GOST Srl si è trasferita nella nuova sede di Foligno in Via Feliciano Ricci, 17

DEPURAZIONE BIOLOGICA
INTRODUZIONE

La depurazione delle acque di scarico costituisce uno dei problemi ambientali più rilevanti. Gran parte dei rifiuti delle attività umane, siano esse domestiche o produttive, è, infatti, prodotto in forma acquosa. Questi scarichi liquidi devono essere depurati dal loro carico inquinante prima di essere riversati nell'ambiente.

Se il liquame è inquinato da sostanze biodegradabili e non sono presenti composti tossici o inibenti per i microrganismi, il sistema depurativo più conveniente è quello biologico. Questo consiste nel produrre, in tempi e spazi concentrati, quello che avviene normalmente in natura, dove le sostanze di rifiuto vengono degradate da opportuni microrganismi demolitori, che le trasformano in composti minerali che rientrano a far parte dei cicli naturali essendo assimilabili dagli organismi vegetali.

 I depuratori biologici sono quindi essenzialmente impianti in cui si realizza, in vari modi, il contatto tra liquame da depurare e una grande massa di microrganismi degradatori. A seconda che i microrganismi lo richiedano o meno, il processo può svolgersi in presenza o in assenza di ossigeno. Nel primo caso si parla di ossidazione biologica o degradazione aerobica, nel secondo di fermentazione o degradazione anaerobica. Molti ceppi di microrganismi possono svolgere entrambe le funzioni e sono facoltativi, per distinguerli dagli aerobi stretti o anaerobi stretti che sono specializzati in una solo delle funzioni e non possono sopravvivere nelle altre condizioni.

Gli impianti di depurazione biologica possono essere costruiti per operare con uno o con l'altro dei due principi, ma non con entrambi contemporaneamente. Le strutture reattive sono infatti profondamente diverse. Nel caso di impianti anaerobi si forniscono grandi quantità di aria (o di ossigeno) alle masse biologiche, nel caso degli impianti anaerobici viceversa queste devono essere protette anche dal contatto con l'aria atmosferica. I due tipi di impianti hanno applicazioni diverse. I processi aerobici sono più veloci nel degradare le sostanze, ma più costosi in termini di unità di inquinamento rimosso, a causa del continuo rifornimento di ossigeno che richiedono. Viceversa gli impianti anaerobici hanno una complessità maggiore che si traduce in un maggiore costo iniziale e in una gestione più difficile.


Per scarichi poco o mediamente inquinanti (come fognatura o poco più) si preferisce quindi ricorrere a un sistema aerobico, che consente di risparmiare tempo e investimento iniziale, garantendo, al contempo, una buona costanza nei rendimenti depurativi.

Per contro i costi di esercizio sono abbastanza alti. Quando il carico inquinante supera di 5-10 volte quello di una fognatura tipica (scarichi zootecnici, industriali,…..) i costi di esercizio di un trattamento aerobico sono così alti da rendere conveniente l'adozione di un sistema anaerobico.

 Il sistema di depurazione GOST a fanghi attivi, qui di seguito descritto, fa parte della categoria degli impianti aerobici ed è indicato per il trattamento degli scarichi civili (domestici) e di tutti quelli a prevalente componente biodegradabile di analoga concentrazione inquinante.


Gli impianti ad ossidazione biologica sono costruiti in molte tipologie
. Le differenze tra l'una e l'altra derivano dalla scelta operata per realizzare il contatto microrganismi/sostanze da degradare/aria. Le colture batteriche possono essere fisse (adese) su supporti solidi o mobili (sospese nella massa liquida). Tra le innumerevoli varianti che sono state proposte nel tempo, due sono quelle che si sono maggiormente affermate: i percolatori, con massa adesa su supporto fisso (filtri percolatori) o su supporto mobile (biodischi) e le vasche a fanghi attivi (massa sospesa).

G.O.S.T. srl opera con tecnologie basate sulla tipologia a fanghi attivi, ma, l´azienda è in grado di sviluppare soluzioni basate sul primo tipo oltre a produrre correntemente impianti di depurazione basati su principi chimico-fisici, indicati per scarichi poco inquinanti presenti prevalentemente sotto forma sospesa.

L´IMPIANTO A FANGHI ATTIVI

Generalità

Un impianto biologico a fanghi attivi è costruito secondo l'impostazione classica. Il liquame viene sottoposto quindi nell'ordine alle seguenti fasi depurative: grigliatura-dissabbiatura, equalizzazione, ossidazione biologica, sedimentazione, disinfezione (le fasi in neretto sono sempre presenti, le altre sono facoltative a seconda delle esigenze). 

Il sistema biologico a fanghi attivi GOST si distingue per il trattamento riservato al fango di supero che viene disidratato su sacchi percolatori. Questo trattamento è più sofisticato di quelli abitualmente in uso su impianti di questa taglia (disidratazione naturale del tal quale su letti di essiccamento) e presenta indubbi
vantaggi in termini di spazio occupato e di problemi igienici.


Il refluo da depurare deve essere alimentato dall'impianto con portata e composizione abbastanza costanti. A monte dell'impianto deve essere quindi prevista una vasca di equalizzazione.

L'impianto necessita di energia elettrica per alimentare i macchinari impiegati per la fornitura di aria (soffianti compressori) e per le pompe di sollevamento iniziale e di ricircolo dei fanghi dal sedimentatore secondario alla vasca di areazione. Una richiesta di energia molto minore (trascurabile rispetto alla precedente) è quella delle apparecchiature deputate al trattamento del fango di supero (agitatore). Anche i costi dei materiali di consumo (sacchi drenanti) sono nettamente inferiori alla spesa per l'energia elettrica.



DESCRIZIONE

L'impianto è costruito da un prefabbricato in lamiera di acciaio a forma di parallelepipedo al cui interno sono stati ricavate delle suddivisioni per separare le zone in cui avvengono le diverse fasi.
 
 

Lo schema a blocchi dell'impianto è il seguente:






Nell'impianto entra il liquame grezzo ed esce l'acqua depurata oltre ad un modesto quantitativo di fanghi di supero disidratati e stabilizzati. Si producono anche quantità variabili, ma comunque minori rispetto al fango, di materiale grigliato e di corpi pesanti (sabbie, ghiaia, vetro, metalli,…) presenti normalmente nelle acque di scarico civili come corpi estranei.

FUNZIONAMENTO


   • Sgrigliatura


 Il liquame grezzo perviene alla vasca di equalizzazione attraverso una griglia che trattiene i corpi grossolani galleggianti o sospesi con dimensioni superiori a 0,5-1 cm. La griglia è a pulizia manuale negli impianti di piccola potenzialità (fino a 50-100 m³/giorno), e meccanizzata in quelli di dimensioni superiori.

Per scarichi di piccola entità normalmente privi di corpi grossolani (acque industriali, scarichi civili già pretrattati, per es. con fosse Imhoff) la grigliatura può anche essere non necessaria. La pompa di sollevamento che preleva il liquame dalla vasca di equalizzazione è dotata comunque di un sistema di guardia (filtro a rete metallica) che impedisce l'aspirazione di materiali che potrebbero danneggiarla; questi non raggiungono quindi lo stadio successivo e si accumulano nella vasca di equalizzazione da dove di tanto in tanto dovranno essere rimossi. 

    • Equalizzazione – Preareazione –
Dissabbiatura

La vasca di equalizzazione funge anche da sedimentatore grossolano (dissabbiatore). In essa infatti viene insufflata una blanda quantità di aria che genera una miscelazione sufficiente a non far depositare le sostanze organiche sospese nel liquame ma non così forte da impedire la sedimentazione delle sabbie  (corpi di natura prevalentemente inorganica ad alto peso specifico). Queste si raccolgono in un pozzetto sul fondo della vasca, da dove vengono evacuate a mezzo idroeiettore pneumatico o con un'apposita apertura.

L'areazione serve anche per miscelare e omogeneizzare il liquame e soprattutto ad impedire l'instaurarsi di condizioni settiche. In questo caso si avrebbero problemi di natura igienica (sviluppo di gas tossici e maleodoranti) e tecnologici. Si è riscontrato, infatti, che acque fortemente settiche provocano uno scadimento del rendimento depurativo dei trattamenti bioossidativi. E' invece  dimostrato sperimentalmente che aerando il liquame prima del processo a fanghi attivi (prearazione) si ottiene in questa seconda fase una migliore flocculazione e una maggiore rimozione di sostanze organiche.

Inoltre tra i gas che si liberano in condizioni settiche c'è idrogeno solforato, che oltre ad essere fortemente tossico, si ossida facilmente all'aria formando acido solforico estremamente corrosivo per le parti metalliche.

Per questa funzione si possono utilizzare vasche che possono essere già presenti presso l'utenza (pozzetti di accumulo, vasche di raccolta, collettori,…). Il volume deve essere almeno pari a metà della portata giornaliera trattata dall'impianto. Se si usano allo scopo vasche interrate, i liquami confluiscono a questa fase per gravità e devono poi essere sollevati meccanicamente all'impianto  G.O.S.T.che si trova fuori terra. Se il cliente non dispone di una volumetria adatta la vasca di accumulo/equalizzazione può essere fornita dalla G.O.S.T., e in questo caso sarà costruita fuori terra con lo stesso battente idrostatico della successiva vasca a fanghi attivi, in modo che il liquido possa passare a questa con uno stramazzo superficiale.

La vasca di equalizzazione è in grado per sua natura di compensare anche nelle temporanee variazioni di portata. Tuttavia se vengono alimentate alte portate per lunghi periodi di tempo si può superare la capacità di compensazione data dal volume limitato della vasca e una parte di liquido dovrà essere by-passato a valle dell'impianto. E' questo il caso di trattamenti di fognature che raccolgano anche l'acqua piovana. In questo caso la pioggia aumenta la portata ma contemporaneamente diluisce il carico inquinante per cui il mancato trattamento di una quota di liquame  grezzo  non comporta grossi  problemi  sul ricettore  finale. Il by-pass viene effettuato semplicemente per sfioro da uno stramazzo superficiale (troppo pieno).
  

   • Ossidazione biologica 

Il liquame omogeneizzato viene alimentato alla vasca fanghi attivi con portata costante. Il sollevamento dalla vasca di equalizzazione avviene mediante una pompa ad immersione a portata costante comandata da un galleggiante posizionato nella stessa vasca. Nelle ore di scarso afflusso di liquame (per es. nelle ore notturne) il livello di questa vasca può scendere sotto  a quello minimo impostato con il galleggiante e quindi la pompa si arresta.

Nella vasca di ossidazione biologica il liquido viene mescolato con un'alta concentrazione di fanghi biologici in condizioni di costante aerobiosi.


In altre parole, la miscela fanghi-liquido contiene sempre una concentrazione di ossigeno disciolto sufficiente per garantire lo svolgimento ottimale dei processi depurativi di degradazione operati dai microrganismi.

La presenza di una certa quota di ossigeno disciolto insieme alla alta concentrazione di microrganismi mantenuta in questa zona permette la massima velocità di rimozione delle sostanze inquinanti.

Queste vengono rimosse dal liquido attraverso vari meccanismi:


   • una parte viene degradata fino a prodotti non inquinanti (anidride carbonica e acqua) 

   • una altra parte viene trasformata in composti utili alle cellule viventi e inglobata sotto varie forme nella massa solida sedimentabile costituita dai fanghi attivi stessi.


Il risultato finale è comunque quello di eliminare le sostanze inquinanti dall'acqua che viene scaricata.


La necessaria concentrazione di ossigeno disciolto viene garantita dall'insufflazione di una grossa quantità di aria compressa dal fondo della vasca. Questa risalendo alla superficie attraversa la massa liquida creando un intimo contatto che permette a parte dell'ossigeno atmosferico in essa contenuto di sciogliersi nell'acqua. Contemporaneamente il movimento  cerato dalle bolle di aria garantisce anche il mescolamento completo ed uniforme di tutta la miscela acqua-fanghi contenuta nella vasca, in modo che tutta la massa dei fanghi sia areata  e il liquido ben omogeneizzato.

L'aria viene fornita con soffianti radiali ad immersione o attraverso soffianti centrifughe che alimentano appositi diffusori ad altro rendimento fissati sul fondo della vasca. Mediante ad un sistema Venturi, la soffiante aspira l'aria direttamente dall'atmosfera. Entrambi i sistemi garantiscono anche il necessario mescolamento alla miscela liquida. Esistono anche altri sistemi di areazione, come le turbine meccaniche  superficiali, che sono però più adatti per bacini di maggiori dimensioni.

I sistemi di aerazione da noi adottati presentano una spesa energetica riferita all'unità di ossigeno disciolto fornito pressochè equivalente e che si situa tra le più basse in assoluto tra tutti i sistemi di areazione applicati su larga scala (< 0,5 kWh per Kg di ossigeno disciolto in acqua pulita). Il secondo sistema presenta però maggiori oneri di manutenzione, perché subisce i fenomeni di sporcamento che pregiudicano nel tempo le performance  dei diffusori porosi. Il tipo di areatore fornito può comunque essere scelto di volta in volta con il cliente.


Negli impianti  GOST l'areazione è comandata da un PLC su cui vengono impostati i periodi di accensione e spegnimento. Se nelle ore notturne,  ad esempio, l'afflusso di liquame da depurare è molto limitato, può essere sufficiente mantenere in funzione solo una parte degli aeratori, ottenendo un sensibile risparmio sulle spese di energia elettrica.

Infatti i processi di ossidazione biologica  raggiungono la massima velocità di degradazione già a concentrazioni di ossigeno disciolto di 2-3 mg/l, così che  una immissione di aria maggiore di quella necessaria ad ottenere  questo valore provoca solo un aumento dei costi. Poiché, come abbiamo già detto, questa operazione rappresenta già la voce  preponderante  in termini di spesa energetica è molto importante un buon ridimensionamento delle apparecchiature relative.

D'altra parte una reazione non in grado di mantenere almeno 1-1,5 mg/l di ossigeno disciolto nella miscela aerata comporta oltre ad una diminuzione della velocità di depurazione la completa assenza del fenomeno della “nitrificazione”, ovvero dell'ossidazione dell'azoto presente nei liquami in forma ammoniacale. I batteri deputati a questa trasformazione sono molto sensibili alla concentrazione di ossigeno disciolto, oltre che ad altre numerose variabili.

La mancata trasformazione di almeno una parte dell'azoto ammoniacale comporta inevitabilmente, per scarichi domestici di media concentrazione, il superamento dei limiti di legge previsti per questo particolare parametro nel caso di scarico in acque superficiali.

E' quindi preferibile operare con un leggero sovradosaggio per non correre il rischio di far scendere la concentrazione di ossigeno disciolto al di sotto dei valori critici.

L'ideale sarebbe di far comandare le apparecchiature di aerazione da un meccanismo di controllo che riceva segnali direttamente da un misuratore di ossigeno disciolto posizionato nella miscela aerata in questo modo le macchine verrebbero accese solo quando il valore misurato scende sotto una soglia minima pre-impostata, e verrebbero spente al superamento di un valore limite superiore. Negli impianti più grossi questo è realizzato comunemente perché il risparmio di energia elettrica così giustifica appieno i maggiori investimenti necessari. Negli impianti GOST che sono di taglia piccola e medio-piccola, questo meccanismo non è fornito in dotazione ma può essere installato, su richiesta, sui modelli di maggiori dimensioni (>1000 abitanti equivalenti). 
 


   • Sedimentazione secondaria

Dala fase di ossidazione biologica esce una miscela acqua-fango che deve essere inviata a un sedimentatore per separare il liquido, ormai privo della maggior parte delle sostanze organiche, dalla massa di fango attivo che deve essere rinviata nella vasca di ossidazione per esplicare la sua azione sul nuovo liquame inquinato.

Negli impianti GOST il sedimentatore è costruito contiguo alla vasca di ossidazione e il liquido vi accede per semplice stramazzo superficiale.

Al interno del sedimentatore la particolare geometria e le condizioni di quiete del liquido permettono una ottimale separazione delle due fasi:  

      • Il liquido chiarificato
risale verso il bordo superiore da dove sfiora da una lama di stramazzo,
     
     • Il fango si accumula sul fondo, guidato nella zona di rilievo dalle pareti inclinate con cui è  costruita la parte inferiore del sedimentatore. Da qui viene periodicamente rinviato attraverso una apposita pompa alla vasca di ossidazione.

Una piccola quota di questo fango deve essere smaltita perché gli impianti a fanghi attivi presentano una produzione netta di fango (fango di supero) biologico che, se non allontanata, finisce col provocare gravi inconvenientdovuti al suo invecchiamento.

Per consentire questa operazione una piccola quota di fango viene prelevata dal fondo del sedimentatore con cadenza circa giornaliera e inviata sfruttando il  battente idrostatico nella zona di condizionamento chimico. La quota prelevata è regolata agendo sull'altezza del galleggiante che si trova in questa vaschetta. La frequenza di questa operazione è impostata con il PLC e regolata in base alla produzione di fango che viene misurata via via nell'impianto con semplici procedure manuali ( cono Ihmoff). Con un poco di esperienza l'operatore arriverà a impostare questa frequenza in modo da mantenere un perfetto equilibrio tra la quantità di fango prodotto  e la quantità di fango prelevato lasciando nella vasca di ossidazione una concentrazione costante di fango attivo .  

    Ricircolo del fango

Questa operazione richiede apparecchiature (pompe) regolabili in quanto la portata ricircolata dipende dal grado di inspessimento raggiunto dal fango sul fondo del sedimentatore:

Se il fango si concentra di più si raccoglie in un minor volume e minore deve quindi essere la portata della pompa che lo riporta nella vasca di ossidazione .

L'operazione di ricircolo rappresenta una parte importante dell'intero processo, anche in termini di consumo energetico poiché la portata ricircolata è comunemente il 50-100% della portata del liquame trattato nell'impianto.

Questi valori così alti sono una conseguenza della necessità di mantenere elevate concentrazioni di fango nella vasca di aerazione e del fatto che in un normale processo di inspessimento per gravità il fango non riesce a raggiungere valori di concentrazione molto più alti di quelli che ha nella vasca di ossidazione.

Se a questo si aggiunge l'osservazione che al sedimentatore secondario giunge una portata che è data dalla somma tra la portata liquida trattata e la portata di ricircolo stessa si può capire facilmente come la portata di ricircolo del fango debba assumere valori così elevati.

Per chiarire meglio queste considerazioni riportiamo il bilancio di massa nella zona interessata:



    Se assumiamo trascurabile la portata di fango di supero estratta (non indicata in figura) tutto il fango deve essere ricircolato e quindi deve valere la relazione:


    Quantità di fango uscente dalla vasca di ossidazione = Quantità di fango uscente dal sedimentatore. E  quindi se chiamiamo con Ca e Cf le concentrazioni di solidi in areazione e del fango ricircolato deve valere l'uguaglianza

                                                                                     (Qi+Qr) Ca = Qr Cf 
                                                                  
                                                         da cui 
                                                
                                                                      Qr = Qi Ca / (Cf-Ca)


Quindi se ad esempio Ca = 4 gr SS/litro e Cf = 10 gr SS/litro, risulta che Qr = 2/3 Qi = 0,67 Qi.

Le concentrazioni riportate nell'esempio sono valori medi tipici di un impianto a fanghi attivi. E' evidente che la portata di ricircolo è tanto maggiore quanto minore è la differenza tra Cf e Ca.

La portata di ricircolo è uguale a quella trattata dall'impianto quando Cf è il doppio di Ca. Non è infrequente che questo si verifichi in pratica, o che addirittura ci sia una differenza ancora minore tra le due concentrazioni. In tal caso quindi la portata del fango di ricircolo del fango supererà quella liquida dell'impianto. Crediamo di aver chiarito quindi perché la portata del fango di ricircolo è dello stesso ordine di grandezza di quella liquida che attraversa l'impianto. Di conseguenza le apparecchiature preposte a questa operazione contribuiranno in misura significativa al consumo complessivo di energia dell'impianto.


Il ricircolo dei fanghi è effettuato con una pompa appositamente dedicata a questo scopo. Il fango è prelevato dal fondo conico del sedimentatore e inviato nella vasca di ossidazione.
L'operazione è temporizzata con il PLC analogamente a quanto accade per le apparecchiature preposte all'areazione della miscela acqua-fango.

Durante le ore di scarso afflusso di acqua all'impianto anche questa operazione sarà impostata con una frequenza minore. Tuttavia non è opportuno lasciare il fango per troppo tempo sul fondo del sedimentatore per l'instaurarsi di fenomeni putrefattivi con conseguenze igieniche e tecnologiche (risalita del fango, lisi delle cellule batteriche con liberazione di alte concentrazioni di sostanze inquinanti, diminuzione dell'attività del fango,…).

 Si terrà quindi conto di un intervallo massimo di 2-3 ore da non superare tra un invio di fango e l'altro. Nelle ore di scarso afflusso di liquido al depuratore questo può comportare il passaggio di tutto il fango presente nel sedimentatore nella vasca di areazione. Si avrà quindi una momentanea maggiore concentrazione di fango nella vasca di ossidazione che tuttavia non comporta problemi particolari ristabilendosi man mano che il flusso idraulico attraversante l'impianto riaumenterà. Di questo si dovrà tenere conto però in fase di misurazione della concentrazione di solidi sospesi in vasca di areazione. La misura andrà fatta quando il fango nel sedimentatore avrà un livello medio.


Proprio questa riserva di fango contenuta nel sedimentatore consente una buona flessibilità operativa dell'impianto. Nel caso, infatti, sia necessario aumentare o diminuire la concentrazione di fango nella vasca di areazione si può aumentare o diminuire il rapporto di ricircolo spostando una quota di fango dal e nel sedimentatore. La possibilità di variazione del rapporto di ricircolo consente di fronteggiare anche altre disfunzioni che si possono presentare frequentemente negli impianti di depurazione.

Nel caso ad esempio di rigonfiamento del fango (bulking) il livello di questo nel sedimentatore aumenterà fino a non permettere il trattenimento di questo al suo interno. In queste condizioni si può avere una consistente fuga di fango dall'impianto (dilavazione) con conseguente diminuizione della concentrazione di solidi sospesi nella miscela areata.
L'aumento del rapporto di ricircolo consente, entro certi limiti, di evitare che il fango fuoriesca dal sedimentatore.

Un altro inconveniente in cui risulta utile l'aumento del rapporto di ricircolo è quello del “rising” ovvero la risalita di fango sulla superficie del sedimentatore. Questo fenomeno è dovuto all'instaurarsi di condizioni anaerobiche o anossiche che innescano una fermentazione del fango nel primo caso o una denitrificazione nel secondo (se si hanno nitrati presenti nel liquido). In entrambi i casi i fanghi sviluppano gas (biogas nel primo caso e azoto nel secondo) che aderendo in piccole bollicine ai fiocchi li trascinano in superficie. La diminuzione del tempo di permanenza del fango nel sedimentatore può consentire di risolvere l'inconveniente. 


   • Trattamento del fango di supero
 

L'utilizzo di sostanze inquinanti come fonte di cibo per la crescita di microrganismi e la produzione di sostanze di scarto non ulteriormente biodegradabili comportano un continuo aumento della massa di fango attivo presente all'interno dell'impianto. Per mantenere nella vasca di ossidazione biologica la giusta concentrazione e attività del fango (legata alla sua età) bisogna quindi procedere ad un continuo spillamento della quantità eccedente che via via si forma. Nei piccoli impianti questo prelievo è discontinuo, con una periodicità variabile da giorni a ore. Nei grandi impianti si opera uno spurgo continuo.

 E' importante sottolineare che la produzione di fango è a sua volta legata alla quantità prelevata. Se si operano frequenti prelievi in modo da diminuire la concentrazioe4 del fango fino  a 2-3 gr MLVSS/litro.

Si ottiene un maggiore rapporto di cibo/microrganismi e questi ultimi si sviluppano più velocemente (fase di crescita attiva). Per mantenere questa bassa concentrazione bisogna estrarre dall'impianto una quota di fango superiore a quella che si sarebbe estratta per  mantenere una concentrazione, per esempio, di 5 gr MLVSS/litro. In questa condizione il tasso di riproduzione dei batteri è più limitato. In altre parole c'è una relazione inversa (non lineare !) tra età del fango e produzione del fango di supero.

Gli impianti GOST operano nella fase di respirazione andogena dei microrganismi, ovvero con bassissimi rapporti cibo/microrganismi (impianti di areazione prolungata). In queste condizioni si hanno le minori produzioni di fango di supero.

Questa soluzione è molto indicata per i piccoli impianti di depurazione perché permette di ottenere fango di supero in quantità molto ridotte e in condizioni di buona stabilizzazione. Ciò semplifica al massimo la stabilizzazione riducendo al minimo possibile gli interventi di manodopera, generalmente poco disponibile nei piccoli impianti. Questo vantaggio si ottiene a scapito di una maggiore spesa energetica per unità di BOD rimosso. Infatti il BOD estratto in meno sotto forma di fango viene ossidato in vasca con i meccanismi della respirazione endogena; in pratica oltre che per la depurazione del liquame è necessario altro ossigeno per la parziale “digestione” aerobica del fango che si realizza con queste tipologie impiantistiche.

Nei grossi impianti dove si devono ottimizzare le ingenti spese energetiche e la manodopera è comunque assicurata, si opera con “carichi di fango” (rapporto cibo/microrganismi) medio-alti, quindi con basse età del fango di supero e bassi tempi di permanenza idraulica.

Le produzioni di fango di supero tipiche sono nell'ordine di 0,8-1 kg di sostanza secca per kg di BOD rimosso per impianti ad alto carico  e dell'ordine di 0,4-0,6 kg di sostanza secca per kg di BOD rimosso per gli impianti ad areazione prolungata (bisogna anche tenere conto che in questi ultimi di solito non è prevista la sedimentazione primaria, perciò il fango di supero si estrae tutto dal sedimentatore finale, mentre nei primi la produzione di fango è ripartita tra sedimentatore primario e secondario; le cifre riportate indicano la produzione complessiva).

Si consideri che 1 kg di BOD viene prodotto dallo scarico giornaliero di 14-16 abitanti, e che il fango di supero viene estratto dagli impianti ad un tasso di umidità del 98,5-99%; il mezzo kg di sostanza secca generata da questo numero di abitanti occupa perciò un volume di 35-50 litri.

Un piccolo impianto a fanghi attivi che operi in areazione prolungata genera quindi circa 2-3 litri di fango al giorno per abitante.

Anche una piccola comunità di 500 abitanti produce quindi giornalmente una quantità di fango di supero non trascurabile (circa 1-1,5 m³ su 100-120 m³ di liquame trattato).

Abbiamo messo in evidenza come la notevole produzione del fango di supero può sia da ricondurre  essenzialmente alla sua altissima percentuale di acqua. Sarà possibile quindi, con opportuni trattamenti di disidratazione, ridurne considerevolmente il volume.

Per esempio 1000 litri di fango al 99% di umidità si riducono a 100 litri portandone l'umidità a 90%, a 50 litri con umidità del 80% o a 33 litri con il 70%.

Questa notevole riduzione di volume andrà tutto a vantaggio dei successivi trattamenti di smaltimento. Inoltre il fango disidratato presenta minori problemi igienici perché il diminuire del tasso di umidità rende sempre più difficile il verificarsi dell'attività batterica responsabile dei fenomeni putrefattivi.

   

La disidratazione del fango di supero può essere effettuata in vari modi, la maggior parte dei quali costosi e alla portata solo dei grandi impianti. Il modo più semplice è quello di lasciar semplicemente essiccare il fango all'aria. Sono richieste però notevoli superfici di terreno, possibilmente coperto, e non sono eliminati completamente i rischi igienici.

Questo sistema è quindi praticabile solo nei piccoli impianti. Più sicuro ed affidabile è il metodo adottato nell'impianto GOST che consiste in un processo di disidratazione meccanica per filtrazione
in appositi sacchi drenanti, per effetto della semplice pressione idrostatica del liquido.

 Dopo una prima filtrazione grossolana in cui l'acqua che percola all'esterno dei sacchi viene raccolta e rinviata in testa all'impianto (essendo molto inquinata), i sacchi vengono staccati, chiusi e messi a stoccare in un luogo asciutto e riparato dalla pioggia.

Con il tempo in questo modo si completa il processo di disidratazione del fango per semplice evaporazione naturale, finchè questo assume la consistenza di un terriccio asciutto friabile a cui corrisponde una umidità del 50-60% o anche meno.


Nell'impianto GOST il trattamento del fango di supero avviene in automatico. La frequenza del prelievo può variare nel tempo come conseguenza di variazioni nelle condizioni operative (clima, temperatura, composizione scarico,…) e può quindi essere necessario provvedere di tanto in tanto ad un suo aggiustamento in modo da mantenere la voluta concentrazione di fango nella vasca di areazione.


Lo scarico del fango dal sedimentatore nei sacchi filtranti avviene semplicemente sfruttando il battente idrostatico attraverso la valvola di scarico. 

  • Costi di esercizio
La voce che più incide sugli impianti a fanghi attivi è sicuramente il consumo di energetico per il funzionamento delle apparecchiature incaricate di fornire aria nella vasca di ossidazione.

Nel nostro caso il sistema è costituito da giranti centrifughe che alimentano aria ad appositi diffusori porosi posti sul fondo della vasca o ad una profondità intermedia. Questo rappresenta il metodo più economico per i piccoli impianti.

Nei modelli di dimensioni superiori, dove si hanno considerevoli profondità della vasca di areazione, possiamo ricorrere all'insufflazione di aria compressa mediante compressori volumetrici, sistema che in questi casi diventa più conveniente del precedente.

Esistono altri sistemi comunemente usati per l'areazione delle vasche a fanghi attivi (areatori meccanici superficiali, turbine sommerse più aria compressa,…),ma in tutti i casi la richiesta di energia elettrica si aggira su valori simili, pari a 0,5-1 KWh di energia consumata per ogni kg di ossigeno disciolto fornito alla miscela in areazione

Considerando che un kg di ossigeno fornito realizza l'abbattimento di 0,8-1,2 kg di BOD5  e che una tale quantità di BOD5 è contenuta in 1000-4000 litri di liquame di scarico civile (a seconda del grado di inquinamento), possiamo concludere che con 1 KWh di energia elettrica si riescono a trattare dai 1000 agli 8000 litri di liquame, che ai prezzi correnti dell'energia elettrica si traducono in 0,03-0,2 € per litro trattato. In altri termini questo significa una spesa di 0,8 - 1 € per abitante equivalente per giorno.

Gli altri costi dell'impianto sono nettamente inferiori. Le altre due grosse operazioni richiedono energia elettrica sono, come abbiamo visto, il sollevamento iniziale e il ricircolo del fango. Si possono quantificare in 0,2-0,3 € per abitante al giorno ciascuna.

Trascurabile rispetto alle altre richieste di energia elettrica il fabbisogno per le apparecchiature preposte al trattamento del fango di supero: agitatore elettromeccanico, pompe e coclee dosatrici, pompe in movimentazione.


Impianto biologico




VANTAGGI DEL SISTEMA BIOLOGICO GOST

    • Installazione semplice e rapida: l'unica opera architettonica richiesta all'utente è una base di appoggio; servono inoltre una vasca che funga da pozzetto di omogeneizzazione e l'alimentazione elettrica. Per la messa in opera sono sufficienti circa 2 giorni lavorativi.


    • Risparmio energetico
: il nostro impianto ha un basso assorbimento elettrico
 

    • Trattamento completo del refluo: il nostro impianto è in grado di effettuare un trattamento completo del refluo, senza necessità di processi preliminari, da cui si ottiene una separazione totale di olii, sabbia, acqua depurata, fanghi di depurazione disidratati.


   Trattamento dei fanghi di depurazione: il nostro impianto è completo di una sezione automatica per il trattamento ed estrazione dei fanghi di depurazione. (Parte rappresentata in verde nello schema sopra).

    • Componenti opzionali: l'impianto biologico G.O.S.T. può essere dotato di vasca Imhoff (parte rossa nello schema); inoltre il complesso può essere totalmente computerizzato con controllo, a mezzo linea telefonica, con settore manutenzione.


 

TUTTE QUESTE CARATTERISTICHE RENDONO L´IMPIANTO PARTICOLARMENTE ADATTO PER IL TRATTAMENTO DI REFLUI DI ORIGINE INDUSTRIALE QUALE QUELLO PROVENIENTE DA SETTORI COME OFFICINE, STAZIONI DI SERVIZIO, CONCERIE ETC.


Tabelle biologico




  • Scheda tecnica sistema biologico circolare
  • Scheda tecnica sistema biologico in batteria
  • Scheda tecnica sistema biologico con vasche Imhoff
  • Scheda tecnica sistema biologico senza vasche Imhoff
  • Scheda tecnica modulo tecnologico biologico
  • Scheda tecnica sistema biologico seminterrato


  • Impianti in opera

    Settori di applicazione



    Galleria Foto

    Galleria Video

    GOST Srl - Via Feliciano Ricci, 17 - 06034 FOLIGNO (PG) - P. IVA 02265650545 - Tel. 0742.21719/0742.24651 - Cell. 335.8400788