Impianti di depurazione

Impianti di depurazione acque reflue

Impianti depurazione acque reflue
Il trattamento delle acque reflue (o impianto depurazione acque reflue) indica il processo di rimozione dei contaminanti di origine urbana o industriale.
È dunque necessario l’utilizzo di impianti di depurazione delle acque che simulino i processi biologici che avvengono in modo naturale, rendendoli più rapidi per effetto della tecnologia impiegata.

Il trattamento di depurazione dei liquami urbani consiste in una successione di più fasi (o processi) durante i quali vengono rimosse le sostanze indesiderate, che vengono concentrate sotto forma di fanghi compatibili per lo sversamento senza che questo possa arrecare danni all’ecosistema.

Il ciclo depurativo è costituito da una combinazione di più processi di natura chimica, fisica e biologica.
Negli impianti depurazione tradizionali, a servizio di uno o più centri urbani (impianti consortili) sono di norma trattate:

le acque reflue urbane o scarichi civili che comprendono le acque di rifiuto domestiche e, a volte, anche le acque cosiddette di ruscellamento che sono quelle provenienti dal lavaggio delle strade e le acque pluviali
alcune tipologie di acque di rifiuto industriale

Negli impianti di depurazione acqua tradizionali, infatti, possono essere trattati solo quei reflui industriali che possono ritenersi assimilabili a quelli domestici.
Tali scarichi possono essere eventualmente sottoposti a pretrattamenti per rimuovere le sostanze incompatibili con un processo di depurazione biologica.
Altri scarichi industriali che possono avere una natura tale da essere insensibili ai trattamenti biologici pertanto devono essere trattati in maniera diversa direttamente nel luogo di produzione.
Le sostanze da eliminare si possono dividere in sedimentabili e non sedimentabili. Le prime sostanze sono solide e più pesanti dell’acqua e perciò vanno facilmente a fondo. Le sostanze non sedimentabili in parte galleggiano e in parte restano nel liquido: disciolte o allo stato colloidale.

Impianto di depurazione acque reflue

Solitamente in un impianto di depurazione delle acque reflue (impianto depuratore) si distinguono due linee specifiche:

la linea acque
la linea fanghi

Nella linea acque vengono trattati i liquami grezzi provenienti dalle fognature e di regola comprende tre stadi, chiamati:

pretrattamento che è un processo di tipo fisico utilizzato per la rimozione da parte delle sostanze organiche sedimentabili contenute nel liquame. Comprende la grigliatura, la sabbiatura, la sgrassatura, la sedimentazione primaria
trattamento ossidativo biologico che viene utilizzato per la rimozione delle sostanze sedimentabili e non sedimentabili. Comprende l’aerazione e la sedimentazione secondaria
trattamenti ulteriori, infine, sono tutti quelli realizzati a monte o a valle dell’ossidazione biologica che permettono di ottenere un ulteriore affinamento del grado di depurazione.

Nella linea fanghi vengono trattati i fanghi. 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 distruggere gli organismi patogeni presenti. L’effluente finale trattato o refluo chiarificato viene convogliato in corsi d’acqua, mare, ecc. Se presenta determinate caratteristiche può anche essere usato per l’irrigazione o nell’industria.

Classificazione dei processi

I trattamenti che sono svolti all’interno di un impianto di depurazione possono essere classificati in:

trattamenti meccanici, che si basano sull’azione di principi puramente fisici o meccanici;
trattamenti chimici che si basano sull’aggiunta di specifiche sostanze per lo svolgimento di particolari reazioni chimiche
trattamenti biologici che si basano su processi biologici a opera di microorganismi presenti nell’acqua.
Trattamenti meccanici

I pretrattamenti meccanici comprendono le seguenti operazioni:

grigliatura/stacciatura
dissabbiatura
disoleatura
equalizzazione e omogeneizzazione
sedimentazione primaria.

I primi quattro trattamenti riportati sono indispensabili per permettere la rimozione di materiali e sostanze che per loro natura e dimensione rischiano di danneggiare le attrezzature e compromettere l’efficienza dei successivi stadi di trattamento.

Trattamento ossidativo biologico

Il trattamento ossidativo biologico consiste nella biodegradazione da parte di microrganismi di tutte le sostanze organiche presenti nell’acqua da depurare, fino a trasformarle in sostanze più semplici e innocue dal punto di vista ambientale.

Per l’ossidazione biologica si possono utilizzare più tecniche, tra cui quelle più tradizionali sono:

gli impianti a letti percolatori (o a filtri percolatori);
gli impianti a fanghi attivati (o fanghi biologici): attualmente è il sistema più utilizzato per via della sua elevata efficienza (>90% di abbattimento del BOD).

Ulteriori trattamenti

Sebbene la maggior parte di questi trattamenti non costituiscano “il cuore” dell’impianto di trattamento (come l’ossidazione biologica effettuata nella vasca ossidativa o vasca di aerazione) sono importantissimi e permettono una depurazione ancora più efficace e spinta, in quanto questi trattamenti, a monte della vasca di ossidazione, migliorano le caratteristiche del fango biologico con il conseguente aumento della resa dell’ossidazione biologica, e a valle del processo ossidativo migliorano:

l’acqua chiarificata (che verrà scaricata nel corpo recettore dopo aver subito tutti i dovuti trattamenti)
il fango biologico (che viene ricircolato in parte nella vasca di prima sedimentazione, in parte nella vasca di ossidazione, e in parte smaltito dopo opportuni trattamenti).

Fanno parte di questa fase:

trattamenti chimico-fisici (chiariflocculazione)
trattamenti meccanici (filtrazione su carboni attivi o su filtri a sabbia)
trattamenti biologico-naturali (fitodepurazione, lagunaggio)
trattamenti biologici (nitrificazione, denitrificazione e defosfatazione)
trattamenti di disinfezione.

Trattamento dei fanghi di depurazione

Il fango di un impianto segue una via di smaltimento detta trattamento dei fanghi oppure viene ricircolato nelle vasche. L’obiettivo primario del trattamento dei fanghi è quello di rendere migliori le caratteristiche del fango affinché possa essere correttamente smaltito o addirittura (se rispetta determinati requisiti) riutilizzato in agricoltura.

I processi di trattamento dei fanghi sono di tipo chimico, biologico e fisico/termico e possono essere suddivisi in due grandi categorie:

i processi di separazione che hanno lo scopo di allontanare parte della frazione liquida dalla frazione solida dei fanghi;
i processi di conversione che hanno lo scopo di modificare le caratteristiche di fanghi per facilitarne i trattamenti successivi.

I principali trattamenti dei fanghi sono:

Ispessimento
Stabilizzazione biologica
Condizionamento
Disidratazione

Abbattimento degli odori molesti

Gli impianti depurazione acque reflue creano odori molesti. Poiché spesso gli impianti sono inseriti nel contesto urbano, per evitare che gli odori si propaghino molestando l’olfatto del vicinato, risulta necessario procedere anche a una depurazione dell’aria.

Per tali motivo i trattamenti della linea acque e fanghi più soggetti a emettere odori molesti devono essere confinati in ambienti chiusi dai quali però è necessario eliminare i cattivi odori accumulati per rendere salubre l’ambiente di lavoro del personale addetto all’impianto di depurazione. Pertanto da tali ambienti si deve provvedere ad aspirare un’idonea portata di aria verso i trattamenti di deodorizzazione.

I principali trattamenti sono:

la biofiltrazione;
il lavaggio chimico (assorbimento)
l’ossidazione termica
la filtrazione sui carboni attivi (adsorbimento).

Ma vediamo nello specifico come funzionano gli impianti di depurazione acque reflue

Restituire pulita l’acqua all’ambiente è una responsabilità sociale oltre che un preciso dovere sancito dalle leggi. Ma spesso sappiamo poco di come funzionano gli impianti che ci portano l’acqua nelle case e soprattutto di cosa succede dopo che l’abbiamo usata. Vediamo allora quali sono i trattamenti necessari per ripulire l’acqua dagli “effetti” dell’uso umano.

Linea acque. Trattamenti di grigliatura, dissabbiatura, disoleatura

Il viaggio delle acque reflue comincia negli scarichi degli edifici e prosegue attraverso le reti fognarie. Prima di essere restituita all’ambiente l’acqua sporca viene raccolta da collettori che la portano agli impianti di depurazione. Il primo passaggio è di solito il sollevamento delle acque: l’acqua viene spinta verso l’alto per poi subire le varie fasi di trattamento. Il primo step di trattamento vero e proprio è la grigliatura: l’acqua passa attraverso speciali griglie che fermano il materiale inquinante più o meno grossolano. Nell’acqua sono presenti sabbia e olii. Nel processo di dissabbiatura, la sabbia è lasciata sedimentare naturalmente in vasche da cui poi è aspirata.
La disoleatura è la ripulitura dell’acqua da grassi e olii: viene inserita aria nelle vasche per fare affiorare gli olii e i grassi.

Linea acque: fasi di sedimentazione e ossidazione biologica

Le vasche di sedimentazione primaria vengono utilizzate per favorire il deposito dei solidi sedimentabili. Successivamente l’acqua passa al trattamento con ossidazione biologica. Nella vasca viene immessa aria: l’ossigeno nutre i batteri presenti nell’acqua che si cibano così delle sostanze organiche. Con l’aggregazione dei batteri si formano fiocchi di fanghi che precipitano al fondo perché più pesanti.
Siamo giunti così alla fine della linea acque che ci ha restituito un’acqua pulita. Ma c’è un ultimo passaggio. Molto spesso infatti l’acqua deve subire un altro trattamento: la disinfezione che ci consente di giungere alla fine del processo che ci ha restituito un’acqua finalmente pulita prima di essere immessa nell’ambiente.

Linea fanghi dell’impianto di depurazione

Terminata la linea acque, l’impianto di depurazione non ha esaurito il suo compito. Sono rimasti infatti i fanghi. I fanghi vengono recuperati dal fondo delle vasche di sedimentazione e sono trattati di nuovo. Subiscono processi di ispessimento e di disidratazione per poi essere smaltiti con più facilità. Il ciclo antropico dell’acqua è concluso: dall’ambiente a case, città, imprese e di nuovo in natura.

Riferimenti normativi (depurazione impianti)

Decreto Legislativo n. 152 dell’11/05/1999 emanato l’11 Maggio 1999 che va a recepire la normativa comunitaria 91/271/CEE riguardante il trattamento delle acque reflue urbane. Oltre a disciplinare gli scarichi fissando i valori limite di concentrazione per le varie sostanze in essi contenute, il D.Lgs 152/99 si dedica anche alla qualità del corpo idrico destinato a riceverli, prevedendo lo sviluppo delle attività di monitoraggio e la quantificazione dell’eventuale danno ambientale causato dall’uomo.[13]

D.M. 198 del 18 Settembre 2002, Modalità di attuazione sullo stato di qualità delle acque, ai sensi dell’art. 3, comma 7, del D.Lgs. 11 maggio 1999, n. 152, che prevede la trasmissione ad APAT dalle Regioni e Province Autonome dei dati conoscitivi, delle informazioni e delle relazioni riguardanti lo stato di salute delle acque.

D.Lgs 152/06, entrato in vigore il 3 Aprile 2006 e conosciuto come Testo unico ambientale che, riprendendo quanto già introdotto con il precedente D.Lgs 152/99, modifica il panorama normativo in materia di inquinamento idrico.

Dal 12 Dicembre 2017 è entrata in vigore la Legge Europea 20 Novembre 2017, n. 167 che ha modificato il Codice dell’Ambiente con regole più stringenti.

Oltre alle norme precedentemente elencate, dal 1 Luglio 2013 è entrato in vigore il Regolamento Europeo 305/11/CE, conosciuto anche come CPR – Construction Product Regulation (Regolamento Prodotti da Costruzione), direttamente attuativo per l’intera Comunità Europea e al quale si devono attenere tutti gli Stati Membri.

A seguire una serie di link utili: