Minimizzare il fango di supero

Mauro Icardi

Il trattamento di ossidazione biologica consiste nella biodegradazione da parte di microrganismi di tutte le sostanze organiche presenti nell’acqua da depurare, fino a trasformarle in sostanze più semplici e innocue dal punto di vista ambientale. Questo trattamento riproduce artificialmente l’autodepurazione naturalmente presente nei corsi d’acqua, mantenendo condizioni il più possibile ottimali per concentrare e accelerare il processo in atto. Tipicamente mantenendo per esempio un tenore di ossigeno disciolto intorno a 2 mg/lt. Durante questa fase avvengono numerosissime reazioni di biodegradazione della materia organica, dove sostanze organiche complesse vengono convertite in sostanze inorganiche più semplici, quali: CO2, H2O, NH4+, NO2 NO3. Dopo un certo tempo di permanenza in questa vasca, opportuno per la degradazione delle sostanze organiche e per la nitrificazione dello ione ammonio a nitrato, il fango viene inviato a un sedimentatore secondario che separa il fango attivo (contenente i microorganismi attuanti la depurazione biologica) dal refluo chiarificato ovvero l’acqua che ha subito il processo depurativo biologico. I fanghi originati dalla depurazione delle acque, in particolare dalla sedimentazione primaria, e dallo spurgo della vasca di ossidazione vengono, ispessiti e poi sottoposti a trattamenti che ne diminuiscano ulteriormente il tenore in sostanza organica.

Sono state sviluppate tecniche tendenti a ridurre la quantità di fango di supero,( a volte indicato come fango di spurgo) da inviare al successivo trattamento fanghi. In particolare il trattamento di lisi dei fiocchi di fango si sta affermando nel settore del trattamento acque reflue. Il processo newlisi messo a punto e brevettato dall’omonima azienda di Paliano in provincia di Frosinone consiste nell’idrolisi termochimica del fango di supero. Il processo viene condotto alla temperatura di 90 ° C e a pressione atmosferica. In questo modo il carbonio organico viene ossidato a CO2, e successivamente la frazione organica residua viene trasformata in peptoni, oligosaccaridi e aminoacidi liberi.

Il fango così trattato possiede un biodegradabilità praticamente totale. A questo punto, dopo un processo di filtrazione o in alternativa di sedimentazione, il fango trattato (l’eluato in buona sostanza) può essere ricircolato in testa all’impianto di depurazione (tipicamente a monte dell’ossidazione biologica), oppure negli impianti dotati di fase di digestione anaerobica, caricato allo stesso digestore. Nel processo di digestione, trattandosi di biomassa solubilizzata vengono ridotti i tempi di ritenzione, in quanto i batteri metanigeni non devono più idrolizzare essi stessi la sostanza organica dei fanghi per poterla rendere disponibile per le loro esigenze nutritive e di accrescimento.

Il processo è coperto da brevetto, ma giova ricordare che è stato messo a punto in collaborazione con l’IRSA CNR di Roma. Facendo una rapida ricerca su Internet, ho potuto vedere che diverse società di gestione hanno adottato tale sistema, l’Acea di Roma, la SEITO di Siena, e l’acquedotto pugliese. E facendo ricerche in rete, si possono trovare altri processi simili a questo, di altre aziende.

Il trattamento di idrolisi termica dei fanghi costituisce decisamente una tecnica che occorrerebbe estendere in maniera generalizzata, soprattutto su quegli impianti che sono stati progettati a metà anni 70, contestualmente al grande sviluppo impiantistico seguito alla promulgazione della legge Merli.

Il depuratore tradizionale è destinato ad essere modificato sostanzialmente. E in questo caso le sinergie hanno coinvolto società di gestione, enti di ricerca, e l’azienda che ha sviluppato questo sistema brevettandolo. Sistema che è un esempio concreto di applicazione della chimica verde.

Per chiudere, qualche numero, che è sempre fondamentale ed esplicativo.

Acea ha dichiarato una riduzione di fango da smaltire pari al 70%, passando da 4700 tonnellate anno, a 1500. Questo significa meno fango, meno autocarri che lo trasportano. Con benefici ambientali, sociali ed economici. Primi passi verso la trasformazione dei depuratori in vere e proprie fabbriche di ripulitura dell’acqua, con l’applicazione di nuove tecniche, ormai mature, che non sostituiranno in toto quelle tradizionali, ma le completeranno.

2 thoughts on “Minimizzare il fango di supero

  1. Scusami Mauro per le mie solite domande stupide da non addetto ai lavori ma ormai mi conosci…
    La procedura di riscaldamento dei fanghi dopo la fase ossidativa che é così efficiente nel diminuirne la massa ha anche un costo energetico accettabile?
    É durante la successiva fase anaerobica che i fanghi producono il metano che potrebbe essere utilizzato per il funzionamento dell’impianto?
    A prescindere dal trattamento termico innovativo i fanghi sottoposti al trattamento anaerobico subiscono una contrazione di massa? La fase anaerobica é facoltativa?
    Grazie tante

  2. Dunque: generalmente la produzione di biogas su impianti che trattano quantità elevate di fanghi prodotti dalla fase di ossidazione biologica, rende conveniente il processo. Considera che l’impianto di Torino che ha una potenzialità di 3.800.000 abitanti equivalenti riesce,recuperando il biogas con cogeneratori a produrre energia elettrica pari al 50% del suo fabbisogno. La lisi termica aumenta anche la resa della digestione stessa.
    La fase anaerobica è successiva al trattamento delle acque e generalmente se correttamente gestita arriva a gassificare circa il 40% del fango in alimentazione al digestore. Nonostante sia un processo normalmente adottato in impianti di grandi dimensioni, e un processo con delle complessità che si devono gestire. La fase anaerobica non è facoltativa, nel senso che il processo di digestione funziona in continuo. Il digestore viene alimentato giornalmente, e in funzione della qualità e quantita del fango misto (fango primario+ fango di supero). Bypassare la sezione non è mai consigliabile,anche perchè in caso di messa fuori servizio di un digestore, occorre bonificarlo con flusso di azoto, per metterlo in sicurezza, ed evitare possibilità di esplosioni. Il riavvio richiede poi un tempo di messa in servizio che può essere variabile, ma mai inferiore al tempo di ritenzione idraulico, che mediamente è pari a 30 giorni. In fase di progettazione di un impianto di depurazione si decide se dotarsi di un fase di digestione anaerobica tenendo conto del carico organico che affluirà sull’impianto. Esistono impianti con digestione aerobica, che stabilizzano il fango normalmente mediante areazione con turbine, oppure impianti ad “ossidazione totale” con tempi di ritenzione più lunghi nella fase di trattamento biologico in linea acque. Per quanto ne so, sono marginali. E va ricordato che una fase di riduzione della sostanza organica nel fango di risulta è fondamentale prima di inviare il fango al trattamento di disidratazione.

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