevare dal fondo dell’ispessitore ed è interrotta dal rilevatore di torbidità

installato sul collettore di sfioro.

g) Disidratazione fanghi da chimico-fisico

Il filtropressa (FP1) è dimensionato per consentire lo smaltimento della massima

quantità di fanghi da chi-fisico generata dall’impianto nell’arco di quattro/cinque

operazioni giornaliere di pressatura separate per campagne di disidratazione tra


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fanghi derivanti dal trattamento di rifiuti pericolosi e non pericolosi. Il volume totale

massimo di fango prodotto (per un tenore minimo di secco del 30% è di 11 t/d.

La macchina selezionata ha le caratteristiche seguenti:

capacità volumetrica di carico: 2150l

Spessore del panello: 32 mm

Numero di camere installate a volume fisso: 90

Dimensioni delle piastre: 1000 x 1000 mm

Superficie filtrante: 142 m2

Portata media di secco: 310 kg/h

Tempo di ciclo: 2,5 h

E’ installata in elevazione su di una struttura in carpenteria metallica, sotto la quale

trova collocazione un cassone standard per la raccolta dei fanghi pressati.

Le acque di imbibizione del fango defluiscono per gravità nel serbatoio (B3) per

essere trasferite in testa al trattamento chimico fisico.

Sulla linea di alimentazione del filtropressa è dosato il polielettrolita coadiuvante

l’accrescimento del fiocco di fango e la separazione delle acque di imbibizione.

Polielettrolita Punto di dosaggio SD1 (valle)

Stato fisico prodotto commerciale POLV. Dosaggio previsto (% peso poli

polvere su SST) 0,4%

Concentrazione soluzione 0,2% Dosaggio soluzione poli (l/m3) 72,6

Densità soluzione (kg/l) 1 Consumo giorn. soluzione (kg/d) 6480


89 m3/d di fanghi da disidratare


(kg/d) 13

4.3. Modulo biologico

Il modulo biologico è preceduto da una fase di sgrigliatura fine a protezione delle

membrane di U.F. e dalla fase di equalizzazione del refluo. Il medesimo è corredato

di volume di accumulo del permeato avente la finalità di verificare con analisi

speditive il rispetto dei limiti di scarico in pubblica fognatura.

a) sgrigliatura fine


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Le acque reflue in uscita dal trattamento chimico fisico, i fanghi da fosse settiche

pretrattati, i rifiuti classificati non pericolosi caratterizzati da elevata biodegradabilità e

che pertanto non necessitano di preliminari trattamenti chimico fisici e le acque di

imbibizione dei fanghi di supero sono alimentati al filtro a tamburo SP1 per la

separazione dei solidi sospesi di dimensioni superiore a 0,5mm.

b) equalizzazione

Le acque in uscita dalla suddetta sgrigliatura fine sono trasferite nella vasca in c.a.

ad elementi prefabbricati (EQ1) di dimensioni 12,15x14xH=5,6m con capacità utile

pari a circa 900 m3.

Le dimensioni della vasca, superiori alla potenzialità giornaliera di trattamento del

modulo biologico (paria a 570m3 di refluo influente), consentono di evitare repentine

variazioni delle caratteristiche del refluo in ingresso al modulo biologico e di

bilanciare gli apporti di carico inquinante in termini di BOD, N e P. Allo scopo di

equalizzare ed evitare stratificazione degli inquinanti la vasca è mantenuta in

agitazione da 3 miscelatori ad elica tripala.

c) denitrificazione, nitrificazione, ossidazione biologica e ultrafiltrazione

Il processo di degradazione biologica è del tipo a fanghi attivi asservito da sezione di

ultrafiltrazione a membrane (MBR). Esso è realizzato entro vasca in c.a. ad elementi

prefabbricati suddivisa in 6 scomparti realizzati mediante 3 setti trasversali ribassati

per consentire il deflusso a stramazzo del refluo e da setto mediano longitudinale

funzionale alla marcia in parallelo di due linee di trattamento. La configurazione in

parallelo incrementa la flessibilità del modulo biologico in quanto nel caso di messa

fuori servizio di una linea di trattamento (es. per manutenzione, avaria utenze) vi è la

possibilità di esercire l’impianto fino al 50% del carico nominale.

I parametri caratteristici del refluo in ingresso al modulo biologico presi a riferimento

sono riportati nella seguente tabella:


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Tab.5 Parametri di dimensionamento modulo biologico

Grandezza Valore riferimento Carico inquinante

giornaliero

Qi (portata influente) 30 m3/h

T > 10 °C

pH 7,5

Ossigeno disciolto O.D. 2 mg/l

Biomassa MLSS 10000 mg/l

BOD5 3000 mg/l 2160 kg/d

COD 6000 mg/l 4320 kg/d SST 500 mg/l 360 kg/d

TKN 450 mg/l 325 kg/d

NH4-N 400 mg/l 288 kg/d

P totale 14 mg/l 10 kg/d

Il modulo biologico, ripartito su due linee in parallelo, risulta dimensionato per

soddisfare i seguenti output di calcolo:

Volume denitrificazione Vden = 1.215 m3

Volume ossidazione/nitrificazione Vox = 1575 m3

Rapporto di ricircolo miscela aerata = 11,6 Qi

Rapporto di ricircolo fanghi = 2 Qi

Fattore di carico F/M = 0,111 kg/kg

Fabbisogno di ossigeno in condizioni operative AOR = 2300 kgO2/d

Fabbisogno di ossigeno in condizioni standard SOR = 7550 kgO2/d

Portata fanghi d supero = 110 m3/d

Tempo di residenza globale dei fanghi SRT = 22 gg

Tempo di residenza idraulica convenzionale = 4,2 gg

La vasca di denitrificazione è equipaggiata con miscelatori aventi la funzione di

impedire la sedimentazione della biomassa ricircolata e di instaurare condizioni

anossiche favorevoli all’abbattimento dei nitrati prodotti nella successiva fase di

nitrificazione.


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L’aerazione per soddisfare la richiesta biochimica di ossigeno per la rimozione della

frazione carboniosa e del carico di azoto è realizzata mediante tappeto a bolle fini,

delle seguenti caratteristiche:

- diametro diffusori 270 mm

- copertura della vasca di aerazione 8%

- battente di liquido sui diffusori 4,9m

- portata esercizio diffusore 4,5 m3/h cad

- efficienza di trasferimento ossigeno 30%

- portata aria di alimentazione in condizioni standard 3.400 m3/h

L’aria è fornita da tre soffianti a lobi, di cui una di riserva, aventi ciascuna le seguenti

prestazioni:

- portata 1700 m3/h

- prevalenza 600 mbar

Durante la fase di aerazione il tenore di ossigeno è regolato (set point 2 mg/l)

mediante inverter di modulazione della portata delle soffianti.

Entrambe le vasche di nitrificazione e denitrificazione sono equipaggiate di catene

per la misura in continuo di pH, rH, O.D., T .

La fase di separazione della biomassa dall’effluente depurato è realizzata in vasca

dedicata di capacità complessiva di 220 m3 mediante 10 treni, costituiti ciascuno di

200 membrane polimeriche di ultrafiltrazione (0,04 micron) di superficie totale pari a

2800 m2.

La portata di aria di lavaggio membrane è fornita da 3 soffianti di cui una di riserva

aventi ciascuna le seguenti prestazioni:

- portata 550 m3/h

- prevalenza 600 mbar

Il permeato è estratto mediante pompe volumetriche a lobi e inviato alla vasca di

accumulo (S4). L’estrazione del permeato è condotto a pressione di transmembrana

costante con controllo in cascata del livello di liquido in vasca.

Nel caso di sporcamento delle membrane, rilevabile da un incremento repentino

della pressione di transmembrana, si ricorre al controlavaggio con:

- soluzione di ipoclorito per la degradazione della sostanza organica depositata

- soluzione di acido citrico diluito per la solubilizzazione del carbonati


Settembre 2015

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d) accumulo e scarico permeato

Il permeato di ultrafiltrazione è trasferito alternativamente in due vasche di accumulo

temporaneo (S4)a monte dello scarico in fognatura pubblica. Ciascuna vasca ha una

capacità di circa 120 m3 corrispondente alla produzione di permeato nell’arco di 5

ore di marcia del modulo biologico. Al raggiungimento della massima capacità di

accumulo il permeato è trasferito nella seconda vasca gemella svuotata del

permeato scaricato in fognatura nel ciclo precedente. Lo scarico finale delle acque

depurate in fognatura è di tipo discontinuo, con portata mediata sulle 24 h di 22,5

m3/h (portata istantanea non superiore a 42 mc/h), e consente di verificare con

analisi speditive di laboratorio il rispetto dei limiti di scarico in fognatura.

L’effluente depurato è scaricato in fognatura mediante linea munita di misuratore di

portata, campionatore automatico e pozzetto fiscale di campionamento.

Nel caso di riscontro analitico insoddisfacente l’effluente depurato è trasferito

nuovamente in testa al modulo biologico.

Le analisi speditive per verificare prima di ogni scarico l’efficienza del ciclo depurativo

sono previste sul campione prelevato dalla vasca di accumulo permeato (cfr. punto di

campionamento PC3 del PM&C).

e) ispessimento e disidratazione fanghi di supero

I fanghi di supero del modulo biologico sono trasferiti all’ispessitore statico SS1 da 32

m3. I fanghi ispessiti sono disidratati in centrifuga decanter da 10m m3/h mediante

aggiunta in linea di polielettrolita cationico. Le acque di imbibizione dei fanghi sono

ricircolate alla fase di sgrigliatura fine in testa al modulo biologico.

Il dosaggio di poliettrolita cationico risulta

Polielettrolita Punto di dosaggio (in linea

alimentazione Centrifuga) CD1

Stato fisico prodotto commerciale POLV. Dosaggio previsto (% peso poli

polvere su SST) 0,6

Concentrazione soluzione 0,2% Dosaggio soluzione poli (l/m3) 45

Densità soluzione (kg/l) 1 Consumo giorn. soluzione (kg/d) 4050


90 m3/d di fanghi di supero da disidratare


(kg/d) 8,1


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4.4. Trattamento di ultrafiltrazione delle emulsioni oleose

La sezione è dimensionata per trattare in continuo un flusso di emulsioni oleose pari

a 4,3 m3/h.

Le emulsioni conferite all’impianto sono preliminarmente alimentate alla batteria di

filtri a cestello (FR1A, FR1B) dedicati alla eliminazione dei residui di lavorazione

meccanica (sfridi, trucioli, corpo estranei etc). Lo stoccaggio di tali rifiuti è allestito in

3 serbatoi (D18, D19, D20) in acciaio AISI, ad asse verticale e fondo conico, di

capacità utile pari a 45 m3 ciascuno. Uno dei tre serbatoi è impiegato come serbatoio

di alimentazione della sezione di ultrafiltrazione a membrane ceramiche.

L’impianto si articola in quattro stadi:

1) Pretrattamento

L’emulsione è inviata al decantatore-disoleatore lamellare a coalescenza (SL1) che

consente di affinare l’emulsione prima che questa venga inviata alle membrane.

Il decantatore disoleatore è realizzato in acciaio AISI 304 di dimensioni

2,35x1,85xH=3,2m, con lamelle in PRFV inclinate a 60° aventi superficie proiettata di

60 m2, con capacità massima di trattamento di 25 m3/h.

Dalla fase di pretrattamento vengono pertanto scaricati tre flussi:

- Olio in fase libera

- Fanghi dal fondo della tramoggia

- Emulsione pretrattata che tracima nella vasca di riciclo e concentrazione

L’olio separato è trasferito nel serbatoio (B7) ad asse orizzontale da 10,6 m3 ed è

pronto per essere inviato a recupero.

I fanghi estratti periodicamente da fondo tramoggia sono trasferiti in serbatoio (B6)

ad asse verticale e fondo conico da 45 m3 utilizzato anche per lo stoccaggio del

concentrato di fine lavorazione da inviare a centri esterni di smaltimento.

2) Riscaldamento e ricircolo

L’emulsione spillata dal decantatore-disoleatore è scaricata in vasca di alimentazione

membrane (B1) previo passaggio su tappeto filtrante a gravità con rotolo in

tessuto non tessuto (100 µm) per l’eliminazione dei particolati e degli agglomerati

più grossolani. La vasca in acciaio AISI 304 di dimensioni 4,00x1,2xH=1,2m è

riscaldata (35°C) mediante scambiatore asservito da 5 bruciatori a metano ad

aspirazione forzata. L’incremento di temperatura favorisce l’aggregazione delle


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particelle di olio consentendo di raggiungere concentrazioni di acqua, residue

nell’olio ricircolato in testa alla fase precedente, inferiori al 10%. L’olio surnatante

raccolto dallo scrematore regolabile è trasferito in testa al disoleatore mediante

pompa pneumatica a membrana in maniera da impedire il riemulsionamento dell’olio

già separato.

3) Ultrafiltrazione

La soluzione stoccata nella vasca di riciclo viene inviata al circuito di ricircolo

delle membrane da ultrafiltrazione.

L’allestimento di ultrafiltrazione è costituito da 296 membrane tubolari aventi

dimensioni standard di 1200 x 26 mm, canali da 3-3,5 mm installate in 8 moduli da

37 membrane cadauno realizzati in acciaio inossidabile AISI 304.

Dalle membrane escono due flussi:

- il permeato costituito sostanzialmente da acqua e tensioattivi è trasferito in 2

serbatoi di accumulo temporaneo (B4, B5) in acciaio AISI304 da 45 m3, in attesa di

essere inviato alla sezione di trattamento chimico fisico a batch. Una eventuale

avaria del sistema di ultrafiltrazione (es. rottura di una membrana) è rilevata da

torbidimetro installato sulla linea di trasferimento del permeato.

- il concentrato che in parte viene ricircolato in aspirazione alle pompe di

alimentazione circuito membrane ed in parte al serbatoio di lavorazione, alla vasca

di pretrattamento e alla vasca di riscaldamento.

Il flusso orario di permeato in uscita da ciascuno degli 8 moduli è rilevabile dal

flussimetro, mentre due manometri monitorano lo sporcamento delle membrane

medesime. La decadenza della capacità di filtrazione delle membrane è riscontrabile

con l’ausilio del misuratore di portata installato sulla linea di trasferimento del

permeato.

La selezione di membrane ceramiche a geometria tubolare con diametro dei canali

pari a 3 – 3,5 mm e l’elevata portata di ricircolo che crea un regime turbolento

all’interno dei canali (fattore di concentrazione per passaggio di circa 1:130) riduce i

fenomeni di sporcamente per precipitazione.


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4) Lavaggio membrane

Per ripristinare la piena capacità di filtrazione delle membrane è necessario

prevedere dei cicli di lavaggio chimici periodici e, eventualmente, dei cicli di lavaggio

meccanici.

L’impianto è dotato di un circuito in parallelo per il lavaggio costituito da vasca in

acciaio AISI 304 (B3) di dimensioni 1,65x1,65xH=1,2m. La vasca è provvista di

resistenza elettrica di riscaldamento e di agitatore ad elica marina per la

miscelazione del detergente (dosaggio 1-5 kg/membrana cad) con acqua

demineralizzata e/o permeato. Al termine del lavaggio ripetuto mediamente ogni due

tre giorni di marcia dell’impianto è trasferita nel serbatoio in lavorazione senza

pertanto creare reflui da smaltire e senza sprecare prodotto sgrassante.

All’occorrenza, a fronte della decadenza della potenzialità di filtrazione è necessario

operare con dei cicli di lavaggio drastici alternando un lavaggio alcalino (con sodio

idrossido in soluzione 30%) a un lavaggio acido (acido solforico 50%) e quindi

ancora a un lavaggio alcalino. Le soluzioni di lavaggio prodotte in questo contesto

sono trasferite al trattamento chimico a batch. In concomitanza a questo tipo di

lavaggio viene anche vuotata e pulita la vasca di riscaldamento e ricircolo.

L’impianto è predisposto anche per il lavaggio meccanico con acqua e/o aria. Il

sistema, che prende il nome di back pulse, prevede in maniera totalmente

automatica una periodica inversione di flusso da lato permeato a lato concentrato.

Tale tipologia di lavaggio risulta efficace con emulsioni cariche di particelle finemente

disperse o colloidali che non vengono eliminate nello stadio di decantazione.

4.5. Lavaggio effluenti gassosi e trattamento sfiati

L’impianto è asservito da sezione per l’abbattimento delle emissioni gassose

convogliate al camino E1.

Al sistema di trattamento centralizzato (scrubber bistadio) affluiscono cinque linee di

convogliamento emissioni:

- linea aspirazione apparecchiature di pretrattamento e stoccaggio rifiuti. Alla

medesima linea di aspirazione sono connesse le cappe frontali installate

presso le baie di trasferimento rifiuti conferiti in colli. Tali apparecchiature sono

mantenute in leggera depressione, atta a vincere le perdite di carico, dal

ventilatore a portata variabile modulata mediante inverter (portata nominale


Settembre 2015

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2900 m3/h a T ambiente). Il flusso è alimentato al primo stadio acido dello

scrubber

- linea aspirazione apparecchiature, serbatoi e vasche del modulo biologico.

Alla medesima linea di aspirazione sono convogliate le emissioni captate:

a) dal deposito entro tendone rimovibile (copri-scopri) dei fanghi di risulta dal

pretrattamento rifiuti (2 cassoni scarrabili per mondiglia e grigliato/sabbie)

b) dal deposito entro soppalco chiuso su tre lati dei fanghi chimico fisici da

filtropressatura, raccolti in cassone scarrabile

c) dal deposito entro soppalco chiuso su tre lati dei fanghi biologici da

centrifugazione, raccolti in cassone scarrabile

Tali apparecchiature sono mantenute in leggera depressione dal ventilatore a

portata variabile modulata mediante inverter (portata nominale 9200 m3/h a T

ambiente). Il flusso è alimentato al primo stadio acido dello scrubber

- linea aspirazione apparecchiature di trattamento chimico fisico (reattori,

ispessitori, disoleatore, serbatoi di accumulo). Tali apparecchiature sono

mantenute in leggera depressione dal ventilatore a portata costante (portata

nominale 550 m3/h a T max di 40°C). Il flusso è alimentato al primo stadio

acido dello scrubber

- linea aspirazione apparecchiature di stoccaggio e trattamento emulsioni

oleose (serbatoi, vasche, decantatore/disoleatore). Le emissioni sono

convogliate alla unità di trattamento aria e trasferite mediante ventilatore di

rincalzo a portata costante (portata nominale 2200 m3/h a T ambiente) al

primo stadio acido dello scrubber

- linea aspirazione serbatoi di stoccaggio rifiuti acidi e additivi in soluzione. Tali

serbatoi sono mantenuti in leggera depressione dal ventilatore principale. Il

flusso (150 m3/h) è alimentato al secondo stadio alcalino ossidante dello

scrubber

Allo scopo di limitare le emissioni diffuse dalle apparecchiature sono adottate le

seguenti misure:

- le apparecchiature soggette a variazione di livello sono equipaggiate di azione

di troppo pieno in guardia idraulica e di valvola di sovradepressione

- le apparecchiature funzionanti a livello costante sono provviste di sfiato

atmosferico


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- le cappe frontali dedicate alla fase di trasferimento nei serbatoi di stoccaggio

dei rifiuti conferiti in colli sono provviste di serranda da mantenere in posizione

chiusa nei periodi di inattività

- oltre alle apparecchiature di processo sono mantenute in depressione anche

le apparecchiature di abbattimento emissioni (unità di trattamento aria e

scrubber).

A valle dello scrubber è installato il ventilatore principale a portata variabile modulata

mediante inverter (portata nominale 15000 m3/h a T ambiente).

La modulazione delle portate dei ventilatori è eseguita in automatico da sensori di

pressione posti sulla linea aspirante e con l’ausilio di valvole di non ritorno poste sulle

bocche prementi.

Le emissioni provenienti dalla sezione di ultrafiltrazione delle emulsioni oleose sono

convogliate nella Unità di Trattamento Aria di dimensioni 1,5x0,9xH=0,9m completa

di:

- sezione di aspirazione con serranda ad ingranaggi di parzializzazione portata

- batteria di raffreddamento ad acqua di potenza termica 70 kW (DT aria 40-

25°C). le soluzioni di risulta del raffreddamento sono trasferite nel serbatoio di

accumulo permeato da trattamento emulsioni.

- batteria di riscaldamento a resistenza elettrica da 5 kW (Taria uscita ~30°C)

- sezione di filtrazione su c.a. (16 cartucce Ø140 x L=0,4m)

La Unità di Trattamento Aria (UTA) da emulsioni è dimensionata per trattare fino a

2200 m3/h con velocità superficiale di circa 1,3 m/s.

La UTA è asservita da gruppo frigo da 75 kW di dimensioni 1,2x2xH=1,65m con

circuito idronico operante a DT 7/12°C

Lo scrubber (C1) è di tipo verticale, realizzato in PP, di dimensioni di ingombro

2,0x1,5xH=9m a flussi controcorrente su due stadi di lavaggio.

Ciascuno stadio di lavaggio è corredato di:

- rampa di distribuzione liquido di lavaggio

- griglia di supporto riempimento

- riempimento in "Pall - Ring" da 2" in PE

- demister ad alta efficienza del tipo a flusso deviato in PVC

- pompa di circolazione soluzioni di lavaggio


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Le vasche di piede di raccolta e ricircolo della soluzione di lavaggio sono

equipaggiate di:

- bocchelli di reintegro acqua e immissione reagenti chimici

- controllo di livello per comando spurgo e reintegro

- pH e Red-ox (solo su secondo stadio alcalino ossidante)

- valvola automatica per spurgo soluzione esausta

- valvola automatica per reintegro acqua

Il primo stadio di lavaggio è condotto in campo acido mediante pompa dosatrice di

acido solforico al 50% comandata catena di misurazione del pH

Il secondo stadio di lavaggio è condotto in campo alcalino ossidante mediante

pompa dosatrici di idrossido di sodio al 30% e ipoclorito di sodio al 14% comandate

rispettivamente da catena di misurazione del pH e del rH.

La colonna di lavaggio è dimensionata per una portata di circa 14000 Nm3/h,

(rapporto L/G=1,6) con un tempo di contatto di almeno 2 s ed una velocità

superficiale inferiore a 1,3 m/s.

Le soluzioni di spurgo ed i fondacci delle vasche di piede sono inviati alla linea di

condizionamento fanghi.

Nel prospetto seguente sono valutati le concentrazioni degli inquinanti a monte

dell’impianto di lavaggio e le relative efficienze di abbattimento.

Tab.6 Prospetto emissioni convogliate alla massima potenzialità (portata 13976 Nm3/h)

Sostanza Concentrazione a

monte scrubber (C0)

(mg/Nm3)

Concentrazione a

monte scrubber

(C1)

(mg/Nm3)

Efficienza di

abbattimento

(C0-C1)/C0

%

Flusso di

massa

Stimato

emissione E1

(g/h)

NH3 10 1,5 85 21

HCl e Cl2 (*) 3,3 0,5 85 7

HF 1,3 0,2 85 3

H2S 3,3 0,5 85 7

Ammine 1,7 1 40 14

Mercaptani 0,05 0,02 60 0,1

SOV cl. I 1,2 0,5 60 7

SOV cl. II 4,8 2 60 28

SOV cl. III 25 10 60 140

SOV cl. IV 25 10 60 140


Settembre 2015

- 42/42 -

NOx 5,3 0,8 85 11

SOx 3,3 0,5 85 7

(*) La concentrazione in Cl2 attesa (0,05 mg/Nmc) è di un ordine di grandezza inferiore a quella dei composti del cloro.

A valle delle torri di lavaggio il ventilatore convoglia l’effluente trattato ad un camino

di diametro 0,6 m ed altezza 15 m dotato di apposito pozzetto per il prelievo e

campionamento dell’effluente.

Le predisposizioni necessarie al campionamento della emissione E1 sono

progettate in conformità alla norma UNI EN ISO 16911-1 (relativa alle misure di

velocità e portata di flussi convogliati) ed in particolare:

- la sezione di campionamento è ubicata a circa 4 m dalla base del condotto di

mandata dell’aspiratore ed a 10 m dallo scarico in atmosfera (in conformità alla

norma, per assicurare una distribuzione sufficientemente omogenea del flusso nel

condotto, il tratto rettilineo deve essere almeno pari rispettivamente a 5 e 2 diametri

prima e dopo la sezione di misurazione);

- sulla sezione di campionamento sono ricavati 2 fori di prelievo disposti a 90° e

forniti di porte tali da agevolare l’inserimento e la rimozione della strumentazione di

misura. Sono inseriti tronchetti con diametro 3” e lunghezza 50 mm con flangia cieca

e guarnizione di tenuta.

- il flusso di uscita in atmosfera è libero (sono da evitare diffusori, comignoli,

ostacoli e impedimenti di qualsiasi genere alla sommità del camino)

- è realizzata una piattaforma di campionamento permanente in carpenteria metallica

elettrozincata, con piano di accesso a quota 3 m, dimensionata per sostenere un

carico concentrato di 400 kg, e fornite di corrimano e tramezzo alla quota di 1 e 0,6

m dal piano di calpestio e di fermapiede di altezza 200 mm.

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IMPIANTO TRATTAMENTO ACQUE - Regione Toscana · fisico con invio delle acque chiarificate (accumulate in vasca di equalizzazione) presso centri esterni di trattamento rifiuti liquidi