Ecologia applicata - Appunti

TRATTAMENTI TERZIARI

Quello più importante è la chiariflocculazione che riguarda la rimozione di fosforo e parte dei solidi sospesi totali. A valle di essa si può avere la filtrazione oppure può essere fatta direttamente. I trattamenti più usati per la rimozione dei microinquinanti e colore sono quelli di adsorbimento su carbone attivo e diossidazione chimica. Sono trattamenti sempre più sofisticati che agiscono su ciò che rimane dai trattamenti più semplici.

Se l'impianto non ha trattamenti aggiuntivi, dopo la sedimentazione secondaria l'effluente viene scaricato e i solidi di residui non si sono separati nella sedimentazione. Il trattamento terziario di chiariflocculazione permette di rimuovere il fosforo e i solidi sospesi. Può essere seguito da filtrazione o ulteriore sedimentazione per produrre un effluente di migliore qualità. L'effluente può essere utile e necessario sescaricato in un corpo

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idrico sensibile. Le concentrazioni ammesse di fosforo nell'effluente dipende dall'azona e sensibilità dei corpi idrici rispetto all'eutrofizzazione. La filtrazione favorisce la disinfezione successiva. La disinfezione è resa obbligatoria dal 99. Prima la disinfezione era solo in impianti che scaricavano in acque di balneazione. Non sempre viene fatta funzionare perché è un trattamento o chimico o fisico quindi fattibile in maniera intermittente. Invece i trattamenti biologici necessitano continuità quindi un periodo di avviamento, acclimatazione e sviluppo della biomassa. Non possono essere accesi o spenti a differenza di processi abiotici. La filtrazione è di due tipi: di volume e di superficie. La filtrazione di volume si ha un letto filtrante attraverso il quale l'acqua passa e il materiale sospeso è trattenuto in un volume notevole. Si ha un letto filtrante che possono essere fatto da materiale diverso o di granulometria diversa.

Nelle parti iniziali del filtro la granulometria è maggiore e poi diminuisce. Oppure si usano materiali diversi con sabbia e eventualmente antracite. La filtrazione può essere lenta o rapida in base alla depressione applicata oppure che avvenga per gravità. I filtri possono essere in pressione (reattori chiusi in cui si ha il letto filtrante) o per gravità (acqua scende e percola per gravità). Si hanno diversi fenomeni in questi filtri oltre alla rimozione fisica, si hanno delle interazioni elettrostatiche, forze di Van der Waals, crescita biologica. Così si rimuove ciò che è in sospensione. Però ciclicamente il filtro va pulito sennò si intasa. Normalmente si calcola la variazione di pressione. Se la variazione di pressione è troppo alta tra ingresso e uscita fa partire il controlavaggio. Avviene con acqua e aria. Si aziona con un sistema di pompe. L'acqua usata è quella del depuratore in uscita.

C'è un sistema di insufflazione di acqua dal sotto, quindi si espande il letto e l'azione dell'acqua è più energica. La pellicola è trasportata sul materiale di riempimento. Si ha acqua di controlavaggio. Negli impianti di depurazione si forma dalla sedimentazione il fango, il fango di ricircolo, dalla filtrazione abbiamo un liquido non smaltibile così com'è (è inquinato da ciò che si trovava nel filtro). Quindi il liquido è ricircolato in testa all'impianto. Viene pompato in ingresso all'impianto di depurazione quindi nella vasca a fanghi attivi oppure alla sedimentazione primaria se c'è. Il controlavaggio ha una frequenza in base a quanto è inquinata l'acqua trattata e la quantità di reagenti immessi. Si chiama controlavaggio perché di solito si usa un flusso ascendente, dall'alto si raccoglie l'acqua prodotta. Filtrazione di superficie.

Il testo prevede passaggio per filtri cioè tessuti metallici e tessili. Si ha un setaccio che trattiene ciò che è sospeso. Ciò funziona se prima si è fatta la chiariflocculazione quindi si hanno dei fiocchi da separare. Sono sistemi poco ingombranti e molto efficaci seppur costosi. Sono sistemi di dischi rotanti su un asse orizzontale. Sono in metallo o tessuto con una porosità prestabilita per trattenere i solidi sospesi. L'asse centrale è un tubo da cui viene distribuito il refluo che passa attraverso i filtri per essere scaricato alla fine. I dischi ruotano e sono immersi nell'acqua. L'acqua deve attraversare i filtri. Consuma un po' più energia rispetto ai filtri di volume. Ciclicamente devono essere ripuliti. Sono generalmente disposti su diverse linee. Si ha una serie di sistemi filtranti disposti parallelamente e alimentati da più punti. Il refluo entra, percorre il filtro e viene scaricato. Sono controllati.

A intervalli. Si alterna il funzionamento e arresto per il controlavaggio. Di solito gli impianti si fermano a sedimentazione secondaria, più la disinfezione obbligatoria dal 99. In molti casi a valle del trattamento base viene aggiunto un trattamento terziario di chiariflocculazione e filtrazione o a volte solo filtrazione con un dosaggio in linea dei flocculanti. Per ottenere un effluente ancora più pulito rispetto a microinquinanti avviene ossidazione chimica di solito con ozono e filtrazione su carbone attivo. Ci sono esigenze diverse in funzione di dove ci troviamo (esigenze e diluizione del corpo idrico ricevente e se viene riusato in agricoltura). In molti casi impianti urbani ricevono anche scarichi industriali. Possono avere un carico di sostanze diverse rispetto ai liquami urbani. Anche per rimuovere il colore servono dei trattamenti. Il carbone attivo è un adsorbente quindi rimuove gli inquinanti per adsorbimento. Inquinanti sono trattenuti dalla porosità.

Il sistema funziona bene per rimuovere microinquinanti organici, cioè sostanze a basse concentrazioni non rimosse dai sistemi tradizionali. La depurazione è più efficace maggiori sono le concentrazioni. Più è poroso il carbone attivo più riesce a mantenere gli inquinanti.

Il processo di ossidazione più comune è quello che usa l'ozono. A volte ci sono quelli più avanzati che oltre all'ozono usano raggi ultravioletti o acqua ossigenata. Le sostanze particolari da eliminare sono microinquinanti organici, colore, tensioattivi. I tensioattivi fanno schiuma. Si usano diversi tipi di sostanze per i tensioattivi. I tensioattivi non ionici si degradano meno, generalmente si degradano parzialmente. Inoltre questi sono fortemente schiumogeni anche a basse concentrazioni. Per impianti che ricevono tanti tensioattivi e colore servono trattamenti terziari avanzati.

Impianti di ozonizzazione è composto da un

Generatore di ozono e sistema di contatto. Ozono si genera per scarica elettrica più flusso diossigeno. Il sistema di contatto è dato da vasche chiuse e coperte nelle quali si realizza il contatto tra ozono e acqua. Ozono ha una solubilità limitata. Si ha un gas di scarico ricco di ozono che va distrutto perché tossico. Generatore di ozono può operare o su ossigeno puro o su aria (meno economico perché da de-umidificare). Ci sono sistemi catalitici di distruzione dell'ozono residuo poiché tossico. Il flusso di gas con ozono raggiunge le vasche di contatto e diffusori dove passa il refluo ed è ossidato. I composti reattivi e ossidabili vengono rimossi. Il problema dell'ozonizzazione è che genera dei sottoprodotti cioè aldeidi da sostanze organiche essendo una ossidazione spinta. Adesso è più ridimensionato, non si formano tante aldeidi da essere tossiche. In più però costa tanto.

Ozonizzazione funziona bene se l'effluente è stato ben trattato. Se ci sono troppi solidi sospesi, l'ozono viene consumato dai solidi sospesi. Gli impianti di ozonizzazione hanno dei lettori di torbidità che dosano l'ozono in funzione della torbidità dell'alimento. Se aumentano i solidi sospesi aumenta la dose di ozono.

L'ozono ha anche un secondo effetto. Essendo un ossidante molto forte, raramente si usa come disinfettante. Ma se si vuole rimuovere microinquinanti, colore, tensioattivi e disinfezione si riesce a fare tutto in uno.

Da ozonizzazione si genera un effluente depurato e non si ha uno scarto, ma abbiamo solo dell'ozono residuo in atmosfera da distruggere. Non si generano grandi rifiuti. Quindi ozonizzazione serve per rimozione di microinquinanti, colore, sostanze recalcitranti e disinfezione. Non si hanno sottoprodotti da smaltire. Si fa attenzione ai gruppi carbonilici prodotti. Si ha un limite di scarico sulle aldeidi.

prodotti carbonilici. L'altro sistema spesso usato è la filtrazione o dosaggio di carbone attivo. Consiste nel trasferimento di inquinanti dalla fase liquida al carbone. Il carbone può essere in forma di polvere (PAC) o granulare (GAC). Quello granulare si usa in filtri. Si riempiono i filtri di carbone attivo e di solito sono in pressione. Il carbone attivo svolge la sua azione mentre il refluo è filtrato. In alternativa può essere dosato direttamente nella vasca di ossidazione. Favorisce la rimozione degli inquinanti. Se è dosato nella vasca a fanghi attivi, però, se ne perde un sacco. Serve a separare meglio il fango perché lo appesantisce, ma ci sono molte sostanze che interferiscono e quindi diminuisce l'efficienza per le sostanze a concentrazione bassa. In altri casi è dosato in sistemi come la chiariflocculazione a valle e poi separato. L'adsorbimento è un trasferimento di sostanze dalla fase liquida al carbone.

Il filtro può andare in saturazione. Le concentrazioni di una sostanza da rimuovere in ingresso e uscita si avvicinano, diminuendo la capacità filtrante. Ciò rende la filtrazione su carbone costosa perché il carbone va rigenerato. Non avviene in loco, ma si ha sostituzione e trattamenti termici. In molti casi, poiché il carbone è efficace su molecole organiche, il carbone può essere usato a valle dell'ozono se si sono generati sottoprodotti indesiderati o a valle della disinfezione per rimuoverne i sottoprodotti. Nel caso della rimozione dei sottoprodotti di disinfezione, la filtrazione su carbone può essere messa a valle della disinfezione. Il carbone attivo si produce per via termica da materiali organici. La sua capacità di adsorbimento dipende dalla temperatura, porosità e affinità tra il tipo di carbone e le molecole da rimuovere. Ci sono più metodi per valutare la capacità di adsorbimento andando a

Definire le isoterme di adsorbimento cioè delle linee che rappresentano la capacità di un carbone per una determinata molecola a una temperatura costante.

Si hanno poi dei trattamenti terziari più complessi cioè la filtrazione a membrana.