Impianto biologico

GRIGLIATURA E PRIMO SOLLEVAMENTO

 

Dalla parte terminale del collettore gli scarichi confluiscono nella sezione di grigliatura.
In questa Sezione i reflui vengono grigliati per la rimozione dei solidi grossolani, provenienti principalmente dai reflui civili evitandone l’accumulo nelle Sezioni successive ed i conseguenti problemi legati al trasporto di liquidi.
Il refluo proveniente dal collettore entra nel canale di misurazione di portata, progettato in modo da poter rilevare portate fino a 4.000 mc/h.
Le acque di scarico attraversano la stazione di grigliatura, costituita da due griglie a pulizia automatica in grado di trattare una portata pari a 5.200 m³/h. Il materiale grigliato viene separato e scaricato in contenitori per il successivo smaltimento in discarica esterna.
I reflui grigliati entrano nella stazione di primo sollevamento, costituita da 4 pompe sommerse (2 in esercizio e 2 in stand by, pronte a partire) e una vite di Archimede aventi una portata totale di 7.400 mc/h, regolate automaticamente.
La continuità di servizio della stazione di primo sollevamento è assicurata attraverso un gruppo elettrogeno di emergenza (dedicato ai carichi vitali di impianto, tra cui le pompe anzidette), che si avvia in automatico ogni qualvolta viene a mancare l’alimentazione di energia elettrica dalla rete esterna, e due moto-pompe diesel di emergenza da 850 mc/h cad. che partono in automatico in caso di raggiungimento di altissimo livello nel canale di ingresso reflui in impianto.L’entrata in funzione di tali dispositivi consente di ricevere le acque reflue e di avviarle ai sistemi di polmonazione idraulica dell’impianto.

CORREZIONE DEL pH

Data la natura alcalina della maggior parte dei reflui immessi, si rende necessaria la correzione del pH con acido solforico. Due pHmetri regolano proporzionalmente l’immissione dell’acido nella vasca di controllo del pH mediante pompe dosatrici. Una volta sollevato, il liquame attraversa la stazione di correzione del pH, costituita da due vasche di 1000 mc, separate da un setto e agitate con elettromiscelatori, per riversarsi subito nei pozzetti ripartitori che alimentano i quattro chiarificatori primari. Mediante due linee separate confluiscono alla vasca di correzione del pH anche il surnatante degli ispessitori, l’eluato delle filtropresse, i reflui industriali costituiti per lo più da sode esauste e le acque di falda provenienti dalle attività di barrieramento idraulico del sito.

 

SEDIMENTAZIONE PRIMARIA

La sezione di sedimentazione primaria, posta a monte della Vasca di equalizzazione ed omogeneizzazione, consente la rimozione dei solidi sedimentabili e di eventuali sostanze flottanti, costituite da residui di idrocarburi dai pretrattamenti degli utenti industriali e/o oli grassi di origine civile.La Chiarificazione primaria è costituita da 4 vasche a sezione quadrata con bracci raschia – fanghi a testa centrale, in grado di assicurare un’ampia flessibilità operativa. Questa prima sedimentazione consente di separare dall’acqua, sfruttando la diversa densità delle sostanze presenti, i solidi in sospensione ed il materiale flottante; il fango di risulta viene estratto dal fondo e convogliato alla Sezione di trattamento fanghi tramite opportune pompe volumetriche.

 

EQUALIZZAZIONE ED OMOGENIZZAZIONE

In questa Sezione avviene la compensazione e lo smorzamento di eventuali picchi di carico inquinante e idraulico, fasi necessarie per ottimizzare le rese di depurazione della successiva fase di ossidazione biologica.Il refluo viene immesso nella vasca di equalizzazione che consente un tempo di permanenza di ca. 6 ore, oppure, se richiesto dalle condizioni operative dell’impianto, in quella di emergenza, più piccola, dimensionata per un tempo di permanenza di circa 2 ore alla portata media operativa.Entrambe le Vasche sono miscelate tramite agitatori sommersi ad elica. Le Vasche operano ad un livello variabile allo scopo di equalizzare la portata idraulica in alimentazione all’ossidazione biologica.

 

SECONDO SOLLEVAMENTO

Il passaggio alla successiva fase di trattamento, l’Ossidazione biologica, è effettuato mediante pompe sommerse.

OSSIDAZIONE

Questa fase di processo raccoglie più fasi depurative che avvengono nello stesso ambiente di processo, ma con sequenze spaziali e/o temporali intimamente connesse le une alle altre e solo parzialmente individuabili separatamente in un reattore del tipo “plug–flow”, adottato dai progettisti dell’impianto IAS.Le sottofasi che possono essere individuate per schematizzare il progressivo processo di degradazione del materiale organico e dei composti dell’azoto ad opera  dei microrganismi sono:

• Ossidazione generale: comprende l’ossidazione biochimica e microbiologica dei composti biodegradabili, prevalentemente organici, ad opera di diversi microrganismi, fino a metaboliti prevalentemente non tossici.
• Nitrificazione: comprende l’ossidazione dello ione ammonio a Nitrito ad opera di batteri Nitrito ossidanti (NOB).
• Denitrificazione: riduzione dei nitrati a forme gassose dell’Azoto in condizione di difetto di ossigeno disciolto.

 La massa di materiale biologico risultante dall’attività anabolica dei batteri viene in parte eliminata come fango di supero, allo scopo di mantenere un corretto equilibrio tra biomassa e substrato organico di alimentazione. Per quanto attiene alla parte impiantistica, la sezione di ossidazione è suddivisa in quattro vasche, alimentate separatamente ed utilizzabili, con opportune chiusure ed aperture di paratoie, in serie o in parallelo. Il volume totale delle vasche di ossidazione è di mc. 77.970. Normalmente due vasche sono in esercizio e due in stand by. L’apporto di ossigeno alla torbida aerata avviene mediante insufflazione di aria fornita attraverso una stazione di compressione, costituita da 4 turbosoffianti messe in marcia in numero e con criteri di rotazione a seconda delle necessità e della condizione di carico impianto contingente (aria erogata 143.000 Nmc/h).Le caratteristiche del terreno e le dimensioni piuttosto limitate dell’area messa a disposizione per la sezione disossidazione hanno imposto la progettazione di un impianto compatto con vasche profonde. In queste condizioni l’aerazione mediante insufflazione d’aria è la sola possibile. Sono stati scelti aeratori statici che, col battente previsto, assicurano un’ottima efficienza.L’aria viene distribuita sul fondo delle vasche per mezzo di 2.860 aeratori elicoidali in polietilene ad alta densità. Le tubazioni immerse per la distribuzione dell’aria al piede di ciascun aeratore sono anch’esse in polietilene, così da assicurare la massima affidabilità in un ambiente ad elevata ossigenazione e concentrazione di Sali. In testa alle vasche, dove è prevista la zona di denitrificazione, l’agitazione è effettuata insufflando aria in quantità sufficienti a mantenere in sospensione i solidi, realizzando le necessarie condizioni di anossia (difetto di ossigeno disciolto).Dopo un tempo di ritenzione nelle vasche di ossidazione, variabile dalle 8 alle 16 ore, il refluo, attraverso quattro pozzetti ripartitori, viene distribuito nelle quattro vasche di chiarificazione secondaria.

SEDIMENTAZIONE SECONDARIA

In questa Sezione avviene la sedimentazione dei fanghi biologici e dei residui solidi sospesi sedimentabili e, contemporaneamente, la loro estrazione, ricircolo in testa alla fase biologica ed invio della frazione di supero all’ispessimento.La torbida aerata viene distribuita in 4 vasche a sezione quadrata, munite di bracci raschiafanghi a tubi aspiranti, che consentono la continua asportazione del fango separato evitando fenomeni di galleggiamento ed assicurando un migliore addensamento.Se richiesto, puo’ essere dosato antischiuma mediante una apposita stazione di dosaggio.

POMPAGGIO FANGHI BIOLOGICI

 

I fanghi separati nei Sedimentatori secondari sono convogliati al riciclo tramite due coppie di pompe sommerse di sollevamento e una vite di Archimede, installate in una vasca in prossimità dei Sedimentatori stessi.Le pompe provvedono a ricircolare il fango alle Vasche di ossidazione. Nella stessa Vasca delle pompe di ricircolo sono presenti due pompe sommerse che provvedono all’invio dei fanghi di supero ai chiarificatori primari.

ACCUMULO E SCARICO A MARE

L’acqua trattata in uscita dalla sedimentazione secondaria viene inviata alla stazione di pompaggio a mare. Una piccola parte è utilizzata per alimentare, tramite pompe, la rete idrica per le utenze di servizio dell’impianto.I reflui depurati a norma di legge sono scaricati a mare al largo della penisola di Magnisi tramite una condotta sottomarina lunga 1.750 mt con sbocco a 35 mt di profondità, provvista di diffusori che attuano un’ottimale e rapida miscelazione con le acque marine.

TRATTAMENTO FANGHI

 

I fanghi sedimentati vengono stabilizzati e trattati per ridurne il volume prima dello smaltimento finale; il trattamento dei fanghi si articola in due fasi: 

• Ispessimento.

La fase di ispessimento avviene in quattro vasche a sezione quadrata (volume totale 4.000 mc). I fanghi addensati sono estratti dagli ispessitori mediante pompe centrifughe che li inviano ad un pozzetto dotato di un agitatore meccanico dove avviene il condizionamento con dosaggio di latte di calce. 

• Disidratazione.

I fanghi ispessiti e condizionati con Calce vengono disidratati meccanicamente in filtropresse, attraverso un ciclo di lavorazione automatico. Il liquido risultante viene convogliato in una vasca assieme al supero degli ispessitori e da qui inviato alla Sezione di primo sollevamento.Dopo la filtropressatura il valore di umidità del fango prodotto è di circa 50 %; alla fine di ogni ciclo, il fango disidratato prodotto viene avviato  allo smaltimento  esterno in discariche autorizzate.

EMUNGIMENTO DA BARRIERA IDRAULICA

Presso l’impianto sono attualmente trattate anche le acque di falda, derivanti dalle attività di barrieramento idraulico del sito, basato su una serie di gruppi di pozzi di emungimento dei due strati principali della falda, superficiale ed intermedia, soggiacenti l’area di pertinenza IAS, avviate nel 2005 e tutt’ora in esercizio.

 

Di seguito lo schema semplificato del processo di impianto