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Gli impianti di depurazione delle acque reflue

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Gli impianti di depurazione costituiranno una delle opportunità commerciali più allettanti per le imprese di costruzione, basti pensare al fatto che l’ottimizzazione delle risorse idriche sarà anche per il periodo 2014-2020 uno dei fattori chiave del piano di coesione della Comunità Europea. Al trattamento delle acque gli enti regionali e provinciali potranno destinare una parte non irrilevante dei 31,8 miliardi che Bruxelles ha destinato all’Italia per lo sviluppo delle proprie infrastrutture nei prossimi sette anni. Anche se non può essere dimenticato il rischio che, come nel precedente settennato, non vengano sfruttati appieno i finanziamenti europei, gli impianti dotati di linee di trattamento dei fanghi e di depurazione delle acque saranno per forza di cose uno degli argomenti principali degli avvisi di gara per lavori pubblici prossimi venturi, non solo italiani, ma anche dei numerosi paesi dei quali è previsto l’ingresso nell’area euro.

Quale introduzione all’argomento vediamo oggi quali sono a grandi linee i comparti principali che costituiscono un impianto di depurazione. Il dato base di partenza per la progettazione di un impianto è la portata da trattare per lo scenario temporale di riferimento  assunto alla base della progettazione. Tale parametro viene calcolato sulla base della stima della dotazione idrica pro capite (generalmente variabile tra 200-300 litri per abitante al giorno), del coefficiente di afflusso in fognatura (generalmente pari a 0,8) e degli Abitanti Equivalenti (dati dalla popolazione residente, di quella fluttuante e del contributo dovuto agli insediamenti industriali). Altri parametri fondamentali per il dimensionamento dell’impianto riguardano le concentrazioni di inquinanti da trattare (in particolare BOD, COD, Solidi Sospesi Totali, Azoto, Fosforo,…). Per la determinazione di tali parametri possono essere utilizzati come dati di partenza quelli di letteratura eventualmente affinati sulla base di analisi effettuate sul refluo da trattare. Altro elemento chiave da considerare per il dimensionamento di un impianto di depurazione è quello relativo alla definizione dei limiti dell’effluente (in base agli strumenti normativi in materia).

Fissati i parametri progettuali, si può definire la dimensione dell’impianto che ovviamente dovrà prevedere tante più linee e tanti più elementi per ciascun comparto quanto maggiori sono i carichi da trattare. In ogni caso, le acque dalle singole reti fognarie vengono indirizzate mediante una rete di collettori (anche di qualche km) che conducono il refluo verso l’impianto di depurazione. Il primo passaggio riguarda la grigliatura, cioè la rimozione di tutto il materiale grossolano che potrebbe creare intasamento nella filiera di trattamento seguente come carta, plastica, ecc. Questo materiale viene recuperato dalle griglie e poi eliminato, dopo opportuno lavaggio e pressatura. Il refluo subisce poi un trattamento di separazione dalle sabbie, per sedimentazione, e dai residui oleosi che vengono fatti risalire in superficie anche grazie a immissione forzata di aria nella specifica vasca di trattamento. Grazie a questi primi trattamenti si riesce a ridurre il carico insistente sulle fasi successive di trattamento.

L’eliminazione della maggioranza dei solidi sospesi avviene però nel passaggio attraverso la vasca dei fanghi attivi, grazie all’azione di batteri che utilizzano i materiali presenti nel refluo per le proprie attività metaboliche, in pratica “aggregandosi” ai solidi presenti e originando dei cosiddetti “fiocchi”, più facilmente asportabili dopo opportuna sedimentazione. L’immissione di ossigeno nella vasca facilita l’azione dei batteri e quindi la rimozione delle sostanze organiche aggredite dai medesimi. La rimozione dei fiocchi di fango depositata sul fondo avviene nel passaggio successivo all’interno della vasca di sedimentazione finale. Un carroponte con raschiatore passa sul fondo-vasca ed elimina il fango sedimentato, anche se non completamente, in quanto una parte viene reimmessa in quella dei fanghi attivi. Rimossa la maggior parte dei fanghi, il trattamento dell’acqua è completato, per cui quella in uscita dalla vasca di sedimentazione finale può essere considerata sufficientemente pulita e libera da azoto e fosforo, ed essere pertanto restituita a canali o corsi d’acqua esterni all’impianto. In funzione dei limiti sulla qualità dell’effluente assunti alla base della progettazione possono essere previste fasi di filtrazione finale o terziaria che hanno la funzione di migliorare la qualità del refluo proveniente dalla sedimentazione secondaria. In alternativa al classico trattamento a fanghi attivi possono essere implementati sistemi di trattamento a membrana che hanno il vantaggio di contenere gli spazi e una migliore qualità dell’effluente.

Per quanto concerne invece la parte specificatamente dedicata al trattamento dei fanghi, quelli prodotti nelle precedenti fasi vengono inviati al processo di pre-ispessimento, mediante cui si fa in modo di aumentare la concentrazione dei solidi, diminuendo l’umidità complessiva e quindi da una fase di disidratazione. A volte vengono invece realizzati trattamenti specifici di digestione aerobica o anaerobica (si realizza collocando il materiale in contenitori cilindrici sigillati per una ventina di giorni a temperature sufficientemente elevate di circa 35°C, per favorire l’attività batterica che contribuisce alla riduzione della sostanza organica per metabolismo e alla trasformazione di parte della stessa in biogas, che può essere accumulato in un opportuno gasometro e ovviamente usato per produrre energia elettrica e termica). La risultanza finale, fanghi quasi completamente disidratati e praticamente privi di odore può essere utilizzata in agricoltura come materiali organico da concimazione oppure essere smaltita direttamente in discarica.

 

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