Transcript Trattamento delle acque reflue: la guida

Trattamento
delle
reflue: la guida
acque
Il trattamento delle acque reflue è un sistema complesso e
composto da varie fasi. Finalizzato ad abbattere il carico
inquinante, permette il riuso ed un impiego più razionale
della risorsa idrica
Le acque reflue, civili o industriali che siano, non possono
essere reimmesse nell’ambiente tal quali poiché i recapiti
finali come il terreno (da non intendersi come sottosuolo), il
mare, i fiumi ed i laghi non sono in grado di ricevere una
quantità di sostanze inquinanti superiore alla propria
ricettività ambientale, ossia dalla propria capacità
autodepurativa.
La riduzione del carico inquinante nei reflui rappresenta,
quindi, una delle priorità in campo ambientale.
Si definisce trattamento delle acque reflue il processo di
rimozione dei contaminanti da un’acqua reflua di origine
urbana o industriale, ovvero da un effluente contaminato da
inquinanti organici e/o inorganici.
Il trattamento delle acque reflue avviene nei depuratori che
possono essere catalogati in due diverse tipologie: quelli a
servizio degli scarichi civili e quelli dedicati al
trattamento dei reflui industriali (di norma installati presso
le aziende stesse).
Solitamente, in un impianto di trattamento delle acque reflue
civili o industriali, si distinguono due linee specifiche: la
linea acque e la linea fanghi.
La linea acque, dove vengono trattati i liquami grezzi
provenienti dalle fognature (civili o industriali), comprende,
di regola, tre stadi, denominati:
pretrattamento: consistente in un processo di tipo
fisico, utilizzato per la rimozione di parte delle
sostanze organiche sedimentabili contenute nel liquame,
che comprende la grigliatura, la sabbiatura, la
sgrassatura, la sedimentazione primaria;
trattamento ossidativo biologico: consistente in un
processo di tipo biologico utilizzato per la rimozione
delle sostanze organiche sedimentabili e non
sedimentabili contenute nel liquame. Comprende
l’aerazione e la sedimentazione secondaria;
trattamenti ulteriori: ossia, quei trattamenti speciali
destinati ad abbattere il contenuto di quelle sostanze
che non vengono eliminate durante i primi due
trattamenti. Essi possono essere realizzati a monte o a
valle dell’ossidazione biologica permettendo di ottenere
un ulteriore affinamento del grado di depurazione.
Nella linea fanghi vengono trattati i fanghi (separati dal
refluo chiarificato) durante le fasi di sedimentazione
previste nella linea acque. Lo scopo di tale linea è quello di
eliminare l’elevata quantità di acqua contenuta nei fanghi e
di ridurne il volume, nonché di stabilizzare (rendere
imputrescibile) il materiale organico e di distruggere gli
organismi patogeni presenti, in modo tale da rendere lo
smaltimento finale meno costoso e meno dannoso per l’ambiente.
L’effluente finale trattato o refluo chiarificato viene
convogliato in una condotta detta emissario, con recapito
finale le acque superficiali (corsi d’acqua, mare, ecc.),
incisioni o lo strato superficiale del terreno (es. trincee
drenanti). L’effluente finale se presenta determinate
caratteristiche può anche essere usato per l’irrigazione o
nell’industria.
I depuratori asserviti agli scarichi civili
In ambito civile, le reti fognarie vengono distinte in miste e
separate: le prime sono tali per cui le acque di pioggia (c.d.
acque bianche) e l’insieme dei reflui domestici e di eventuali
reflui industriali assimilabili a civili (c.d. acque nere)
sono raccolte in un unico condotto; le reti fognarie separate,
invece, hanno due condotti distinti: uno per le acque piovane
(fognatura bianca) ed uno per le acque civili ed industriali
assimilabili (fognatura nera).
Un depuratore civile deve essere dimensionato in modo da poter
trattare adeguatamente gli scarichi provenienti dal bacino da
servire (abitato/i) per un periodo di almeno 25-30 anni.
In genere è conveniente realizzare gli impianti in lotti
funzionali successivi in funzione del concreto sviluppo delle
utenze e degli allacciamenti fognari, tenendo anche conto
dell’evoluzione della situazione urbanistica e demografica. Ad
ogni modo, per il dimensionamento di un depuratore non si può
prescindere dalla conoscenza dei seguenti parametri:
● carico idraulico: ovvero la portata delle acque da depurare
in metri cubi per giorno, differenziato per:
eventuali reflui derivanti da impianti industriali –
tale carico va calcolato tramite misure dirette
considerando l’andamento temporale della portata di
scarico e i picchi massimi derivati dalle ore a maggiore
attività;
reflui civili municipali o consortili, il cui carico
viene, in genere, determinato indirettamente;
previsione statistica di eventi meteorologici
particolarmente intensi, che si possono verificare in
determinati periodi dell’anno
● carico organico: ovvero la quantità complessiva di sostanza
organica da trattare espressa indirettamente in BOD5 o COD
(ossia attraverso la “Domanda” Biologica o Chimica di Ossigeno
necessaria per la depurazione), presente in un metro cubo di
refluo;
● carico di nutrienti: principalmente la quantità di azoto
ridotto e, secondariamente, di fosforo presenti nel refluo da
trattare;
● presenza di altri eventuali inquinati (ad esempio oli,
metalli pesanti o detersivi) e di fattori che possono
influenzare la forma degli inquinanti e il loro abbattimento
(quali, ad esempio, pH, O2 disciolto, conducibilità e
temperatura).
In generale il dimensionamento va fatto sulla base della
conoscenza della dotazione idrica e sugli abitanti
equivalenti. Se le sperimentazioni dirette non sono possibili
o sono difficili da eseguire, si possono sfruttare tabelle di
correlazione fra quantità di acqua prelevata dalla rete idrica
e il carico idraulico e organico del refluo.
Come già accennato, un impianto di depurazione civile si
compone, essenzialmente, delle seguenti unità funzionali (che
più avanti saranno descritte dettagliatamente):
Pretrattamenti meccanici;
Trattamento ossidativo biologico;
Ulteriori trattamenti;
Trattamento dei fanghi di depurazione.
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I depuratori asserviti agli scarichi industriali
Gli scarichi industriali hanno una composizione variabile in
base alla loro origine.
Negli impianti di depurazioni civili tradizionali possono
essere trattati solo quei reflui industriali che possono
ritenersi assimilabili dal punto di vista qualitativo a quelli
civili. Per l’assimilabilità agli scarichi civili, i reflui
industriali possono essere eventualmente sottoposti a
pretrattamenti in ambito aziendale, prima del loro scarico in
fogna, per rimuovere le sostanze incompatibili con un processo
di depurazione biologica. Infatti, alcuni scarichi
industriali, se non pretrattati, possono compromettere il
trattamento biologico che è alla base del sistema depurativo
civile tradizionale. Inoltre, gli scarichi industriali possono
avere una natura tale da essere insensibili ai trattamenti
biologici e pertanto devono essere trattati in maniera diversa
direttamente nel luogo di produzione.
Gli impianti industriali sono dotati, a differenza dei sistemi
civili di collettamento, di reticoli fognari separati per la
raccolta delle diverse tipologie di reflui (acque oleose,
acide e/o alcaline, sanitarie e meteoriche) e questo permette
di indirizzare le varie tipologie a specifici trattamenti
distinti di depurazione. I trattamenti producono residui
fangosi che devono essere gestiti come rifiuti.
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La rete di raccolta delle acque potenzialmente inquinabili da
oli minerali lubrificanti e/o combustibili raccoglie, ad
esempio:
gli spurghi e lavaggi di aree coperte;
le acque piovane provenienti dai bacini di contenimento
dei serbatoi combustibili;
le acque piovane provenienti dalle aree
interessate dal movimento dei combustibili;
le acque provenienti da condense.
scoperte
La rete di raccolta delle acque acide e/o alcaline raccoglie,
ad esempio:
le acque acide o alcaline dei lavaggi dei macchinari,
delle caldaie, delle rigenerazioni con resine a scambio
ionico (si tratta di impianti di trattamento e
purificazione dell’acqua primaria o demineralizzata) e,
saltuariamente, delle acque di lavaggio delle membrane
degli eventuali impianti (ad osmosi inversa) di
dissalazione dell’acqua di mare.
La rete di raccolta delle acque reflue sanitarie raccoglie, ad
esempio:
gli effluenti provenienti dai servizi igienici e civili
(mensa, spogliatoi, edifici servizi ausiliari, ecc.).
La rete di raccolta delle acque meteoriche raccoglie, ad
esempio:
le acque piovane dai pluviali delle zone coperte e dai
piazzali sicuramente non inquinabili da oli o altre
sostanze.
Trattamento delle acque inquinabili
lubrificanti e/o combustibili
da
oli
minerali
L’impianto di disoleazione, dedicato al trattamento delle
acque inquinabili da oli minerali lubrificanti e/o
combustibili, dispone di norma di un serbatoio di accumulo
delle acque da trattare per sopperire alle punte in
concomitanza delle precipitazioni atmosferiche. Il serbatoio
di accumulo realizza inoltre una prima decantazione e la
separazione degli oli a mezzo di adeguati sistemi di raccolta
e stoccaggio dell’olio separato. Dopo la prima separazione nel
serbatoio di raccolta, i reflui vengono inviati al trattamento
primario di disoleazione realizzato, ad esempio, con un
sistema di separatori a pacchi lamellari; successivamente
l’effluente confluisce all’impianto di trattamento secondario
fisico-chimico. Il funzionamento dei separatori a pacchi
lamellari è basato sul principio fisico di separazione di due
liquidi a peso specifico differente, per il quale le
particelle d’olio disperse nell’acqua vengono trattenute per
contatto fisico e, sfruttando la loro capacità di coesione,
vengono trasformate in gocce d’olio aventi maggior capacità di
separazione dall’acqua.
Impianto di trattamento delle acque “chimiche”
L’impianto
di
trattamento
delle
acque
“chimiche”
viene
utilizzato per trattare i reflui provenienti dalle rete delle
acque acide e/o alcaline e i reflui in uscita dal trattamento
delle acque inquinabili da oli precedentemente descritto. Tali
effluenti sono convogliati in serbatoi di accumulo. L’impianto
di trattamento secondario fisico-chimico, che viene utilizzato
per trattare i reflui acidi e/o alcalini, è basato sulla
precipitazione delle sostanze in soluzione e sospensione a pH
alcalini 9,6 ÷ 9,8. L’impianto è costituito da sistemi di
dosaggio dei reagenti (calce idrata, polielettrolita, cloruro
ferrico, acido cloridrico, ecc.), da vasche di
neutralizzazione, reazione, chiarificazione e controllo finale
del pH e da un filtro rotativo sotto vuoto per la separazione
dei residui solidi. Le acque da trattare attraversano in
sequenza le vasche di neutralizzazione primaria e secondaria,
reazione, chiarificazione (per consentire la precipitazione
delle sostanze in sospensione e l’asportazione delle sostanze
galleggianti) e correzione e controllo finale del pH. I fanghi
accumulatisi sul fondo del chiarificatore vengono ripresi da
pompe ed inviati ad un filtro rotativo sottovuoto per la
separazione; la fase liquida viene ricircolata in testa
all’impianto, mentre la fase solida viene asportata in
continuo dal filtro e raccolta in una tramoggia dalla quale
viene caricata su mezzi di trasporto per il successivo
smaltimento o recupero. Il filtro rotativo può essere
sostituito da un “filtropressa”.
Impianto di trattamento delle acque reflue biologiche
L’impianto per il trattamento delle acque reflue biologiche è
del tipo ad ossidazione biologica dove le sostanze organiche
presenti vengono completamente ossidate. Prima dello scarico
l’acqua subisce un trattamento di finitura attraverso un
impianto di debatterizzazione a raggi UV. I fanghi in esubero
vengono filtrati e raccolti in letti percolanti, mentre le
acque di risulta vengono ricircolate in testa all’impianto.
Il funzionamento dell’impianto può essere automatico o
manuale, operando a tale scopo dal quadro di comando e
controllo.
Manuale Ambiente 2016
ll Manuale vuole essere uno strumento di immediata
consultazione per trovare sia il riferimento normativo sia
tutte le informazioni e le linee guida utili in campo
ambientale per lo svolgimento della propria attività.
L’aggiornamento nell’edizione 2015 riguarda, tra l’altro, il
nuovo sistema di classificazione ed etichettatura delle
sostanze pericolose dettato dal regolamento CLP, Sistri,
sistemi di gestione ambientale e clima ed energia.
AA.VV .
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