Trattamento reflui e rifiuti di cantinafrantoi oleari, di cui all’articolo 38 del D.Lgs. 11 maggio...

Trattamento reflui e rifiuti di cantina

- Lezione 2 -

Docente Francesco Fatone

Anno Accademico

2011-20122011 2012

Riassunto della lezione precedenteRiassunto della lezione precedente

• Caratterizzazione chimico‐fisica e funzionale (ai processi depurativi) di acque reflue( p p ) q– Inquinanti convenzionaliInquninanti non convenzionali– Inquninanti non‐convenzionali

• Caratteristiche di acque reflue di cantina– ConcentrazioniConcentrazioni– Carichi specifici

Lezione 2 ‐ Trattamento relfui 2

Numeri relativi alla prima lezioneNumeri relativi alla prima lezione


Incidenza percentuale delle diverse fasi di lavorazione dell’uva per la produzione di vino rosso sul quantitativo complessivo di refluo enologico prodotto e sul carico inquinante espresso come COD

Suddivisione percentuale del carico inquinante totale nelle principali fasi di lavorazione dell’uva


Le normative per lo smaltimento dei reflui di cantina:Le normative per lo smaltimento dei reflui di cantina: limiti di legge allo scarico e per lo spandimento

Legislazione nazionale e regionaleg g

Filiere di processo

Pre‐trattamenti


Riferimenti nazionali e definizione di scarico

La disciplina generale degli scarichi è contenuta nella parte terza,La disciplina generale degli scarichi è contenuta nella parte terza, titolo III, Capo III del decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152. Tale decreto, che riorganizza in un unico testo tutta la normativa in materia ambientale, sostituisce, per quanto riguarda la tutela delle acque e la gestione delle risorse idriche la previgente disciplina rappresentata dal D Lgs 152/99rappresentata dal D.Lgs 152/99.

Il D.Lgs 152/2006 definisce lo scarico, all’articolo 74, comma 1, lettera ff), come “qualsiasi immissione di acque reflue in acque superficiali, sul suolo, nel sottosuolo e in rete fognaria, indipendentemente dalla loro natura inquinante anche sottoposte aindipendentemente dalla loro natura inquinante, anche sottoposte a preventivo trattamento di depurazione. Sono esclusi i rilasci di acque previsti all’articolo 114”.


p

L’utilizzazione agronomica dei reflui: RIFERIMENTI SUL TESTO UNICO AMBIENTALE (D.Lgs. 152/06)

Con riferimento ai reflui provenienti da attività agricole e diCon riferimento ai reflui provenienti da attività agricole e di allevamento, la pratica dell’utilizzazione agronomica può essere realizzata solo nei casi e secondo le procedure essere realizzata solo nei casi e secondo le procedure previste dall’articolo 112 del D.Lgs 152/2006. Vale la pena sottolineare che, essendo questa pratica sottoposta ad una q p pdisciplina derogatoria rispetto al regime generale degli scarichi (o dei rifiuti liquidi, a seconda dei casi), non è lasciata alle scelte discrezionali del produttore del refluo, ma viene ricollegata dalla norma all’esistenza di precisi

ti d bbli hi ti ipresupposti e ad obblighi preventivi.


L’utilizzazione agronomica dei reflui

Il D.Lgs 152/2006, come già faceva precedentemente il D.Lgs 152/99, ne fornisce, in primo luogo, la definizione, all’articolo 74, comma 1, lettera p), precisando che per g )utilizzazione agronomica si intende “la gestione di effluenti di allevamento, acque di vegetazione residuate dalla lavorazione delle olive, acque reflue provenienti da aziende agricole e piccole aziende agro-alimentari, dalla loro produzione fino all’applicazione al terreno ovvero al loro utilizzo irriguo o fertirriguo, finalizzati all’utilizzo delle sostanze nutritive e ammendanti nei medesimi contenute”. Con il termine di applicazione al terreno viene definito (lettera o) del medesimo comma) “l’apporto di materiale al terreno

di t di t / l t li t ti fi i li i i imediante spandimento e/o mescolamento con gli strati superficiali, iniezione, interramento”.

I t d fi i i l’ ti l 112 t bili h “ l’ tili iIn coerenza con questa definizione, l’articolo 112 stabilisce che: “…l’utilizzazione agronomica degli effluenti di allevamento, delle acque di vegetazione dei frantoi oleari, sulla base di quanto previsto dalla legge 11 novembre 1996, n. 574, nonché delle acque reflue provenienti dalle aziende di cui all’articolo 101 comma 7 lettere a) b) e c) e dareflue provenienti dalle aziende di cui all articolo 101, comma 7, lettere a), b) e c) e da altre piccole aziende agroalimentari, così come individuate in base al decreto del Ministero delle politiche agricole e forestali di cui al comma 2, è soggetta a comunicazione all’autorità competente di cui all’articolo 75


comunicazione all autorità competente di cui all articolo 75.

L’utilizzazione agronomica dei reflui

Sono stati, quindi, espressamente individuati i reflui con i quali può essere effettuata l’utilizzazione agronomica, e cioè:1. gli effluenti di allevamento;2. le acque di vegetazione dei frantoi oleari, sulla base di quanto previsto dalla legge 574/96 e dal DM 6 luglio 2005 recante “Criteri e norme tecniche generali per la disciplina regionale dell’utilizzazione agronomica delle acque di vegetazione e degli scarichi dei frantoi oleari, di cui all’articolo 38 del D.Lgs. 11 maggio 1999, n. 152” (ora articolo 112 del D.Lgs 152/2006) .3. le acque reflue provenienti dalle aziende di cui all’articolo 101, comma 7, lettere a), b)

)e c);4. le acque reflue provenienti da piccole aziende agroalimentari


Aspetti tecnici su spandimento: in generale


Effetti dello stoccaggio sulla degradazione di sostanze inquinanti

E’ stato dimostrato che l’allungamento dei tempi di permanenza all’interno delle vasche di stoccaggio consente un sensibile abbattimento del carico inquinante posseduto dalledi stoccaggio, consente un sensibile abbattimento del carico inquinante posseduto dalle acque di vegetazione, senza che si proceda ad alcun intervento di depurazione, ma lasciando semplicemente riposare il refluo all’interno delle casse di stoccaggio (inferno) e quindi senza costi aggiuntivi Per gli altri reflui non esistono al momento vincolie, quindi, senza costi aggiuntivi. Per gli altri reflui non esistono, al momento, vincoli legislativi che limitino la durata dello stoccaggio; di conseguenza le norme comportamentali al riguardo si devono basare su presupposti tecnici finalizzati a massimizzare l’efficienza di utilizzazione agronomica dell’acqua e dei nutrienti contenutimassimizzare l efficienza di utilizzazione agronomica dell acqua e dei nutrienti contenuti nei reflui, riducendo, per quanto possibile, gli eventuali rischi di contaminazione ambientale.

Così per i reflui derivanti dalle attività enologiche, per i quali valgono sostanzialmente le stesse dinamiche di produzione degli effluenti oleari (vendemmia e travasi) lo stoccaggio degli effluenti permetterebbe di ridurre ( ) gg g psensibilmente il carico organico, nonché la concentrazione degli eventuali tensioattivi presenti.


Schema sintetico delle scelte operative proposte per una utilizzazione agronomica delle acque reflue delle cantine.

Il quantitativo di acqua a disposizione del viticoltore non è indifferente: ipotizzando una produzione di uva pari a 80-100 q/ha dal quale si ottengono 56-70 hl di vino per ha eproduzione di uva pari a 80-100 q/ha dal quale si ottengono 56-70 hl di vino per ha e

un rapporto acqua-refluo pari a 1, annualmente si avranno a disposizione circa 6-7 m3 di acque reflue per ha corrispondenti a circa 0.6-0.7 mm di acqua per anno come

irrigazione di soccorso o al volume necessario per effettuare 10-12 trattamenti fitoiatrici


irrigazione di soccorso o al volume necessario per effettuare 10 12 trattamenti fitoiatrici considerando di impiegare un volume di distribuzione pari a 600 l/ha

Possibile innovazione sperimentale: stoccaggio anaerobico prima dello spandimento


In generale: vincoli tecnici e normativi per lo spandimento


Problemi relativi alla qualità delle acque reflue per lo spandimento (1)

In analogia con gli altri effluenti dell’industria agro-alimentare, anche le caratteristiche quanti-qualitative dei reflui vinicoli siano risultate estremamente variabili in rapporto soprattutto alle dimensioni aziendali ed alla tipologia di lavorazione adottata in senso assoluto, l’utilizzazioneed alla tipologia di lavorazione adottata in senso assoluto, l utilizzazione agronomica dei reflui vinari, devono essere attentamente considerati anche in previsione di eventuali limiti nelle dosi da distribuire.

Relativamente al pH, i valori registrati nella maggior parte dei casi sono risultati compresi tra 4,5 e 6,0; valori che consentono l’utilizzo purché p , , ; pvengano adottati opportuni accorgimenti agronomici (come, ad esempio, non bagnare direttamente la vegetazione e non impiegare su colture sensibili)sensibili).


Problemi relativi alla qualità delle acque per lo spandimento (2)

La concentrazione salina dei reflui impone il loro inserimento all’interno della classe più alta in base alla classificazione prevista dal DM 23 marzo 2000, recante “Metodi ufficiali di analisi delle acque per uso agricolo e zootecnico”, e cioè tra le acque da considerarsi non idonee all’irrigazione, se non occasionalmente su terreni molto permeabili e ben drenati, per colture altamente tolleranti e utilizzando elevati volumi di adacquamento onde consentire la lisciviazione dei sali.

Quando i solidi sospesi superano i 20 mg/L (valore che rappresenta il limite per non modificare in maniera significativa la permeabilità dei terreni) potrebbe essere consigliabile procedere ad una preventiva sedimentazione-filtrazione dei reflui da somministrare.

Nel caso di distribuzione effettuate su terreni in pendio infatti si sono osservati rilevanti fenomeni di ruscellamento superficiale delle acque anche a partire da dosi non particolarmente massicce (100 m3/ha), proprio a causa dell’intasamento del terreno p ( ) p pprovocato dall’elevato carico di solidi sospesi. Il loro abbattimento inoltre risulterebbe utile anche per evitare l’intasamento degli erogatori e l’imbrattamento delle colture, che rappresentano altri importanti inconvenienti legati all’elevata torbidità delle acque.



Per quanto riguarda la presenza del sodio il SAR (Sodium Adsorption Ratio), calcolato con i valori riportati in letteratura e rilevati anche nell’ambito della specifica campagna ganalitica, è risultato sempre inferiore a 10, e dunque al di sotto dei valori soglia prescritti dalla legge (cfr capitolo 3). Le concentrazioni di cloruri e solfati consigliano invece cautela nell’impiego dei reflui vinari: occorre evitarne dunque la distribuzione su colture sensibili e in ogni caso applicare metodi irrigui che non comportino la bagnatura della parte aerea delle piante.

dove le concentrazioni ioniche sono espresse in meq L-1

Relativamente ai metalli, le maggiori concentrazioni di rame si riscontrano nelle acque prodotte nella fase di vendemmia. D’altra parte la massiccia utilizzazione del rame nei programmi di protezione fitosanitaria della vite costituisce un importante fattore diprogrammi di protezione fitosanitaria della vite costituisce un importante fattore di predisposizione all’arricchimento delle acque reflue in questo elemento, anche se naturalmente le particolari condizioni riscontrate (virulenza degli attacchi, andamento pluviometrico decorso colturale ecc ) possono giocare un ruolo importante nel


pluviometrico, decorso colturale, ecc.) possono giocare un ruolo importante nel determinarne la concentrazione finale.


La significativa presenza di tensioattivi, è tale da poter provocare effetti negativi sia sul terreno che sulle piante. L’impiego irriguo quindi deve essere valutato con attenzione

d d l’ i di it li i li ffl ti d tiliprevedendo l’esecuzione di apposite analisi sugli effluenti da utilizzare.

Gli effetti fitotossici dei reflui di cantina sembrano dunque correlati con la particolare sensibilità delle diverse specie e con lo stadio di sviluppo di queste (lo stadio di germinazione sembra, ad esempio, essere ben più sensibile del successivo t di di l t l ) T li id i i t i li l’ tili di t listadio di plantula). Tali considerazioni portano a sconsigliare l’utilizzo di tali

effluenti durante le fasi fenologiche più precoci del ciclo delle colture.

In corrisponden a della le ata e della fase di atti a crescita di n prato stabile infattiIn corrispondenza della levata e della fase di attiva crescita di un prato stabile, infatti, non sono stati osservati effetti negativi anche in corrispondenza di dosi di impiego decisamente elevate (50, 100, 200, 400 m3/ha).


Problemi relativi alla qualità delle acque per lo spandimento: la visione dell’APAT

La composizione dei reflui vinari pone non poche riserveLa composizione dei reflui vinari pone non poche riserve sull’opportunità agronomica del loro utilizzo. È dunque necessario provvedere ad una accurata caratterizzazione degli effluenti così p gda poter determinare la dose più corretta di utilizzo e valutare caso per caso le possibili conseguenze che la loro distribuzione in

ò tcampo può comportare.Il contenuto in sali ed il carico in solidi sospesi per quanto riguarda gli effetti sul terreno il pH e la concentrazioni in cloruri solfati egli effetti sul terreno, il pH e la concentrazioni in cloruri, solfati e tensioattivi per quanto concerne gli effetti sulle colture, sono da considerarsi senz’altro gli aspetti meritevoli di maggior attenzione.


Lo spandimento al suolo dei reflui di cantina è regolato nella Regione Veneto dal Decreto Giunta Regionale Veneto n 2439 del 7 agosto 2007dal Decreto Giunta Regionale Veneto n. 2439 del 7 agosto 2007.

Tale Decreto rientra nel pacchetto di iniziative generate dalla cosiddetta “Direttiva Nitrati” (91/676/CE) che ha trovato risposta nel nostro Paese nelDirettiva Nitrati (91/676/CE), che ha trovato risposta nel nostro Paese nel Decreto MiPAF 7 aprile 2006 poi recepito dalla Regione Veneto con DGR n. 2495 del 7 agosto 2007 e che fissa lo smaltimento di reflui zootecnici ed acque reflue di origine agro-industriale in relazione al loro apporto di azotoacque reflue di origine agro-industriale in relazione al loro apporto di azoto fino ad un limite massimo di 170 kgN/ha per anno nelle Zone Vulnerabili a Nitrati (ZVN).

Il Decreto n. 12 del 17 gennaio 2008 della GRV ha ulteriormente specificato che i parametri di cui tener conto nel calcolo per lo spandimento sono i seguenti:g

Provenienza Reflui prodotti ,m3/q di prodotto lavorato

Contenuto in azoto , Kg/m3 di refluo

Settore vitivinicolo: reflui da cicli produttivi o di lavaggio impianti enologici

0,02 – 0,21 0,2 – 0,3

Lezione 2 ‐ Trattamento relfui

gg p g

20

Last news: la deroga della CE del 03/11/2011

Da 170 a 250 kgN/ettaro*annoDa 170 a 250 kgN/ettaro*anno…ma con adeguate (e numerose) condizioni!


Tecniche di spandimento a confronto: vantaggi e svantaggi


Tecniche di spandimento a confronto: costi


Opzioni a confronto


Criteri di accettabilità delle acque reflue in fognatura pubblica

• Per scarichi industriali, immissione in fognatura subordinata alla compatibilità con i cicli di depurazione centralizzata– Legge nazionale: tabella III allegato 5 alla parte terza del DL 152/06

– Ammissibili deroghe locali al DL 152/06 previa verifica della capacità di trattamento dell’impianto centralizzatoE l d l 152/06? C i di di– E se alcune sostanze non sono normate dal 152/06? Casi di studio specifici da trattare singolarmente

Chi autorizza?


Il riferimento di legge per lo scarico di acque reflue è il D. L.vo 152/2006In particolare la tab 3 all 5 riporta i limiti per lo scarico in fognatura eIn particolare, la tab.3 all.5 riporta i limiti per lo scarico in fognatura e acque superficiali (zone non sensibili)

N Parametro u.m. Scarico in acque Scarico in pubblica superficiali fognatura

1 pH 5,5-9,5 5,5-9,5

2 Temperatura °C

3 Colore (assenza) Non perc dilul. 1:20 Non perc dilul. 1:40

Odore (assenza) N l t N l t4 Odore (assenza) Non molesto Non molesto

5 Materiali grossolani assenti assenti

6 Solidi sospesi totali mg/L 80 2006 p g

7 BOD5 mg/L 40 250

8 COD mg/L 160 500

9 Alluminio mg/L 1 2

10 Arsenico mg/L 0,5 0,5

B i /L 20 d


11 Bario mg/L 20 nd

29

N Parametro u.m. Scarico in acque superficiali

Scarico in pubblica fognatura

12 Boro mg/L 2 4

13 Cadmio mg/L 0,02 0,02

14 Cromo tot mg/L 2 4

15 Cromo VI mg/L 0,2 0,2

16 F /L 2 416 Ferro mg/L 2 4

17 Manganese mg/L 2 4

18 Mercurio mg/L 0,005 0,005g

19 Nichel mg/L 2 4

20 Piombo mg/L 0,2 0,3

21 Rame mg/L 0,1 0,4

22 Selenio mg/L 0,03 0,03

23 St /L 1023 Stagno mg/L 10

24 Zinco mg/L 0,5 1

25 Cianuri tot (come CN) mg/L 0,5 1


25 Cianuri tot (come CN) mg/L

26 Cloro att libero mg/L 0,2 0,3

30

N Parametro u.m. Scarico in acque superficiali

Scarico in pubblica fognatura

1 227 Solfuri (come S) mg/L 1 2

28 Solfiti (come SO2) mg/L 1 2

29 Solfati (come SO3) mg/L 1000 100029 Solfati (come SO3) mg/L

30 Cloruri mg/L 1200 1200

31 Floruri mg/L 6 12

32 Fosforo tot (come P) mg/L 10 10

33 Azoto ammoniacale (NH4) mg/L 15 30

34 Azoto nitroso (N) mg/L 0,6 0,6

35 Azoto nitrico (N) mg/L 20 30

36 Grassi e olii mg/L 20 4036 Grassi e olii mg/L 20 40

37 Idrocarburi totali mg/L 5 10

38 Fenoli mg/L 0,5 1g

39 Aldeidi mg/L 1 2

40 Solventi Org aromatici mg/L 0,2 0,4


41 Solv Org azotati mg/L 0,1 0,2

31

N Parametro u.m. Scarico in acque fi i li

Scarico in pubblica fsuperficiali fognatura

42 Tensioattivi totali mg/L 2 4

T i tti i i i i /L- Tensioattivi anionici mg/L

- Tensioattivi non ionici mg/L

- Tensioattivi cationici mg/Lg

43 Pesticidi fosforati mg/L 0,1 0,1

44 Pesticidi tot (meno fosforati) mg/L 0,05 0,05

- aldrin mg/L 0,01 0,01

- dieldrin mg/L 0,01 0,01

d i /L 0 002 0 002- endrin mg/L 0,002 0,002

- isodrin mg/L 0,002 0,002

45 Solventi organici clorurati mg/L 1 245 Solventi organici clorurati mg/L

46 Escherichia coli UFC/100ml

47 Saggio tossicità acuta < 50% immobili a 24h < 80% immobili a 24h


Elenco delle sostanze per le quali non possono essere adottati da parte delle Regioni o dei gestori limiti meno restrittivi di quanto previsto dalle tabelle elencate

Arsenico Cadmio Cadmio Cromo totale Cromo esavalente Mercurio Mercurio Nichel Piombo Rame Selenio Zinco Fenoli Idrocarburi totali Composti organici aromatici Composti organici azotati Composti organici alogenati (compresi pesticidi) Pesticidi fosforati Composti organici dello stagno S t di t t


Sostanze di comprovato potere cancerogeno

33

Il riutilizzo delle acque reflue a fini irrigui (ex DM 185/03)


Principali elementi concettuali alla base della progettazione dell’impianto didella progettazione dell impianto di

trattamento t bili il i d di tti ità d ll’i i tstabilire il periodo di attività dell’impianto;sviluppare il diagramma di flusso del processo; t bili i it i di di i tstabilire i criteri di dimensionamento;dimensionare in modo preliminare le varie unità di t tt ttrattamento;preparare i bilanci di massa delle diverse unità

tioperative;effettuare delle considerazioni sulla posizione del it di t isito di costruzione;valutazione dell’idraulica dell’impianto (costruzione d l fil id li li i )del profilo idraulico preliminare).

Periodi di vita delle operePeriodi di vita delle opere

Alla luce delle caratteristiche tipiche e degli standards da raggiungere il classico schema di trattamento è il seguente :

REFLUO EFFLUENTE

Processo Biologico Pretrattamenti

REFLUO EFFLUENTE DEPURATO

trattamenti

Fanghi


In maggior dettaglioIn maggior dettaglio

Trattamenti primariTrattamenti primari Trattamenti secondariTrattamenti secondari Trattamenti terziari Trattamenti terziari e disinfezionee disinfezionee disinfezionee disinfezione

Linea trattamento fanghiLinea trattamento fanghi

La filiera di processo

La linea acqueLa linea acque


Sollevamento liquami

Generalmente, si ha un iniziale sollevamento dei reflui che poi procedono lungo la filiera di trattamento “per caduta”. g p

La progettazione della stazione e la scelta delle macchine va condotta tenendo conto delle specificità proprie del sollevamento dei liquami. In particolare:

l l i è i li it t hi t i• la prevalenza necessaria è in genere limitata a pochi metri;• la lunghezza delle condotte di mandata non è di norma rilevante e si riduce spesso a pochi metri;

le portate da sollevare presentano una forte variabilità ulteriormente• le portate da sollevare presentano una forte variabilità ulteriormente accentuata, nel caso di fognature che collettano anche apporti meteorici e acque di piazzale, che vanno addotti agli impianti;• molto spesso le acque reflue contengono in sospensione materiale• molto spesso le acque reflue contengono in sospensione materiale grossolano e particelle minerali; la scelta delle macchine deve tener conto dei rischi di intasamento e di abrasione.


Le pompe utilizzate per il sollevamento sono generalmente pompe centrifughe.T t lt diffTra queste molto diffuse sono quelle a “girante arretrata”.

Pompa a girante arretrata smontata

LIMITI D'ESERCIZIO

Portata da 5 a 700 m3/h (da 80 a 12000 Pompa a girante arretrata smontata l/min);Prevalenza da 2 a 75 m;Massima pressione all'interno del corpo

di 10 bpompa di 10 bar;Temperatura del liquido pompato variabile, in funzione del materiale della pompa e della pressione di mandata da 30 a

i t i t di

della pressione di mandata, da -30 a +170°C.


girante e piastra di usura

Dimensionamento stazione di ll tsollevamento

Le condizioni critiche per il funzionamento della pompa si hanno per i valori diportata di arrivo che rendono minimi i tempi del ciclo (tc) intercorrente tra dueportata di arrivo che rendono minimi i tempi del ciclo (tc) intercorrente tra duesuccessivi avviamenti, pari alla somma del tempo di riempimento (tr) e quello disvuotamento (ts)

Imponendo le condizioni di minimo tc (dtc/dQ=0) si trova che per la portataImponendo le condizioni di minimo tc (dtc/dQ 0) si trova che per la portataminima il tempo è critico e vale:

Il volume utile si ottiene quindi imponendo che tc sia maggiore o uguale diIl volume utile si ottiene quindi imponendo che tc sia maggiore o uguale diquello imposto dal costruttore t’

Vasca di sollevamento e disposizione delle pompe

Mandata aut on om a

Mandata com une

Mandata aut on om a

Mandata com une

sarracinescasarracinesca

valvolavalvola


Esempio di pozzetto per pompe sommergibili

Uscita liquam e

Arr ivo liquam e

Pom pe som m ergibil iPom pe som m ergibil i


Stima potenza della pompap p p

Definito il valore della prevalenza totale Htot la potenza che laDefinito il valore della prevalenza totale Htot la potenza che la pompa deve trasferire ad un fluido di peso specifico γrisulta pari a:risulta pari a:

HQ

102

totpompam

HQW

102Dove i valori di rendimento η del gruppo pompa motore

si possono assumere pari a:• 0,60-0,75 per pompe con girante chiusa o aperta• 0,30-0,35 per pompe con girante arretrata

L i i di ll diLe stazioni di sollevamento di testa devono essere verificate alla portatadevono essere verificate alla portata minima per evitare la setticità del

refluo influente

HRTmin st.soll.=VPompa/Qminima<tsetticità

Velocità di scorrimento nella tubazione di mandata

l i à di i ll b i di d l di d ll b i diVelocità di scorrimento nella tubazione di mandata Il diametro della tubazione di mandata deve ovviamente essere ben superiore al passaggio libero della pompa; la velocità ottimale del flusso pompato non dovrebbe essere inferiore a 0,7‐0,8 / ( it d iti) i 1 5 /m/s (per evitare depositi) e non superiore a 1,5 m/s

• Qualora sia prevista la possibilità che le due pompe funzionino contemporaneamente, in tale situazione la velocità non dovrebbe superare i 2 m/s

La norma UNI EN 12056‐4 prescrive: • che la velocità di scorrimento non deve essere minore di 0,7 m/s né maggiore di

2,3 m/s • per gli impianti di sollevamento di liquami senza maceratore, un diametro minimo

del condotto di scarico DN 80

Tempo di sedimentazioneTempo di sedimentazione

Tempo di sedimentazione del liquame Il Tempo di detenzione nella vasca di accumulo dovrebbe essere tale (secondo alcuni testi al massimo 30 minuti) da minimizzare la possibilità di sedimentazione e di fermentazione.Il punto 7 della norma EN 752‐4:1997, stabilisce "la setticità deve essere limitata"

Frequenza di avviamento e tempo di funzionamentofunzionamento

F di i d ll L UNI EN 12056 4• Frequenza di avviamento delle pompe La norma UNI EN 12056‐4 suggerisce (non prescrive) una durata minima di funzionamento di:‐ 2,2 sec. per pompe fino a 2,5 kW, p p p ,‐ 5,5 sec. per pompe da 2,5 a 7,5 kW‐ 5,5 sec. per pompe oltre 7,5 kWed un pompaggio minimo di 20 litried un pompaggio minimo di 20 litri.

• In modo piu' restrittivo i costruttori di pompe suggeriscono:‐massimo 12 avviamenti/ora per pompe fino a 5 kW/ p p p‐massimo 8 avviamenti/ora per pompe oltre 50 kW

I due diversi criteri potrebbero essere compatibili tra loro in funzione del di f itempo di funzionamento.

CocleeSono costituite da un tubo centrale chiuso su cui vengono saldate le volute della spirale e sono installate con un’inclinazione in genere compresa tra i 30° e i 40° sull’orizzontale. La velocità è dell’ordine di alcune decine di giri al minuto.

I difetti che hanno riguardano il limitato campo di applicazione:•portate superiori a 25 l/s,• la prevalenza massima che è di 5 metri,


p ,•la necessità di opere civili più ampie di quelle richieste per le pompe centrifughe

Pre-trattamenti

Le funzioni fondamentali dei pre-trattamenti sono le seguenti:p g

rimozione dei solidi grossolani

rimozione di sabbie ed altre inerti fini

rimozione di oli e grassi

difesa delle parti meccaniche poste a valle

buona efficienza dell’aerazione (oli e grassi)

equalizzazione del refluo (omogeneizzazione delle caratteristiche)


Una tipica filiera di operazioni unitarie per il pre-trattamento di un refluoè la seguente:è la seguente:

Liquame ingresso

grigliatura

dissabbiatura PRE-TRATTAMENTI

equalizzazione

Sedimentazione primariaTRATTAMENTI PRIMARI


GRIGLIATURA

Grigliatura fine

(luce delle barre a 5 mm)

Grigliatura grossolanaGrigliatura grossolana

(luce delle barre a 10 mm)


Step-screen


Caratteristiche principali di grigli e manuali e meccaniche:

Manuale MeccanicaDimensioni barre

Larghezza mm 5 -15 5-15Profondità mm 25-38 25-38Profondità mm 25 38 25 38

Spazio tra le barre mm 25-31 15-76Pendenza dalla verticale

Gradi 30-45 0-30verticaleVelocità in ingresso m/s 0.3-0.6 0.6-0.9Perdite di carico mm 150 150


Velocità attraversamento grigliag gVelocità di attraversamento:0,6‐0,8 m/s alla Qmnnon superiore a 1 0‐1 2 m/snon superiore a 1,0‐1,2 m/s

4

Formula di Kirshner per perdite di carico attraverso la griglia

senvbkh2

234

gs 2k 2 42 (sezione a spigoli retti) 1 79 (sezioni circolari) 1 67k = 2,42 (sezione a spigoli retti), 1,79 (sezioni circolari), 1,67

(sezioni rettangolari smussate)b/s rapporto tra larghe a delle sbarre e passaggi tilib/s= rapporto tra larghezza delle sbarre e passaggi utiliα = inclinazione griglia sull’orizzontale

Raccolta automatica e compattazione del materiale grigliato


La quantità di grigliato prodotto dipende dall’ampiezza delle barre

0,08media

0,06

0,07

eflu

o massimo

0,04

0,05

to /m

3 re

0 01

0,02

0,03

l grig

liat

0,00

0,01

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0

l

0,6 1,3 1,9 2,5 3,2 3,8 4,4 5,10,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0

apertura barre, cm


Dimensionamento dei collettori: considerazioni generali

REGOLAREGOLA GENERALEGENERALE:: VELOCITA’VELOCITA’ REFLUOREFLUO NONNON TROPPOTROPPO ELEVATEELEVATE DADAPRODURREPRODURRE EROSIONEEROSIONE DELLEDELLE TUBAZIONITUBAZIONI (DUNQUE(DUNQUE CALCOLATECALCOLATE ALLAALLAPORTATAPORTATA ORARIAORARIA MASSIMA)MASSIMA) NE’NE’ TROPPOTROPPO BASSEBASSE DADA PRODURREPRODURRESEDIMENTAZIONISEDIMENTAZIONI (DUNQUE(DUNQUE CALCOLATECALCOLATE ALLAALLA PORTATAPORTATA ORARIAORARIAMINIMA)MINIMA)

Velocità da non superare per evitare erosione: 2÷3,50 m/s

Velocità a monte delle griglie 1 8 m/s (la griglia dovrà essere attraversata con velocità di

))

Velocità a monte delle griglie 1,8 m/s (la griglia dovrà essere attraversata con velocità di 0,6÷1,2 m/s)

Velocità longitudinali delle sabbie: 0,20÷0,30 m/s(scelta 0,90÷1,10 perchè garantisco la risospensione delle sabbie in caso di flussi intermittenti)

Velocità longitudinali del fango biologico: 0,10÷0,15 m/s (scelta 0,45÷0,60 perchè garantisco la risospensione del fango in casi di flussi intermittenti)garantisco la risospensione del fango in casi di flussi intermittenti)

Inoltre per fanghi concentrati è bene prevedere una maggiorazione delle perdite di carico del 30÷35 % per l’aumento di viscosità del fango

SETACCIATURAL'operazione di setacciatura viene installata in piccoli impianti o dove comunque le perdite di carico non rappresentano un problema.Attualmente la setacciatura viene eseguita attraverso setacci (o filtri) statici o a tamburo rotante. Tipicamente le aperture hanno una larghezza che varia da 0.2 a p m p g6 mm.I filtri statici con aperture da 0.2 a 1.2 mm sono progettati per flussi da 400 a 1200 l/m2min, con una perdita di carico da 1.2 a flussi da 400 a 1200 l/m2min, con una perdita di carico da 1.2 a 2.1 m.Essi richiedono la pulizia e degrassatura per una o due volte al giorno attraverso getti di acqua calda o vaporegiorno attraverso getti di acqua calda o vapore.Per quanto riguarda i filtri a tamburo rotante (commercialmente noti come idrascreen), le cui dimensioni generalmente sono da 0 9 a 1 5 m di diametro e da 1 2 a 3 7 m generalmente sono da 0.9 a 1.5 m di diametro e da 1.2 a 3.7 m in lunghezza, le perdite di carico possono essere tra 0.8 e 1.4 m. Questa operazione è fondamentale nel caso di BIOREATTORI


Questa operazione è fondamentale nel caso di BIOREATTORI A MEMBRANA per la salvaguardia dei moduli filtranti !!!

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L “ bbi ” i i d i i t è tit it di bbi ill

DESABBIATURA La “sabbia” in ingresso ad un impianto è costituita di sabbia, argille, polvere fine, ghiaia, cenere ed altri materiali pesanti inerti che posseggono una sedimentabilità considerevolmente più alta rispetto al materiale organico in sospensione presente nel refluomateriale organico in sospensione presente nel refluo.

Questo trattamento ha come scopo:- proteggere dall'abrasione le parti meccaniche in movimento- ridurre la formazione di depositi nelle condutture- ridurre la frequenza di pulizia delle vasche per il processo biologico in ridurre la frequenza di pulizia delle vasche per il processo biologico in linea acque e del digestore in linea fanghi per l'accumulo di sabbie.

L tt isti h di u sti m t i li i n m lt in t mini di TS (35Le caratteristiche di questi materiali variano molto in termini di TS (35-87%) e di TVS (1-56%).

I dissabbiatori funzionano sfruttando il fenomeno della sedimentazione, creando delle condizioni di lavoro tali che soltanto le particelle di sabbia possano sedimentare, preservando il materiale organico.


N ll di bbi ll l l i à di di i d ll i ll i d h

Desabbiatura – principii

Nella dissabbiatura occorre controllare la velocità di sedimentazione delle particelle, in modo che nonsedimenti il materiale organico e che non ritornino in sospensione le particelle già depositate.

s dg4

v Velocità di sedimentazione (m/h)

d

s C3v Velocità di sedimentazione (m/h)

2dgv s Per una particella sferica con moto laminare, Cd (coefficiente di Newton)l 24/R ( d R ld ) d l l d k 18

vs vale 24/Re (numero di Reynolds), da cui si ricava la legge di Stokes(µ è la viscosità del fluido)

Il parametro con cui viene confrontata la velocità di sedimentazione è il )2/3( hmmQsiC Il parametro con cui viene confrontata la velocità di sedimentazione è ilcarico idraulico superficiale C.i.s. dato da:

)2/3(... hmmA

siC

in cui A è la superficie orizzontale della vasca di desabbiatura. Il C.i.s. ha le dimensioni di una velocità,pertanto la particella di diametro d sedimenta se ha una velocità di sedimentazione vs maggiore o ugualeal carico idraulico superficiale C i s relativo ad una portata Q che entra nel dissabbiatoreal carico idraulico superficiale C.i.s. relativo ad una portata Q che entra nel dissabbiatore.

por tata Q

Xb

hl QVtp vs

htc e

vs

v = Q/ hbl Q vs

La traiettoria limite per la particella di diametro d sarà tc=tp ovvero vs=C.i.s.


A

m c p s . . .

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I dissabbiatori più comunemente usati sono i I dissabbiatori più comunemente usati sono i cosiddetti “dissabbiatori a canale”. Tuttavia i problemi connessi alla rimozione della Tuttavia i problemi connessi alla rimozione della sabbia depositata sul fondo hanno consentito la diffusione di altri modelli di dissabbiatori. Sulla basa delle apparecchiature oggi esistenti sul mercato i dissabbiatori possono essere suddivisi in:

Dissabbiatori a flusso orizzontaleDissabbiatori aeratiDissabbiatori a vortice


Per i dissabbiatori a canale si possono considerare anche le seguenti indicazioni progettuali. Chiamando H l’altezza massima di acqua nel canale e prevedendo un dimensionamento in modo che si possa eliminare (teoricamente) il 100% delle particelle di dimensionamento in modo che si possa eliminare (teoricamente) il 100% delle particelle di diametro uguale o superiore a 0,20mm, la lunghezza del canale risulta:

L=20 ÷ 25 HL

Il carico idraulico superficiale massimo è normalmente non superiore a 17 20 m3/(m2h) , consentendo valori massimi di 35 m3/(m2h) in periodo di pioggia, con rendimenti ( ) p p ggleggermente ridotti. Oltre questi valori sedimentano solo particelle di grosse dimensioni.

Considerando il carico idraulico superficiale la tabella fornisce i valori di questo parametro per diversi diametri di particelle e a diversi rendimenti di abbattimento: si presumono particelle di sabbia di quarzo con peso specifico di circa 2500 2650 kg/m3.

Diametro delle Rendimenti dell’abbattimento (%)Diametro delleparticelle(mm)

Rendimenti dell abbattimento (%)

100 90 85

Carico idraulico superficiale Cis (m/h)

0,16 12 16 20

0,20 17 28 36

0 25 27 45 58


0,25 27 45 58

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Questo tipo di trattamento ha la facoltà di rimuovere particelle fino a 65 mesh (0.2 mm) con un tempo di ritenzione da 2 a 5 min, nel picco orario di portata. I diffusori sono posti a circa 0.45-0.6 m più in alto rispetto al fondo, mentre la sabbia viene raccolta in un canale centrale posto sul fondo con pareti ripide profondo circa 0.9 m. N ll fi t è t t l i di di bbi t t d il fl Nella figura seguente è presentata la sezione di un dissabbiatore aerato ed il flusso elicoidale che si instaura nella vasca.

Flusso elicoidale del liquido

S li diSoglia di stramazzo

Ingresso

Traiettoria delle particelle di sabbia


Parametri caratteristici per i disabbiatori “a canale”

range tipico tempo di ritenzione alla portata di picco min 2-5 3 di i idimensioni profondità m 2-5 lunghezza m 8-20 larghezza m 2 5 7larghezza m 2,5-7rapporto larghezza profondità 1:1-5:1 1,5:1 rapporto lunghezza larghezza 3:1-5:1 4 : 1 aria fornita (per metro di lunghezza) m3/min m 0,18-0,46 quantità di sabbia m3/103m3 0 004-0 2 0 015quantità di sabbia m /10 m 0,004 0,2 0,015


La separazione delle particelle, in questo caso avviene attraverso il movimento a ti d l li id id i t ll t fi h i t h di

Desabbiatore a vortice

vortice del liquido, come evidenziato nella seguente figura che riporta uno schema di funzionamento per un dissabbiatore a tazza.

uscita f lusso desabbia t o r a n g e t ip ic o

t d i it i l l t t d i 3 0te m p o d i r it e n z io n e a l la p o r ta ta m e d ia s 3 0 d im e n s io n i d ia m e t ro c a m e r a s u p e r io re m 1 ,2 -7 ,3 c a m e r a in fe r io r e m 0 ,9 -1 ,8 a lte z z a m 2 7 4 8ingresso

uscita sabbia

a lte z z a m 2 ,7 -4 ,8p e r c e n tu a le d i r im o z io n e 5 0 m e s h ( 0 ,3 0 m m ) 9 5 7 0 m e s h ( 0 ,2 4 m m ) 8 5 1 0 0 m e s h ( 0 ,1 5 m m ) 6 5

Un ulteriore tipo di dissabbiatore a vortice è il dissabbiatore Pista. La sabbia si deposita in una tramoggia centrale e da qui viene estratta attraverso un air-lift.


Parametri caratteristici per i disabbiatori “a vortice”

ra n g e tip ic o

p

ra n g e tip ic ote m p o d i r ite n z io n e a lla p o r ta ta m e d ia s 3 0 d im e n s io n i d ia m e tro c am e ra su p e rio re m 1 ,2 -7 ,3 c am e ra in fe r io re m 0 ,9 -1 ,8 a lte zza m 2 ,7 -4 ,8 p e rce n tu a le d i r im o z io n ep e rce n tu a le d i r im o z io n e 5 0 m e sh (0 ,3 0 m m ) 9 5 7 0 m e sh (0 ,2 4 m m ) 8 5 1 0 0 m e sh (0 ,1 5 m m ) 6 5

Quindi si parla di secondi anziché minuti come nel caso di disabbiatori a canale


La sabbia rimossa può contenere a seconda del tipo di separazione che ha subito anche fino al

Lavaggio sabbie

La sabbia rimossa può contenere, a seconda del tipo di separazione che ha subito, anche fino al 50% di sostanza organica. Allo scopo di ridurre la quantità di materiale organico presente, la sabbia può subire una ulteriore separazione e lavaggio attraverso l'utilizzo di un sollevamento a coclea.

INGRESSO

EFFLUENTESABBIE

Sistema di lavoro di un classificatore per sabbie

1 L l bb / l Cl f bb 1. La miscela sabbia/acqua entra nel Classificatore Sabbia 2. Gradualmente la sabbia precipita e sedimenta nella tramoggia.3. La spirale trasportatrice trascina la sabbia fino all'apertura di scarico.4. L'acqua, liberata dalla sabbia, stramazza nelle canalette di sfioro presenti nella sovrastruttura d ll i i ll’i i di


della tramoggia e ritorna all’impianto di trattamento

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Trattamento reflui e rifiuti di cantinafrantoi oleari, di cui all’articolo 38 del D.Lgs. 11 maggio...

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Transcript of Trattamento reflui e rifiuti di cantinafrantoi oleari, di cui all’articolo 38 del D.Lgs. 11 maggio...