Introduzione
Il trattamento delle acque reflue è fondamentale per tutelare la salute pubblica e preservare la sostenibilità dell'ambiente idrico. A Acque reflue Diagramma di flusso del processo di trattamento illustra ogni fase del trattamento, dallo screening iniziale alla disinfezione finale. Questo articolo fornisce una spiegazione dettagliata di ogni fase, supportata da dati del settore, e mostra come KACISE sensori migliorare l'efficienza e la precisione del monitoraggio.
Diagramma di flusso del processo di trattamento delle acque reflue
Ecco una panoramica delle principali fasi del trattamento delle acque reflue e dei parametri chiave che devono essere monitorati in ciascuna fase.
Dati globali sul trattamento delle acque reflue
| Indicatore | Valore | Fonte |
|---|---|---|
| Volume globale annuo di acque reflue prodotte | circa 380 miliardi di m³ | Rapporto delle Nazioni Unite sullo sviluppo idrico mondiale |
| Percentuale delle acque reflue trattate a livello globale | ~56% | UNEP 2023 |
| Potenziale di riutilizzo delle acque reflue trattate | >65% della domanda industriale | Banca Mondiale |
| Consumo energetico negli impianti di trattamento delle acque reflue | fino a 3% di energia elettrica nazionale | IEA |
Trattamento delle acque reflue Analisi dettagliata del processo
1. Fase di pretrattamento
L'obiettivo principale del pretrattamento è quello di rimuovere le particelle solide di maggiori dimensioni e ridurre il carico sulle fasi di trattamento successive. In genere comprende processi quali la vagliatura e la rimozione della sabbia.
Processi chiave:
- Vagliatura: rimuove i solidi di grandi dimensioni quali plastica, carta e altri detriti.
- Rimozione delle impurità grossolane: elimina le particelle più pesanti, quali sabbia, ghiaia e altri solidi inorganici.
Parametri da monitorare:
- Portata: Per monitorare il volume delle acque reflue in entrata.
- Solidi sospesi (SS): Per misurare il livello di particelle in sospensione prima e dopo la vagliatura e la rimozione delle impurità.
- Dimensione delle particelle: per garantire un'efficace rimozione dei detriti di grandi dimensioni grazie a una maglia di dimensioni adeguate.
2. Fase di trattamento primario
Il trattamento primario è un processo fisico che rimuove una parte dei solidi sospesi e delle sostanze organiche dalle acque reflue. In genere prevede la sedimentazione (decantazione primaria).
Processi chiave:
Sedimentazione primaria: in un bacino di sedimentazione primaria, i solidi in sospensione si depositano sul fondo formando i fanghi, mentre il liquido rimanente passa al trattamento secondario.
Parametri da monitorare:
- Solidi sospesi (SS): per valutare la rimozione dei solidi sospesi durante la sedimentazione.
- Domanda chimica di ossigeno (COD): Valutare la concentrazione di inquinanti organici nelle acque reflue.
- Velocità di sedimentazione: per monitorare l'efficienza della sedimentazione.
3. Fase di trattamento secondario
Il trattamento secondario costituisce il cuore del processo di depurazione delle acque reflue. Si avvale principalmente di metodi biologici, come il fango attivo, per rimuovere la materia organica disciolta e in sospensione, l’azoto e il fosforo.
Processi chiave:
- Fanghi attivi: i microrganismi degradano gli inquinanti organici in composti più semplici, tra cui anidride carbonica e acqua.
- Stabilizzazione per contatto: gli organismi microbici ossidano la materia organica e l'acqua trattata viene poi separata dalla massa microbica.
- Filtri biologici: una comunità microbica presente sulla superficie del materiale filtrante contribuisce alla degradazione degli inquinanti.
Parametri da monitorare:
- Domanda chimica di ossigeno (COD): Per monitorare la riduzione della materia organica.
- Domanda biochimica di ossigeno (BOD): serve a valutare la domanda biologica di ossigeno dell'acqua, indicando il livello di materia organica biodegradabile.
- Azoto totale (TN): L'azoto è una delle sostanze nutritive fondamentali da eliminare nel trattamento secondario.
- Fosforo totale (TP): La rimozione del fosforo è fondamentale per prevenire l'eutrofizzazione dei corpi idrici.
- Ossigeno disciolto (DO): Questo è fondamentale per i processi biologici aerobici. Bassi livelli di ossigeno disciolto possono inibire l'attività microbica e la decomposizione della materia organica.
4. Fase di trattamento terziario
Il trattamento terziario viene utilizzato per purificare ulteriormente le acque reflue, spesso concentrandosi su specifici inquinanti quali azoto, fosforo e agenti patogeni. Tra i metodi comunemente impiegati figurano la precipitazione chimica, la filtrazione e la disinfezione.
Processi chiave:
- Precipitazione chimica: si aggiungono sostanze chimiche come l'allume o i sali di ferro per far precipitare il fosforo dall'acqua.
- Filtrazione: i filtri a sabbia o di altro tipo rimuovono ulteriormente le particelle sospese e i batteri.
- Filtrazione a membrana: tecniche quali l'osmosi inversa o la nanofiltrazione rimuovono i contaminanti disciolti.
- Disinfezione con raggi ultravioletti (UV): la luce UV uccide gli agenti patogeni come batteri e virus.
Parametri da monitorare:
- Fosforo totale (TP): per garantire che il fosforo venga rimosso in modo efficace.
- Azoto totale (TN): i livelli di azoto dovrebbero essere ulteriormente ridotti.
- Agenti patogeni: è necessario monitorare la presenza di microrganismi nocivi, quali l’E. coli o i batteri coliformi, per garantire la sicurezza dell’acqua.
- Turbidità: misura la limpidezza dell'acqua dopo la filtrazione, indicando l'efficacia del processo di rimozione.
- Attività microbica: garantisce l'efficacia della disinfezione e l'assenza di agenti patogeni residui.
5. Trattamento dei fanghi
Durante il processo di trattamento delle acque reflue si formano i fanghi. Il trattamento dei fanghi consiste nel ridurne il volume e renderli idonei allo smaltimento o a un ulteriore utilizzo, ad esempio per la produzione di energia o il compostaggio.
Processi chiave:
- Addensamento: i fanghi vengono concentrati per ridurne il volume, lasciando che le particelle solide si depositino.
- Digestione anaerobica: i microrganismi degradano la materia organica in assenza di ossigeno, producendo metano.
- Disidratazione: processi meccanici quali centrifughe o presse a nastro rimuovono l'acqua dai fanghi.
- Essiccazione: l'acqua residua viene fatta evaporare, riducendo così il volume dei fanghi.
Parametri da monitorare:
- Contenuto di umidità dei fanghi: per valutare il contenuto d'acqua nei fanghi.
- Volume dei fanghi: serve a misurare la quantità di fanghi prodotti durante il processo di trattamento.
- pH: Per monitorare l'acidità o l'alcalinità dei fanghi, che possono influire sulla loro stabilità e sulle possibilità di riutilizzo.
- Solidi volatili (VS): questo parametro misura il contenuto di materia organica nei fanghi, contribuendo a valutare il processo di trattamento e la degradazione microbica.
