Verona, 22/10/2009 Trattamento delle acque reflue industriali · prestazionale del rifiuto...

Trattamento delle acque Trattamento delle acque reflue industriali reflue industriali

Verona, 22/10/2009Verona, 22/10/2009

reflue industriali reflue industriali Francesco Fatone, David Bolzonella, Franco Cecchi

Master “Ingegneria Chimica della Depurazione Master “Ingegneria Chimica della Depurazione delle Acque e delle Risorse Rinnovabili” delle Acque e delle Risorse Rinnovabili” -- TrevisoTreviso

Dipartimento di Biotecnologie Dipartimento di Biotecnologie -- Università di Verona Università di Verona

Sommario• Cenni normativi• Peculiarità acque reflue industriali• Criteri razionali per la formulazione di schemi

impiantistici (incluso l’approccio IPPC)• Riciclo e riuso delle acque nell’industria• Casi di studio:• Casi di studio:

– Acque reflue da grossa area petrolchimica– Acque reflue agroindustriali (cantina)– Piattaforma polifunzionale pretrattamento rifiuti liquidiSlides parzialmente presentate al corso FAST “Il trattamento Slides parzialmente presentate al corso FAST “Il trattamento

degli scarichi industriali” Milano 23degli scarichi industriali” Milano 23--25 Settembre 200925 Settembre 2009

La filosofia comunitaria dei limitiLa filosofia comunitaria dei limiti

• Lista nera (sostanze tossiche, persistenti e bioaccumulabili)– Possono essere vietate– Devono essere fermate quanto più possibile all’origine al livello più bassoall’origine al livello più basso

• Lista grigia (sostanze che con il tempo o lo spazio perdono la pericolosità)– Compatibilità con il recettore – obiettivi di qualità– Applicazione delle Best Available Tecniques

Definizione di scaricoDefinizione di scarico• Qualsiasi immissione diretta tramite condotta di acque reflue

liquide, semiliquide e comunque convogliabili nelle acque superficiali, sul suolo, nel sottosuolo e in rete fognaria, indipendentemente dalla loro natura, inquinante, anche sottoposte a preventivo trattamento di depurazione. (art.2 D.Lgs. 152/99)

• Qualsiasi immissione di acque reflue in acque superficiali, sul suolo, nel sottosuolo e in rete fognaria, indipendentemente dalla loro natura inquinante, anche sottoposte a preventivo trattamento di depurazione. (art.74 D.lgs. 152/06)di depurazione. (art.74 D.lgs. 152/06)

• Qualsiasi immissione effettuata esclusivamente tramite un sistema stabile di collettamento che collega senza soluzione di continuita' il ciclo di produzione del refluo con il corpo ricettore acque superficiali, sul suolo, nel sottosuolo e in rete fognaria, indipendentemente dalla loro natura inquinante, anche sottoposte a preventivo trattamento di depurazione. Sono esclusi i rilasci di acque previsti all'art. 114; (mod D.Lgs 4 del 16 gen 2008)

Quindi la nozione di scarico in via generale è legata ad un sistema di collettamento stabile

Definizioni (art. 74 DL 152/06)

• Acque reflue domestiche– acque reflue provenienti da insediamenti di tipo residenziale e da servizi e derivanti prevalentemente dal metabolismo umano e da attivita' domestiche;

• Acque reflue industriali– qualsiasi tipo di acque reflue scaricate da edifici od – qualsiasi tipo di acque reflue scaricate da edifici od impianti in cui si svolgono attività commerciali o di produzione di beni, diverse dalle acque reflue domestiche e dalle acque meteoriche di dilavamento

• Acque reflue urbane– acque reflue domestiche o il miscuglio di acque reflue domestiche, di acque reflue industriali ovvero meteoriche di dilavamento convogliate in reti fognarie,anche separate, e provenienti da agglomerato

Diluizione?Diluizione?

• Sempre vietata con acque prelevate appositamente allo scopo

• E’ vietata la diluizione con acque di raffreddamento, di lavaggio, ovvero raffreddamento, di lavaggio, ovvero impiegate per la produzione di energia nel caso di scarichi contenenti sostanze pericolose

Dove avviene il controllo fiscaleDove avviene il controllo fiscale

• In generale va effettuato immediatamente a monte della immissione nel recapito in tutti gli impluvi naturali, le acque superficiali e sotterranee, interne e marine, le fognature, sul suolo e nel sottosuolo.

• Per le acque reflue industriali contenenti le sostanze della Tabella 5 dell'Allegato 5 alla parte terza del presente Tabella 5 dell'Allegato 5 alla parte terza del presente decreto, il punto di misurazione dello scarico è fissato secondo quanto previsto dall'autorizzazione integrata ambientale di cui al decreto legislativo 18 febbraio 2005, n. 59, e, nel caso di attivita' non rientranti nel campo di applicazione del suddetto decreto, subito dopo l'uscita dallo stabilimento o dall'impianto di trattamento che serve lo stabilimento medesimo

LIMITI DI LEGGE ALLO SCARICO

T.U. 152/2006

SCARICO di ACQUE REFLUE INDUSTRIALI in

Allegato 5 alla parte terza

ACQUE REFLUE INDUSTRIALI

“qualsiasi tipo di acque reflue provenienti da edifici od installazioni in cui si svolgono attività commerciali o di produzione di beni, differenti qualitativamente dalle acque reflue domestiche e da quelle meteoriche di dilavamento, intendendosi per tali anche quelle venute in contatto con sostanze o materiali, anche inquinanti, non connessi con le attività esercitate nello stabilimento”

PUBBLICA FOGNATURA ACQUE SUPERFICIALI SUOLO

Tabella 3, colonna 1* Tabella 3, colonna 2*

La Tabella 3/A fissa limiti di emissione (in massa) per unità di prodotto riferiti a specifici cicli produttivi

* Regioni e Province autonome, e gli Enti gestori tramite il proprio Regolamento, possono adottare limiti diversi a meno delle “sostanze inderogabili” di Tabella 5

Gli scarichi contenenti sostanze pericoloseGli scarichi contenenti sostanze pericolose

• I limiti allo scarico dell’allegato 5 sono inderogabili

• In relazione al recettore possono essere imposti limiti più restrittivi

• I limiti non possono essere ottenuti con • I limiti non possono essere ottenuti con diluizione con acque di raffreddamento

• Può essere imposto pretrattamento separato• I limiti sono verificati a piè di impianto• Possono essere imposti controlli in automatico

e/o in continuo

Riutilizzo?Riutilizzo?

• DM 185/03 (recepito dal DL 152/06) non norma il riutilizzo in house

• DL 152/06 art. 155 comma 6.6. Allo scopo di incentivare il riutilizzo di acqua reflua o di incentivare il riutilizzo di acqua reflua o già usata nel ciclo produttivo, la tariffa per le utenze industriali è ridotta in funzione dell'utilizzo nel processo produttivo di acqua reflua o già usata…

Chi è l’autorità competente (rilascia le autorizzazioni Chi è l’autorità competente (rilascia le autorizzazioni ed emette i provvedimenti amministrativi)ed emette i provvedimenti amministrativi)

• Scarichi in corso d’acqua superficiale e sul suolo– Provincia nel cui territorio è ubicato il punto di scarico

• Scarichi in fognatura• Scarichi in fognatura- A.ATO- di solito si deve acquisire parere tecnico dell’Ente gestore del Servizio di Depurazione

• Scarichi da aziende IPPC autorizzate da Regione con l’AIA

Chi deve controllare

• Per tutti gli scarichi– Autorità competente sulla base di programma di controlli preventivi e successivi, periodico, diffuso, effettivo ed imparziale– Attualmente il programma di controllo viene svolto essenzialmente da ARPA– Attualmente il programma di controllo viene svolto essenzialmente da ARPA

• Per gli scarichi in fognatura– Il gestore deve assicurare un adeguato servizio di controllo (gli standard sono fissati nel contratto di gestione)– Il gestore deve controllare l’assimilabilità degli scarichi (Regolamento Regionale)

Chi Chi puòpuò controllarecontrollare

• Possono effettuare controlli tutti gli organi di vigilanza dello stato in particolare– CCTA– Corpo Forestale dello stato– Corpo Forestale dello stato

• ma anche– Polizia locale– Polizia provinciale– Guardiaparco

Il diritto a difesaIl diritto a difesa

• Possibilità di assistere al sopralluogo e al campionamento

• Possibilità di apporre proprio sigillo al campionecampione

• Possibilità di assistere alle analisi anche tramite consulente (devono essere comunicati data, ora e luogo delle analisi)

• Possibilità di far verbalizzare proprie osservazioni in sede di analisi

Tipologia dei controlli

• Verifica documentale• Verifica delle condizioni che generano lo scarico• Verifica del rispetto delle prescrizioni• Verifica dell’autocontrollo• Verifica dell’autocontrollo• Campionamento dello scarico

– ai fini della verifica dei limiti– ai fini della verifica dell’autocontrollo– ai fini della verifica delle prescrizioni

• Verifica caratteristiche del recettore

Parametri analitici di interesse per tipo di scarico

Variabilità di portata e caratteristiche

0,0010,0020,0030,0040,0050,0060,0070,0080,0090,00

100,00110,00120,00

10/12/02

29/01/03

20/03/03

09/05/03

28/06/03

17/08/03

06/10/03

25/11/03

14/01/04

COD mg/l

160

240

320

400

800

1200

1600

2000C

OD

loa

d O

UT

, kg

/dC

OD

loa

d I

N, k

g/

d

LCOD in

LCOD out

Impianto trattamento acque reflue di cantina periodo Impianto trattamento acque reflue di cantina periodo 20062006--20082008

19

0

80

0

400

CO

D lo

ad

OU

T, k

g/

dCO

D lo

ad

IN

, kg

/d

Picchi di carico non solo in vendemmia !

REFLUO INDUSTRIALE

?

ANALISI DI DETTAGLIO, PER LA CARATTERIZZAZIONE

PRESTAZIONALE DEL RIFIUTO LIQUIDO/ACQUE REFLUE

INDIVIDUAZIONE DI CRITERI PER L’UNIFICAZIONE DI FLUSSI DIVERSI

APPLICAZIONE DELLE BAT TECNICHE E TECNOLOGIE

STEPS LOGICI per la FORMULAZIONE dello SCHEMA IMPIANTISTICO

LIMITI DI LEGGE

?LA SCELTA DEI REATTORI

LA SCELTA DELLA FILIERA DI PROCESSO

ANALISI CHIMICO-FISICHE di DETTAGLIO

MACROINQUINANTI1. Solidi sospesi

2. Sostanze organiche biodegradabili: COD e BOD

3. Nutrienti: Azoto e Fosforo

4. Sostanze inorganiche disciolte: TDS, calcio, sodio, cloruri, solfati

Unificazione di flussi diversi

Caratterizzazione della matrice inquinanteIndividuazione degli opportuni

processi di depurazione

Le analisi di laboratorio devono, quanto più possibile:

• simulare i processi in campo (es. “sedimentazione in cono imhoff”);

• fornire un’accurata conoscenza della speciazione dei macroinquinanti al fine di escludere o meno l’applicazione di processi biologici di rimozione ( ripartizione COD e Ntot)

CODBODST Ntot

Param

etriA

nalisi e determinazione delle diverse frazioni

Metodoper

diluizione

Cella Respirometrica

bCOD~1,6BODSolo acque domestiche

rbCODDeterminato mediante:

1. Test OUR

SST Solidi trattenuti da

un filtro (0,45 µm) dopo essiccamento a 105°

SSVSolidi che volatilizzano N-NH4

+

TKNMetodo Kjeldhal

ANALISI CHIMICO-FISICHE di DETTAGLIOMacroinquinanti-Quadro globale

sCOD per via chimica

Analisi e determ

inazione delle diverse frazioni

Respirometricaelettrolitica

2. FiltrazioneMamais-Jenkins

imp esistenti

sbCOD Analisi Respirometrica

(lunga)

a seguito di combustione dei TSS a 600°

4

Norg =TKN-NH4+

ANALISI CHIMICO-FISICHE di DETTAGLIO

1. Patogeni

2. Sostanze organiche refrattarie: COV, tensioattivi, fenoli, pesticidi etc (Tab 3 e 3A DL 152/06 e decisione CE COM397/2006)

3. Metalli pesanti

MICROINQUINANTI

Metalli pesanti Composti organici Patogeni

Analisi e determ

inazione delleP

arametri A

nalisi e determinazione delle

diverse frazioni

Metallidisciolti

Metalli Sospesi

Metalli totali= somma dei due determinata su un campione non filtrato e sottoposto a mineralizzazione

Piastramento perinclusione e di superficie

Filtrazione su membrana

Fermentazione in tubi multipli

Conta diretta al microscopio

Gas cromatografia

Cromatografia liquida ad alta pressione

In presenza di microinquinanti è richiesta l’applicazione di tecniche avanzate di rimozione

( MBR, Cx, O3 etc.)

Test respirometrici

Trattabilità biologica e test di biodegradazione

I TEST DI BIODEGRDAZIONE servono a valutare la tendenza di una sostanza organica a essere degradata in ambiente naturale (nelle diverse matrici aria, acqua, suolo). Sono test a 28 gg che non corrispondono a dati reali per la vasca a che non corrispondono a dati reali per la vasca a fanghi attivi.

I TEST DI TRATTABILITÀ BIOLOGICA consentono invece di valutare il comportamento della sostanza negli impianti di depurazione dove la presenza di biomassa è molto elevata.

Applicazione di respirometrieandamento OD

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 2 4 6 8 10 12 14 16

tempo (h)

OD

(m

gO

2/l)

tempo (h)

andamento OUR

0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10 12 14 16

tempo (h)

OU

R (

mg

O2

/l*h

)

Tempo consumo COD esterno

REFLUO INDUSTRIALE

?






LIMITI DI LEGGE



CRITERI PER L’UNIFICAZIONE DI FLUSSI DIVERSI

1. Per trattamenti fisici: presenza di macroinquinanti particolati sedimentabili, flottabili, ispessibili, purchè i macro e micro inquinanti in soluzione siano tra loro compatibili

2. Per trattamenti chimico-fisici: presenza di macro o micro inquinanti compatibili ovvero che possono subire la precipitazione, flocculazione, cristallizzazione etc… in condizioni analoghe la precipitazione, flocculazione, cristallizzazione etc… in condizioni analoghe per pH o reagenti da aggiungere e sempre che i residui in soluzione siano compatibili con i processi successivi

3. Per trattamenti biologici: presenza di macroinquinanti solubili e particolati degradabili e non inibenti le reazioni biologiche

Unificazione dei flussi: Schemi di compatibilità chimica tra diversi gruppi di sostanze (SOGU 130 del 07/06/2007)

REFLUO INDUSTRIALE

?






LIMITI DI LEGGE



DIRETTIVA 96/61/CE - IPPC

ATTUAZIONE INTEGRALE in ITALIA con D.Lgs 59/2005

OGGETTO: Prevenzione e riduzione integrate dell’inquinamento

SOGGETTI INTERESSATI: Categorie di attività industriali in allegato

Sono interessati i CENTRI DI TRATTAMENTO POLIFUNZIONALI

NON sono interessati gli IMPIANTI DI DEPURAZIONE DELLE SOLE NON sono interessati gli IMPIANTI DI DEPURAZIONE DELLE SOLE ACQUE REFLUE

FINALITA’: Rilascio delle A.I.A.

CONDIZIONI PER IL RILASCIO: Applicazione delle migliori tecnologie disponibili (BAT) nel rispetto delle linee guida per l'individuazione e l'utilizzo delle migliori tecniche disponibili, emanate con decreti dei Ministri dell'ambiente e della tutela del territorio, per le attività produttive e della salute.

BAT “Best Available Techniques”

DEFINIZIONE:

“Efficiente e avanzata fase di sviluppo di attività e relativi metodi di esercizio indicanti

l'idoneità pratica di determinate tecniche a costituire, in linea di massima, la base dei

valori limite di emissione intesi ad evitare oppure, ove ciò si riveli impossibile, a ridurre

in modo generale le emissioni e l'impatto sull'ambiente nel suo complesso”

A tale scopo occorre tenere presente le seguenti definizioni:

− “tecniche”, si intende sia le tecniche impiegate sia le modalità di progettazione, costruzione,

manutenzione, esercizio e chiusura dell'impianto;

− “migliori”, qualifica le tecniche più efficaci per ottenere un elevato livello di protezione

dell'ambiente nel suo complesso;

− “disponibili”, qualifica le tecniche sviluppate su una scala che ne consenta l'applicazione in

condizioni economicamente e tecnicamente valide nell'ambito del pertinente comparto

industriale, prendendo in considerazione i costi e i vantaggi, indipendentemente dal fatto che

siano o meno applicate o prodotte nello Stato membro di cui si tratta.


BRef, Reference Document on Best Available Techniquesrelativamente a 30 settori produttivi

EUROPA

Ufficio IPPC

•Large Combustion Plants•Mineral Oil and Gas Refineries•Production of Iron and Steel•Ferrous Metals Processing Industry•Non Ferrous Metals Industries•Smitheries and Foundries Industry•Surface Treatment of Metals and Plastics

•Waste Treatments Industries•Waste Incineration•Management of Tailings and Waste-Rock in Mining Activities•Pulp and Paper Industry•Textiles Industry•Tanning of Hides and Skins•Surface Treatment of Metals and Plastics

•Cement and Lime Manufacturing Industries•Glass Manufacturing Industry•Ceramic Manufacturing Industry•Large Volume Organic Chemical Industry•Manufacture of Organic Fine Chemicals•Production of Polymers•Chlor – Alkali Manufacturing Industry•Large Volume Inorganic Chemicals - Ammonia, Acids and Fertilisers Industries•Large Volume Inorganic Chemicals - Solid and Others industry•Production of Speciality Inorganic Chemicals•Common Waste Water and Waste Gas Treatment/Management Systems in the Chemical Sector

•Tanning of Hides and Skins•Slaughterhouses and Animals By-products Industries•Food, Drink and Milk Industries•Intensive Rearing of Poultry and Pigs•Surface Treatment Using Organic Solvents•Industrial Cooling Systems•Emissions from Storage

Reference Document . .•General Principles of Monitoring•Economics and Cross-Media Effects•Energy Efficiency Techniques

Redatti inoltre i:

Website European IPPC Bureau (EIPPCB)http://eippcb.jrc.es/reference/


BRef, Reference Document on Best Available Techniques

In ogni Bref sono indicate le migliori tecniche e tecnologie adottabili nel settore industriale di interesse

Oltre alle tecniche e tecnologie specifiche della produzione,vengono indicate le tecniche e tecnologie per l’abbattimento

dei residui gassosi e liquidi delle lavorazioni

Esempio: Textiles Industries- BAT per il trattamento delle acque reflueEsempio: Textiles Industries- BAT per il trattamento delle acque reflue

3 strategie differenti

Trattamento centralizzato in impianto in loco

Trattamento centralizzato in impianto esterno

Trattamento decentralizzato (per singoli flussi di acque reflue, in o fuori sito

La specifica tipologia di trattamento va individuata sulla base della specifica tipologia di refluo, a seconda del particolare processo industriale che lo ha generato.

Esempio:effluenti provenienti dalla sgrassatura della lana

•Combinare l’uso di cicli di rimozione di sporcizia/recupero del grasso con trattamenti per evaporazione degli effluenti, seguito da incenerimento integrato dei fanghi risultanti e riciclaggio totale dell’acqua e dell’energia

•Usare un trattamento di coagulazione/flocculazione e successivi trattamenti biologici aerobici


Common Waste Water and Waste Gas Treatment/Management Systems in the Chemical Sector

BAT per solidi sospesiAlcuni esempi



BAT per metalli pesantiAlcuni esempi



Schema di flusso per la scelta dei processi

REFLUO INDUSTRIALE

?






LIMITI DI LEGGE



Reattori utilizzati per il trattamento

CRITERI PER LA SCELTA DEI REATTORI

Vengono conferite diverse tipologie di rifiuti(*)?

Il conferimento è variabile

(in quantità) nel tempo?

REATTORECONTINUO

Sono presenti (o previsti) serbatoi di stoccaggio?

REATTOREBATCH

Sono presenti (o previste) filiere di processo per singola

tipologia?

REATTORECONTINUO

REATTORECONTINUO

REATTOREBATCH

Se conferimenti costanti (in termini quali-quantitativi) per fissati periodi dell’anno (e comunque in presenza di serbatoi di stoccaggio)

In assenza di una qualsiasi delle condizioni a fianco

(*)Per tipologia di rifiuti si

intende qui sia il singolo rifiuto

(refluo) sia il miscuglio

omogeneo di più rifiuti (reflui)

Trattamento biologico: aerobico o anaerobico?

Trattabilità anaerobica e potenziale di biometanazione

Effetto rapporto substrato/biomassa

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 10 20 30 40hours

mL

Bio

gas P

rod

uced

thermophilicexperimental

mesophilicexperimentaltheoretical

LA NECESSITÀ DI UTILIZZARE FASI DILA NECESSITÀ DI UTILIZZARE FASI DITRATTAMENTO CHIMICO FISICO A SUPPORTO DI UNO SCHEMA DI TRATTAMENTO CHIMICO FISICO A SUPPORTO DI UNO SCHEMA DI DEPURAZIONE BIOLOGICO NASCE DA DIVERSE CONSIDERAZIONI:DEPURAZIONE BIOLOGICO NASCE DA DIVERSE CONSIDERAZIONI:

• Concentrazioni e /o portate eccessivamente variabili• Temperature variabili o eccessivamente elevate ( > 28 °C)• Condizioni di pH variabili o estreme (non tollerate dal biologico)• Eccesso di olii non tollerati(soprattutto emulsionati)• Eccesso di sostanze in sospensione difficilmente o poco

degradabili,degradabili,• Presenza di metalli che possono inibire il processo biologico,• Eccesso di composti tossici o poco degradabili che possono

essere rimossi a monte del reattore biologico con processi chimico fisici specifici,

• Eccesso di composti non biodegradabili che possono essere rimossi a valle del reattore biologico con processi chimico fisici specifici,

• Eventuale presenza di colori resistenti al trattamento biologico

Schemi consolidati chimici-fisici-biologici per acque reflue industriali

Uso e riuso delle acque in ambito industriale

Riutilizzo acque reflue industriali: considerazioni generali

Zero discharge?

Fonte: Lens et al., 2006

Altri incentivi: •Certificazioni ambientali ISO, EMAS •DL 152/06 art. 155 comma 6 6. Allo scopo di incentivare il riutilizzo di acqua reflua o già usata nel ciclo produttivo, la tariffa per le utenze industriali è ridotta in funzione dell'utilizzo nel processo produttivo di acqua reflua o già usata…

Caso di studio: grossa area petrolchimica sversante in corpo petrolchimica sversante in corpo

d’acqua molto sensibile

S C H E M A C O N F E R IM E N T I

D O WT D 1 2

D O W

D O WP e a b o d y

P .E . C R 7 (s p e n t)

P .E . P S S

D O WA c id e + a m m in ic h e

S O L V A Y

S .P .M . F o rn o

M .F . A Z O T A T E

M .F . O R G A N IC H EIM

PIA

NT

O S

G31

Il petrolchimico e il trattamento delle acque reflue industriali

300 aziende e 12000 addetti (35000 negli anni 70)•Attività petrolchimiche (produzione di PVC, fibre tessili)•Raffineria, acciaieria e produzione manufatti di alluminio

Trattamenti di ossidazione avanzata per la riduzione dei cianuri

A 1 0 0 1

P .E . C R 1 ,2 ,3 ,2 0 ,2 3

V A S C AA 2

M E N S A 8

C S 2 3

D O W(S 2 e x n e u tra liz . 1 5 /5 )

A S D

C S 3 0

IMP

IAN

TO

SG

31

E V C C V 2 2 -2 3

P .E . C E R

E V C C V 2 7

E V C C V 2 4

P R 1 6 /1 9

S A 9

A R K E M A(e x A to fin a A M 7 /9 )

V A S C A B A R IC E N T R IC A

P .E . C R 8

•Cantieri navali•Lavorazione oli di semi

Qualità effluente per scarico o per riutilizzo? Qualità effluente per scarico o per riutilizzo? La linea di demarcazione è sottileLa linea di demarcazione è sottile

Laguna di Venezia:

•importante wetland nel Mediterraneo ed ecosistema molto sensibile

•Presenza del centro storico di VeneziaVenezia

•Area industriale di Porto Marghera

•Elevatissima densità abitativa e presenza di numerose PMI produttive e commerciali

Nel bacino di raccolta:

Una convivenza sostenibile?Una convivenza sostenibile?

??

Normativa per la salvaguardia della Laguna di Venezia: l’antesignana

�DM 23 Aprile 1998 Requisiti di qualità delle acque

�DM 9 Febbraio 1999 Carichi massimi ammissibili complessivi ammissibili complessivi

�DM 26 Maggio 1999 Individuazione delle tecnologie da applicare agli impianti industriali

�DM 30 Luglio 1999 Limiti agli scarichi industriali e civili

Target compounds del DM 30.07.99Microinquinante prioritario Limite

Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA), µg/l 1

Diossine, pg/l (TE) 0.5

Cianuri, µg/l 5

Arsenico, µg/l 1Arsenico, µg/l 1

Piombo, µg/l 10

Cadmio, µg/l 1

Mercurio, µg/l 0.5

Policlorobifenili (PCB) Assenti

Tri-butyl-stagno Assenti

Pesticidi organo-clorurati Assenti

Bioreattore a membranaBioreattore a membrana

Anox . Aer .

Qma

Qr qw

Qin Qout

“submerged” “side-stream”

MICROFILTRAZIONE

Solidi sospesi

Batteri

Emulsioni

Macromo-lecole

Colloidi

ULTRAFILTRAZIONE

Membrane utilizzate in MBRMembrane utilizzate in MBR

NANOFILTRAZIONE

OSMOSI INVERSA

Colloidi

Virus

Proteine

Composti basso P.M.

ioni

56

Fango attivo Permeato

da UF

Effluente da

sedimentatore

convenzionale

Vantaggi degli MBR per la rimozione dei microinquinanti ... in 2 punti

1. Nessun problema legato alla sedimentabilità del fango

Migliore flessibilità di gestione dei processi biologici e possibilità di operare con fiocchi biologici e possibilità di operare con fiocchi

pin-point2. Rimozione totale dei solidi sospesi dall’effluente

Rimozione dei microinquinanti legati al particolato

SG31: l’impianto del petrolchimicoSG31: l’impianto del petrolchimico

4

1. Equalizzazione e tank stoccaggio

2. Chiariflocculazione (FeSO4 + Soda + Polielettrolita)

3. MBR (il più grande al mondo per il trattamento di acque 5

1

1

23

trattamento di acque reflue industriali: 100 109 m2 superificie filtrante e portata influente 45 720 m3/d)

4. Post-denitrificazione

5. Dewatering e incenerimento del fango chimico e di supero biologico

5

Parametri di progetto

Caso di studio piattaforma di pre-trattamento rifiuti liquidi non trattamento rifiuti liquidi non

pericolosi di origine sia urbana che agroindustriale

FALCONARA M.MAAdeguamento dell’impianto di depurazione alle normative sul

trattamento dei rifiuti liquidi (12/2006)

OGGETTO: Smaltimento di rifiuti liquidi NON pericolosi

LINEA GUIDA alla base della PROGETTAZIONE:

Progettazione di specifiche linee di trattamento dei reflui extra-fognari (REF) conferiti nell’impianto di depurazione delle acque reflue di Falconara Marittima

LINEA GUIDA alla base della PROGETTAZIONE:

• Adozione delle migliori tecnologie disponibili nell’ambito dei processi depurativi al fine di offrire le massime garanzie di prestazione

• Salvaguardia della qualità dell’effluente finale del depuratore come obiettivo primario (sulla base delle scelte di progetto e delle efficienze di abbattimento garantite dalle BAT, a ritroso verranno definite le massime concentrazioni in ingresso ammissibili nei REF, in modo da assicurare un refluo compatibile in ingresso al depuratore)

• Contenimento delle principali emissioni gassose



OPERE ed IMPIANTI DEDICATI al TRATTAMENTO

dei REF



Fase della caratterizzazione quantitativa

�Analisi dei conferimenti nel periodo 2003-2005

�Analisi dell’evoluzione del mercato per la stima dei futuri conferimenti con analisi

Totale giornaliero (medio)

Medio giornalieroCER Descrizione m3/d

160799 Acque da lavaggio cassonetti 3190703 Percolati di discarica 111190899 Rifiuti non specificati altrimenti 57200304 Bottini (espurgo pozzi neri) 10200306 Rifiuti da pulizia delle reti fognarie 4

170 m3/d

Totale giornaliero (massimo)

350 m3/d� conferimento stagionale di alcuni reflui quali: le acque di vegetazione (CER 020301), bevande alcoliche e acque di lavaggio e pulizia (CER 020701),

� conferimento molto variabile degli espurghi pozzi neri (CER 200403)

� estrema variabilità del conferimento dei percolati di discarica, in relazione alla piovosità (CER 190703)

DIMENSIONAMENTO SULLA BASE DEI

CARICHI DI MASSA MASSIMI

200306 Rifiuti da pulizia delle reti fognarie 4020201 Fanghi derivanti da lavaggio e pulizia 6020301 Acque vegetazione 10020599 Latte 7020701 Bevande alcoliche e acque di lavaggio e pulizia 11190805 Fanghi prodotti dal trattamento delle acque reflue urbane 10



Fase della caratterizzazione qualitativa

Analisi chimico-fisica di dettaglio per MACRO e MICRO inquinanti,

per ogni tipologia di rifiuto.

CER Descrizione

160799 Acque da lavaggio cassonetti190703 Percolati di discarica 190899 Rifiuti non specificati altrimenti 200304 Bottini (espurgo pozzi neri)200306 Rifiuti da pulizia delle reti fognarie020201 Fanghi derivanti da lavaggio e pulizia 020301 Acque vegetazione020599 Latte020701 Bevande alcoliche e acque di lavaggio e pulizia

Accorpamento dei diversi REF conferiti in 3 linee di pretrattamento separate

Linea 1

Linea 2

Linea 3

•fosse settiche (CER 20.03.04), •rifiuti della pulizia delle fognature (CER 20.03.06) •fanghi derivanti dalle operazioni di pulizia in genere (CER 02.02.01) •reflui derivanti dal lavaggio dei cassonetti (CER 16.07.99)•fanghi prodotti dalla depurazione delle acque reflue urbane (CER 19.08.05)•acque di vegetazione (CER 02.07.01) (in linea 3 a discrezione del gestore)

•percolati di discarica (CER 19.07.03)•altri rifiuti non specificati altrimenti (CER 19.08.99)•residui della lavorazione di bevande alcoliche e della pulizia (CER 02.070.1)

•latte (CER 02.05.99)

020701 Bevande alcoliche e acque di lavaggio e pulizia190805 Fanghi prodotti dal trattamento delle acque reflue urbane



LINEA di PRETRATTAMENTO 1 (150m3/d)

VASCA di ACCUMULOGRIGLIATURA DISSABBIATURA ISPESSIMENTODINAMICO*

*O.U. per fronteggiare sovraccarichi

LINEA di PRETRATTAMENTO 2 (280m3/d)(280m3/d)

LINEA di PRETRATTAMENTO 3 (30m3/d)

ACCUMULO DIGESTORE

VASCA di ACCUMULOGRIGLIATURA

UNIFICAZIONE dei FLUSSI dalle LINEE di PRETRATTAMENTO 1 e 2

all’UNICA LINEA di TRATTAMENTO FINALE

TRATTAMENTOC/F:

FLASH MIX,COAGULAZIONE,

SLOW MIX

SEDIMENTAZIONECHIARIFICAZIONE



LINEA di TRATTAMENTO FINALE

EQUALIZZAZIONEBIOLOGICO

(CICLI ALTERNATI)

SEDIMENTAZIONECHIARIFICAZIONE

MBRADSORBIMENTO

SU CARBONE

Linea acque

ADDENSAMENTODINAMICO*

CONDIZIONAMENTO CHIMICO)

DISIDRATAZIONE MECCANICA

Linea acque

Linea fanghi

Alle linee di trattamento

dell’impianto di depurazione delle acque reflue civili

Si mantengono separati i fanghi dei rifiuti liquidi da quelli dell’impianto principalead evitare qualsiasi rischio di contaminazione delle grandi quantità di fanghi

prodotti nell’impianto di depurazione

Caso di studio: acque reflue agroindustriali da produzione agroindustriali da produzione

vinicola

Grapes

Red wines White wines

Stemming & Crushing

Solids, stemmes, pips, wastewater

wastewater Fermentation Pressing marc, wastewater

marc, wastewater Pressing Fermentation wastewater

Clarification

69

lees, yeast, filter aid, wastewater

Aging/Storing wastewater

Filtration solids, filter aid, wastewater

Bottling/Corking wastewater

Wine

Carico organico di 10 kg COD

per m3 di vino o 7 kg per ton di

uva trattata

0,2 – 6 litri per litro

di vino prodotto

50-60% del carico concentrato in 3-4 mesi

70

Normalmente trattati in sistemi a fanghi attivi convenzionali

� Rimozione del COD del 90-95% …. Quindi COD effluente anche a livelli di 500-1,000 mg/L COD� Alte richieste di ossigeno � Reflui sbilanciati (C:N > 30) e variabili: cattiva sedimentazione e fuga di solidi…

71

10000

15000

20000

25000

30000Flow rate (m3/d)

COD LOAD (kg/d)

hy

0

5000

10000

set-01 gen-02 giu-02 nov-02 apr-03 set-03 feb-04 lug-04

months

Media settimanale 2001-2004 (base 2,500 kg/d COD)

72

Nei sistemi a fanghi attivi convenzionali le caratteristiche di sedimentazione determinano ilrisultato del processoDirettamente

Indirettamente

Ridotta elasticità di processo in relazione al vincolo della

“salvaguardia” delle prestazioni dei sedimentatori

Solidi nell’effluente, quindi scarsa qualità !

73

Consente di progettare con logiche tese al riutilizzo della risorsa idrica a diversi livelli di qualità:

74

Blocher et al., (2002), Desalination 144, 143-150

I numeri dell’azienda

� produzione di vini e spumanti + imbottigliamento in conto terzi

Un caso di studio: trattamento di relfui di cantina in MBR per il riutilizzo della risorsa idrica

75

� 400,000 hL venduti nel 2008

� 30% da uve proprie e 70% da imbottigliamento

� 60% per esportazione in 30 Paesi, Germania e Scandinavia in primis

Wastewater, 100 m3/d

Mix tank Bioreactor,

Drum siever, 1 mm holes

Mem

bra

nes

Impianto MBR

76

Mix tank 80 m3

Bioreactor, 325 m3

Sludge thickening

Permeate to reuse

(washing)

Mem

bra

nes

Disposal

Recycle

Parametro um valore

Portata m3/d 100

Portata di punta m3/h 20

pH 6,5 – 8,5

COD load kg/d 600

Parametri di progettazione

77

COD load kg/d 600

BOD load kg/d 250

BOD (OLR) Kg/m3d 0,77

Carico sul fango (F/M) Kg/kgMLVSSd 0,06

N total kg/d 8,5

P total kg/d 0,3

Caratteristiche del modulo filtrante

Parametro

Ditta Kubota

Membrana Plate and frame

Intervallo di filtrazione MF (0,4 µm)

Flusso 15-20 LMH

Numero di moduli 400

78

Numero di moduli 400

Superficie filtrante 276 m2

Densità d’aria sulla membrana 1 m3/m2 per ora

Cleaning NaClO

Verona, 22/10/2009 Trattamento delle acque reflue industriali · prestazionale del rifiuto...

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