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Tecniche per il riutilizzo delle acque depurate per l'approvvigionamento idrico di emergenza. In Italia il consumo idrico ammonta a circa 50 miliardi di m 3 Così suddivisi: Il 63% per uso agricolo Il 25% per uso industriale Il 12% per uso potabile
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Tecniche per il riutilizzo delle acque depurate per l'approvvigionamento idrico di emergenza
In Italia il consumo idrico ammonta a circa 50 miliardi di m3 Così suddivisi: • Il 63% per uso agricolo • Il 25% per uso industriale • Il 12% per uso potabile Diventa interessante utilizzare risorse “non convenzionali”.
Modifiche delle caratteristiche delle acque connesse al loro uso ed ai trattamenti di potabilizzazione, depurazione e affinamento Bisognerà tener conto: • di vincoli di carattere economico • della domanda di risorsa alternativa
IL RIUTILIZZO NELLA NORMATIVA Legge 183/89: si prefigge lo scopo di “ assicurare la difesa del suolo” parla chiaramente della necessità degli interventi di pianificazione in un’ottica di bacino e indica nella razionalizzazione la strada per risanare le risorse stesse Legge 36/94: “legge Galli” punta molto sui concetti di risparmio idrico e di riutilizzo ottenibile attraverso la modernizzazione delle reti e nuove norme per incrementare il riciclo dell’acqua.
D.Lgs. 152/99: “Testo unico sulla tutela delle acque” recepisce le Dir. 91/271/CEE e la Dir.98/83/CEE. Si riporta l’art. 26 “la tariffa per le utenze industriali è ridotta in funzione dell’utilizzo nel processo produttivo di acqua reflua” In particolare le Regioni sono invitate ad adottare misure volte a favorire il riutilizzo con agevolazioni alle imprese. D.Lgs.258/2000 recante “Disposizioni correttive e integrative del Decreto 152/99” ripropone in maniera marcata l’esigenza di attuare il riutilizzo delle acque reflue.
REIMPIEGO PER USO POTABILE • Riutilizzo diretto (ciclo chiuso), che prevede una immissione diretta del refluo trattato nel sistema di distribuzione idrica • Riutilizzo indiretto, che prevede lo stoccaggio intermedio del refluo trattato in un bacino (o ricarica della falda) Per uso diretto i requisiti devono rispettare la L.236/88 Per uso indiretto la Direttiva CEE 75/440
per uso diretto si adotta un processo completo che preveda: chiariflocculazione – filtrazione – adsorbimento su carbone attivo – processo a membrana – disinfezione. Per uso indiretto si adotta un processo semplificato: filtrazione – adsorbimento su carbone attivo – disinfezione. In Italia non esistono applicazioni a scala reale All’estero esistono applicazioni sia a ciclo chiuso (Africa, Colorado) sia di riutilizzo indiretto (California, Israele, Messico) REIMPIEGO PER USO POTABILE
REIMPIEGO PER USO INDUSTRIALE • Reimpiego per servizi generali (circuiti di raffreddamento e caldaie); • Reimpiego specifico in diversi cicli tecnologici (tessile, conciario, cartiere, acciaierie) Esistono in letteratura tecnica linee guida che fissano le caratteristiche delle acque per i riutilizzi sia generali che specifici
REIMPIEGO PER USO INDUSTRIALE • Per reimpiego in circuiti di raffreddamento si usa il trattamento: chiariflocculazione – filtrazione – ed eventuale disinfezione • Per reimpiego in caldaia, alla chiariflocculazione – filtrazione si aggiunge una demineralizzazione APPLICAZIONI • Azienda tessile nel comprensorio di Prato • Acciaieria a Piombino • In centrali di potenza, raffinerie, industrie chimiche in U.S.A., Isdraele, Sud-Africa • In industrie conciarie, caratarie in Germania, in Turchia
REIMPIEGO PER USO AGRICOLO • Utilizzo diretto (che vede il refluo più o meno affinato, direttamente impiegato a scopo irriguo) • Utilizzo indiretto (dove il refluo è sversato in un corpo idrico destinato ad uso irriguo)
REIMPIEGO PER USO AGRICOLO TRATTAMENTI • chiariflocculazione - filtrazione – disinfezione ed eventuale lagunaggio, per acque destinate ad irrigare ortaggi • chiariflocculazione – e disinfezione, per frutteti e pascoli • stagno biologico per acque da inviare su colture non alimentari
REIMPIEGO PER USO AGRICOLO In Italia si hanno applicazioni in Puglia, in Sicilia, in Sardegna e in Emilia Romagna All’estero le applicazioni sono numerosissime con esempi in Messico, Giordania, Perù, Kuwait e Israele. ALTRI IMPIEGHI: USI CIVILI NON POTABILI Le alternative riguardano: irrigazione nei parchi, usi ornamentali (fontane), uso domestico in servizi igienici (uso duale) con esempi in Olanda e Finlandia
CENNI ALLE TECNICHE DI AFFINAMENTO DEI REFLUI DEPURATI Le tecniche di affinamento sono dirette principalmente: • Alla rimozione dei SS • All’abbattimento del BOD
MICROFILTRI • CIS è compreso tra 3 e 10 m3/m2 x h • Rimozione dei SS 50-60% • Abbattimento del BOD del 20-30% Consumi acqua di lavaggio del 5%
FILTRI LENTI Principali meccanismi depurativi: • Filtrazione superficiale: i SS vengono trattenuti dalla superficie filtrante • Ossidazione: il materiale granulare costituisce un reattore biologico, si ha l’ossidazione di sostanze inquinanti CIS = 3-3,5 m3/m2 x die
FILTRI A SABBIA RAPIDI è costituito da : • materiale granulare • fondo drenante Il fondo drenante assolve a 3 funzioni: • Impedire il passaggio della sabbia con l’acqua • Ripartire uniformemente il flusso durante la filtrazione • Ripartire l’acqua durante il lavaggio
FILTRI A SABBIA RAPIDI CIS = 1-20 m3/m2 x h FLOCCULAZIONE – FILTRAZIONE Si utilizzano reagenti chimici coagulanti quali sali minerali o polielettroliti: solfato di alluminio, solfato ferroso e ferrico, cloruro ferrico.
FILTRI IN VASCHE SI SEDIMENTAZIONE SECONDARIA Strato filtrante di spessore di 15 cm Rimozione dei SS del 50% Pulizia periodica con getti d’acqua in controcorrente
ADSORBIMENTO SU CARBONI ATTIVI Abbattimento di sostanze microinquinanti: insetticidi, pesticidi, metalli pesanti Carbone attivo in polvere Può essere aggiunto: • a monte della filtrazione finale • A monte o a valle della vasca di ossidazione
ADSORBIMENTO SU CARBONI ATTIVI Carbone attivo in granuli • È posto in strutture metalliche in pressione • CIS 4-10 m3/m2 x h • Tempo di contatto necessario: 15-30 min
SISTEMI DI AFFINAMENTO NATURALE Sono processi che sfruttano colture che utilizzano l’energia solare per produrre ossigeno tramite fotosintesi Vantaggi • Consumi energetici ridotti • Costi di gestione limitati • Buoni risultati in termini di abbattimento Svantaggi • Necessità di ampie superfici
FITODEPURAZIONEfiltrazione a deflusso verticale Granulometria varia: Ghiaia da 2-8 mm Ghiaia da 10-20mm Drenaggio di 20-40mm L’affluente subisce un trattamento fisico (filtrazione) e Biologico grazie alla biomassa presente sul supporto L’Alimentazione delle acque deve essere superiore alla velocità di infiltrazione e intermittente.
FITODEPURAZIONEfiltrazione a deflusso orizzontale P = 10% Drenaggi all’estremità S = 60 cm (= L radici) L’abbattimento del BOD è dovuto a microrganismi posti nell’apparato radicale I vegetali più adatti sono i giunchi Si può adottare una sup. di 1m2/AE
LAGUNAGGIO NATURALE • Il meccanismo si basa sull’utilizzo della fotosintesi • Le alghe che si formano producono ossigeno necessario ai batteri aerobici. Si ha lo sviluppo di 2 popolazioni interdipendenti: batteri e alghe detti “microfiti” Sul fondo del bacino ha luogo la degradazione di materia organica grazie a batteri anaerobi