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Cinzia Alimentari Dipartimento di Agricoltura, Alimentazione e Ambiente – Di3A Dipartimento di Scienze Agrarie e Forestali – SAF Dipartimento di Agraria Progetto Uso sostenibile dei sottoprodotti provenienti dalla lavorazione industriale degli agrumi Progetto finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico - MiSE Seminario divulgativo Catania, 11 aprile 2017 Polo Bioscientifico, Aula Ingegneria TRATTAMENTO DEI REFLUI AGRUMARI MEDIANTE FITODEPURAZIONE con il patrocinio di: G.L. Cirelli (1) , M. Milani (1) , V. Tamburino (2) , A. Sacco (3)

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Cinzia Alimentari

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Dipartimento di Agricoltura, Alimentazione e Ambiente – Di3A

Dipartimento di Scienze Agrarie e Forestali – SAF

Dipartimento di Agraria

Progetto Uso sostenibile dei sottoprodotti provenienti dalla lavorazione industriale degli agrumi

Progetto finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico - MiSESeminario divulgativo

Catania, 11 aprile 2017Polo Bioscientifico, Aula Ingegneria

TRATTAMENTO DEI REFLUI AGRUMARI MEDIANTE FITODEPURAZIONE

con il patrocinio di:

G.L. Cirelli(1), M. Milani(1), V. Tamburino(2), A. Sacco(3)

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

• Le imprese di trasformazione dei prodotti agroalimentari, tra cui leindustrie agrumarie, che nel nostro territorio assumono particolarerilevanza, producono una notevole quantità di acque reflue,contraddistinte da un’elevata concentrazione di carico organico(variabile secondo il tipo di industria, ma comunque sempre moltoelevato, fino a 12 g di COD ogni kg di frutta trasformata) e dacaratteristiche qualitative tali, da rendere necessario il trattamentodepurativo, prima di poter procedere al successivo smaltimento.

• Le acque reflue agrumarie sono essenzialmente costituite da:– acque di lavaggio dei frutti, degli impianti, delle attrezzature e dei

pavimenti;– acque di raffreddamento delle macchine;– acque prodotte dalle linee di estrazione degli oli essenziali e di

essiccazione delle scorze.

Premessa

Le acque reflue agrumarie – caratteristiche quali-quantitative

• Variabilità delle portate (Stagionale e infrasettimanale)

• Variabilità qualitativa (In funzione della varietà di frutta trasformata e della tipologia di lavorazione)

• Squilibrio tra sostanza organica e nutrienti (COD/N/P >800/5/1)

• Presenza di oli essenziali, essenzialmente d‐limonene (concentrazioni fino a 1.000 ppm).

• Presenza di solidi sospesi  ‐ colloidali (esperidina, pectina, etc.) e sedimentabili (residui di polpe e/o scorze)

‐ La produzione di reflui è influenzata dal consumo idrico per unità di prodotto trasformato, che cambia in funzione del  tipo di industria.

‐ Le industrie agroalimentari, compresa quella di trasformazione degli agrumi, sono operative solamente alcuni mesi dell’anno.

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Le acque reflue agrumarie – variabilità quantitativa

0

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12

Nov Dic Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Sett Ott

Prod

uzio

ne a

cque

reflu

e (1

03 m3

mes

e-1)

0

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10

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20

25

30

Prod

uzio

ne a

cque

reflu

e (%

men

sile

)___

9.400 m3 mese-1 Media periodo feb-apr: 23,4% mese-1

5.000 m3 mese-1 Media periodo nov-giu: 12,5% mese-1

3.400 m3 mese-1 Media periodo nov-ott: 8,3% mese-1

Distribuzione mensile della produzione di acque reflue in un’industria agrumaria,assumendo un consumo idrico unitario costante di 1 m3 per tonnellata di prodottotrasformato (prossimo al consumo medio di impianti privi di processi produttivi secondariquali l’essiccazione scorze e con processi di minimizzazione dei consumi quali ilraffreddamento con acqua ricircolata).

oltre il 70% della produzione risulta concentrata nel trimestre febbraio-aprile

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Le acque reflue agrumarie – variabilità quantitativa

Distribuzione settimanale della produzione di acque reflue in un’industria agrumaria,assumendo un consumo idrico unitario costante di 1 m3 per tonnellata di prodottotrasformato – il periodo di indagine si riferisce all’aprile 2016 che coincide con uno deimesi dell’anno in cui si riscontra la massima produzione di acque reflue.

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Le acque reflue agrumarie – variabilità qualitativa

Lavaggio agrumi 3,5-6,7 17-1.195 59-3.723 392-5.237Reparto essenze 4,4-5,0 815-22.319 4.525-171.045 4.234-28.692Reparto succhi 4,2-5,5 1.531-3.578 3.570-9.570 4.196-6.048Reparto scorze 12 39.887 17.119 52.297

Lavaggio agrumi 4,8-6,4 40-270 123-1.189 970-1.600Reparto essenze 2,5-4,5 5.000-73.000 27.000-68.000 8.000-58.000Reparto succhi 3,8 2.635 3.820 8.700

Prodotto lavorato

Arance

Limoni

CAMPO DI VARIAZIONE PARAMETRO

COD (mg/L)Solidi sospesi

(mg/L)Linea di

lavorazione pHResiduo secco a 105 °C (mg/L)

Caratteristiche qualitative degli effluenti di diverse fasi di lavorazione dell’industria agrumaria (Di Giacomo e Calvarano, 1987, modificata)

L’elevata variabilità qualitativa delle acque reflue agrumarie è attribuibile, non solo al tipo eallo stato degli agrumi in fase di trasformazione, ma dipende anche dalle caratteristichefunzionali, costruttive e tecnologiche degli impianti di lavorazione.

• Oscillazioni del pH e dei carichi organici sono apprezzabili anche nell’arco dellastessa giornata.

• Le caratteristiche qualitative dell’effluente agrumario sono contraddistinte daun notevole grado di incertezza.

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Problemi di depurazione delle acque reflue agro-alimentari

• Elevata variabilità quali‐quantitativa

• Le acque reflue agrumarie vengono solitamente trattate in impianti biologiciintensivi (fanghi attivi) che:

1. non riescono a garantire un’adeguata affidabilità depurativa;

2. hanno un importante impatto economico;

3. richiedono una costante sedimentabilità del fango di ricircolo;

4. altra tendenza pressoché costante è la bassa concentrazione di azotoe fosforo che intralcia gli ordinari processi di sedimentazione;

5. i lunghi tempi di avviamento necessari per raggiungere unasufficiente concentrazione di fango attivo nella vasca di ossidazione, inrelazione alla stagionalità che caratterizza la produzione delle acquereflue agrumarie.

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Problemi di depurazione delle acque reflue agro-alimentari

Oltre alla inaffidabilità gestionale, gli impianti intensivi evidenziano anche:

ridotta efficienza energetica, in relazione alla concentrazione diOD (1‐2 mg/L, fino a 3‐4 mg/L), necessario per consentire lapenetrazione di ossigeno nei grandi fiocchi di fango;

alti costi di gestione (energia, personale, controlli qualitativi delleacque, additivi) fino al 2% del fatturato annuo aziendale.

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Tecnologie di trattamento naturale delle acque reflue di interesse applicativo

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Fitodepurazione

FWS

H-SSF

V-SSF

Lagunaggio

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Tecnologie di trattamento naturale delle acque reflue

Primari Secondari Terziari disinfezione

Fitodepurazione

Lagunaggio

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Interesse applicativo dei sistemi naturali

Relativa facilità di realizzazione anche da imprese locali;

Assenza (quasi sempre) di apparecchiature elettro‐meccaniche;

Produzione di fanghimoltomodesta;

Semplicità ed economicità di gestione e manutenzione;

Affidabilità nel rendimento ed elevata efficienza nella rimozione di alcuni

inquinanti;

Ottima capacità “buffer” per assorbire punte di carico idraulico ed organico;

Buon inserimento ambientale;

Possibilità di recupero di aree marginali;

Promozione della conservazione della biodiversità.

Esperienze sui sistemi di trattamento naturale

Le tecniche naturali, tra le quali i sistemi di lagunaggio e di fitodepurazione, sono

ampiamente diffuse in tutto il mondo. Soluzioni semplici e basso consumo energetico

secondo i principi di sostenibilità ambientale

Sistema di lagunaggio Mezè (Francia) –impianto ideato per servire 25.000 AE

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Sistema di fitodepurazione FWS (Florida), circa 20 ettari – trattamento terziario dei 

reflui civili

Giacinto d’acqua(Eichornia crassipes)

Papiro(Cyperus papyrus)

galleggianti radicate sommerseradicate emergenti

Millefoglio d’acqua comune

(Myriophyllum spicatum)

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Classificazione dei sistemi di fitodepurazione: macrofite

Sistema a flusso sommerso verticale(SFS-v)

Sistema a flusso sommerso orizzontale (SFS-h)

Sistema a flusso superficiale

(FWS)

Flusso superficiale

Flusso subsuperficiale

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Classificazione dei sistemi di fitodepurazione: regime idraulico

Bacini di forma allungata e bassa profondità Utilizzati prevalentemente come trattamento terziario Prestazioni significativamente variabili con le stagioni (poco applicabile in climi

rigidi) Problemi di impatto ambientale Superficie occupata (oltre 3‐4 m2/AE per un trattamento terziario) Pochi esempi di applicazione in Europa e in Italia

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Sistema a flusso superficiale (FWS)

bacini impermeabilizzati di forma rettangolare allungata e altezza intorno a 60 cm riempimento in materiale ghiaioso o misto ghiaioso‐sabbioso il liquame viene fatto fluire orizzontalmente in continuo attraverso il terreno in cui

sono radicate le macrofite (prevalentemente Phragmites sp.) funzionamento in condizioni di terreno saturo, ma con il livello idrico non affiorante Semplicità ed economia gestionale Superficie occupata: 4‐5 m2/AE (trattamenti secondari) e 1‐2 m2/AE (trattamenti

terziari) Molto efficace nella rimozione di sostanza organica e SST, meno per la rimozione dei

nutrienti Interessanti prestazioni nella riduzione della carica batterica Molto utilizzato in Europa, numerose applicazioni anche in Italia

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Sistema a flusso sub-superficiale orizzontale (H-SSF)

Bacini impermeabilizzati di forma rettangolare e altezza variabile da 40 a oltre 80 cm Riempimento in materiale ghiaioso e sabbioso, con stratificazioni a granulometria

variabile Il liquame viene fatto fluire verticalmente attraverso il terreno in cui sono radicate le

macrofite (prevalentemente Phragmites spp.) Funzionamento con cicli di riempimento‐svuotamento in modo da migliorare al massimo

l’aerazione del terreno Usati efficacemente come trattamento secondario o terziario Presentano rendimenti migliori rispetto al flusso orizzontale (riduzione fino al 50% delle

superfici a parità di rendimento) Sono in grado di nitrificare efficacemente Distribuzione omogenea del liquame su tutta la superficie costituisce un problema

idraulico non banale

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Sistema a flusso sub-superficiale verticale (V-SSF)

Le combinazioni impiantistiche maggiormente utilizzate sono:

H‐SSF + V‐SSF: lo stadio a flusso sommerso orizzontale rimuove gran partedei solidi sospesi e del carico organico mentre lo stadio a flusso verticaleeffettua una rilevante ossidazione e un’efficace nitrificazione.

V‐SSF + H‐SSF: lo stadio a flusso sommerso orizzontale assolve alla funzionedi denitrificazione dell’effluente in uscita dal sistema verticale;

H‐SSF + V‐SSF + FWS: lo stadio a flusso libero finale oltre a completare larimozione delle sostanze azotate, affina ulteriormente l’abbattimento dellacarica microbiologica.

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Soluzioni impiantistiche

Il progetto: “Uso sostenibile dei sottoprodotti provenienti dalla lavorazioneindustriale degli agrumi” – Attività 4.4 “Trattamento dei reflui agrumari”

1: Messa a punto dell’impianto sperimentale per lo studio dei sistemi dilagunaggio aerato per il trattamento secondario delle acque reflue agrumarie;

2: Messa a punto dell’impianto prototipale di fitodepurazione per iltrattamento terziario delle acque reflue agrumarie;

3: Monitoraggio del sistema di lagunaggio aerato per la verifica dell’affidabilitàdi esercizio e della capacità di rimozione;

4: Monitoraggio dell’impianto prototipale di fitodepurazione per la verificadell’affidabilità di esercizio e della capacità di rimozione.

5: Valutazione dell’applicabilità a scala reale del prototipo del sistema difitodepurazione

Obiettivi Realizzativi:

L’attività di ricerca, sul trattamento dei reflui agrumari, viene svolta presso gliimpianti e sui terreni messi a disposizione dall’industria ORTOGEL e viene condottadal Di3A ‐ Università degli Studi di Catania e dal CSEI Catania.

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Ubicazione dell’impianto di trattamento delle acque reflue agrumarie

Gli stabilimenti dell’azienda ditrasformazione agrumaria ORTOGELS.p.A. sorgono nella zona industrialedi Caltagirone (Catania) in prossimitàdelle più vocate zone di produzioneagrumicola siciliana.

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

ORTOGEL S.p.A. - Impianto di trattamento delle acque reflue agrumarie

S1

S2

S3

10.900 m3

10.900 m3

20.000 m3

Immissione reflui con elevata concentrazione di sostanza organica e oli essenziali

Immissione reflui con ridotta concentrazione di sostanza organica e oli 

essenziali

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

ORTOGEL S.p.A. - Specifiche tecniche dell’impianto

Gli invasi sono realizzati in terra e

successivamente impermeabilizzati con

materiale plastico (PE) termosaldato.

L’ossigenazione delle vasche è affidata ad

aeratori galleggianti (turbine da 15 kW).

Ognuno degli invasi è caratterizzato da

una profondità massima di circa 7‐8 m.

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

ORTOGEL S.p.A. – Schema Concettuale - Funzionamento dell’impianto

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

1 2

1. Ingresso S2 (reflui con ridotta concentrazione di sostanza organica e oli essenziali);2. Uscita S3.

• Frequenza di campionamento acque reflue:

• Punti di campionamento

• Parametri rilevati sui campioni:

• Quindicinale (Marzo 2015 – Giugno 2015 e Novembre 2015 – Febbraio 2016)•Mensile (Luglio 2015 – Ottobre 2015)

S2S1 S3

• Nel primo campionamento: la totalità dei parametri imposti dalla Tabella 3, Parte terza,Allegato 5 al D.Lgs. 152/2006 e ss.mm.ii.;

• Nei successivi campionamenti: pH, colore, odore, materiali grossolani, SST, BOD5, COD, H2S,SO3, SO4, Cl‐, F‐, Ptot, N‐NH4, N‐NO2, N‐NO3, saggio di tossicità acuta, oli essenziali

Attività sperimentale lagunaggio: metodologia acque reflue

• Parametri rilevati in situ sulle acque invasate:

• pH, C.E., O.D., Potenziale Redox, TemperaturaTrattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Attività sperimentale lagunaggio: RISULTATI GESTIONE IN BATCH

Parametri Chimico ‐ fisici

IMPIANTO GESTITO IN MODALITÀ «BATCH» Periodo:Maggio / Settembre 2015

INVASO S3

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Attività sperimentale lagunaggio: RISULTATI GESTIONE IN BATCH

VALUTAZIONE ABBATTIMENTO CARICO ORGANICO IN MODALITÀ BATCH

0

200

400

600

800

1000

1200Evoluzione temporale COD in uscita

983 mg/L

800 mg/L674 mg/L

257 mg/L

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Attività sperimentale lagunaggio: RISULTATI GESTIONE IN BATCH

VALUTAZIONE ABBATTIMENTO CARICO ORGANICO IN MODALITÀ BATCH

0

200

400

600

800

1000

1200Evoluzione temporale Solidi Sospesi in uscita

820 mg/L

400 mg/L

50 mg/L140 mg/L

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Attività sperimentale lagunaggio: RISULTATI

η (%) = [(Li - Le) / Li] x 100

EFFICIENZA DI RIMOZIONE DI COD

EFFICIENZA DI RIMOZIONE DI BOD5

EFFICIENZA RIMOZIONE DEI SOLIDI SOSPESI

EFFICIENZA IMPIANTISTICA VALUTATA IN MODALITÀ BATCH

Periodo Valutazione: maggio/settembre 2015

73,8%

65%

82%

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Impianto prototipale di fitodepurazione

In prossimità del serbatoio S3 è stato realizzato un impianto di fitodepurazione ascala pilota per il trattamento di un volume di acque reflue pari a circa 10m3/giorno (prelevate in uscita dal serbatoio S3)

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

IMPIANTO DI FITODEPURAZIONEsuperficie complessiva pari a circa 150 m2

3 vasche di fitodepurazione di dimensioni pari a circa 5 x 10 m

Impianto prototipale di fitodepurazione

L’impianto di fitodepurazione è costituito da tre moduli di trattamento dispostiin serie: Vasca a flusso sub‐superficiale orizzontale (H‐SSF); Vasca a flusso sub‐superficiale verticale (V‐SSF); Vasca a flusso superficiale (FWS).

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

H-SSF V-SSF

FWS

S3

PP

S3

P

H-SSF: Vasca a flusso sub -superficiale orizzontaleV-SSF: Vasca a flusso sub -superficiale verticaleFWS: Vasca a flusso superficiale

: PompaS: Serbatoio aerato

H-SSF V-SSF

FWSP

P

S3

P

H-SSF: Vasca a flusso sub -superficiale orizzontaleV-SSF: Vasca a flusso sub -superficiale verticaleFWS: Vasca a flusso superficiale

: PompaS: Serbatoio aerato

H‐SSF V‐SSF FWS

Settembre 2016

H‐SSF V‐SSF FWS

Aprile 2017

Impianto prototipale di fitodepurazione: Vasca H-SSF

Condotta di alimentazioneDN 50 PEBD PN6

Tessuto non tessuto +guaina + tessuto non tessuto

Condotta di scaricoDN 50 PEBD PN6

Pozzetto prefabbricato

Piante macrofite

1,5:1

PietrameØ 8 - 10 cm

PietriscoØ 8 - 10 mm

Sottofondo compattato

10,42 m0,50 m 1,50 m

0,80 m

0,60

m

8,60 m

pendenza fondo 1%

0,30

m

DN 50 PEBD PN6

SEZIONE A-Ascala 1:50

10,00 m

pendenza fondo 1%dall'invaso S3

Condotta di alimentazioneDN 50 PEBD PN6

A

1:1

1,50 m

al Serbatoio di carico V-SSF

Pozzetto prefabbricato100 x 100 x 100 cm

DN 50 PEBD PN6

Condotta di scaricoDN 50 PEBD PN6

0,74

m

0,66

m

0,70

m

3,20

m

A A

8,60 m

13,92 m

7,40

m

0,50

m

0,80

m

dall'invaso S3

al Serbatoio di carico V-SSF

• Altezza media letto filtrante = 0,70 m• Pendenza del fondo letto = 1 %• Area superficiale del letto filtrante = 50 m2

• Lunghezza media vasca = 10 m• Larghezza media vasca = 5 m• Scarpa delle sponde = 1:1

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Guaina in PE

Tessuto non tessuto

Pietrisco 8-10 mm

Pietrame 8-10 cmPhragmites australis

6 rizomi/m2

Impianto prototipale di fitodepurazione: Vasca H-SSF

1,5:1 0,60

m

0,80 m

1,50 m

1,00 m

1,15

m

1,10 m

Massetto in CLSSpess. 5 cm

Raccordo a vite completotipo Geberit - DN 50

Tubo regolazione livello

Sottofondo compattato

PietriscoØ 8 - 10 mm

PietrameØ 8 - 10 cm

Condotta di scaricoDN 50 PEBD PN6

DN 50 PVC PN6

Pozzetto prefabbricato

0,75

m

Piante macrofite

PARTICOLARE COSTRUTTIVODEL SISTEMA DI SCARICO

scala 1:20

0,50 m

0,30

m

Tessuto non tessuto +guaina + tessuto non tessuto

1:1

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Tubazione di distribuzione dei reflui

Pozzetto di scarico

Tubazione di regolazione del livello idrico

1,5:1

0,50 m

0,80 m

0,60

m

0,50 m 5 cm

Pietrame

Sottofondo compattato

Tappo di ispezione

Condotta di alimentazioneDN 50 PEBD PN6

Fori di distribuzione

PARTICOLARE COSTRUTTIVODEL SISTEMA DI DISTRIBUZIONE

scala 1:20

Tessuto non tessuto +guaina + tessuto non tessuto

1:1

Staffe

Impianto prototipale di fitodepurazione: Vasca V-SSF

Pozzetto prefabbricato100 x 100 x 130 cm

al FWS

DN 50 PEBD PN6

A A

Condotta di scaricoDN 50 PEBD PN6

Tubi di aerazione microforatiDN 50 PEBD PN6

Condotta di distribuzioneDN 40 PEBD PN6

Mattonelle di sostegno20 x 20 cm

3,00

m

8,00 m

10,60 m

5,60

m

1,30

m

0,50

m

2,50

m

Condotta di alimentazioneDN 50 PEBD PN6

17,60 m

11,6

0 m1,60 m2,

55 m

2,55 m

2,35

m

Serbatoio in PE da interroVol. 10 m³

Elettropompa sommersa

• Altezza media letto filtrante = 1,00 m• Area superficiale del letto filtrante = 50 m2

• Scarpa delle sponde = 1:1• Volume serbatoio di carico = 10 m3

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Pozzetto scarico H-SSF

Serbatoio carico V-SSF

Timer per cicli azionamento pompe V-SSF

Tubazione di distribuzione

dei reflui

Phragmites australis 6 rizomi/m2

Impianto prototipale di fitodepurazione: Vasca V-SSF

S2,5

1,50 m

1,00 m

1,10 m

0,30

m

1,00

m

0,50 m

2:1

1:1

Piante macrofite

Ghiaia Ø 0 - 5 mmSpess. 5 cm

Sabbia lavataSpess. 10 cm

Ghiaia Ø 0 - 5 mmSpess. 15 cm

Ghiaia Ø 5 - 10 mmSpess. 15 cm

Pietrisco Ø 10 - 15 mmSpess. 15 cm

Pietrisco Ø 25 - 40 mmSpess. 40 cm

Tubi di aerazione microforatiDN 50 PEBD PN6 Condotta di scarico

DN 50 PEBD PN6

Condotta di distribuzioneDN 40 PEBD PN6

Mattonelle di sostegno20 x 20 cm Pozzetto prefabbricato

Tappi a vite

Massetto in CLSSpess. 5 cm

Tessuto non tessuto +guaina + tessuto non tessuto

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Tubazione di regolazione del livello idrico

Impianto prototipale di fitodepurazione: Vasca FWS

• Altezza del pelo libero = 0,70 m• Area superficiale della vasca = 50 m2

• Scarpa delle sponde = 2:1• Sezione terminale SSF

7,30 m

2,30

m

Pozzetto prefabbricato100 x 100 x 100 cm

Condotta di scaricoDN 90 PEBD PN6

Condotta di sollevamentoDN 50 PEBD PN6

dal V-SSF all'invaso S3

A A

15,29 m

Condotta di alimentazioneDN 50 PEBD PN6

9,45

m

2,60

m

0,50

m

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Guaina in PVC

Rete in biojuta

Pietrisco lavico 0 – 5 mm

Impianto prototipale di fitodepurazione: Vasca FWS

PARTICOLARE COSTRUTTIVODEL SISTEMA DI SCARICO E DI SOLLEVAMENTO

scala 1:20

1,5:1

2:1

0,70

m

1,50 m

Elettropompa sommergibileCondotta di scaricoDN 50 PEBD PN6

Massetto in CLSSpess. 5 cm

Condotta di sollevamentoDN 50 PEBD PN6

Pozzetto prefabbricato

Raccordo a vite completotipo Geberit - DN 50

all'invaso S3

Tubo regolazione livello

PietriscoØ 8 - 10 mm

0,30

m

0,45 m

0,60

m

1,50 m

1,00 m

Tessuto non tessuto +guaina

1,10 m

1,45

m

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

Vetiveria zizanoides6 piante/m2

Pozzetto di uscitaTubazione di

scarico dei reflui

Tubazione di scarico dei reflui

Tubazione di sollevamento dei reflui in S3

Tubazione di sollevamento dei reflui in S3

Tubazione di immissione dei reflui

Sezione finale SSF

Attività sperimentale fitodepurazione: obiettivi e metodologia

1 2 3 4

• Frequenza di campionamento acque reflue: • Quindicinale

• Punti di campionamento:

1. Ingresso H‐SSF (uscita S3);2. Uscita H‐SSF;3. Uscita V‐SSF;4. Uscita FWS.

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

H-SSF V-SSF

FWS

S3

PP

S3

H-SSF V-SSF

FWSP

P

S3

• pH, O.D., C.E., temperatura, colore, odore, materiali grossolani, SST, BOD5, COD, H2S, SO3, SO4, Cl‐,F‐, Ptot, N‐NH4, N‐NO2, N‐NO3, Ntot, saggio di tossicità acuta, oli essenziali, Escherichia coli

• Parametri rilevati:

• Obiettivi: • Valutazione dell’efficienza depurativa complessiva dell’impianto di fitodepurazione e dei singoli moduli di trattamento

Attività sperimentale fitodepurazione: primi risultati

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

PARAMETRO Unità di misura

Valore medio

Ingresso H-SSF Uscita FWS

pH unità pH 8,2 8,2

Colore Hanzen N 1:100 N 1:100

Odore - No Molestie No Molestie

Materiali grossolani - Assenti Assenti

Solidi Sospesi mg/L 50 28

COD mg/L 239 193

Solfuri (H2S) mg/L <0,01 <0,01

Solfiti (SO3) mg/L <0,05 <0,05

Solfati (SO4) mg/L 52 51

Cloruri mg/L 131 121

Fluoruri mg/L 0,066 0,064

Fosforo totale mg/L 6,8 5,4

Azoto ammoniacale mg/L 0,05 0,05

Azoto nitroso mg/L 4 0,7

Azoto nitrico mg/L 9,8 5,6

Azoto Totale mg/L 17,3 12,8

Tossicità acuta con batteri bioluminescenti % Inibizione <6 <6

Oli Essenziali mg/L 0,17 0,17

Escherichia coli UFC/100 mL 141 84

IMPIANTO IN ATTIVITÀ Periodo:Dicembre 2016 / Febbraio 2017

INVASO S3 Gestito in modalità batch

Ridotte concentrazioni già in ingresso al primo stadio 

di trattamento dell’impianto di fitodepurazione

Attività sperimentale fitodepurazione: primi risultati

Trattamento dei reflui agrumari mediante fitodepurazione

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

SST COD Fosforo totale Azoto Totale

Effic

ienz

a m

edia

di r

imoz

ione

(%)

i

V‐SSFH‐SSF

Limitate efficienze di rimozione a causa:1.Fase di start‐up;2.Condizioni sature in entrambi i letti SSF, per favorirel’attecchimento della Phragmites australis;3.Ridotte concentrazioni degli inquinanti in ingressoall’impianto.

Cinzia Alimentari

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Dipartimento di Agricoltura, Alimentazione e Ambiente – Di3A

Dipartimento di Scienze Agrarie e Forestali – SAF

Dipartimento di Agraria

Progetto Uso sostenibile dei sottoprodotti provenienti dalla lavorazione industriale degli agrumi

Progetto finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico ‐MiSESeminario divulgativo

con il patrocinio di:

GRAZIE PER LA VOSTRA ATTENZIONE

Catania, 11 aprile 2017Polo Bioscientifico, Aula Ingegneria

G.L. Cirelli(1), M. Milani(1), V. Tamburino(2), A. Sacco(3)