Depurazione siero latte
Considerando la natura del refluo da trattare (siero ed acque di processo di caseificio), si è optato per un processo composito formato da un pretrattamento ad alta efficienza (digestione anaerobica mediante letto fluido) e da un successivo trattamento aerobico convenzionale.
La digestione anaerobica è un processo biologico che viene convenientemente impiegato per il trattamento di liquami particolarmente concentrati o contenenti elevate quantità di fanghi degradabili.
La flora batterica che si sviluppa all'interno del reattore in assenza di ossigeno consente la mineralizzazione, gassificazione e humificazione delle sostanze organiche presenti nel liquame sottoposto a trattamento.
Le sostanze organiche degradabili sono convertite, attraverso successivi stadi, a gas (principalmente metano e anidride carbonica) e prodotti finali organici con una bassissima generazione di fanghi di supero rispetto ai tradizionali processi biologici aerobici.
Nel caso specifico (liquame degradabile ad elevato carico inquinante) il processo di trattamento anaerobico risulta conveniente in quanto consente di ricavare metano che può essere utilizzato per produrre energia elettrica e calore.
Con il trattamento anaerobico si ottiene quindi una forte riduzione del carico organico ma con una concentrazione residua di inquinanti nell'effluente ancora elevata che non consente lo scarico diretto in Tabella "A" (160 ppm di COD).
Per raggiungere tali limiti prima dello scarico, viene proposto un post-trattamento biologico aerobico a fanghi attivi ed un impianto terziario di rifinitura.
I fanghi di supero dello stadio aerobico potranno essere inviati nello stadio anaerobico per ridurre complessivamente il volume dei fanghi smaltiti all'esterno.
Il trattamento dei fanghi di supero dello stadio aerobico nei digestori anaerobici consente, in questo caso, una riduzione complessiva dei fanghi generati dal trattamento (anaerobico + aerobico) del 30% circa.
In breve, il processo anaerobico consente di:
- Ridurre in modo consistente il carico organico inquinante
- Ridurre il volume dei fanghi di supero smaltiti all'esterno
- Produzione di biogas e quindi di energia
- Risparmiare energia nel successivo stadio aerobico in quanto viene ridotto notevolmente il carico inquinante
- Trattare anaerobicamente anzichè aerobicamente i fanghi di supero dello stadio aerobico con un conseguente risparmio energetico.
Le particolari caratteristiche di funzionamento e rendimento epurativo degli impianti biologici a letto fluidizzato, hanno suggerito l'opportunità di proporre un trattamento anaerobico dei suddetti liquami mediante reattori a letto fluidizzato con supporto di sabbia.
Nel sistema proposto la sabbia svolge funzione di supporto per la flora batterica anaerobica. Una corrente di ricircolo mantiene il letto in condizioni di fluidizzazione.
L'insieme di questi due accorgimenti porta a sensibilissimi vantaggi:
- La presenza della sabbia consente un aumento della concentrazione di flora batterica all'interno del reattore. Ciò consente in definitiva di applicare carichi organici superiori rispetto ai reattori tradizionali, traducendosi in una riduzione del volume complessivo necessario per la depurazione.
- La fluidizzazione del letto di sabbia consente di ottenere un sistema perfettamente omogeneo. Oltre a consentire un contatto più "intimo" tra substrato organico e batteri, la fluidizzazione impedisce possibili intasamenti all'interno del reattore o l'instaurarsi di cammini preferenziali.
Nei reattori a letto fluidizzato questi gravissimi inconvenienti sono evitati anche in condizioni di forte variabilità del carico organico.
Nel caso specifico il trattamento anaerobico verrà realizzato mediante l'impiego di tre reattori a letto fluido che possono funzionare in serie ed in parallelo, facilitando quindi la gestione e consentendo la massima flessibilità dell'impianto.
DESCRIZIONE DELL'IMPIANTO
Gli scarichi da trattare vengono pompati in continuo dalla vasca di accumulo ai digestori biologici; il pH viene corretto in continuo in automatico mediante soda caustica, e/o bicarbonato di sodio dosati sulla tubazione di mandata a valle delle pompe.
La portata viene regolata manualmente mediante variatore di giri, sulla pompa mhono e controllata dal misuratore magnetico, posto sulla tubazione di mandata a valle della pompa.
I digestori possono essere alimentati in parallelo (1/3 della portata a cadauno reattore) oppure in serie (tutta la portata passa dal 1° al 3° reattore) oppure in serie-parallelo.
Questo per ottimizzare la digestione delle sostanze organiche e diminuire il valore del BOD-COD in ingresso alla vasca di ossidazione biologica.
Dai reattori, quindi per gravità si alimenta la vasca di flocculazione, il sedimentatore e le vasche di ossidazione.
Sempre per gravità, gli scarichi confluiscono al sedimentatore finale e da qui, dopo clorazione e filtrazione, l'acqua viene inviata allo scarico finale in acque superficiali.
I fanghi sedimentati sono ricircolati in testa alla vasca di ossidazione, tramite pompa a vortice, mentre la quota di supero viene pompata all'ispessitore previo condizionamento con calce. In alternativa i fanghi potranno essere inviati in testa all'impianto nella vasca di accumulo da 400 mc.
Dopo l'ispessimento i fanghi vengono disidratati mediante filtro pressa che consente di ottenere un prodotto palabile con un tenore in secco superiore al 30%.
Infine il biogas prodotto dai reattori-biologici viene convogliato, dopo filtrazione, al gruppo di cogenerazione, generando energia elettrica che viene restituita all'ENEL, e calore in quantità tale da riscaldare tutti gli scarichi prodotti da caseifici (300 mc/giorno), mediante apposito scambiatore di calore.
In fase di avviamento tale calore verrà fornito dal metano, sino a che l'impianto non funzioni a regime pieno.
