Gli impianti di depurazione

Gli impianti di depurazione: tipologie, caratteristiche, come funzionano

Il notevole aumento del consumo di acqua ha portato ad un aumento del carico delle acque reflue: quali tipologie esistono e come funzionano gli impianti di depurazione delle acque reflue?

impianti-di-depurazione
Impianto di depurazione (Fonte: www.mondoliberonline.it/)

Cosa sono le acque reflue?

Le acque reflue sono tutte quelle acque non idonee ad un loro uso diretto, in quanto contaminate da diverse tipologie di sostanze organiche e inorganiche, considerate pericolose per la salute e per l’ambiente. In base alla provenienza si possono distinguere le seguenti tipologie di acque reflue:

  • acque reflue domestiche
  • acque reflue industriali
  • acque reflue urbane.

Si definisce trattamento delle acque reflue, o depurazione delle acque reflue, il processo di rimozione dei contaminanti da un’acqua reflua di origine urbana o industriale. Le acque reflue non possono essere reimmesse nell’ambiente, per questo motivo grazie agli impianti di depurazione delle acque reflue vengono rimosse le sostanze indesiderate e resi smaltibili i fanghi a seconda della capacità autodepurativa del corpo ricettore finale.

Negli impianti di trattamento delle acque reflue domestiche si utilizza per la depurazione una coltura microbica definita “fango attivo” che si forma autonomamente e cresce aggregata alle particelle organiche e inorganiche di cui si nutre. Questi fanghi servono a metabolizzare la sostanza organica contenuta nei liquami e a costruire dei fiocchi di fango capaci di separarsi per gravità dall’acqua all’interno del sedimentatore finale, favorendo il processo di depurazione dell’acqua.

impianti-di-depurazione
Impianto depurazione trattamento acque reflue (Fonte: www.twsacea.com/

Tipologie impianti di depurazione

Esistono due grandi tipologie di impianti di depurazione:


All’interno di queste due macro categorie esistono diverse sotto tipologie di trattamento e depurazione delle acque reflue. Vediamo le tipologie di impianto di depurazione:

  1. Degrassatore, in cui la separazione di sostanze oleose e grasse avviene in modo naturale, mediante processo fisico di gravità che separa le sostanze più pesanti da quelle più leggere. Necessita di un’attenta e continua manutenzione e pulizia.
  2. Fossa Imhoff, che depura direttamente i vari liquami, di modo da rendere possibile la loro dispersione nei terreni in assenza di rete fognaria, attraverso il drenaggio nel terreno. L’acqua, infatti, defluisce lungo il canale di sedimentazione per uscire dalla parte opposta priva dei solidi sedimentabili, che si separano per gravità per poi depositarsi sul fondo del vano sottostante, dove subiscono una digestione anaerobica da parte di batteri che producono del bio-gas. Questo, poi, viene espulso attraverso degli sfiatatoi laterali, mentre i fanghi digeriti si stratificano sul fondo e l’acqua ripulita può essere espulsa nel terreno circostante.
  3. Fitodepurazione, impianti alimentati con acque pre-trattate con una copertura superficiale vegetale costituita da macrofite acquatiche autoctone.

Come funziona un impianto di depurazione?

Lo schema di un impianto di depurazione è fatto essenzialmente da due macro fasi: 
  • trattamento acque
  • trattamento fanghi
Trattamento acque
Le acque reflue vengono raccolte dalle singole reti fognarie e convogliate mediante collettori all’impianto di depurazione. In molti casi è indispensabile il sollevamento dei liquami convogliati dal collettore per inviarli alle fasi successive di trattamento.

Come primo trattamento all’interno di un impianto di depurazione troviamo la grigliatura, che serve per la rimozione del materiale grossolano (pezzi di plastica, legno, prodotti per l'igiene, sassi, carta ecc.) tutto ciò, che potrebbe altrimenti intasare tubazioni e pompe. Il grigliato viene lavato, pressato e portato in discarica.

Nella dissabbiatura disoleatura avviene la separazione delle sabbie per sedimentazione naturale, mentre la separazione e la risalita degli oli e grassi in superficie viene favorita mediante insufflazione di aria che, assicurando una limitata turbolenza impedisce anche la sedimentazione di sostanze organiche. Nella vasca di sedimentazione primaria  avviene la separazione per gravità dei solidi sedimentabili. I fanghi che si accumulano sul fondo della vasca vengono sospinti dalla lama di fondo del carroponte raschiatore nelle tramogge di raccolta e da queste vengono poi prelevati per essere inviati ai trattamenti successivi. A questo punto terminano i trattamenti meccanici i quali hanno asportato circa 1/3 del carico organico.

L’eliminazione delle sostanze disciolte e i solidi sospesi avviene nella vasca a fanghi attivi. Questo processo si basa sull’azione metabolica di microrganismi p.e. batteri che utilizzano le sostanze organiche e l’ossigeno disciolti nel liquame per la loro attività e riproduzione. In tal modo si formano fiocchi costituiti da colonie di batteri facilmente eliminabili nella successiva fase di sedimentazione. Per un’ottimale assorbimento delle sostanze è necessaria una sufficiente presenza di ossigeno, che viene  fornito mediante insufflazione di aria dal fondo. La separazione dei fiocchi di fango dalla miscela aerata si ottiene per sedimentazione nella vasca di sedimentazione finale. Un ponte raschiatore raccoglie il fango sedimentato. Una parte del fango attivo viene fatta ricircolare nella vasca di aerazione e la parte in esubero viene inviata al trattamento successivo. L’acqua in uscita dalla sedimentazione finale può definirsi a questo punto pulita e può pertanto essere restituita al corso d’acqua superficiale.

Oltre ai processi meccanici e biologici risultano necessari anche altri trattamenti che hanno lo scopo di limitare le sostanze nutritive come azoto e fosforo nello scarico finale, sostanze che possono portare a problemi di ipertrofia nei fiumi e laghi. La rimozione dell’azoto avviene con processi biologici tramite batteri speciali nelle vasche di ossidazione, mentre per l´eliminazione del fosforo si utilizza un processo chimico, che consiste nell’aggiunta di un prodotto flocculante ( p.e. sali di ferro ) durante il processo depurativo.

Trattamento fanghi
I fanghi dalla sedimentazione primaria e secondaria vengono pompati nel preispessitore , dove viene aumentata la concentrazione dei solidi e di conseguenza ridotto il volume del fango. Dal preispessitore il fango viene inviato nel digestore , un manufatto cilindrico chiuso, dove rimane per circa 20 giorni in ambiente anossico a una temperatura di 35°C. Batteri specializzati riducono la sostanza organica e la trasformano in parte in sostanze inorganiche producendo come risultato del loro metabolismo un gas ad alto contenuto di metano ( biogas ). Il gas prodotto viene accumulato nel gasometro ed utilizzato come fonte energetica per la produzione di energia elettrica e di riscaldamento. Il fango, digerito e quasi privo di odori, viene pompato nel postispessitore  per ridurre ulteriormente l’umidità.

Con la  disidratazione meccanica mediante nastropressa oppure centrifuga si riduce il volume del fango di sei volte. Il fango disidratato presenta una consistenza semisolida che ne consente un agevole utilizzo in agricoltura, compostaggio o smaltimento in discarica.


Impianti di depurazione chimico-fisici

Gli impianti di depurazione chimico fisici sono sistemi che permettono la rimozione di sostanze inquinanti presenti nelle acque, in genere scarsamente biodegradabili, mediante l'utilizzo di additivi chimici. 

Questi additivi, chiamati comunemente "reagenti", in particolari condizioni di ph, reagiscono con le sostanze inquinanti rendendole insolubili e favorendone l'abbattimento mediante coagulazione, precipitazione e/o neutralizzazione.

Le studio e progettazione delle fasi di trattamento di un impianto di depurazione chimico-fisico e la tecnologia più adatta alle particolari esigenze viene scelta ad hoc in base alle caratteristiche chimico-fisiche delle acque da trattare, così come la scelta dei reagenti chimici da utilizzare, le quantità da dosare e le tempistiche di reazione sono gli elementi di maggior importanza per poter ottenere un efficiente sistema di depurazione chimica.




Nessun commento

Starbuild.it. Powered by Blogger.