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IMPIANTI BIOLOGICI DI DEPURAZIONE

La depurazione

Le attività sociali, produttive e ricreative richiedono ed utilizzano una grande quantità di acqua. La conseguenza diretta dell'utilizzo dell'acqua è la produzione di scarichi che, per poter essere restituiti all'ambiente, devono necessariamente essere sottoposti ad un trattamento depurativo. Il termine depurazione indica il processo tramite il quale vengono rimosse le sostanze inquinanti presenti nel liquame, le quali potrebbero mettere in pericolo la salute umana, nuocere alle risorse ed all'ecosistema idrico, compromettere le attrattive od ostacolare altri impieghi delle acque. Le acque reflue urbane, che in passato contenevano quasi esclusivamente sostanze biodegradabili, presentano attualmente maggiori problemi di smaltimento a causa della presenza sempre più ampia di composti chimici di origine sintetica. Il mare, i fiumi ed i laghi non sono in grado di ricevere una quantità di sostanze inquinanti superiore alla propria capacità autodepurativa senza vedere compromessa la qualità delle proprie acque ed i normali equilibri dell'ecosistema. E´ evidente, quindi, la necessità di depurare le acque reflue prima del loro scarico nei corpi idrici recettori, rispettando i valori di concentrazione limite delle diverse sostanze imposti dalla normativa. Il trattamento del refluo è tanto più spinto quanto più i corpi idrici risultano a rischio di inquinamento permanente.

Una delle tecniche più utilizzate per la depurazione delle acque reflue urbane è quella a fanghi attivi, attraverso processi biologici di trattamento che imitano quelli che avvengono naturalmente nei corpi idrici. Il trattamento depurativo prevede, in genere, le seguenti fasi:

Linea acqua: per il trattamento del liquame. Si suddivide in:

  • trattamento primario: è un trattamento in cui si prepara il liquame per le successive fasi di trattamento; prevede la rimozione di sostanze solide grossolane, sabbie, oli e parte delle sostanze organiche sedimentabili. Esso comprende processi fisici e meccanici quali l'accumulo e l'equalizzazione, il sollevamento, la grigliatura, la dissabbiatura e la disoleatura, la preaerazione e la sedimentazione primaria. Tali trattamenti, se ben condotti, già da soli possono eliminare buona parte del carico organico inquinante: in fase di sedimentazione primaria, infatti, è possibile eliminare anche il 60% del BOD5 del liquame in ingresso. I solidi grossolani raccolti vengono solitamente smaltiti in discarica mentre i solidi separati nella sedimentazione primaria (fanghi primari) saranno sottoposti ad ulteriori trattamenti nella cosiddetta "linea fanghi".
  • trattamento secondario: è un processo di tipo biologico utilizzato per la rimozione delle sostanze organiche contenute nel liquame. All'interno di apposite vasche avviene l´eliminazione del BOD5 ad opera della popolazione batterica aerobica contenuta nel liquame stesso, attraverso un processo condotto mediante un´ossigenazione artificiale per "attivare" i microrganismi aerobici. Parallelamente alla degradazione dell'inquinante organico avviene la proliferazione di tali colonie batteriche, le quali, nutrendosi del materiale organico, si addensano in fiocchi (fanghi attivi) per essere eliminate nella sedimentazione secondaria (fanghi di supero). Questo costituisce lo stadio più importante degli impianti di depurazione delle acque reflue urbane; è responsabile del completamento dell'abbattimento del BOD5, fino a valori prossimi al 95%, attraverso le fasi di ossidazione-nitrificazione e di sedimentazione secondaria. Inoltre, la fase di ossidazione-nitrificazione è accompagnata da una fase di denitrificazione per l'eliminazione dei composti azotati che si sono formati: in presenza di un ambiente anossico, i batteri facoltativi presenti (che si comportano in modo aerobico o anaerobico in funzione dell'ambiente in cui si trovano) utilizzano l´ossigeno dei composti azotati, formatisi nella fase di nitrificazione per ossidazione dell'azoto ammoniacale, liberando azoto gassoso. La depurazione biologica in un impianto avviene secondo meccanismi analoghi a quelli di autodepurazione di un corso d´acqua, ma in condizioni controllate tali da ottimizzare l'efficienza e la velocità delle reazioni biochimiche.
  • trattamento terziario: realizzato sull'effluente in uscita dalla sedimentazione secondaria, permette di ottenere un ulteriore affinamento del grado di depurazione. Consiste in una filtrazione, per eliminare quelle particelle sospese sfuggite alla fase di sedimentazione, ed in una disinfezione chimica per abbattere i microrganismi patogeni presenti per inviare il chiarificato al corpo idrico recettore.

Linea fanghi: è responsabile dello smaltimento dei fanghi prodotti durante le fasi di sedimentazione, ossia dei fanghi primari e di recupero. Scopo di tale linea è quello di eliminare l'elevata quantità di acqua in essi contenuta e di ridurne il volume, nonché di stabilizzare il materiale organico e di distruggere gli organismi patogeni presenti. I principali trattamenti per l´eliminazione dell'acqua sono l´ispessimento, la disidratazione e l'essiccazione; la stabilizzazione, invece, avviene attraverso la digestione aerobica o anaerobica, attraverso batteri responsabili della degradazione della materia organica. I fanghi trattati vengono stoccati e smaltiti in discarica o utilizzati come concimi per terreni agricoli. Il liquame inoltre, viene sottoposto alla defosfatazione, ossia all'eliminazione del fosforo presente; essa avviene in modi differenti a seconda dell'impianto.

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