Come si depurano le acque di scarico

Il processo di trattamento delle acque reflue, definito anche come depurazione, ha lo scopo di dividere il flusso di acqua di scarico in uscita dalla fabbrica in un refluo non inquinante e in fango.

Il risultato finale è ottenere un prodotto idoneo per lo scarico sul terreno, in mare o nelle fognature, senza arrecare alcun danno ambientale e come previsto dalla normativa vigente.

Il ciclo della depurazione è il risultato di una combinazione di processi di natura chimica, fisica e biologica.

 

Caratteristiche dell’acqua di scarico o reflua

Le acque di scarico sono tutte quelle acque che hanno subito interventi dell’uomo e che quindi provengono da insediamenti di tipo domestico oppure industriale.

Si suddividono in tre tipologie, a seconda della loro origine:

  • acque domestiche;
  • acque industriali ossia derivanti da attività commerciali o produttive, comprese quelle derivanti da strutture mobili;
  • acque urbane, che si trovano cioè all’interno delle fognature pubbliche e dai depuratori cittadini.

Questa tipologia di acque di scarico contiene un quantitativo elevato e non sempre precisato di solidi di natura organica ed inorganica, che vanno rimossi o trattati prima dello scarico.

Queste sostanze possono essere sedimentabili (solide e quindi più pesanti dell’acqua) o al contrario non sedimentabili (disciolte o galleggianti nel liquido).

 

I processi di depurazione delle acque di scarico

In un impianto di depurazione delle acque reflue vengono trattati i liquami grezzi in diverse fasi a seconda della matrice da trattare:

  • Operazioni di grigliatura, dissabiatura, disoleatura che vengono utilizzate per rimuovere sostanze sedimentate.
  • Trattamento chimico che sfrutta alcuni principi chimico-fisici di alcuni prodotti come coagulanti e flocculanti in grado di far formare e agglomerare fiocchi di fango. Al termine di questo processo si avrà un fango filtrabile e un refluo liquido depurato.
  • Trattamento biologico che sfrutta i batteri che vanno ad eliminare le sostanze organiche che consumano ossigeno. Al termine di questo processo si avrà un fango filtrabile e un refluo con una carica di organico inferiore a quella di partenza
  • Trattamento effettuato per abbattere le sostanze ancora presenti dopo i primi due trattamenti e che consistono in assorbimento, filtrazione, defosfatazione, denitrificazione, sterilizzazione.
  • Infine, i fanghi prodotti durante le fasi di sedimentazione vengono trattati per ridurne il volume e quindi di eliminare l’elevata quantità di acqua in essi contenuta oltre che stabilizzare il materiale organico distruggendo gli organismi patogeni presenti, riducendo l’impatto ambientale.

I processi di trattamento dei fanghi sono di tipo:

  • chimico,
  • biologico,
  • fisico/termico con filtropressa

 

Processi chimici trattamento fanghi

Una determinata categoria di impianti di depurazione utilizza tecnologie chimiche per rimuovere gli elementi inquinanti sotto forma di fanghi, ottenendo acqua depurata scaricabile.

L’impiego dei reagenti chimici porta alla separazione di metalli (idrossidi e sali insolubili) presenti nelle acque di scarico e piovane.

Questi prodotti vengono usati nei processi di acidificazione, coagulazione, alcalinizzazione e flocculazione, che precedono la separazione dei fanghi dall’acqua e il successivo trattamento degli stessi.

Il ciclo si completa, poi, con un’ulteriore fase di filtrazione delle acque, prima dello scarico in fognatura.

 

Processi biologici trattamento fanghi

La depurazione biologica consiste nel riprodurre la demolizione delle sostanze di rifiuto da parte di microrganismi, come avviene in natura, in presenza o in assenza di ossigeno.

Gli impianti di depurazione biologica possono essere costruiti esclusivamente per operare in modalità aerobica, oppure, in alternativa, in modalità anaerobica:

  • i processi con impianti aerobici sono veloci nella loro efficacia, ma anche costosi a causa del continuo rifornimento di ossigeno che richiedono;
  • gli impianti anaerobici sono protetti dall’aria atmosferica e quindi hanno un maggiore costo iniziale e una gestione più complessa.

 

Filtropressa

La filtropressa è un macchinario che viene utilizzato per disidratare i fanghi mediante processi di “separazione”, per ridurre i costi di smaltimento dei fanghi riducendone il volume

Nella filtropressione viene ridotto il volume dei liquidi che presentano solidi in sospensione attraverso una serie di piastre alternate a tele, che, aderendo l’una all’altra, formano delle camere, in cui si deposita il fango disidratato, che viene pompato ad elevate pressioni dentro il filtro. La parte liquida che ne risulta può essere ri-circolata nello stadio precedente o scaricata a seconda del processo.

 

I prodotti chimici utilizzati nella depurazione dell’acqua di scarico

Per rispettare le normative vigenti in termini di acqua di scarico o per ottenere un fango con determinate caratteristiche, si possono utilizzare prodotti ad hoc da abbinare agli impianti.

 

Prodotti coagulanti

La coagulazione è necessaria per rimuovere il materiale organico che rende torbida l’acqua. Il processo consiste in una miscelazione con un agente coagulante.

Il prodotto agisce neutralizzando le cariche elettriche negative delle sostanze indesiderate che a causa di ciò non si eliminano con sedimentazione o filtrazione.

Il coagulante è un prodotto chimico a carica positiva composto da sali di alluminio o di ferro, polimeri o prodotti metallorganici che viene iniettato velocemente per poter disperderlo in tempi rapidi.

 

Processo di flocculazione

Scopo del processo di flocculazione è quello di fare aggregare le particelle delle sostanze in modo tale che poi sedimentino.

Al contrario del coagulante, il tutto avviene attraverso un processo lento e prolungato che fa collidere le particelle sospese, formando dei fiocchi.

 

Prodotti poliettroliti

Un polielettrolita è un polimero in cui un numero considerevole di unità ripetitive presentano un gruppo elettrolita. Questi gruppi si dissociano in soluzione acquosa, rendendo carichi i polimeri stessi.  (Fonte: Wikipedia)

Le proprietà dei polielettroliti sono perciò simili sia a quelli dei sali: le loro soluzioni conducono la corrente elettrica.

Diventano quindi efficaci come dei coadiuvanti dei processi di flocculazione nell’eliminazione di sostanze nelle acque reflue, agendo sulle particelle sospese, aumentandone la velocità di sedimentazione.

 

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