Epurare a apelor uzate

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Vedere aeriană a unei stații de purificare a apei.

Tratarea apelor uzate (sau purificarea apelor uzate ), în ingineria mediului și a chimiei , indică procesul de eliminare a contaminanților dintr-o apă uzată urbană sau industrială sau a unui efluent care a fost contaminat de poluanți organici și / sau anorganici .

Descriere

Multe activități umane conduc la producerea de deversări, numite ape uzate, care pentru a fi returnate în mediu trebuie supuse purificării, deoarece cantitatea de poluanți este mai mare decât capacitatea de autopurare a pământului , mării , râurilor și lacurilor . . Prin urmare, este necesar să se utilizeze sisteme de purificare a apelor uzate care simulează procesele biologice care apar în mod natural, făcându-le mai rapide datorită tehnologiei utilizate.

Tratamentul de purificare a apelor uzate urbane constă într-o succesiune de mai multe faze (sau procese) în timpul cărora substanțele nedorite sunt îndepărtate din apele reziduale, care sunt concentrate sub formă de nămol , dând naștere unui efluent final de o asemenea calitate încât să fie compatibil cu capacitatea de auto-purificare a corpului receptor (terestru, lac, râu sau mare prin conductă submarină sau țărm ) aleasă pentru deversare ^[1] , fără ca acesta să fie deteriorat (de exemplu din punctul de vedere al ecosistemului până la aferent) .

Ciclul de purificare constă dintr-o combinație de mai multe procese chimice , fizice și biologice . Nămolul provenit din ciclul de purificare este adesea contaminat cu substanțe toxice și, prin urmare, trebuie să fie supus unei serii de tratamente necesare pentru a-l face adecvat pentru eliminare, de exemplu în depozite speciale de deșeuri sau pentru reutilizare în agricultură așa cum este sau după compostare .

Tipul apelor uzate

Apă uzată înainte de tratare. Se poate observa turbiditatea ridicată a probei de apă prelevată, indicând o concentrație mare de solide în suspensie.

În instalațiile de purificare tradiționale, care deservesc unul sau mai multe centre urbane (plante de consorțiu), sunt de obicei tratate următoarele:

• ape uzate urbane sau deversări civile: acestea includ apele menajere menajere și, dacă canalizarea este de tip unitar, și așa-numita apă de scurgere. Apele de origine casnică sunt cele provenite din activități casnice și din deșeurile umane, acestea din urmă bogate în uree, grăsimi, proteine, celuloză etc. Apele de scurgere sunt cele care provin de la spălarea străzilor și a apei de ploaie. Acestea conțin, în concentrații diferite, aceleași substanțe prezente în apele uzate menajere, dar pot prezenta și o serie de micro-poluanți precum hidrocarburi, pesticide, detergenți, resturi de cauciuc etc. Una dintre caracteristicile principale ale apelor uzate urbane este biodegradabilitatea, ceea ce face posibilă purificarea acestora prin tratamente biologice.
• unele tipuri de ape uzate industriale : deversările industriale au o compoziție variabilă în funcție de originea lor. În instalațiile de purificare tradiționale, pot fi tratate numai acele ape uzate industriale care pot fi considerate comparabile din punct de vedere calitativ cu deșeurile menajere. Aceste deversări pot fi supuse unui tratament prealabil în companie, înainte de deversarea lor în canalizare, pentru a elimina substanțele incompatibile cu un proces de purificare biologică. De fapt, unele deversări industriale pot conține substanțe toxice sau substanțe susceptibile să perturbe evoluția biologică și, prin urmare, astfel încât să compromită tratamentul biologic care stă la baza sistemului tradițional de purificare. Celelalte deversări industriale pot fi de o natură încât să fie insensibile la tratamentele biologice, prin urmare ele trebuie tratate diferit direct la locul de producție.

Clasificarea solidelor de eliminat

Apele provenite din deversările urbane conțin o cantitate mare de solide organice și anorganice care trebuie îndepărtate prin intermediul tratamentului de purificare. Microorganismele aparțin și substanțelor organice.

Substanțele care trebuie eliminate pot fi împărțite în sedimentabile și nedimentabile. Primele substanțe sunt solide și mai grele decât apa și, prin urmare, se scufundă ușor până la fund, atunci când viteza de curgere este zero sau scade sub o anumită limită.
Substanțele nedimentabile parțial plutesc și parțial rămân în lichid: dizolvate sau în stare coloidală ; starea coloidală poate fi considerată o stare intermediară între cea a soluției și cea a suspensiei în sine.
Într-o descărcare cu rezistență medie, solidele totale (exprimate în mg / l) pot fi clasificate după cum urmează:

• solide suspendate: 30%; din care:
  • solide de decantare: 75% din care:
    • solide organice: 75%
    • solide anorganice: 25%
  • solide care nu se decantează: 25% din care:
    • solide organice: 75%
    • solide anorganice: 25%
• solide filtrabile: 70%
  • coloidal: din care 10%
    • solide organice: 80%
    • solide anorganice: 20%
  • dizolvat 90% din care:
    • solide organice: 35%
    • solide anorganice: 65%.

Instalatii de purificare

Imagine a unei stații de tratare a apelor uzate

Instalațiile de purificare constau dintr-o serie de artefacte (în general în beton armat ) și echipamente , fiecare cu funcții specifice, în care se efectuează purificarea evacuărilor civile și industriale.

Secțiuni ale plantei

De obicei, într-o stație de tratare a apelor uzate există două linii specifice:

• linia de apă;
• linia nămolului.

Canalizarea brută provenită din canalizare este tratată în conducta de apă și, de regulă, include trei etape, numite:

• pretratare : proces fizic utilizat pentru îndepărtarea substanțelor organice sedimentabile conținute în canalizare. Include screening-ul, sablarea, degresarea, sedimentarea primară;
• tratament biologic oxidativ : un proces biologic utilizat pentru îndepărtarea substanțelor organice sedimentabile și nesedimentabile conținute în canalizare. Include aerarea și sedimentarea secundară:
• tratamente suplimentare : acestea sunt toate acele tratamente efectuate în amonte sau în aval de oxidarea biologică, care permit obținerea unui rafinament suplimentar al gradului de purificare. Include tratamente speciale pentru descompunerea conținutului acelor substanțe care nu sunt eliminate în timpul primelor două tratamente.

În linia de nămol, nămolul este tratat (separat de apa uzată clarificată) în timpul fazelor de sedimentare prevăzute în linia de apă.
Scopul acestei linii este de a elimina cantitatea ridicată de apă conținută în nămol și de a reduce volumul acestuia, precum și de a stabiliza (face rezistent la putregai) materialul organic și de a distruge organismele patogene prezente, astfel încât să facă eliminarea finală mai puțin costisitoare și mai puțin dăunătoare pentru mediu.

Efluentul final tratat sau efluentul clarificat este transportat într-o conductă numită emisar , cu livrare finală către apele de suprafață (cursuri, mare etc.), incizii sau stratul de suprafață al solului (de exemplu, șanțuri de drenare ).
Efluentul final, dacă are anumite caracteristici, poate fi utilizat și pentru irigații sau în industrie.

Schema unei stații de epurare a apelor uzate.

Clasificarea proceselor

Tratamentele care se efectuează în interiorul unei instalații de purificare pot fi clasificate în:

• tratamente mecanice: se bazează pe acțiunea unor principii pur fizice sau mecanice; acest tip include operațiile preliminare pentru îndepărtarea solidelor nedizolvate; ^[2]
• tratamente chimice: se bazează pe adăugarea de substanțe specifice pentru efectuarea unor reacții chimice particulare; această categorie include reacții de neutralizare ^[2] (utilizate pentru reglarea pH - ului apei), adăugarea de substanțe pentru a facilita precipitațiile ^[2] și pentru dezinfectare ;
• tratamente biologice: se bazează pe procese biologice de către microorganisme prezente în apă; tratamentele efectuate pentru separarea solidelor dizolvate în apă aparțin acestei categorii. ^[2]

Pretratamente mecanice

Pre-tratamentele mecanice includ următoarele operații :

• screening / cernere
• sablare
• separarea uleiului
• egalizare și omogenizare
• sedimentare primară

Primele patru tratamente raportate (indispensabile) sunt furnizate în amonte de procesele efective de purificare și permit îndepărtarea materialelor și substanțelor care, prin natura și dimensiunea lor, riscă să deterioreze echipamentele din aval și să compromită eficiența etapelor ulterioare ale tratamentului.
În ceea ce privește ultimul tratament de pe listă, nu toate plantele includ colonul primar, chiar dacă prezența sa este preferabilă.

Gratar

Sistem de grătar

Screeningul este o operație de filtrare mecanică grosieră care are ca obiectiv reținerea solidelor grosiere nedimentabile (cârpe, plastic etc.) și a solidelor grosiere sedimentabile (pietriș etc.).

Acest pre-tratament este întotdeauna necesar, deoarece eliminarea selectivă a acestor materiale le împiedică să creeze acumulări și obstrucții în țevi, în rotorele pompei, pe arborele agitatorilor (mixerelor) și altele asemenea, precum și îmbunătățirea calității a nămolului produs de sistem.purificare mai ales dacă urmează a fi folosită în agricultură.

Grilele sunt instalate întotdeauna, cu o pantă 1: 3, în interiorul canalului de sosire a sistemului, alimentate de colectorul final al canalizării. Acest canal în corespondență cu rețeaua se lărgește cu o anumită rată, astfel încât viteza apei în aval, ținând seama de dimensiunea barelor, să rămână aproape de cea care apare în secțiunea din amonte de rețea.

Viteza de trecere a grătarului nu trebuie să fie prea mică pentru a favoriza sedimentarea în amonte, dar nu prea mare pentru a nu crește căderile de presiune - conform manualului Cremonese 0,6 m / s <V <0,9 m / s. De regulă, pentru a calcula lărgirea canalului lângă grilă, este necesar ca lungimea canalului, având în vedere interspațiile grilei, să fie echivalentă cu lungimea setată în timpul fazei de proporționare a canalului. Prin urmare, dacă:

• d este diametrul barei simple;
• L este lățimea canalului în amonte de grătar;
• s este trecerea clară între bară și bară;
• h înălțimea lichidului în canal;
• Qn este gama neagră

primesti:

• n numărul de bare care alcătuiesc grila cu următoarea relație: (n + 1) * s = L
• B lățimea compensării cu următoarea formulă B = (n + 1) * s + n * d
• V viteza prin bare cu următoarea formulă v = Qn / B * h <V

În funcție de distanța dintre bare, grilele sunt împărțite în:

• grosier - ampatament de 5 ÷ 10 cm;
• mediu - ampatament 2,5 ÷ 5 cm;
• subțire - distanță centrală de 1 ÷ 2,5 cm.

De regulă, prima fază a tratamentului preliminar implică un screening grosier urmat de un alt ecran mai fin. Pe baza sistemului de curățare, acestea sunt clasificate în loc de:

• manuale: utilizate în principal pentru rețele mari (plasate în capul canalelor de ocolire ) și pentru plante mici în care cantitatea de grigliabili solide este considerată neglijabilă și / sau când curățarea nu este prea grea;
• Mecanică: în toate celelalte cazuri.

Materialul ecranat este colectat într-un coș de gunoi și apoi trimis pentru eliminarea finală. În asociere cu rețeaua, pot fi utilizate tocătoarele care, după mărunțirea materialului ecranat, îl reintroduc în amonte de rețea.

Cernere

Funcționarea sitelor este similară cu cea a rețelelor, cu excepția dimensiunilor mai mici ale pasajelor libere care caracterizează în mod normal sitele. Pânzele filtrante sunt montate pe un cilindru rotativ.

Există două tipuri de site:

• cupă : apa uzată are o direcție coaxială către butelie. Solidele aderă la butelie și sunt îndepărtate prin jeturi de apă (ape uzate limpezite) care cad astfel într-un canal.
• tambur : apa uzată are o direcție ortogonală către cilindru. Solidele sunt reținute de suprafața exterioară a cilindrului. Curățarea are loc automat.

Sablare

Același subiect în detaliu: Sablarea .

Rezervor pentru îndepărtarea nisipului

Îndepărtarea nisipului este prevăzută în principal în cazul canalizărilor unitare (negru + apă de ploaie) pentru îndepărtarea solului și a altor materiale anorganice cu un diametru d> 0,2 mm prezent în suspensie în apele uzate (cum ar fi bucăți de sticlă și metal, pietricele și, în general, toate materialele grele și abrazive) care sunt transportate în canalizare, prin canalele de ploaie, împreună cu apa meteorică.

Sunt necesare pentru a evita probleme, cum ar fi abraziuni în echipamentele mecanice mobile (de exemplu, pompe), înfundarea conductelor și canalelor, acumulările în digestoare și în buncărele rezervoarelor de sedimentare etc. datorită prezenței nisipului în apele uzate.

Îndepărtarea nisipului are loc în rezervoare numite șlefuitoare în care forța gravitațională este exploatată pentru a elimina toate acele particule solide caracterizate printr-o greutate specifică mai mare decât cea a apei și astfel încât să se depună pe fundul rezervorului în timpuri acceptabile.

Deoarece materialul care trebuie separat este de tip granular - adică se instalează fără a interfera cu celelalte particule și mișcarea fluidului este laminară - viteza de sedimentare a particulelor este reglată în prima aproximare de legea lui Stokes .

Această lege presupune că particulele au o formă sferică în care lichidul este în repaus și este la o temperatură constantă și că mișcarea descendentă a particulei nu este influențată de prezența altor particule sau de pereții containerului.

Capcanele de nisip constau din rezervoare din beton armat traversate (orizontal și / sau vertical) de canalizare la o viteză care să determine decantarea materialelor solide târâte în suspensie sau prin transportul fundului.

Funcționalitatea unei capcane de nisip este legată de capacitatea de a permite sedimentarea materialelor inerte cu un diametru mai mare decât anumite valori, ceea ce practica indică în 0,2-2,5 mm și limitează întinderea substanțelor organice care inevitabil împreună cu acestea laudă.

Capcanele tradiționale pentru nisip sunt canalele în care curge canalizarea cu un flux orizontal. Îi mai poți găsi în vreo plantă veche. Acestea sunt întotdeauna realizate cu unități în paralel cu o funcționare alternativă, astfel încât șlefuirea să nu fie niciodată întreruptă.

Pe fundul rezervoarelor există un jgheab în care se acumulează materialele sedimentate care sunt îndepărtate cu o unitate de curățare mecanică (pentru sisteme mari) sau manuală (pentru sisteme mici) cu lopată simplă sau cu jeturi de apă care împing materialele în transversal canale.de la care sunt apoi transportate în puțuri laterale de colectare. Rezervoarele au un plan dreptunghiular cu o lungime de 15-20 de ori adâncimea curentului. Au secțiune transversală trapezoidală, dreptunghiulară sau mai complexă.

Aceste rezervoare trebuie să fie proporționate în așa fel încât în ​​interiorul lor fluxul fluidului, pentru orice valoare a debitului, să aibă o viteză medie cuprinsă între 20-30 cm / s, deoarece pentru aceste valori ale vitezei s-a constatat că cantitatea de materii organice și materiale inerte pe care o decantează este conținută în limite acceptabile.

În cazul debitului de admisie variabil, pentru a menține viteza de curgere constantă, adesea în aval de capcana de nisip, se creează o îngustare ( modelator ridicat sau contor de venturi pentru conducte ) cu o formă adecvată care poate fi, de asemenea, utilizată pentru a măsura debitul sau este folosit în amonte un rezervor de egalizare care returnează un debit constant.

Capcana de nisip cu canal are dezavantajul de a avea dimensiuni adesea prea voluminoase; de aceea, la plantele moderne, se folosesc capcane de nisip cu plan circular cu fundul buncărului, cu spațiu mai redus și configurate astfel încât să creeze curenți transversali secundari (elicoidali, toroidali) care, suprapunând fluxul principal, favorizează concentrarea și selectarea materialelor sedimentate.

Dezolierea

Separator apă-ulei de tip API

Deuleiere sau degresare este introdus în ciclul de purificare, în aval de rețele și separatoarele de nisip, atunci când se constată că uleiurile și grăsimile sunt prezente în apele uzate în cantități care să influențeze negativ tratamentele ulterioare, în special cu referire la tratamente biologice.

De fapt, substanțele uleioase tind să îmbrace materialele biologice cu un voal subțire, prevenind astfel contactul lor cu O ₂ și, prin urmare, limitând oxidarea lor.

Uneori, dezolierea are scopul de a recupera uleiurile și grăsimile prezente în apele uzate pentru a le reutiliza. La plantele obișnuite, cantitățile modeste de grăsimi și uleiuri sunt în mare parte reținute de protecțiile din spumă care sunt aranjate la intrarea în rezervoarele primare de sedimentare, din care sunt apoi îndepărtate din când în când împreună cu alte materiale solide ușoare, care au accidental au trecut prin cele anterioare. pretratamente, folosind skimmers.

Tratamentul de dezoliere se bazează pe greutatea specifică mai mică a grăsimilor și uleiurilor în comparație cu apa, ceea ce le permite să se ridice la suprafață.

Dezolierea are loc în bazine deschise cu secțiune dreptunghiulară sau trapezoid inversat. Aerul comprimat este suflat din fundul rezervoarelor prin difuzoare poroase. Aerul suflat formează un fel de emulsie cu substanțele grase prezente în canalizare favorizând eliminarea lor la suprafață. Grăsimile emulsionate împinse spre capătul rezervorului sunt eliminate manual (sisteme mici) sau cu dispozitive mecanice, descărcându-le la intervale într-un puț special de colectare. Cu dezolierea, canalizarea suferă și pre-aerare.

Egalizarea și omogenizarea

Dacă la intrarea în stația de purificare există un debit variabil și / sau o sarcină poluantă, canalizarea poate fi supusă unui tratament de:

• egalizare la nivel de vârfuri de debit;
• omogenizare pentru nivelarea vârfurilor de poluare,

pentru a garanta tratamentele de purificare ulterioare o canalizare cu un debit suficient de constant și o sarcină organică mai ales atunci când procesele biologice sunt sensibile la variabilitatea concentrației de DBO ₅ . În acest caz, canalizarea este făcută să curgă într-un rezervor, din beton armat , cu o capacitate de a garanta amortizarea vârfurilor de sarcină hidraulică și organică.

Acest rezervor este plasat în aval de toate celelalte pretratamente, deoarece acestea nu sunt afectate în mod semnificativ de variabilitatea atât a sarcinii hidraulice, cât și a sarcinii organice.

Rezervorul de acumulare este dimensionat pentru a garanta canalizării un timp de ședere adecvat. În timp ce sunt staționate în rezervor, apele uzate sunt supuse unui tratament puternic de agitație, care garantează omogenizarea canalizării și aerarea, pentru a preveni stabilirea condițiilor septice. Rezervorul de egalizare poate acționa și ca o capcană de nisip, de fapt, insuflarea unei cantități mici de aer, pe lângă generarea unui amestec suficient pentru a preveni depunerea substanțelor organice suspendate în canalizare, este totuși de natură să permită sedimentarea a nisipurilor. Rezervoarele de egalizare și omogenizare pot fi amplasate:

• de-a lungul liniei de curgere a apelor uzate și apoi alimentată cu întregul debit care trebuie tratat;
• offline pentru a primi doar rata care depășește debitul maxim care poate fi tratat de sistem. În acest caz, un deversor de dimensiuni adecvate este plasat de-a lungul liniei de curgere a apelor uzate.

Aproape întotdeauna în ambele cazuri este necesar să ridicați canalizarea acumulată prin intermediul pompelor către fazele de tratament ulterioare.

Sedimentare primară

Rezervor de sedimentare.

Diagrama unui rezervor de decantare în plan circular.

Sedimentarea primară constă din rezervoare în care se efectuează decantarea pentru separarea solidelor suspendate sedimentabile (SSS) obținându-se o reducere a DBO _{5 în} jur de 30% ^[3] , îndepărtarea restului de 70% este lăsată la tratamentul biologic ulterior.

Deoarece în această fază este tratat un material de tip granular, adică particula se instalează fără a interfera cu celelalte particule, viteza de sedimentare a materialului respectă, cu o aproximare corectă , Legea lui Stokes și teoria lui Hazen.

Rezervoarele de sedimentare sunt de obicei superficiale și în orice caz nu mai puțin de 1,80 m pentru a împiedica vântul să ridice nămolul deja depus.

Rezervoarele nu trebuie să fie prea scurte, pentru a nu provoca un scurtcircuit între intrarea și ieșirea din canalizare (adică evitați ca o parte a canalizării să facă o cale în interiorul rezervorului diferită de cea prevăzută teoretic cu o reducere a timpului eficientă permanență), nici prea larg pentru a nu favoriza formarea spațiilor moarte la colțuri (cu declanșatorul fenomenelor putrefactive).

Rezervoarele sunt dimensionate pentru a garanta un timp de ședere (sau un timp de reținere T) a canalizării între 1 și 3 ore (în general, valorile sunt presupuse a fi în jur de 2 ore); astfel de perioade de detenție nu trebuie să fie mai mici de 20 de minute pentru canalizările mixte, în caz de ploaie (de regulă, acesta este considerat egal cu 50 de minute).

S-a fixat o sarcină hidraulică de suprafață (C _este ) între 0,8 m ³ / (m ² .h) și 2,5 m ³ / (m ² .h) - valoarea maximă trebuie utilizată în cazul canalizărilor mixte în caz de ploaie -;

rețineți debitul mediu ^[4] negru pe oră (sau vreme uscată pentru canalizare mixtă): Q _mn (m ³ / h) Am:

• suprafața totală a coloniștilor primari: S = Q _mn / C _este (m ² ).
• volumul total al coloniștilor primari: V = Q _mn * T (m ³ )

De regulă, sunt prevăzute mai multe tancuri pentru a garanta continuitatea serviciului; pentru care este prevăzut un număr n de tancuri, acestea trebuie să aibă o suprafață S _n = S / _n și un volum V _n = V / n.
Rezervoarele pot fi debit orizontal și plan dreptunghiular sau debit radial sau plan radial / vertical și circular.

Pentru a evita dezavantajele menționate anterior, se presupune un raport b / L între 1/3 și 1/5 pentru fiecare rezervor pentru rezervoarele cu flux orizontal. Folosind un raport b / L = 1/3 obținem:

• b = √ (S _n / 3) ≅ b ₀ (valoare rotunjită)
• L ₀ = 3 * b ₀
• h = V _n / (b ₀ * L ₀ ) ≅ h ₀ care trebuie în orice caz să fie ≤ aproximativ 2 m.

În tancurile cu secțiune circulară, este necesar să se procedeze luând în considerare eventual un diametru ≤ 20 m. În rezervoarele circulare, canalizarea brută intră în centrul rezervorului și, după trecerea unui deflector, efluentul clarificat iese trecând printr-un dig perimetral și colectând într-un canal continuă spre tratamentul biologic.

Rezervoarele sunt echipate cu dispozitive automate pentru colectarea și evacuarea nămolului.

În rezervoarele dreptunghiulare aceste dispozitive pot fi constituite dintr-o punte mobilă care poartă brațe articulate lungi pe care sunt fixați colectoarele.
Acestea sunt ținute în contact cu fundul când puntea se deplasează spre buncărul de colectare a nămolului situat în partea de jos a rezervorului și se ridică spre suprafață atunci când puntea se mișcă în direcția opusă.

În cazul rezervoarelor circulare, puntea se rotește pe un știft central și pe un ghid circular periferic. Colectoarele fixate pe punte mătură fundul și transportă nămolul către fântâna centrală de colectare din care este aspirat și trimis digestoarelor.

Tratament oxidativ biologic

Tratamentul oxidativ biologic constă în biodegradarea de către microorganisme a tuturor substanțelor organice prezente în apa de purificat, până când acestea sunt transformate în substanțe mai simple și inofensive din punct de vedere al mediului.

Acest tratament nu este altceva decât o extensie a autopurificării care are loc spontan în cursurile de apă, ^[2] acționate, în cazul stației de epurare, într-un mediu în care anumite condiții optime sunt menținute artificial pentru a se concentra și a accelera procesul în curs.

Pentru oxidarea biologică pot fi utilizate mai multe tehnici, printre care cele mai tradiționale sunt:

• sisteme de pat de percolare (sau filtre de percolare);
• plante de nămol activat (sau nămol biologic): în prezent cel mai utilizat sistem datorită eficienței sale ridicate (> 90% reducerea DBO ).

Pat percolant.

Plantele de nămol activ sunt de departe cele mai utilizate și sunt mai eficiente decât sistemele cu pat de percolare.
În locul tratamentului tradițional oxidativ cu nămol activat (pentru a depăși unele dintre problemele sale), au loc și următoarele:

• Tehnologii MBR .
• plantele MBBR
• sisteme de discuri biologice
• plante biologice cu pat percolant aerobic cu flux natural.

Plante de nămol activate

Plantă de nămol activată cu micro-bule

Rezervorul de oxidare sau aerare sau rezervorul de nămol activat este rezervorul fundamental al purificării biologice, unde microorganismele care oxidează și degradează substanța organică sunt prezente în fulgii de noroi care sunt suspendați în această soluție noroioasă care este oxigenată continuu și amestecată de fluxul de aer sau oxigen provenind de la dozatoare amplasate pe fundul rezervorului. După un anumit timp în acest rezervor, potrivit pentru degradarea substanțelor organice și pentru nitrificarea ionului de amoniu în nitrat, nămolul este trimis către un sedimentator secundar ^[5] care separă nămolul activat (care conține microorganismele care efectuează purificarea biologice) din apele uzate clarificate sau din apa care a suferit procesul de purificare biologică.

Faza oxidativă

Este faza fundamentală a purificării care exploatează capacitatea unor populații de microorganisme aerobe, conținute în mod natural în apele uzate, de a utiliza contaminantul organic pentru propriul metabolism.

Acest tratament are loc în rezervorul (sau rezervoarele) de oxidare și necesită o aerare abundentă, deoarece bacteriile prezente în apele uzate în sine au nevoie de oxigen pentru a degrada substanța organică biodegradabilă prezentă și cu cât este mai mare sarcina organică, cu atât este mai mare cererea de oxigen de către bacteriile aerobe. .

Solubilitatea oxigenului în apă este relativ scăzută (la 20 ° C 9,1 mg de O ₂ într-un litru de apă). Oxigenul este consumat rapid datorită încărcăturii organice mari și este necesar să vă asigurați în permanență că apele uzate sunt suficient de oxigenate.

Aerarea nămolului ^{[6] se} poate face prin:

• ventilatie mecanica
• suflare de aer
• insuflarea oxigenului.

Unele specii de microorganisme prezente în mod obișnuit în nămolul activat.

În această fază au loc numeroase reacții de biodegradare a materiei organice biodegradabile, unde substanțele organice complexe sunt transformate în substanțe anorganice mai simple, precum: CO ₂ , H ₂ O, NH ₄ ⁺ , NO ₂ ^- NO ₃ ^- .

Bacteriile sunt selectate în mod natural de condițiile mediului în care se găsesc, astfel încât în ​​medii cu o concentrație mare de proteine ​​vom avea genuri de Alcaligens, Flavobacterium, Bacillus, în medii bogate în carbohidrați vom găsi Pseudomonas, iar la un nivel scăzut concentrații de O ₂ și substanțe organice vom avea Nitrosomonas și Nitrobacter.

Parte della degradazione si verifica nel fango attivo dove si ha una demolizione catalitica operata da esoenzimi su molecole organiche polimeriche a cui segue un loro utilizzo a fini energetici.

La turbolenza interna del refluo dovuta all'ossigenazione della vasca non deve superare un certo livello per evitare la distruzione dei fiocchi di fango e la conseguente morte dei microrganismi che lo abitano. In pratica, bisogna cercare il più possibile di ossigenare la vasca di ossidazione cercando, però, allo stesso tempo di non distruggere i fiocchi di fango ei microorganismi presenti al loro interno.

Per assicurare il buon funzionamento del processo, nella vasca di ossidazione si devono avere e mantenere i seguenti parametri: pH abbastanza neutro tra 6 e 8, una concentrazione di O ₂ disciolto maggiore di 2 mg/le temperature comprese tra 25 °C e 32 °C, evitando di farle scendere troppo durante l'inverno.

È molto importante tenere presente che nella vasca di ossidazione il liquame è mescolato (tramite l'agitazione meccanica o tramite insufflazione di aria o tramite l'insufflazione di O ₂ ) e quindi nella vasca di ossidazione non avviene una decisa sedimentazione di fango che avviene, invece, successivamente, nel sedimentatore secondario.

Sedimentazione secondaria

Vasca di sedimentazione secondaria

La sedimentazione secondaria segue la fase ossidativa e ha il compito di separare i fanghi biologici dal resto del refluo chiarificato o trattato. Infatti, dopo un tempo opportuno di permanenza nella vasca di ossidazione, i fanghi biologici o attivi passano al sedimentatore secondario dove, sedimentando, si separano dal refluo trattato o chiarificato.

Sul fondo del sedimentatore secondario si accumulano i fanghi biologici sedimentati, mentre il refluo chiarificato (cioè l'acqua trattata, più chiara) si trova in vicinanza del pelo libero .

I fanghi secondari o biologici sono diversi dai fanghi primari i quali vengono separati dal liquame grezzo senza subire alcuna trasformazione da parte dei batteri.
Poiché il fango biologico, composto fondamentalmente da biomassa batterica, è un fango di tipo fioccoso (il fiocco di fango è filamentoso e pertanto sedimenta interferendo con gli altri fiocchi), la sua velocità di sedimentazione non obbedisce alla Legge di Stokes .

I fanghi secondari sono costituiti principalmente da biomassa ^[7] e sono formati da:

• solidi sospesi sedimentabili (SSS) sfuggiti alla sedimentazione primaria (i decantatori primari non hanno mai un rendimento del 100%);
• solidi sospesi non sedimentabili (SSNS) e non biodegradabili: cioè quelle sostanze che non vengono attaccate dai batteri ma rimangono comunque incorporate nella biomassa;
• solidi sospesi non sedimentabili (SSNS) biodegradabili: cioè quelle sostanze colloidali che vengono attaccate dai batteri e da questi trasformate in biomassa;
• solidi disciolti (SDV) biodegradabili: cioè quelle sostanze disciolte che vengono attaccate dai batteri e da questi trasformate in biomassa.

Il refluo chiarificato o trattato (linea acque) verrà avviato a ulteriori trattamenti come la denitrificazione, la defosfatazione e la disinfezione.

Il fango biologico sedimentato (linea fanghi) può intraprendere varie strade: può essere pompato nuovamente nella vasca di ossidazione, può essere pompato in parte nel primo sedimentatore per migliorare le caratteristiche dei fanghi primari, può essere pompato nella vasca di denitrificazione, può essere pompato nella vasca di defosfatazione, può subire l'ispessimento, la digestione, e altri trattamenti finalizzati allo smaltimento a norma di legge.

Ulteriori trattamenti

Sebbene la maggior parte di questi trattamenti non costituiscano "il cuore" dell'impianto di trattamento (come l'ossidazione biologica effettuata nella vasca ossidativa o vasca di aerazione) sono importantissimi e permettono una depurazione ancora più efficace e spinta, in quanto questi trattamenti, a monte della vasca di ossidazione, migliorano le caratteristiche del fango biologico con il conseguente aumento della resa dell'ossidazione biologica, ea valle del processo ossidativo migliorano:

1) l'acqua chiarificata (che verrà scaricata nel corpo recettore dopo aver subito tutti i dovuti trattamenti)
2) il fango biologico (che viene ricircolato in parte nella vasca di prima sedimentazione, in parte nella vasca di ossidazione, e in parte smaltito dopo opportuni trattamenti).

Fanno parte di questa fase:

• trattamenti chimico-fisici (chiariflocculazione)
• trattamenti meccanici (filtrazione su carboni attivi o su filtri a sabbia )
• trattamenti biologico-naturali ( fitodepurazione , lagunaggio )
• trattamenti biologici ( nitrificazione , denitrificazione e defosfatazione )
• trattamenti di disinfezione.

Per aiutare la sedimentazione viene effettuato un trattamento chimico-fisico di flocculazione che può essere effettuato nel sedimentatore primario, nel secondario o in tutti e due.
Se sono presenti, nel refluo da trattare, discrete quantità di composti azotati che possono causare l' eutrofizzazione e l'anossia del corpo idrico ricettore con la conseguente morìa della fauna acquatica si procede alla denitrificazione che viene svolta nella vasca di denitrificazione, nel nostro esempio, a monte della vasca di ossidazione. I fosfati subiranno un trattamento di defosfatazione nella vasca di rilascio del fosforo. Per esempio l'acqua chiarificata del sedimentatore secondario e quindi lo scarico finale deve subire un trattamento di disinfezione.

Alcuni di questi trattamenti opportunamente organizzati possono essere utilizzati come veri e propri processi depurativi, come ad esempio la chiariflocculazione, la fitodepurazione e il lagunaggio.

Chiariflocculazione

Vasche di flocculazione svuotate per le operazioni di manutenzione. Sono visibili gli agitatori.

La chiariflocculazione consiste principalmente nella precipitazione di sostanze sospese non sedimentabili (e, se presenti in soluzione, anche le sostanze sedimentabili) che durante questo processo formano via via aggregati di maggiori dimensioni e di peso fino a costituire un precipitato che si deposita sul fondo del contenitore o della vasca utilizzati per questo trattamento.

Questo processo permette, a seconda di come viene eseguito: chiarificazione delle acque trattate, precipitazione di alcuni metalli, riduzione di COD e BOD, defosfatazione (rimozione del fosforo), rimozione di oli e grassi (infatti, attraverso questo processo vengono rotte le emulsioni oleose disciolte nell'acqua da trattare consentendo il loro ritorno in superficie per poi effettuarne la disoleatura).

Questo trattamento può essere effettuato a monte dell'ossidazione biologica e/o sull'effluente dell'ossidazione biologica.

Abbattimento dell'azoto totale

Lo stesso argomento in dettaglio: Ciclo dell'azoto .

L'azoto nelle acque di scarico può essere presente in diverse forme:

• azoto organico;
• azoto ammoniacale;
• azoto nitroso;
• azoto nitrico.

Le determinazioni del tenore di azoto (in termini di azoto ammoniacale e di azoto organico) si basano sul Metodo Kjeldahl (TKN).
L'eliminazione dei composti azotati dai reflui avviene mediante due fasi:

• la nitrificazione;
• la denitrificazione.

Nei reflui in arrivo nell'impianto, una buona parte della sostanze organiche a base d'azoto se completamente biodegradata si trova sotto forma di ammonio NH ₄ ⁺ , mentre ai fini della denitrificazione servono soprattutto i nitrati NO ₃ ^- .
Pertanto per attuare la rimozione completa delle sostanze azotate è necessario preventivamente effettuare una nitrificazione (che avviene principalmente nella vasca di aerazione) mediante la quale, in condizioni aerobie e in presenza di O ₂ avviene l'ossidazione biologica di NH ₄ ⁺ a NO ₂ ^- (nitrito) e di NO ₂ ^- a NO ₃ ^- (nitrato).
Successivamente, nella vasca non ossigenata o anossica di denitrificazione, i nitrati NO ₃ ^- vengono convertiti in azoto molecolare gassoso N ₂ dai batteri anaerobi.

Nitrificazione

La nitrificazione può essere attuata nella vasca di ossidazione o aerazione o vasca dei fanghi attivi . Viene attuata da batteri autotrofi litotrofi aerobici (sono circa il 4% dei batteri totali presenti nel fango) capaci di utilizzare, per la sintesi cellulare, carbonio inorganico (CO ₂ ) e di trarre l'energia necessaria alla crescita e al metabolismo dall'ossidazione di NH ₄ ⁺ a NO ₂ ^- (nitrito) e di NO ₂ ^- a NO ₃ ^- (nitrato), secondo il seguente processo:

• si ha nitrosazione a opera di Nitrosomonas sp. che può ossidare l'ammonio a nitrito: NH ₄ ⁺ + 3/2O ₂ → NO ₂ ^- +2H ⁺ +H ₂ O, ma non può completare l'ossidazione a nitrato;
• segue la nitricazione a opera di Nitrobacter sp. che ossida il nitrito a nitrato: NO ₂ ^- +1/2O ₂ → NO ₃ ^- .

I Nitrosomonas ei Nitrobacter sono caratterizzati da una velocità di crescita notevolmente inferiore ai batteri chemioeterotrofi che operano la principale ossidazione delle sostanze organiche, pertanto sono poco presenti in un fango che presenta un'età non sufficientemente alta, infatti se non si permette a questi batteri di permanere per un certo periodo di tempo relativamente lungo nel fango essi verranno continuamente dilavati con i fanghi di supero e non avranno modo di operare le loro reazioni.

La velocità di nitrificazione dipende dall'O ₂ disciolto, mentre la velocità di crescita dei batteri dipende dal pH dell'acqua il quale, per consentire le condizioni ottimali di crescita a entrambi i microrganismi, deve rimanere possibilmente tra 7 e 8.

La temperatura ottimale della nitrificazione varia tra 25-32 °C.

In queste reazioni si hanno delle condizioni rigorose e molto restrittive, al di fuori delle quali le reazioni procedono scarsamente, quindi non è semplice ottenere una discreta o buona nitrificazione.

A questo punto, l'acqua in uscita dal reattore aerobico, dove è avvenuta l'ossidazione delle sostanze organiche e la nitrificazione, viene messa in ricircolo e viene pompata a monte nella vasca anossica di denitrificazione. L'azoto residuo in uscita dall'impianto è relativo a: NO ₃ ^- non inviato con ricircoli alla denitrificazione, alla frazione di N non nitrificata, alla frazione N disciolto o legato a solidi sospesi.

Esistono diversi altri processi di abbattimento dell'azoto quali:

• * il processo Wuhrmann dove il reattore anossico è posto a valle di quello aerobico;
• * il processo Bardempho dove i reattori sono disposti in quest'ordine: anossico - aerobico - anossico - aerobico.

Denitrificazione

La denitrificazione è un processo di natura biologica attuato da alcuni batteri che consiste nella conversione dei nitrati NO ₃ ^- , in azoto gassoso N ₂ . ^[2] Tale processo avviene in condizioni "anossiche", ^[2] cioè in assenza di ossigeno disciolto in acqua. ^[8]

Durante tale processo, il nitrato NO ₃ ^- funge da accettore di elettroni, ossidando sostanze organiche (CHO) _n , producendo così azoto molecolare N ₂ , anidride carbonica CO ₂ e acqua H ₂ O.
In particolare le reazioni che avvengono durante tale processo sono le seguenti:

Molte di tali reazioni hanno luogo nel periplasma poiché si ha produzione di intermedi gassosi che interferirebbero con le attività cellulari.

I batteri responsabili della denitrificazione sono batteri eterotrofi anaerobi facoltativi (fra cui Pseudomonas aeruginosa , Pseudomonas denitrifcans , Paracoccus denitrificans , Thiobacillus denitrifcans ).

Essendo eterotrofi, tali batteri richiedono anche sostanze organiche per lo svolgimento del loro metabolismo: il carbonio organico deve fornire ben 5 moli di elettroni per mole di NO ₃ ^- . Di conseguenza il fango dove avviene la denitrificazione non deve essere un fango molto vecchio poiché in questo il carbonio organico sarebbe assente o presente in percentuali troppo esigue per poter far procedere la reazione di denitrificazione a partire dai nitrati.

Per questo motivo è preferibile avere una vasca di denitrificazione in testa oa monte della vasca di ossidazione il cui contenuto ricircola verso la vasca di denitrificazione. In questo modo la vasca di denitrificazione contiene sia il refluo che non ha ancora subìto l'ossidazione biologica (quindi contenente abbondanti quantità di carbonio organico), sia il refluo che ha subito l'ossidazione biologica (contenente quindi i nitrati da convertire in azoto) il quale viene fatto opportunamente ricircolare nella vasca denitrificante.

Comunque, anche se si ha la vasca di denitrificazione a valle della vasca di ossidazione di un processo ad esempio a basso carico (e quindi con un contenuto di carbonio organico esiguo), per fornire un idoneo quantitativo di carbonio organico ai batteri denitrificanti basta far circolare nella vasca di denitrificazione parte del liquame proveniente dal sedimentatore primario o che bypassa la vasca di ossidazione.

La miscela nitrificata proveniente dalla vasca di aerazione durante il "tragitto" perde velocemente l'ossigeno disciolto e quindi non "ossigena" significativamente la vasca anossica. È preferibile posizionare la vasca di denitrificazione a monte della vasca di aerazione ( processo Ludzak-Ettinger ) in modo da garantire liquami, provenienti dalle vasche di sedimentazione primaria, con la necessaria quantità di sostanza organica.

Defosfatazione

La presenza di una certa quantità di fosforo nelle acque reflue civili e industriali porta alla formazione di fenomeni di eutrofizzazione nel corpo ricettore. Attualmente le leggi italiane impongono come limite allo scarico del refluo che si immette in un corpo ricettore, una concentrazione di fosforo pari a 10 mg/l, come contemplato nell'allegato 5 della parte III alla tabella 3, del Decreto Legislativo del 3 aprile 2006 n.152 chiamato "Norme in materia ambientale".

Il fosforo può essere presente in più forme: inorganica come ortofosfato (PO ₄ ^3- ), fissato in strutture cristalline a base di Ca , Fe , Al , oppure organica sotto forma di acido umico , fulvico o fosfolipidi . Rispetto all'azoto, il fosforo ha l'inconveniente di non poter essere ridotto in forma gassosa e liberato nell'atmosfera.

La concentrazione di fosfati è funzione anche dell'età del fango trattato infatti a seguito della lisi cellulare rapida si ha rilascio di fosfato. In un impianto convenzionale a fanghi attivi si ha già una rimozione parziale del fosforo dal 20 al 30%, (per la riproduzione cellulare), ma con trattamenti specifici tale rimozione può arrivare a 90%.

L'eliminazione specifica del fosforo viene realizzata a seconda dei casi mediante un trattamento di tipo chimico-fisico di chiariflocculazione o mediante un trattamento di tipo biologico ( Biological Phosphorous Removal - BPR).

Defosfatazione chimica

È un trattamento di chiariflocculazione attraverso il quale si favorisce la precipitazione del fosforo soprattutto sotto forma di fosfati insolubili. Successivamente si sottopone il refluo trattato a una filtrazione (su sabbia, teli o su dischi).

A tal fine vengono usati:

• la calce spenta o idrossido di calcio Ca(OH) ₂ , la reazione base è:

10Ca(OH) ₂ + 6 PO ₄ ^3- ↔ Ca ₁₀ (PO ₄ ) ₆ (OH) ₂ + 8OH ^-

con produzione di Ca ₁₀ (PO ₄ ) ₆ (OH) ₂ insolubile

• solfato di alluminio Al ₂ (SO ₄ ) ₃ , cloruro di alluminio AlCl ₃ , o policloruri basici di alluminio Al _n (OH) _m Cl _3n-m le reazioni base sono:

Al ₂ (SO ₄ ) ₃ + 2PO ₄ ^3- ↔ 2AlPO ₄ + 3SO ₄ ^2-

AlCl ₃ + PO ₄ ^3- ↔ AlPO ₄ + 3Cl ^-

con produzione di AlPO ₄ insolubile

• solfato ferrico, o cloruro ferrico con aggiunta di calce spenta che incrementa il pH, le reazioni sono:

Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ + 2PO ₄ ^3- ↔ 2FePO ₄ + 3SO ₄ ^2-

FeCl ³ + PO ₄ ^3- ↔ FePO ₄ + 3Cl ^-

con produzione di FePO ₄ insolubile.

Il fosfato o meglio l'ortofosfato riportato nelle reazioni completamente deprotonato, si può trovare anche nelle seguenti forme protonate in dipendenza dal pH della soluzione come HPO ₄ ^2- , H ₂ PO ₄ ^2- , H ₃ PO ₄ . A un pH molto acido sarà presente soprattutto come acido ortofosforico H ₃ PO ₄ , ma verso un ph basico la forma prevalente sarà PO ₄ ^3- . Ogni reazione viene eseguita regolando opportunamente il pH in modo da ottenere la maggior quantità possibile di fosfati insolubili. Questo sistema ha però l'inconveniente di produrre una notevole quantità di precipitato o fango.

Defosfatazione biologica

Il sistema di defosforazione biologico , sfrutta l'intervento di batteri eterotrofi fosfo-accumulanti ( Phosphorus Accumulating Organisms - PAOs)) come Acinetobacter species che tendono naturalmente ad accumulare fosforo, sotto forma di polifosfati, ma che se sottoposti a stati alternati di stress aerobico-anaerobico, accumulano molto più fosforo del necessario.

L'abbattimento biologico dei fosfati organici consiste in due fasi distinte: una aerobica e l'altra anaerobica. Si parla di processo full stream o A/O (da Anaerobic-Oxic ) se l'intera portata viene sottoposta al ciclo aerobico/anaerobico in questo caso si ha un sistema di trattamento a doppio stadio biologico:

• il primo, in ambiente anaerobico, è condotto in un ABR ( Anaerobic Baffled Reactor ) costituito da tre comparti attraversati in serie dal liquame in trattamento dove avviene sia la separazione per gravità dei solidi sospesi sedimentabili di natura organica sia la degradazione anaerobica di una parte della sostanza organica più facilmente degradabile;
• il secondo, alimentato con l'effluente del primo stadio, è composto dall'unità di aerazione e dalla sedimentazione secondaria, utilizzate per sviluppare un processo a fanghi attivi mirato all'ossidazione combinata dell'azoto ammoniacale e del substrato organico.

Questo tipo di processo è finalizzato alla sola rimozione del fosforo.

Se a questo processo viene aggiunta una fase anossica, (A ² /O da Anaerobic-Anoxic-Oxic ) destinata alla denitrificazione, si può rimuovere contemporaneamente anche l'azoto.

Un processo di rimozione simultanea di azoto e fosforo è quello denominato Phoredox che è un processo di abbattimento di azoto tipo Bardenpho con un reattore anaerobico in testa. Se viene trattata in anaerobiosi soltanto una frazione dei fanghi di ricircolo si parla di processo side stream .

Nella fase anaerobica i batteri sfruttano, in mancanza d'O ₂ , la polifosfatochinasi come riserva energetica per produrre poli-idrossibutirrato (BHP) ma per fare questo degradano i polifosfati presenti nelle loro cellule rilasciando quindi nell'acqua ortofosfati. In questa fase vi è il rilascio del fosforo nell'acqua e l'accumulo di PHB.

Durante la fase aerobica, i batteri, sviluppano un enzima (la polifosfatochinasi ) che consente alle cellule di assumere gli ortofosfati presenti nell'acqua e rilasciati nella fase anaerobica in quantità molto superiore a quella necessaria come polifosfati, sotto forma di granuli di volutina , e allo stesso tempo per ricavare energia i batteri degradano il poli-idrossibutirrato (BHP). In questa fase vi è una riduzione di fosforo nell'acqua e un consumo di PHB.

I batteri si accumuleranno poi nel sedimentatore secondario con i fanghi e verranno inviati con i ricircoli alla vasca di rilascio dei fosfati.Gran parte dei fosfati in verità viene rimossa attraverso il fango di supero, che li contiene in percentuali del 3÷6% sul totale di materia secca. I principali vantaggi derivanti dalla rimozione biologica del fosforo sono ridotti costi e minore produzione di fango rispetto alla precipitazione chimica. L'abbattimento del fosforo può avvenire anche per mezzo di un trattamento di fitodepurazione .

Disinfezione

Lo stesso argomento in dettaglio: Potabilizzazione dell'acqua .

La disinfezione serve principalmente ad abbattere la presenza di tutti i patogeni nell'effluente depurato (batteri e altri microrganismi, funghi, virus, spore).
Può avvenire tramite:

• clorazione
• uso di acido peracetico
• ozonizzazione
• attinizzazione.

Clorazione

La clorazione è il procedimento più utilizzato per la depurazione microbiologica delle acque. Esso reagisce ossidando le sostanze organiche e inorganiche e inattivando i microrganismi.
Il cloro è il disinfettante più usato nei trattamenti di disinfezione. Esso può essere impiegato sotto forma di cloro molecolare liquido o gassoso Cl ₂ , ipoclorito di sodio NaClO, biossido di cloro ClO ₂ , cloroammine come NH ₂ Cl e NHCl ₂ . ^{[9] [10]} Il cloro può in presenza di ammoniaca dare origine a cloroammine primarie, secondarie o terziarie con efficacia germicida decrescente. La formazione di un tipo di ammine piuttosto che altre dipende dalla concentrazione di cloro molecolare: maggiore è questa, maggiore è la produzione di ammine terziarie con basso potere di disinfezione, in quanto queste si decompongono rapidamente.

Acido peracetico

L' acido peracetico CH ₃ COOOH, è un potente biocida che basa la sua azione sull'alterazione di strutture cellulari come enzimi e membrane. Viene prodotto per reazione fra perossido d'idrogeno e anidride acetica. È particolarmente instabile pertanto viene commercializzato in soluzioni al 5% o 15% pronto per essere solubilizzato nelle giuste quantità nelle acque da depurare.

Ozonizzazione

L' ozonizzazione è una tecnica di disinfezione delle acque che impiega ozono (O ₃ ) un gas prodotto mediante scariche elettriche ad alto voltaggio in una apposita camera nella quale viene fatto passare un flusso d'aria o di O ₂ : l'energia fornita consente a una parte delle molecole di O ₂ di essere scisse in due atomi di ossigeno detti radicali che sono particolarmente reattivi, secondo la reazione:

O ₂ + energia → 2O•

Ciascun radicale oltre che andare a ricostituire ossigeno molecolare O ₂ , potrà reagire con una molecola di O ₂ per dare ozono O ₃ , una molecola trivalente molto aggressiva e instabile:

O• + O ₂ → O ₃

L'ozono ha elevata efficacia nei confronti di batteri e virus. Forma meno prodotti secondari in combinazione con le sostanze residue nei liquami rispetto ai sistemi utilizzanti cloro, ha tempi di contatto più ridotti, è più efficace nella decolorazione e abbattimento di odori, ha un costo elevato, deve essere prodotto in loco mediante degli ozonizzatori (a scarica elettrica: 15.000-18.000 V) e successivamente insufflato nel liquame.

Attinizzazione

L' attinizzazione sfrutta l'azione battericida dei raggi UV-C I raggi UV sono emessi per mezzo di lampade a vapori di mercurio. Sono state create apparecchiature che trattano fino a 100 m ³ /ora di acqua con lampade UV con una potenza di 30.000 µW/sec/cm ² . Si raggiunge un livello di qualità eccellente ma i costi sono elevati. L'uso di raggi UV consente la degradazione da parte degli stessi del DNA batterico. L'efficacia massima la si ha mediante l'uso di lunghezza d'onda (λ) intorno ai 250 nanometri corrispondente agli UV C e con una densità di flusso radiativo di almeno 6000 µW/cm ² (microWatt per centimetro quadrato). Poiché le lampade usate normalmente perdono efficacia nel corso del tempo si usano lampade con densità di flusso radiativo molto superiore. I raggi UV hanno un potere biocida elevatissimo nei confronti di batteri, spore, virus, funghi, nematodi.

I raggi gamma che sono radiazioni ionizzanti sono il massimo sistema di disinfezione ottenibile attualmente. Si sfruttano, ad esempio, quelli derivanti dal ⁶⁰ Co. Questi raggi determinano rotture e mutazioni negli acidi nucleici sia direttamente sia attraverso radicali dell'ossigeno che si producono dalla ionizzazione; è il sistema più efficace ma ha un costo elevato e attualmente non viene utilizzato per la disinfezione delle acque, ma ad esempio, per la disinfezione di strumentario infetto come siringhe, cateteri, piastre, pipette. ^[11]

Trattamento dei fanghi di depurazione

Il fango di un impianto o viene ricircolato nelle vasche, oppure segue una via di smaltimento detta trattamento dei fanghi .
L'obiettivo primario del trattamento dei fanghi è quello di rendere migliori le caratteristiche del fango affinché possa essere correttamente smaltito o addirittura (solo se rispetta determinati requisiti) riutilizzato in agricoltura.

I processi di trattamento dei fanghi sono di tipo chimico, biologico e fisico/termico e possono essere suddivisi in due grandi categorie:

• i processi di separazione che hanno lo scopo di allontanare parte della frazione liquida dalla frazione solida dei fanghi;
• i processi di conversione che hanno lo scopo di modificare le caratteristiche di fanghi per facilitarne i trattamenti successivi.

I trattamenti utilizzati comunemente possono appartenere oa una sola delle due categorie (ad esempio condizionamento) oa entrambe contemporaneamente (ad esempio incenerimento).

I principali trattamenti dei fanghi sono:

• Ispessimento
• Stabilizzazione biologica
  • digestione aerobica
  • digestione anaerobica
• Condizionamento
• Disidratazione
  • Disidratazione per essiccamento naturale su letti drenanti
  • Disidratazione per centrifugazione
  • Disidratazione per filtrazione meccanica (filtropressatura, nastropressatura).

Tipologia dei fanghi

I fanghi generati dalla linea acque di un impianto di depurazione tradizionale possono essere:

• fanghi primari : fango derivante dal processo di sedimentazione primaria; sono costituiti da sostanza organica fresca che si separa dal liquame grezzo senza aver subito alcun trattamento ( fanghi granulosi ). Contengono una quantità di solidi pari al 4% (96% di umidità), questi si degradano più rapidamente anaerobicamente rispetto alle altre tipologie di fanghi e producono più biogas ;
• fanghi secondari , biologici o attivi : fango derivante dai processi di ossidazione biologica: filtri percolatori o fanghi di supero di impianti a fanghi attivi . Sono fanghi fioccosi e hanno una percentuale di solidi più bassa di quella dei fanghi primari, con valore tipico pari a 1% (99% di umidità), ma sono più ricchi di azoto e fosforo;
• fanghi chimici : fango derivante da processi di chiariflocculazione.

Di norma alla linea fanghi arrivano fanghi combinati cioè primari e secondari i quali presentano una elevata umidità, pari al 96-99 %.
Questa umidità deve essere rimossa dal fango per consentire il suo smaltimento finale riducendo al massimo i danni ambientali e con minor costo possibile.

Addensamento fanghi

Lo stesso argomento in dettaglio: Ispessimento dei fanghi .

L'addensamento ha lo scopo di concentrare i fanghi e di ridurne i volumi a favore dei trattamenti della linea fanghi previsti a valle.
L'ispessimento ha la funzione di eliminare in grande quantità l'acqua contenuta nei fanghi provenienti dalla sedimentazione primaria.
La flottazione è un procedimento analogo all'ispessimento riguardante però i fanghi di esubero provenienti dalla sedimentazione secondaria.

Digestione o stabilizzazione biologica

Un digestore.

Lo stesso argomento in dettaglio: Digestione anaerobica e Digestione dei fanghi .

È un complesso di processi metabolici attraverso i quali il contenuto organico putrescibile dei fanghi, provenienti dalle vasche di sedimentazione primaria e secondaria, viene trasformato in sostanze stabili più semplici.

La digestione può essere di due tipi:

• anaerobica ;
• aerobica .

I manufatti dove avviene la digestione sono chiamati "digestori".

Il fango proveniente dai processi di digestione ha caratteristiche tali che è possibile il suo smaltimento per lagunaggio o per spandimento sul terreno. Questi metodi di smaltimento richiedono però di poter disporre di grandi estensioni di terreno e necessitano di controlli accurati, per evitare fenomeni di inquinamento ambientale.

Questo tipo di smaltimento è meglio adatto per piccoli impianti e quando non è necessario trasportare il fango stesso in località lontane dal luogo di produzione. Per grossi impianti di trattamento è consigliabile invece sottoporre i fanghi a processi di disidratazione (preceduto da un condizionamento se la disidratazione è di tipo meccanico) o di essiccamento, seguiti se necessario da un processo di incenerimento

Condizionamento

Lo stesso argomento in dettaglio: Condizionamento dei fanghi .

Si utilizza prima di un trattamento di disidratazione meccanica e serve a migliorare le caratteristiche di filtrabilità dei fanghi.
Il condizionamento può essere:

• chimico
• fisico (il più efficace è il metodo termico)
• organico.

Disidratazione o essiccamento

Lo stesso argomento in dettaglio: Disidratazione dei fanghi .

Letto di essiccamento dei fanghi

Il processo di disidratazione o essiccamento dei fanghi è svolto allo scopo di ridurre il contenuto di acqua dei fanghi digeriti.

La disidratazione può essere svolta in maniera naturale o meccanica:

• nel primo caso si parla di letti di essiccamento ;
• nel secondo caso di filtrazione (filtropressatura, nastropressatura, filtrazione sottovuoto) e centrifugazione.

Un ulteriore trattamento di disidratazione dei fanghi digeriti può essere il trattamento termico:

• essiccamento
• incenerimento : pur essendo un procedimento di disidratazione è utilizzato per lo smaltimento dei fanghi.

Schema di linea fanghi

Uno schema di linea fanghi di un depuratore può essere costituita dalle seguenti sequenze di operazioni:

I fanghi primari provenienti dalla sedimentazione primaria e quelli secondari prelevati dai sedimentatori secondari vengono omogeneizzati al fine di rendere uniforme la loro composizione prima di inviarli ai trattamenti successivi.

Questo mescolamento può essere effettuato in diversi modi come ad esempio mediante idonei recipienti nei quali fanghi vengono mescolati mediante mezzi meccanici o per insufflazione di aria.

Per ridurre il tenore di acqua i fanghi omogeneizzati vengono sottoposti a un pre-ispessimento prima di subire una stabilizzazione anaerobica o aerobica mediante digestione al fine di abbattere la carica microbica dei fanghi.

I fanghi digeriti subiscono un post ispessimento per ridurre ulteriormente l'umidità e successivamente un condizionamento per aumentare la disidratabilità nel caso di disidratazione meccanica.

Il liquido originato dal ciclo di trattamenti di riduzione del contenuto di acqua viene reimmesso nella linea acque per essere ulteriormente trattato. Dopo il ciclo di trattamento i fanghi disidratati e digeriti sono pronti per lo smaltimento.

Smaltimento

Impianto di produzione di energia elettrica da combustione dei fanghi.

I fanghi trattati, possono essere smaltiti nel seguente modo:

• per incenerimento da soli o insieme ai rifiuti urbani;
• in discariche controllate di rifiuti speciali;

oppure riutilizzati in agricoltura, nel rispetto del D. lgs. n. 99/92, tal quali o previo compostaggio .
In Italia i fanghi vengono smaltiti principalmente in discarica (55%) e in parte riutilizzati in agricoltura (33%).

Riutilizzo in agricoltura

Riutilizzo dei fanghi in ambito agricolo

L'allegato C del D.lgs n.152/2006 consente lo spandimento dei fanghi sul suolo a beneficio dell'agricoltura e dell'ambiente. Sempre a scopi agricoli, il fango proveniente dai depuratori può essere, prima del suo utilizzo, trattato insieme ai rifiuti solidi urbani nei normali impianti di compostaggio.

Per essere utilizzato in agricoltura il fango deve essere preventivamente sottoposto a trattamenti opportuni finalizzati alla riduzione della putrescibilità e dei microrganismi patogeni.

Inoltre i fanghi devono contenere idonee percentuali di azoto, fosforo, sostanze organiche e altri micronutrienti. Infine le percentuali di metalli pesanti (specialmente cadmio e piombo) devono essere nei limiti previsti dal D.gls n.99/92

Abbattimento degli odori molesti

Gli impianti di depurazione creano odori molesti. Poiché spesso gli impianti sono inseriti nel contesto urbano, per evitare che gli odori si propaghino molestando l'olfatto del vicinato, risulta necessario procedere anche a una depurazione dell'aria.

Le sorgenti di odori molesti possono essere interne o esterne all'impianto. Quelle interne più rilevanti si verificano nelle seguenti sezioni dell'impianto:

• nei punti di raccolta e stoccaggio di materiali a forte carico organico quali:
  • i pretrattamenti meccanici compresi il pozzetto arrivo liquami e l'impianto di sollevamento
  • la sedimentazione primaria;
• nelle fasi caratterizzate da tempi di permanenza prolungati quali:
  • ispessitori dei fanghi;
  • digestori aerobi
• nei trattamenti nei quali sono facilitati i fenomeni di volatilizzazione
• disidratazione dei fanghi;

quelle esterne sono legate alla formazioni di sostanze odorigene già all'ingresso all'impianto a causa di eccessiva ritenzione dei liquami nelle fognature, causa dell'instaurarsi di condizioni anaerobiche, dovuto a fattori quali l'estensione della rete, le ridotte pendenze dei tronchi, le scarse portate nere e le elevate temperature. le principali sostanze odorigene aerodispserse sono generalmente costituite da prodotti gassosi di natura inorganica (dovuti essenzialmente all'attività dei batteri anaerobi sia nell'impianto di depurazione sia nella rete fognaria che lo alimenta) o da sostanze organiche altamente volatili (associate spesso agli scarichi industriali). Tra queste le principali sono:

• l'ammoniaca con il caratteristico odore pungente acuto;
• l'acido solfidrico - uova marce;
• le ammine - pesce morto;
• i mercaptani - cavolo decomposto;
• lo scatolo e l' indolo - odore fecale;
• il dimetil solfuro - vegetali decomposti.

Per tali motivo i trattamenti della linea acque e fanghi più soggetti a emettere odori molesti devono essere confinati in ambienti chiusi dai quali però è necessario eliminare i cattivi odori accumulati per rendere salubre l'ambiente di lavoro del personale addetto all'impianto di depurazione. Pertanto da tali ambienti si deve provvedere ad aspirare un'idonea portata di aria verso i trattamenti di deodorizzazione. I principali trattamenti di deodorizzazione sono:

• la biofiltrazione ;
• il lavaggio chimico (assorbimento) - la corrente d'aria da sanare viene immessa, dal basso, in uno scrubber o torre di lavaggio (grosso serbatoio cilindrico) all'interno del quale, in controcorrente, viene investita da acqua nebulizzata da batterie di ugelli posti in alto. Le sostanze solubili in acqua (ammoniaca, acidi organici, ecc.) passano nella fase liquida. Per eliminare le altre sostanze si usano più stadi assorbimento con altri solventi al posto dell'acqua.
• l'ossidazione termica - a temperatura compresa tra 600 - 800 °C e un adeguato tempo di permanenza nella camera di combustione (alcuni secondi) si possono trasformare molte sostanze odorigene in sostanze inodori come l'anidride carbonica e gli ossidi di azoto e zolfo.
• la filtrazione sui carboni attivi ( adsorbimento ).

Dimensionamento

Modello in scala di un impianto di depurazione delle acque.

Un depuratore deve essere dimensionato in modo da poter trattare adeguatamente gli scarichi provenienti dal bacino da servire (abitato/i) per un periodo di 25-30 anni. In genere è conveniente realizzare gli impianti in lotti funzionali successivi in funzione del concreto sviluppo delle utenze e degli allacciamenti fognari, tenendo anche conto dell'evoluzione della situazione urbanistica e demografica.

Per la progettazione non si può prescindere dalla conoscenza dei seguenti parametri:

• carico idraulico : ovvero la quantità liquida delle acque da rifiuto in metri cubi emessi per giorno. ^[12]

Per impianti industriali tale carico va calcolato tramite misure dirette considerando l'andamento temporale della portata di scarico - i picchi massimi derivati dalle ore a maggiore attività (dalle 09:00 alle 14:00 e dalle 20:00 alle 22:00), da eventi meteorologici particolarmente intensi, che si possono verificare in determinati periodi dell'anno - . Per gli impianti municipali o consortili in genere si ricorre a metodi di determinazione indiretta.

• carico organico : è la quantità complessiva di sostanza organica da trattare espressa in BOD ₅ o COD presente in un metro cubo di refluo.
• carico di nutrienti : è principalmente la quantità di azoto ridotto e secondariamente di fosforo presenti nel refluo da trattare.
• studi sugli altri eventuali inquinati presenti (ad esempio oli, metalli pesanti o detersivi)
• studi basilari su parametri che possono influenzare la forma degli inquinanti e il loro abbattimento (ad esempio pH , O ₂ disciolto, conducibilità e temperatura ).

In generale il dimensionamento va fatto sulla base della conoscenza della dotazione idrica , e sugli abitanti equivalenti .
Se le sperimentazioni dirette non sono possibili o sono difficili da eseguire, si possono sfruttare tabelle di correlazione fra quantità di acqua prelevata dalla rete idrica e il carico idraulico e organico del refluo.

Scolmatore

Schema di un canale scolmatore.

Nei sistemi a fognature unitarie (che in Italia sono la quasi totalità), in cui si ha un unico sistema di allontanamento delle acque nere e bianche, è importante considerare la possibilità di eventi meteorici intensi, associati a grandi quantità di refluo da depurare.

Poiché in tempo di pioggia l'impianto di depurazione può accettare in ingresso portate poco superiori a quelle nere medie di tempo secco, vista l'impossibilità di depurare l'intera portata mista, vengono predisposti lungo la rete, ovunque sia possibile lo scarico in un idoneo recettore o comunque a monte dell'impianto, degli scolmatori .

Lo scolmatore consente solo a un multiplo del refluo (considerato sulla base dell'inquinamento ammissibile da sversare nel bacino collettore) di entrare nel depuratore, dove a sua volta parte del refluo può essere depositato temporaneamente in vasche di accumulo.

La quantità di acqua che si deciderà di scolmare dovrà essere tale da garantire l'auto depurazione nel recapito finale (ad esempio fiume o mare). A questo scopo la normale prassi progettuale, senza ricorrere a studi specifici per i singoli recettori, prevede che il dimensionamento dello scolmatore deve essere tale che la sua entrata in funzione avvenga quando le portate miste superano di 2,5-5 volte la portata nera media. Il DM 04/03/1996 punto 8.3.1 richiede una diluizione maggiore di 3 volte la portata nera media.

Ubicazione

La scelta del sito ove realizzare un nuovo impianto di depurazione è vincolata alla scelta di una serie di parametri tra i quali:

• idonea posizione plano-altimetrico rispetto al sistema/i fognario/i da servire. Si deve preferire il convogliamento delle acque reflue all'impianto per gravità;
• dimensioni dell'area destinata alla realizzazione dell'impianto, che dovrà essere sufficiente per tutte le necessità connesse con il funzionamento ottimale dell'impianto stesso;
• presenza di un idoneo recapito finale dove convogliare la portata depurata;
• presenza di falda freatica e del relativo livello ed escursioni;
• presenza di aree soggette a rischio di inondazione;
• presenza di preesistenze di carattere archeologico e storico-culturale, e di particolari valenze naturalistiche e paesaggistiche;
• idonea distanza dai centri abitati in modo da proteggerli da rumori e odori molesti. Intorno all'impianto, una volta costruito deve essere realizzata una fascia inedificabile di rispetto di larghezza non inferiore a 100 metri;
• distanza dai siti per lo smaltimento dei prodotti finali (sabbie, fanghi e ceneri);
• idonea distanza dalle opere di adduzione dell'acqua potabile per scongiurare inquinamenti;
• aspetti ambientali.

Riferimenti normativi

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In Italia

La normativa di riferimento in Italia per il trattamento delle acque reflue si compone come di seguito:

• Decreto Legislativo n. 152 dell'11/05/1999 emanato l'11 Maggio 1999 che va a recepire la normativa comunitaria 91/271/CEE riguardante il trattamento delle acque reflue urbane. Oltre a disciplinare gli scarichi fissando i valori limite di concentrazione per le varie sostanze in essi contenute, il D.Lgs 152/99 si dedica anche alla qualità del corpo idrico destinato a riceverli, prevedendo lo sviluppo delle attività di monitoraggio e la quantificazione dell'eventuale danno ambientale causato dall'uomo. ^[13]
• DM 198 del 18 Settembre 2002, Modalità di attuazione sullo stato di qualità delle acque , ai sensi dell'art. 3, comma 7, del D.Lgs. 11 maggio 1999, n. 152, che prevede la trasmissione ad APAT dalle Regioni e Province Autonome dei dati conoscitivi, delle informazioni e delle relazioni riguardanti lo stato di salute delle acque.
• D.Lgs 152/06, entrato in vigore il 3 Aprile 2006 e conosciuto come Testo unico ambientale che, riprendendo quanto già introdotto con il precedente D.Lgs 152/99, modifica il panorama normativo in materia di inquinamento idrico, in particolare per:

1. Scarico di Acque Reflue: (art. 74 lettera ff, D. Lgs 152/06) “Qualsiasi immissione effettuata esclusivamente tramite un sistema stabile di collettamento che collega senza soluzione di continuità il ciclo di produzione del refluo con il corpo ricettore acque superficiali, sul suolo, nel sottosuolo e in rete fognaria, indipendentemente dalla loro natura inquinante, anche sottoposte a preventivo trattamento di depurazione. Sono esclusi i rilasci di acque previsti all'art. 114”.
2. Acque Reflue urbane: (art. 74 lettera i, D. Lgs 152/06) “acque reflue domestiche o il miscuglio di acque reflue domestiche, di acque reflue industriali, ovvero meteoriche di dilavamento convogliate in reti fognarie, anche separate, e provenienti da agglomerato”.
3. Acque Reflue domestiche: (art. 74, lettera g, D. Lgs 152/06) “acque reflue provenienti da insediamenti di tipo residenziale e da servizi e derivanti prevalentemente dal metabolismo umano e da attività domestiche”.
4. Acque Reflue industriali: (art. 74, lettera h, D. Lgs 152/06) “qualsiasi tipo di acque reflue scaricate da edifici od installazioni in cui si svolgono attività commerciali o di produzione di beni, diverse dalle acque reflue domestiche e dalle acque reflue meteoriche di dilavamento”.

• Dal 12 Dicembre 2017 è entrata in vigore la Legge Europea 20 Novembre 2017, n. 167 Disposizioni per l'adempimento degli obblighi derivanti dall'appartenenza dell'Italia all'Unione Europea - Legge Europea 2017 che ha modificato il Codice dell'Ambiente con regole più stringenti per le acque reflue urbane e per il monitoraggio degli inquinanti nelle acque sotterranee.
• Oltre alle norme precedentemente elencate, dal 1 Luglio 2013 è entrato in vigore il Regolamento Europeo 305/11/CE, conosciuto anche come CPR - Construction Product Regulation (Regolamento Prodotti da Costruzione), direttamente attuativo per l'intera Comunità Europea e al quale si devono attenere tutti gli Stati Membri. Il CPR fissa condizioni per la commercializzazione dei prodotti da costruzione (Art. 1) e ne richiede la Marcatura CE (Art. 2, punto 1) riconducibile ad una norma armonizzata (Art. 2, punto 11) per far sì che esso possa essere immesso nel mercato della Comunità Europea, in modo che tutti i prodotti della stessa famiglia rispettino le stesse caratteristiche. Nel settore del Trattamento delle Acque Reflue la norma di riferimento è la EN 12566-3, obbligatoria per ciascun produttore, al cui interno sono descritte le caratteristiche essenziali del prodotto, inteso come impianto di trattamento del refluo, ed i test che vanno effettuati affinché possa essere dotato della Marcatura CE ed immesso nel mercato europeo.

Altre fonti normative sono:

• Legge Galli del 5 gennaio 1994 , n.36: Disposizioni in materia di risorse idriche (Abrogata dal D. Lgs. n. 152/2006). ^[14]
• Deliberazione 4 febbraio 1977 del Comitato dei Ministri per la tutela delle acque dall'inquinamento - Criteri, metodologie e norme tecniche generali di cui all'art. 2, lettere b), d) ed e), della legge 10 maggio 1976, n. 319, recante norme per la tutela delle acque dall'inquinamento: Criteri generali per il rilevamento delle caratteristiche qualitative e quantitative dei corpi idrici e per la formazione del catasto degli scarichi. ^[15] (Art. 62, comma 7 D. Lgs n. 152/99 : ”Per quanto non espressamente disciplinato dal presente decreto, continuano ad applicarsi le norme tecniche di cui alla delibera del Comitato interministeriale per la tutela delle acque del 4 febbraio 1977 e successive modifiche e integrazioni, pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale n° 48 del 21 febbraio 1977”. Con l'abrogazione del D.Lgs. n. 152/99 permane la validità della Delibera del Comitato Interministeriale in quanto disciplinante tutto ciò che non era contenuto nel Decreto abrogato).

Marcatura CE

La Marcatura CE è la garanzia che il prodotto che abbiamo acquistato può essere commercializzato all'interno del mercato della Comunità Europea (Decisione 93/465/CEE del Consiglio, Art. 1, comma 2). Nel settore del Trattamento delle Acque Reflue il formato della marcatura (RE 305/11/CE, Art. 9) può essere suddiviso in 4 parti per facilitarne la comprensione:

1. Logo del marchio CE come da direttive della Comunità Europea (Decisione 93/465/CEE del Consiglio, Allegato, Parte 1, Sezione B, lettera d, punto 1)
2. Logo dell'azienda produttrice e recapito della sede legale, le due cifre in basso simboleggiano le ultime due cifre dell'anno in cui è stata apposta per la prima volta la Marcatura CE
3. Norma armonizzata di riferimento (EN 12566-3, “ Sistemi di depurazione delle acque reflue domestiche pronte all'utilizzo o assemblate in sito ”), codice di riferimento del prodotto (nome che l'azienda produttrice ha dato al prodotto) e materiale (RE 305/11/CE, Art. 9, punto 2)
4. Caratteristiche essenziali del prodotto (estrapolate dalla EN 12566-3) per le quali sono stati effettuati i test:

• Efficacia del trattamento (per COD, BOD, e SST) in percentuale, con dichiarazione della Capacità di trattamento (EN 12566-3, Allegato B)
• Tenuta stagna (EN 12566-3, Allegato A)
• Resistenza strutturale (EN 12566-3, Allegato C)
• Durabilità (EN 12566-3, paragrafo 6.5)

L'importanza della Marcatura CE , nella nuova e più stringente normativa del CPR 305/11/CE, che rappresenta un Regolamento Europeo direttamente attuativo senza bisogno che vengano emanate leggi di recepimento da ciascun Stato Membro (GUUE 04/04/2011), e dunque vincolante per tutta la pubblica amministrazione, appare ancora più evidente se si considerano le responsabilità che potrebbero derivare dall'eventuale mancanza o difformità della stessa.

A questo proposito, entrando nel dettaglio del tessuto legislativo italiano, è importante ricordare che le NTC (Norme Tecniche di Costruzione), emanate con DM 14/01/2008, stabiliscono con esattezza la responsabilità del Direttore dei lavori: “Per i materiali e prodotti recanti la Marcatura CE sarà onere del Direttore dei Lavori, in fase di accettazione, accertarsi del possesso della marcatura stessa e richiedere ad ogni fornitore, per ogni diverso prodotto, il Certificato ovvero Dichiarazione di Conformità alla parte armonizzata della specifica norma europea ovvero allo specifico Benestare Tecnico Europeo, per quanto applicabile. Sarà inoltre onere del Direttore dei Lavori verificare che tali prodotti rientrino nelle tipologie, classi e/o famiglie previsti nella detta documentazione” [DM 14/01/2008, capitolo 11, comma 5].

Sarà quindi compito del Direttore dei Lavori richiedere al progettista che i prodotti da utilizzare siano conformi alle leggi vigenti, poiché in sede di compilazione della pratica di Autorizzazione allo Scarico dovrà essere stilato l'elenco dei manufatti di cui è costituito l'impianto.

Dichiarazione di Prestazione

La Dichiarazione di prestazione o DoP deve accompagnare la Marcatura CE e viceversa (RE 305/11/CE, Art. 4). La DoP, che è la “carta d'identità” del prodotto da costruzione, contiene informazioni che identificano in maniera univoca il prodotto o la famiglia di prodotti a cui esso appartiene (Allegato 3, RE 305/11/CE).

La Dichiarazione di prestazione è formata dalle seguenti parti (RE 305/11/CE, Art. 6):

1. Codice di identificazione unico del prodotto-tipo
2. Numero di tipo: numero seriale del prodotto
3. Uso previsto del prodotto da costruzione
4. Nome e indirizzo del fabbricante
5. Report sull'efficacia di trattamento: norma di riferimento e organo notificato che l'ha supervisionato, con il numero del report del test effettuato
6. Performances dichiarate, in accordo con la norma armonizzata a cui fa riferimento il prodotto, in cui sono elencate le caratteristiche essenziali e altre caratteristiche a discrezione del produttore

La Dichiarazione di prestazione viene compilata dal produttore stesso e si deve basare sulla relazione e sul certificato rilasciato dall'organismo notificato competente, che è un istituto debitamente autorizzato al rilascio di tali documenti dall'autorità notificante nominata da ogni Stato Membro (RE 305/11/CE, Art. 40).

Note

Bibliografia

• Carla Contardi, M. Gay, A. Ghisotti, Guido Robasto, Guido Tabasso, Guida tecnica sui trattamenti delle acque. Tecniche di trattamento dei reflui, sistemi di depurazione e di smaltimento , 2ª ed., Edizioni Franco Angeli, 1991, ISBN 88-204-6582-5 .
• Francesco Calza, L'acqua. Utilizzo, depurazione, recupero , 3ª ed., Tecniche Nuove, 2008, ISBN 88-481-1540-3 .
• D. Goi, F. Conti, G. Urbini, Trattamento delle acque reflue: upgrade e collaudo , CISM, 2005, ISBN 88-85137-18-0 .
• Luca Bonomo, Trattamenti delle acque reflue , McGraw Hill, 2008, ISBN 88-386-6518-4 .
• GL Cirelli, I trattamenti naturali delle acque reflue urbane , Sistemi Editoriali - Esselibri, 2003, ISBN 88-513-0173-5 .
• ( EN ) Walter Simmler, et al., Wastewater ^{[ collegamento interrotto ]} , in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry , 2002, DOI : 10.1002/14356007.b08_001 .

Voci correlate

Altri progetti

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su trattamento delle acque reflue

Collegamenti esterni

• Trattamenti delle acque reflue - corsiadistanza.polito.it ( PDF ), su corsiadistanza.polito.it .
• I livelli gerarchici nel trattamento delle acque reflue in base al Testo Unico. ( PDF ), su lexambiente.org .
• Trattamento delle acque reflue urbane. ( PDF ), su sogesid.it . URL consultato l'8 gennaio 2009 (archiviato dall' url originale il 15 settembre 2007) .
• Applicazione dei processi con membrane nel trattamento delle acque reflue. ( PDF ), su bvsde.paho.org . URL consultato l'8 gennaio 2009 (archiviato dall' url originale il 6 marzo 2013) .

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