Trattamento delle Acque Reflue - Tesina

2. IMPIANTI DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE

2.1 LA NORMATIVA

La normativa italiana in materia di scarichi urbani, industriali o agricoli, predispone un completo programma

di tutela dei corpi idrici dall'inquinamento con il Testo Unico Ambientale (Decreto Legislativo 152/2006) al

Capo III “Tutela qualitativa della risorsa: disciplina degli scarichi”.

Il decreto recepisce, tra l'altro, la direttiva comunitaria 2000/60/CE concernente il trattamento delle acque

per gli Stati membri dell’Unione

reflue urbane, che costituisce in quest'ambito la norma di riferimento

Europea.

Inoltre, il suddetto decreto indica i requisiti minimi di qualità per lo scarico delle acque reflue in funzione del

tipo di refluo, distinguendo soprattutto tra refluo civile e refluo industriale, e del tipo di corpo idrico

recettore, distinguendo in questo caso tra aree sensibili e non sensibili. I corpi idrici definiti sensibili dalla

normativa sono quelli soggetti al fenomeno di eutrofizzazione e vengono identificati dalle regioni.

Il Decreto del 12 giugno 2003, n. 185 riguarda la depurazione e la distribuzione delle acque reflue al fine del

loro recupero e riutilizzo in campo domestico, industriale e urbano.

2.2 REQUISITI DI QUALITÁ Decreto Ministeriale

Decreto Legislativo 152/2006 185/2003

Unità di Tab.2 Tab.3 Tab.4

Parametro Misura Scarichi civili in Scarichi Scarico Uscita impianto di Deroga per

acque superficiali industriali in sul recupero irrigazione

(aree sensibili) acque superficiali suolo

Solidi sospesi totali mg/l 35 80 25 10

BOD mg/l 25 40 20 20

5

COD mg/l 125 160 100 100

Azoto totale mg/l 15 o 10 ---- 15 15 35

Azoto ammoniacale mg/l 5 o 3.3 15 ----- 2

Fosforo totale mg/l 2 o 1 10 2 2 10

Fig. Requisiti minimi di qualità per lo scarico di acque reflue

Parametri Concentrazione Percentuale minima di riduzione

Fosforo totale 2 mg/l (AE compresi tra 10.000 e 100.000) 80%

Azoto totale 15 mg/l (AE tra 10.000 e 100.000) 70-80%

Fig. Prescrizioni relative agli scarichi in zone sensibili soggette ad eutrofizzazione

L’impianto viene dimensionato in funzione dei limiti minimi di qualità degli scarichi da rispettare. In questa

affrontiamo il dimensionamento dell’impianto,

sede non se non dicendo che il suddetto dimensionamento

viene fatto in base agli apporti idrici massimi e agli abitanti equivalenti.

2.3 TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE

il processo di rimozione dei contaminanti da un’acqua reflua,

Si definisce trattamento delle acque reflue

ovvero da un effluente che è stato contaminato da degli inquinanti organici e/o inorganici. Tale processo può

essere la combinazione di uno o più processi chimici, fisici e biologici e il suo obiettivo è di produrre un

effluente chiarificato che possa essere re-immesso nell'ambiente. Questo trattamento produce anche dei

rifiuti solidi, detti fanghi di risulta, che essendo contaminati devono essere smaltiti in discariche speciali o

possono subire un processo di compostaggio nella cosiddetta Linea Fanghi.

In questa sede andiamo a spiegare quali sono le fasi di trattamento delle acque reflue e come esse vengono

messe in serie all’interno degli impianti per raggiungere i requisiti richiesti dalla normativa.

Generalmente gli impianti di depurazione delle acque reflue, sia civili che industriali, presentano grandi

difficoltà progettuali o gestionali. Devono comunque essere previsti una manutenzione e un sistema di

di depurazione

controllo pressoché costanti. Un malfunzionamento dell’impianto risulterebbe infatti nella re-

immissione nel corpo idrico recettore di scarichi inquinati con conseguente perseguibilità penale dell’ente

gestore.

2.4 IMPIANTI DI DEPURAZIONE DELLE ACQUE REFLUE

Solitamente un impianto di trattamento delle acque reflue comprende diversi stadi. Ai sensi dell’art. 74 del

Codice Ambientale, ciascuna fase o trattamento ha lo scopo di rimuovere determinate sostanze:

 Trattamenti preliminari o Pretrattamenti: si tratta solitamente dei primi trattamenti che interessano le

acque in ingresso nell’impianto; il loro compito è quello di rimuovere i materiali solidi grossolani, le

sabbie e le sostanze galleggianti (oli e grassi). Non agiscono sulla sostanza organica e pertanto non

rientrano nel computo del BOD (Biochemical Oxygen Demand) e COD (Chemical Oxygen Demand).

 Trattamenti Primari: si tratta in genere di un processo di Sedimentazione per materiali sedimentabili di

natura organica. Si tratta di processi fisici e/o chimico-fisici, a seguito dei quali il BOD ed i solidi

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sospesi totali delle acque in trattamento vengono ridotti almeno del 20% e del 50%, rispettivamente.

Questi trattamenti quindi rimuovono e riducono i materiali sospesi e galleggianti, mentre sono poco

efficaci sui materiali colloidali e sulle sostanze disciolte.

 Trattamenti Secondari: si tratta di un processo che in genere comporta un trattamento biologico che

sfrutta l’azione ossidante dei microrganismi in grado di rimuovere e ridurre notevolmente i materiali

colloidali e le sostanze organiche sospese e disciolte. Ossidando la sostanza organica i microrganismi si

e con peso specifico maggiore dell’acqua circostante,

accrescono formando colonie o fiocchi compatti,

che sedimentano. Una volta sedimentati vengono rimossi attraverso una fase di sedimentazione.

 Trattamenti Terziari: detti anche avanzati, rimuovono o riducono gli elementi nutritivi (N e P) sempre

attraverso l’attività biologica. Generalmente i nutrienti sono presenti in forma disciolta e le principali

fonti di azoto e fosforo nei reflui civili sono saponi (P) e urina (N). I nutrienti devono essere rimossi per

evitare il fenomeno dell’eutrofizzazione.

 Trattamenti Quaternari: anche detti di affinamento, hanno lo scopo di bloccare principalmente i

colloidi, sostanze né disciolte né sedimentabili, e i fiocchi di organismi che non sono riusciti a

sedimentare in sedimentazione secondaria, perché più piccoli e leggeri dell’acqua. È un trattamento

fisico di filtrazione.

 Trattamento di Disinfezione: si tratta di processi atti a rimuovere tutti gli organismi patogeni, che

generalmente non danno vita a colonie, al fine di limitare i rischi della salute umana.

In teoria tutti questi elementi potrebbero essere rimossi in un’unica fase. In realtà in un impianto di

trattamento delle acque reflue ci cerca di estrarre di volta in volta, da monte a valle, sostanze sempre più

difficili da rimuovere. Ciò permette di evitare un sovraccarico delle fasi a valle e quindi un dimensionamento

di queste fasi eccessivo: servirebbe una vasca o reattore particolarmente grande. In questo modo si riducono

sia gli oneri di realizzazione che di gestione.

La maggior parte dei processi di trattamento delle acque di scarico porta alla produzione dei fanghi che

in maniera da poter essere smaltiti senza inconvenienti per l’ambiente.

vanno trattati

Notiamo che i materiali organici e inorganici vengono rimossi in momenti diversi perché hanno destinazioni

differenti: mentre le sabbie vanno direttamente in discarica o vengono lavate prima del riutilizzo, la materia

organica continua verso la linea fanghi. Se le due fasi fossero contemporanee, la linea fanghi risulterebbe

sovradimensionata a causa di sostanza inorganica che non deve essere trattata.

scarti separati dalla linea principale dell’impianto. Le principali fasi di

La Linea Fanghi tratta gli

separazione da cui diparte il flusso concentrato di inquinanti che arriva alla Linea Fanghi sono la

Sedimentazione Primaria e Secondaria.

I trattamenti della linea fanghi comprendono una fase di disidratazione e una fase di stabilizzazione e

trattamento termico. La sostanza organica deve essere stabilizzata in quanto soggetta a degradazione. Una

volta portata alla discarica non deve dar luogo a fenomeni di putrefazione con emissione soprattutto di cattivi

odori. Inoltre per un motivo prettamente economico, i fanghi devono essere resi palabili ovvero deve essere

rimossa acqua al fine di ridurne il volume e quindi il costo di smaltimento. La gestione dei fanghi risulta nel

50% circa degli oneri di gestione di un impianto di depurazione, con i costi di allocazione in discarica e di

trasporto.

La materia inorganica sedimentata in fase preliminare (dissabbiatori) non prosegue nella linea fanghi.

Trattandosi di sostanza inorganica, e pertanto inerte, non richiede processi di stabilizzazione. Anzi, le sabbie

inorganiche vengono spesso sciacquate con una piccola portata di acqua che viene recuperata dall’effluente.

e preparate così per il loro riutilizzo. Per esempio possono essere inserite nel ciclo produttivo del cemento. In

maggior parte, le sabbie finiscono semplicemente in discarica.

Non necessariamente bisogna utilizzare tutti i trattamenti suddetti; ogni fase presenta un costo e raggiunge

un determinato risultato. E’ chiaro che, in base alla consistenza del tipo di refluo e agli obiettivi perseguiti,

è possibile ricorrere a determinati trattamenti piuttosto che altri.

In questa sede ci occuperemo della descrizione delle fasi di un generico impianto di depurazione delle acque

reflue civili o comunque urbane. I reflui industriali hanno caratteristiche differenti dai reflui urbani e lo

scarico può essere peculiare in funzione alla tipologia di industria. I centri industriali richiedono pertanto

impianti specifici per il trattamento delle acque reflue da loro prodotte. Questi impianti possono prevedere

alcune fasi piuttosto che altre o altre fasi particolari.

FASI DELL’IMPIANTO

3.

Nella maggior parte dei casi, le fasi previste negli impianti di trattamento delle acque reflue possono essere

distinte in due categorie:

 di due

Fasi di Separazione: processo per cui vi è un flusso entrante principale seguito dall’uscita

principale dell’impianto e un

effluenti distinti: un effluente principale che continua lungo la linea

effluente secondario e concentrato di sostanza inquinante, che presenta gli scarti o fanghi della fase.

Questo flusso secondario procede verso la Linea Fanghi. Le principali fasi di separazione da cui

dipartono scarti che arrivano alla Linea Fanghi sono la Sedimentazione Primaria e Secondaria.

 Fasi di Trasformazione: processo per cui vi è un flusso entrante e un flusso uscente che è stato

deprivato di certi elementi.

3.1 SOLLEVAMENTO

La fase di sollevamento non è un trattamento vero e proprio in quanto consiste nel sollevamento di portata da

portare le acque reflue in ingresso nell’impianto ad una quota

una quota più bassa ad una più alta al fine di

tale da permettere loro di percorrere tutte le sezioni successive dell’impianto per semplice gravità. Il

sollevamento può essere effettuato tramite pompe o coclee (viti di Archimede).

Le Coclee sono simili a delle grosse viti che ruotano sul loro asse centrale creando un sottile velo tra il

massetto in calcestruzzo e la