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| I trattamenti essenziali di un
impianto di depurazione di reflui fognari
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Il Sistema Informativo Territoriale degli
Scarichi pubblici in acque superficiali è il risultato sintetico di tutto il
lavoro di strutturazione di dati qualitativi e quantitativi relativi agli
impianti di depurazione.
Tali dati vengono introdotti nel SIT mediante la georeferenziazione,
(determinazione delle coordinate geografiche reali degli impianti considerati),
che garantisce l'univoca assegnazione di questi ad oggetti del territorio
reale.
Mediante la georeferenziazione vengono assegnate coppie di coordinate
geografiche che individuano la localizzazione reale dell'oggetto.
Ad esempio se l'oggetto è uno scarico si assocerà questo oggetto reale a un
luogo geometrico (ad.es. un punto) e si andranno a rilevare le coordinate X e Y
che lo individuano univocamente sul territorio.
Nel caso del SIT depuratori questa operazione è stata effettuata in modo
preciso e veloce con strumenti GPS (Global Positioning System)
ovvero, recandosi sullo scarico, assimilabile in cartografia ad un punto e
collegandosi almeno con quattro satelliti.
Il "riconoscimento" simultaneo dei segnali di questi satelliti viene registrato
per alcuni minuti dal GPS. Il dato acquisito (cioè le
coordinate geografiche) viene poi scaricato in un computer e trasformato in
coordinate metriche.
La georeferenziazione permette di assegnare a oggetti reali le coordinate
geografiche , ma per poter sviluppare un Sistema Informativo Territoriale ben
articolato, è fondamentale che alle coordinate rilevate siano collegati dati di
diversa natura (numerici, alfanumerici, grafici, immagini, collegamenti
ipertestuali)
Per far ciò è indispensabile che il SIT si colleghi ad un database e che questo
legame permetta di trasferire tutti gli aggiornamenti relativi ad un oggetto
"geografico" del database direttamente sulla cartografia di riferimento.
In altre parole, una volta georeferenziato un depuratore, come nel nostro caso,
l’aggiornamento nel database dei dati di questo impianto, ad esempio un cambio
di potenzialità o un nuovo controllo delle acque di scarico, viene subito
registrato anche nelle tabelle del SIT cosicché visualizzando la cartografia
relativa e gli eventuali grafici associati si evidenziano già i dati aggiornati
al posto di quelli precedenti.
Si ha così la possibilità di gestire dati su strati informativi diversi (come
se si trattasse di una sovrapposizione di lucidi) e di elaborare infinite
visualizzazioni sempre in linea con l’evoluzione della realtà.
Il lavoro presentato in questo sito si fonda su un Database di dati tecnici
realizzato secondo criteri di massima efficienza e miglior incrocio di tutti i
dati possibili, collegato in dinamico. Per tale motivo tutti i dati
visualizzati sono da considerarsi l’aggiornamento in tempo reale dei dati in
possesso del Settore ecologia relativi alle caratteristiche generali degli
impianti di depurazione.
Questo lavoro, sia per la georeferenziazione che per la strutturazione del
database e del SIT relativo, è da considerarsi la prima pubblicazione di un
progetto più ampio che prevede la costruzione dell’intero Catasto delle fonti
inquinanti.
E’ stato realizzato nell’ambito di un progetto particolare definito PROGETTO
MONITOR.
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In una sua ben nota pubblicazione del 1980 il Prof. Passino volle rappresentare
in un unico schema tutti i possibili trattamenti (oltre 54) fisici, chimici e
biologici di cui si può comporre un impianto di depurazione.
Probabilmente non esiste un impianto al mondo che li contenga tutti, essendo
alcuni di essi alternativi l’uno all’altro, o specifici per liquami particolari
prodotti da insediamenti produttivi, o richiesti da particolari limitazioni
imposte allo scarico per la tutela ambientale.
Ma alcuni di essi si possono davvero definire come trattamenti
essenziali e rispondere, in tal senso alla definizione di
trattamenti appropriati come da D.lgs 152/99.
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La rete fognaria
Il primo trattamento depurativo cui vengono sottoposte le
acque reflue urbane si realizza nella rete fognaria, dove accanto a
processi fisici di primaria importanza quali:
-
equalizzazione dei flussi;
-
miscelazione ed omogeneizzazione dei carichi inquinanti;
avvengono rilevanti reazioni chimiche:
-
neutralizzazione tra sostanze acide e basiche;
-
idrolisi di sali di acidi e basi deboli;
-
sviluppo di azione tamponante da parte di sistemi costituiti da sali di
acidi-basi forti e acidi-basi deboli;
-
riduzioni di stati ossidati (perossidi, nitriti, cromati, cloro, ecc.);
-
precipitazione di sali insolubili (solfuri, idrossidi, carbonati, solfati,
ecc.);
ed anche biochimiche, seppure in entità minori, promosse da batteri in ambiente
anaerobico:
-
glicolisi;
-
depolimerizzazioni di zuccheri, proteine, lipidi, ecc.;
-
fermentazioni.
Per tali motivi la rete fognaria dovrebbe concettualmente essere considerata
come un indispensabile pretrattamento dei liquami e quindi come parte
integrante del complessivo processo depurativo.
Da questo punto di vista, l’adozione di reti miste, convoglianti cioè, al
sistema depurativo acque nere ed acque meteoriche cosiddette (ma
impropriamente) bianche, costituisce un grosso impedimento.
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IMPIANTO DI DEPURAZIONE
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LINEA ACQUE REFLUE
Trattamenti primari
I trattamenti primari comprendono
essenzialmente processi e fisici meccanici quali: accumulo ed equalizzazione,
sollevamento,
grigliatura fine,
dissabbiatura e disoleatura,
decantazione primaria, flottazione, sedimentazione. Tali trattamenti
presentano, più di altri, parti meccaniche in movimento (pompe, rastrelli
meccanici, ponti raschia fango, ecc.) e malgrado la loro semplicità, sono di
estrema importanza e, quando ben condotti, possono da soli eliminare già buona
parte del carico inquinante.
es. di impianti che adottano i questi trattamenti sono Abano T., Cittadella,
Este, Padova Ca’ Nordio, S. Margherita d’Adige.
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Processi biologici
Questi processi che costituiscono il "cuore" del trattamento depurativo
comprendono, come noto, la
ossidazione-nitrificazione e la
denitrificazione
Tali processi sono molto delicati e richiedono un'attenta conduzione.
Si va, nell’area provinciale, dai sistemi a semplice gorgogliamento a bolle
medie, a quelli a dispersione mediante turboagitatori superficiali, dai
biodischi ai sistemi di diffusione mediante candele e piastre porose sommerse
alimentate con aria compressa.
Malgrado tali diversità, c'è da dire che, per la relativa facilità di
dimensionamento e la semplicità della conduzione, il trattamento di ossidazione
biologica è risultato, negli impianti controllati, mediamente buono per quanto
concerne l’abbattimento del COD e del
BOD5 con rese, in genere, superiori all’85%.
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Decantazione secondaria
Dal punto di vista idraulico il dimensionamento dei decantatori, in funzione
negli impianti studiati, appare mediamente sufficiente. Le soluzioni adottate
sono risultate assai diversificate anche se prevalgono decisamente i
decantatori dinamici a pianta circolare, con flusso radiale, lama raschiafango
e paraschiuma a carro-ponte con pozzetto di raccolta schiume e sistema di
ricircolo.
Per la loro maggiore efficienza tali impianti sono preferibili, anche per le
modeste potenzialità, ai decantatori parallelepipedi tipo Dortmund e ancor più
rispetto a quelli statici.
Sovente, tuttavia, tali impianti sono messi in difficoltà dalle pessime
condizioni di sedimentabilità dei fanghi (bulking)
e per gli eccessivi ricircoli cui talvolta si ricorre per compensare le
insufficienze del comparto di denitrificazione.
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Disinfezione
Il trattamento di disinfezione è in genere installato in quasi tutti gli
impianti considerati, anche se per lo più disattivato.
E’ un trattamento che viene effettuato sugli effluenti dei decantatori che
presentano tenori ancora elevati di solidi sospesi. Questo trattamento resta
nel complesso uno dei più critici e sulla sua opportunità è ancora aperto un
ampio dibattito tra chi ritiene indispensabile ridurre comunque, con la
disinfezione, il carico batterico immesso nei corpi idrici ricettori e chi teme
maggiormente i possibili impatti ambientali determinati dai residui dei
disinfettanti e dei loro sottoprodotti,.
Una tale disinfezione può essere eseguita nel modo tradizionale con Cl2 o
NaOCl, ma migliorando la miscelazione ed incrementando i tempi di ritenzione
idraulica (almeno 60’).
Tale sistema che può essere coadiuvato dall’uso controllato di opportuni
riducenti, anche se non sempre consente il rispetto dei valori massimi
ammissibili per i parametri microbiologici ugualmente garantisce una drastica
riduzione della carica batterica (che altrimenti può facilmente superare, come
detto, i 10 milioni di UFC/100 ml).
Analoghi risultati sono conseguibili con acido peracetico e raggi UV.
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Trattamenti quaternari
Vengono così indicati quei trattamenti eventualmente effettuati a valle
dell’impianto di depurazione vero e proprio, per migliorare ulteriormente la
qualità degli scarichi (affinazione).
Tali trattamenti, già sperimentati con successo in varie parti del mondo,
consistono essenzialmente in:
-
fitodepurazione sub-superficiale a macrofite radicate;
-
fitodepurazione con macrofite a superficie umida;
-
lagunaggio;
-
filtrazione lenta.
Questi processi consentono di migliorare notevolmente le caratteristiche degli
scarichi soprattutto nei confronti di:
-
nutrienti (N e P);
-
del carico organico (COD e BOD);
-
del carico batterico;
-
dei metalli pesanti;
-
degli eventuali residui di prodotti disinfettanti;
-
dei solidi sospesi totali.
e rendere possibile il loro parziale o totale riutilizzo, anche alla luce di
quanto contenuto nella L. 36/94 (legge Galli).
Per quanto riguarda la fitodepurazione a piante radicate c’è anche da ricordare
la possibilità di creazione con tale tecnica depurativa di zone verdi, serre,
giardini, ecc.
Tale tecnica è stata impiegata per la costruzione di un impianto pilota da 200
AE per l’affinazione degli effluenti del depuratore di Ponte S. Nicolò
ed è in corso di realizzazione un progetto da 5.000 AE
per trattare gli effluenti del depuratore di Boara Pisani da utilizzarsi
nell’adiacente zona industriale.
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LINEA FANGHI
La maggior parte dei processi di trattamento delle acque di scarico dà luogo
alla produzione di fanghi.
I principali trattamenti dei fanghi sono
l’ispessimento e la
digestione dei fanghi
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Smaltimento dei fanghi
Questo è uno dei principali problemi del sistema fognario provinciale.
Le difficoltà connesse al conferimento finale dei fanghi digeriti e
stabilizzati in discariche ed i costi relativi, sempre elevati, condizionano
sovente l’intero processo depurativo.
Difficoltà e costi che potrebbero essere assai più contenuti se i fanghi,
naturalmente quando rispondenti agli specifici requisiti fissati dal PRRA,
potessero essere riutilizzati in agricoltura, come avviene pressoché ovunque
nel mondo.
Fortunatamente tale conferimento che, tra l’altro, rappresenta la "chiusura"
naturale di un ciclo che prevalentemente trae origine proprio dall’agricoltura,
è in deciso incremento, in provincia, anche per gli impianti maggiori (come
quello di Padova).
Il ché rappresenta un notevole vantaggio sia dal punto di vista ecologico che
economico.
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