IMPIANTI DI DEPURAZIONE

Valeria MezzanotteDISAT, Università degli Studi di Milano

Bicocca

Impianto di depurazione

Insieme di strutture e reattori in cui possono realizzarsi processi di tipo

fisico, chimico e biologico che portano a rimuovere gli inquinanti dalle acque reflue in varia misura

Carichi inquinanti

• Diffusi

• Puntuali - Civili - Industriali

Stima dei carichi inquinanti

Carichi diffusi

Valutazione dei carichi attraverso coefficienti riferiti alla destinazione

d’uso del suolo(agricolo, per tipologia di coltura,

incolto,urbano, ecc.)

Stima dei carichi inquinanti

Carichi puntualiCivili

• BOD 54-60 g/abitante giorno• COD 2 BOD• P 0,8-1 g/abitante giorno• N 12 g/abitante giorno• Q = 0,8 * Dotazione idrica (L/abitante

giorno)• Tensioattivi totali ~ 1 g/abitante giorno

Stima dei carichi inquinanti

Carichi puntualiIndustriali

• Reflui da: - processo - raffreddamento

- servizi

• Q = 0,95 * Consumo idrico (m3/giorno)

ABITANTE EQUIVALENTE

Carico di origine industriale corrispondente al carico idraulico (m3/giorno) e/o al carico organico (g BOD5/giorno) prodotti da un

abitante civile

Stima dei carichi civili in funzione della loro

destinazione di smaltimento

• Fossa biologica e pozzo perdente: abbattimento 95%, ma problemi igienici e possibile contaminazione falda

• Fognatura allacciata ad impianto di depurazione: abbattimento in funzione della tipologia di impianto

• Fognatura non allacciata ad impianto di depurazione: abbattimento nullo

Acque usate Acque pluviali Altre acqueCivili, industriali (sorgive,

drenanti)

Canale misto Smaltimento

Depuratore Vasche di pioggia

Corpo idrico ricettore

SISTEMA DI FOGNATURA MISTA CONVENZIONALE

Inquinanti

•Parametri tradizionali: COD, BOD, SS, N, P, Escherichia coli

•Molecole difficilmente biodegradabili:tensioattivi non ionici

Sostanze pericolose: metalli, microinqui-nanti organici (pesticidi, PCB, IPA, ecc.),solventi

Rimozione % = ([in]-[out])/[in]*100

BOD (o COD), N, P 90%SST 70-99%

E.coli 99,99%

Tensioattivi non ionici, micro- inquinanti organici, metalli

L’EFFLUENTE DEPURATO NON HA LA STESSA QUALITA’ DI UN’ACQUA DI FIUME

?

PRETRATTAMENTI

SEDIMENTAZIONE PRIMARIA

TRATTAMENTO BIOLOGICO

SEDIMENTAZIONE SECONDARIA

TRATTAMENTI TERZIARI

DISINFEZIONE

PRE-ISPESSIMENTO

STABILIZZAZIONE

POST-ISPESSIMENTO

DISIDRATAZIONE

Fango

SCARICO

SMALTIMENTO

Olii e grassiSabbieGrigliato

Fangochimico

supero

Ricircolo

surnatante

Ingresso

Impatto ambientale

Diminuzione complessiva del carico inquinante immesso nel ricettore, ma:

•Immissione localizzata del carico inquinante residuo

•Occupazione di spazio•Rumore•Odore•Consumo energetico

Carichi inquinantiCarichi inquinanti

IMPIANTO DI DEPURAZIONE

Rete Fognaria

RICETTORE

Scarico

SITUAZIONE GENERALE DEPURAZIONE IN ITALIA

1. In Italia esistono circa 15.000 impianti2. Su un campione di 12.500 impianti, la

capacità depurativa complessiva è pari a 64 milioni di A.E.

3. La maggior parte degli impianti è di piccole dimensioni (<2000 A.E.), spesso dotata di sola sedimentazione primaria

4. La maggior parte del carico grava su impianti di grandi dimensioni (> 100.000 A.E.)

5. La maggior parte degli impianti è stata realizzata prima del 1990

6. In diversi casi gli impianti sono sovraccaricati idraulicamente e sotto utilizzati per il carico organico

7. La rimozione dei parametri “convenzionali” (BOD, COD, SS, N e P) è in genere soddi-sfacente, ma si verificano in specifici casi situazioni anche gravi di malfunzionamento

8. La destinazione finale più comune per i fanghi è la discarica, seguita dall’utilizzo agricolo

LOMBARDIA

PROCESSI DI DEPURAZIONE BIOLOGICA

• Aerobici• Anaerobici• Anossici

• A biomassa sospesa

• A biomassa adesa

Condizioni ambientali

• Disponibilità di ossigeno• pH• Salinità• Temperatura

PROCESSO A FANGHI ATTIVI (biomassa sospesa)

• Sviluppo di biomassa saprofita a spese delle varie componenti del liquame

• Bioflocculazione• Degradazione biologica di composti

organici • Adsorbimento di molecole recalcitranti

e di inquinanti inorganici (metalli)

Componente non biologica (particolato organico ed inorganico)

Fango attivo

Componente biologica(batteri, funghi, protozoi, metazoi)

Sostanze adsorbiteFiocchi di fango (50-1000

Batteri fiocco-formatori e filamentosi

Batteri filamentosi (scheletro): si moltiplicano per divisione ma le loro

cellule, rimanendo vicine, formano un filamento.

Batteri fiocco-formatori:convertono substrato organico in materiale extracellulare chiamato

glicocalice, responsabile della bioflocculazione

TRATTAMENTO FANGHI Contenuto umidità

Acqua interparticellare

Acqua legata

Acqua particellare

Fanghi attiviFanghi attivi

•interparticellare 75% volume•legata 22% volume•particellare 2,5% volume

TRATTAMENTO FANGHI

Natura dei fanghi: sospensioni acquose di solidi organici (fanghi primari e biologici di supero) o inorganici (depurazione chimica e/o chimico-fisica)

Ragioni per cui si effettua il trattamento:• Riduzione del costo di trasporto ai siti di

smaltimento• Il fango disidratato si maneggia molto più

facilmente• Incremento del contenuto energetico nel caso di

incenerimento• Riduzione della tendenza a causare cattivi odori• Riduzione del percolato in caso di smaltimento in

discarica

TRATTAMENTO FANGHI

• Obiettivi essenziali– riduzione volume (costi smaltimento)

raggiungimento di un fango allo stato solido (‘palabile’) che sia in grado di mantenere una forma propria.

– riduzione putrescibilità• fanghi ad alto contenuto organico

• Carica elettrica negativa

• Acqua libera assorbita sulla superficie: acqua libera all’interno dei fiocchi: acqua legata dalle micelle colloidali = 20:2:2,5

Caratteristiche dei fiocchi di fango

Tecniche di rimozione dell’acqua

•interparticellare ispessimento (tempi), disidratazione

•legata disidratazione previo condizionamento

•particellare processi termici

TRATTAMENTO FANGHI Ispessimento

Eliminazione parziale dell’umidità dei fanghi mediante processi che sfruttano le differenze peso specifico in modo naturale (ispessitori) oppure artificiale (flottazione). Generalmente prima (pre-ispessimento) e

dopo (post-uispessimento) la stabilizzazione biologica

Scopo:diminuzione del contenuto di sostanza

organica del fango sino all’ottenimento di un prodotto stabile

•degradazione sostanza organica più facilmente decomponibile

•contenuto organico residuo lentamente biodegradabile (humus)

Smaltimento finale senza sviluppo apprezzabile di processi di degradazione biologica non controllabili

TRATTAMENTO FANGHI Stabilizzazione biologica

Disidratazione (con centrifughe o nastropresse

o filtropresse)

Riduzione del contenuto idrico fino al 20%

SMALTIMENTO FINALE FANGHI

•Uso agricolo•Discarica•Incenerimento

GRAZIE PER L’ATTENZIONE