prof. giuseppe d'antonio - andis · per la depurazione biologica delle acque reflue...
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L’INQUINAMENTO IDRICOProcessi e Tecnologie Innovative
per la Depurazione Biologica delle Acque Reflue
LL’’ INQUINAMENTO IDRICOINQUINAMENTO IDRICOProcessi e Tecnologie Innovative Processi e Tecnologie Innovative
per la Depurazione Biologica delle Acque Reflueper la Depurazione Biologica delle Acque Reflue
MetAMETROLOGIA AMBIENTALEMetA
METROLOGIA AMBIENTALE
Prof. Ing. Giuseppe d’Antonio
Vasca SetticaVasca Settica
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Prof. Ing. Giuseppe d’Antonio
SubirrigazioneSubirrigazione
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Vasca Settica + LPVasca Settica + LP
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LP, 1893...LP, 1893...
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Vasche Vasche ImhoffImhoff
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Vecchio Impianto di Depurazione di Monaco di BavieraVecchio Impianto di Depurazione di Monaco di Baviera
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ImhoffImhoff --LPLP--ImhoffImhoff
Fanghi attivi, 1914Fanghi attivi, 1914 …………
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Sistemi di AerazioneSistemi di Aerazione
BiodischiBiodischi , Anni , Anni ‘‘5050……
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0 influente 1 e SEDIMENTAZIONE effluente
0 DENITRIFICAZIONE NITRIFICAZIONE
1
ricircolo miscela aerata
fango di ricircolo fango di supero e
Rimozione biologica dei nutrienti (N, P)Rimozione biologica dei nutrienti (N, P)
PrePre--denitrificazionedenitrificazione
UCTUCT
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Reattori aerobici a biomassaadesa a letto fisso
(BAF)(BAF)Biological Aerated FiltersBiological Aerated Filters
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Trattamento biologico aerobico a biomassa Trattamento biologico aerobico a biomassa adesaadesaI biofiltri areati a letto sommerso sono costituiti da:
� un reattore a letto fisso di filtrazione
� un sistema di aerazione
�un sistema di controlavaggio
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BiofiltriBiofiltri aerati a letto sommersoaerati a letto sommerso
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DownDown --flowflow UpUp--flowflow
InfluenteInfluente (effluente sedimentazione primaria)
InfluenteInfluente
Aria di Controlavaggio
Aria di Processo
Acqua di Controlavaggio
EffluenteEffluente
EffluenteEffluenteFlusso di
Controlavaggio
Aria di Processo
Acqua di Controlavaggio
Aria di Controlavaggio
Mezzo Filtrante di Supporto della
Biomassa
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Influente
Effluente
Accumulo effluente per cicli di controlavaggio
Ricircolo flusso di
controlavaggio
Aria di processo
Valvola aperta
Valvola chiusa
BAFs tipo DOWN-FLOW
Condizioni di PROCESSO
Sedimentazione
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Acqua di controlavaggio
Accumulo flusso di
controlavaggio
Aria di controlavaggio
Valvola aperta
Valvola chiusa
BAFs tipo DOWN-FLOW
Condizioni di CONTROLAVAGGIO
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Influente
Effluente
Accumulo effluente per cicli di controlavaggio
Ricircolo flusso di
controlavaggio
Aria di processo Valvola aperta
Valvola chiusa
BAFs tipo UP-FLOW
Condizioni di PROCESSO
Sedimentazione
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Accumulo effluente per cicli di controlavaggio
Acqua di controlavaggio
Accumulo flusso di
controlavaggio
Aria di processo
Aria di controlavaggio
BAFs tipo UP-FLOW
Condizioni di CONTROLAVAGGIO
Valvola aperta
Valvola chiusa
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• diametro 4÷8 mm
• densità 350 kg · m-3
• superficie specifica 400÷800 m2·m-3
PolietilenePolietilene flottanteflottante• diametro 3÷4 mm
• densità 620 kg · m-3
• superficie specifica 1000÷2000 m2·m-3
ArgillaArgilla espansaespansa
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MATERIALI DI RIEMPIMENTO
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France 80 :France 80 :20 Biocarbone
27 Biostyr29 Biofor2 Biopur
2 B2A
UK 60UK 60::6 Biostyr
6 Biocarbone4 Biofor
9 Biopur6 SAF
2 ColOX33 Biobead
Portugal :Portugal :1 Biostyr
Spain 8 :Spain 8 :1 Biostyr
2 Biocarbone3 Biofor
2 Biopur
Belgium :3 Biofor
Austria / Austria / HungriaHungria ::4 Biofor
Switzerland 21:Switzerland 21:8 Biostyr5 Biofor8 Biopur
Germany 47 :Germany 47 :1 Biostyr34 Biofor12 Biopur
Finland :3 Biostyr1 Biofor
Norway :Norway :1 Biofor
Denmark :Denmark :1 Biocarbone
6 Biostyr
Italy 10:Italy 10:2 Biostyr6 Biofor1 Biopur
1 B2A
BAF in EuropaBAF in BAF in EuropaEuropa MetAMETROLOGIA AMBIENTALEMetA
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BAFBAF
Reattori a biomassa adesa a letto mobile
(MBBR)(MBBR)Moving Bed Biological ReactorsMoving Bed Biological Reactors
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MBBR MBBR –– Moving Bed Biofilm Reactor Moving Bed Biofilm Reactor Reattori a biomassa Reattori a biomassa adesaadesa a letto mobilea letto mobile
I reattori del tipo MBBR sono costituiti da reattori biologici in cui la biomassa si sviluppa su mezzi di supporto dispersi e sospesi nel liquame in trattamento.
Si prestano per l’upgrading di impianti a fanghi attivi esistenti.
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MBBRMBBR
1600,94-0,98D= 15-20; H= 20-30PolipropileneFlocor
n.d.0,95B=12, L=12, H=12Poliuretano consistenzaspugnosa
Linpor
4500,92-0.96D=10, H=7Polietilene rigidoKMT
n.d.1 (con biomassa)B=25, L=25, H=12,5Poliuretano consistenzaspugnosa
Captor
Superficie specifica [m2/m3]
Densità[g/cm3]
Dimensioni [mm]MaterialeSistema
I materiali di supportoI materiali di supportoMetA
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Reattori Biologici a Membrana
(MBR)(MBR)Membrane Biological ReactorsMembrane Biological Reactors
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MetAMETROLOGIA AMBIENTALEMetA
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MBRMBR
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Stacciatura fine opportunaAerazione con bolle medio/grandiControllo limitato del processo
Facilmente utilizzabile per l’upgrade di impianti a fanghi attivi Sed. primaria non indispensabileIngombro in pianta minore dei f.a.Limitate perdite di carico
MBBR
Elevati consumi energeticiRidotte rese di trasferimento dell’O2Necessità di ulteriori ricerche sui fenomeni di fouling delle membrane
Concentrazione della biomassa molto elevata (10-30 g/l MLSS) Efficienza dell’impianto non legata alla sedimentabilità del fangoIngombro contenutoBassa produzione di fango
MBR
Necessari trattamenti preliminari efficientiMaggiore complessità di gestione
Piccoli ingombri in piantaElevati carichi volumetriciEffluente chiarificatoElevato grado di controllo automatico
BAF
Elevati consumi energeticiEfficienza correlata alla sedimentabilità dei fanghi
Processo convenzionale e flessibilePossibilità di upgradePossibilità di rimuovere i nutrienti
Fanghi attivi
SvantaggiVantaggiTecnologia
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Considerazioni conclusiveConsiderazioni conclusive� I filtri biologici aerati (BAF) producono un effluente perfettamente chiarificato e
consentono il sostanziale vantaggio di ottimizzazione degli spazi di ingombro;
� I reattori biologici a letto mobile (MBBR) risultano di più semplice esercizio e di più immediata proponibilità per gli interventi di upgrade di impianti convenzionali;
� I reattori biologici a membrana (MBR) sono caratterizzati da una produzione di fango molto ridotta e richiedono spazi di ingombro contenuti;;
� I sistemi di depurazione biologica innovativi consentono il raggiungimento di elevate efficienze di processo
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Esempi ApplicativiEsempi Applicativi
(Impianti di depurazione progettati dalCommissariatoCommissariato didi GovernoGoverno per l’EmergenzaBonifiche e Tutela delle Acque nella Regione
Campania)
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PROCIDAPROCIDA
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PROCIDAPROCIDA
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ISCHIAISCHIA
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ISCHIAISCHIA
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ISCHIAISCHIA
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Punta Punta GradelleGradelle (Penisola (Penisola SorrentinaSorrentina ))
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Punta Punta GradelleGradelle
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Punta Punta GradelleGradelle
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437,0060.000.000,00Punta Gradelle (Penisola Sorrentina)
442,0027.000.000,00Ischia (Ischia Porto e Barano)
566,008.500.000,00Procida
Costo/abitante (€)Costo (€)OPERA
CostiCosti
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