Configurazioni impiantistiche idonee al riutilizzo delle acque
Il ciclo di trattamento di un impianto di depurazione per acque reflue civili si compone, di norma, di una successione di fasi, usualmente classificate in: pretrattamenti, che comprendono le fasi di grigliatura e di disabbiamento, trattamento primario, costituito dalla sedimentazione primaria; trattamento secondario, che ingloba le fasi di ossidazione biologica e di sedimentazione secondaria. Talvolta, ma comunque sempre più spesso, sono previsti anche trattamenti terziari, specificamente volti alla rimozione dei nutrienti e/o alla riduzione del contenuto di solidi sospesi totali (SST), nonché addirittura quaternari, per l’eliminazione di analiti refrattari ai trattamenti precedenti. A conclusione del ciclo si prevede sempre una fase di disinfezione, precipuamente finalizzata alla eliminazione della carica microbica patogena.
In tutti i casi, il cuore dell’impianto è costituito dalle fasi del trattamento secondario, che, tuttavia, ricorrendo alle configurazioni più tradizionali (Figura 1), non è in grado di assicurare, di per sé, il rispetto degli standard previsti dal DM 185/2003. Tale risultato può essere raggiunto, invece, o ricorrendo a sistemi biologici innovativi oppure inserendo, a valle di quelli convenzionali, opportune fasi di affinamento.
Figura 1. Ciclo di trattamento tradizionale a fanghi attivi per la depurazione di reflui civili
In entrambi i casi, si riesce ad agire in maniera significativa sui parametri che maggiormente limitano il riuso irriguo delle acque reflue, che, sono i SST, il BOD5, il COD, taluni analiti disciolti in acqua ed il contenuto microbico. Al rispetto della concentrazione ammissibile per quest’ultimo parametro è associato, usualmente, il maggior impegno sia tecnologico che economico, anche alla luce della scarsa efficacia che all’uopo mostra il cloro, il cui impiego è fortemente vincolato dal limite di 0.2 mg/l imposto dalla normativa alla sua concentrazione residua. La riduzione del tenore dei solidi è infatti agevolmente conseguibile mediante una fase fisica di filtrazione o, al limite, una chimico-fisica di chiariflocculazione. Entrambe tali fasi, non agendo selettivamente sui solidi rimossi, sono altresì efficaci nei riguardi della riduzione del contenuto di composti organici, che, comunque, possono anche essere eliminati in maniera molto spinta ricorrendo a processi biologici avanzati. A tale riguardo, le soluzioni che possono essere adottate sono numerose, spesso idonee sia nel caso di impianti da realizzare ex-novo che per l’adeguamento di impianti esistenti. A titolo di esempio, si cita la possibilità di potenziamento di impianti biologici a fanghi attivi tradizionali attraverso la loro trasformazione, con poco rilevanti interventi strutturali, in impianti del tipo MBBR (Moving Bed Bio-Reactor) o del tipo MBR (Membrane Bio-Reactor), che ancora meglio si prestano, tuttavia, per realizzazioni ex-novo. Un’alternativa è costituita anche dal ricorso ai filtri bilogici aerati, nella loro versione a letto fisso (BAF, Bio-Aerated Filter o SAF, Submerged Aerated Filter) oppure mobile (FBR, Fluidized Bed Reactor), nei quali al processo biologico svolto dalla biomassa adesa si accoppia il processo fisico di filtrazione su materiale granulare. Tipicamente classificabili tra quelli di affinamento sono, invece, i trattamenti estensivi di fitodepurazione e di lagunaggio, che a fronte di un elevato impegno di superficie, presentano oneri gestionali certamente contenuti, così come il processo naturale di infiltrazione/percolazione. Nelle Figure da 2 a 6 sono illustrati una serie di cicli di trattamento dotati delle fasi appena citate.
Figura 2. Rappresentazione di un ciclo di trattamento con sistema MBBR
Figura 3. Rappresentazione di un ciclo di trattamento con sistema MBR
Figura 4. Rappresentazione di un ciclo di trattamento con un filtro biologico aerato
Figura 5. Rappresentazione di un ciclo tradizionale per reflui civili con trattamento addizionale di fitodepurazione
Figura 6. Rappresentazione di un ciclo tradizionale per reflui civili con trattamento addizionale di lagunaggio
In alternativa ai processi biologici, la fase di affinamento di un refluo ossidato e chiarificato può essere condotta ricorrendo a sistemi fisici, quali la filtrazione rapida su letto granulare o su supporto, o alla filtrazione su membrana, oppure ancora mediante una fase di chiariflocculazione accoppiata ad una filtrazione rapida, ovvero una filtrazione diretta o per contatto.
Considerata la molteplicità delle configurazioni proponibili, vengono, nel seguito, brevemente descritte le principali caratteristiche dei processi biologici a cui si è fatto in precedenza riferimento, da considerare nel momento dell’individuazione della soluzione più idonea, anche alla luce della specificità delle situazioni da affrontare.
