LA DEPURAZIONE DELLE ACQUE I.T.I. "S. Cannizzaro" C A T A N I A Prof. Ernesto Trinaistich

Tecnologia Saccarifera I LA DEPURAZIONE DELLE ACQUE - INTRODUZIONE II CARICO ORGANICO E DEI SOLIDI III SCHEMA A BLOCCHI DELL’IMPIANTO IV DIMENSIONAMENTO DELLA VASCA A FANGHI ATTIVI V LA PRODUZIONE DI FANGO DI SUPERO VI IL FABBISOGNO DI OSSIGENO NELL’AERATORE VII RIMOZIONE DEI NUTRIENTI VIII TRATTAMENTO DEI FANGHI IX LA DIGESTIONE ANAEROBICA E LA PRODUZIONE DI BIOGAS X IL DIGESTORE indice Prof. Ernesto Trinaistich

LA DEPURAZIONE DELLE ACQUE INTRODUZIONE Le attività umane, civili o industriali, alterano le caratteristiche chimiche e chimico-fisiche delle acque naturali: fiumi, laghi, mare, causandone l’inquinamento. L’effetto delle acque inquinate sull’ambiente dipende dalla natura e dalla quantità di sostanze inquinanti. La depurazione delle acque reflue civili consiste in processi di natura biotecnologica che si realizzano mediante l’azione di particolari microrganismi. I processi sono aerobici, hanno quindi bisogno di ossigeno. Responsabili sono batteri eterotrofi. I batteri con il loro metabolismo riescono a trasformare: amminoacidi, proteine, glucidi, lipidi, fosfolipidi, in molecole più semplici. INDICE

la depurazione delle acque INDICE La quantità di ossigeno che si scioglie nell’acqua è funzione della superficie cioè viene interessato solo lo strato superficiale del liquido. Pertanto la depurazione naturale avviene bene nei corsi di acqua in movimento in cui la superficie si rinnova continuamente. Va bene nei ruscelli mentre nei laghi e nel mare il processo necessita tempi più lunghi. Nei depuratori delle acque reflue civili si fanno avvenire processi biotecnologici aerobici che si rifanno a quelli che avvengono in natura. La presenza di ossigeno in questi impianti si assicura insufflando aria nella vasca di ossidazione. In essa si ha la crescita e sviluppo delle colonie di batteri (fango attivo) che nutrendosi delle sostanze presenti nei liquami depurano l’acqua. INDICE

Origini delle acque reflue: Le acque reflue urbane sono formate per più del 99,9% di acqua. Le caratteristiche della rimanente porzione solida variano da una località all’ altra, dipendendo dalle immissioni provenienti dalle strutture industriali che si mescolano con i flussi residenziali. Le origini delle acque di scarico si possono classificare in: Rifiuti umani e animali; Flussi delle acque piovane; Rifiuti industriali

la depurazione delle acque INDICE Sono biodegradabili la maggior parte dei tensioattivi presenti nei detersivi, mentre non lo sono i derivati del petrolio. L’immissione in acque naturali dolci o marine di grandi quantità di sostanze biodegradabili può portare ad un impoverimento di ossigeno con conseguente morte della fauna e della flora presenti. Quando l’ossigeno è scarso si hanno processi di degradazione anaerobica che danno origine non a composti ossigenati ma a sostanze ridotte tipo: metano, acido solfidrico ecc. di odore sgradevole. Per il dimensionamento degli impianti si tiene conto di parametri che fanno riferimento a poche grandezze. INDICE

la depurazione delle acque INDICE CARICO ORGANICO Nelle acque di scarico civili più che la concentrazione degli inquinanti è importante il BOD5 Cioè la quantità di ossigeno necessaria per la demolizione delle sostanze biodegradabili riferito a cinque giorni. Il campione viene posto in un termostato per tutta la durata della prova, misurando la quantità di ossigeno prima e dopo il trattamento. Il COD rappresenta la quantità di ossigeno richiesto per l’ossidazione chimica. L’indagine viene effettuata operando con un eccesso di bicromato di potassio per la durata di due ore. Altra grandezza è il Carico organico Co che si misura in Kg BOD5 /giorno. Il BOD5 è misurato in ppm cioè g/m3 . Un valore medio di carico organico procapite è 60 gr BOD5 /abitante *giorno. INDICE

la depurazione delle acque INDICE IL CARICO IN SOLIDI Durante la giornata si hanno oscillazioni di portata e di BOD5. IL CARICO IN SOLIDI Altro parametro importante è il contenuto in solidi nell’acqua. Si definiscono solidi totali la somma di quelli disciolti e di quelli sospesi. Si determinano essiccando un campione. I solidi sospesi sono quelli che non attraversano un filtro a maglie do 0,45 μm e vengono poi suddivisi in solidi sedimentabili e non . Ognuna di queste frazioni si suddivide in non volatili inorganici, volatili organici, una frazione dei quali sarà biodegradabile. INDICE

la depurazione delle acque INDICE VALORI IN g/ab * giorno SOL. INORG. SOL.VOL. SOL.SOSPESI Totali 30 60 90 Solidi sospesi Sedimentabili 20 40 60 Non sedimentabili 10 20 30 Solidi disciolti 50 50 100 Solidi totali 80 110 190 Ogni frazione viene rimossa con una appropriata operazione. E’ importante conoscere, nell’acqua depurata, la concentrazione di alcune sostanze che costituiscono i cosiddetti “nutrienti”. Normalmente sono composti dell’azoto e del fosforo, che portano alla eutrofizzazione dell’acqua. INDICE

la depurazione delle acque INDICE Cono “Imhof “ utilizzato per monitorare la qualità dei fanghi . INDICE

la depurazione delle acque INDICE SCHEMA A BLOCCHI DEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE A FANGHI ATTIVI DI ACQUE REFLUE CIVILI Il processo è costituito da una successione di trattamenti, ognuno dei quali ha lo scopo di rimuovere una determinata frazione di sostanze inquinanti . DESABBIAMENTO GRIGLIATURA DISOLEAZIONE LIQUAME DA DEPURARE SEDIMENTAZIONE SECONDARIA AREAZIONE OSSIDATIVA SEDIMENTAZIONE PRIMARIA EVENTUALE CLORAZIONE FANGHI DI SUPERO RICICLO FANGHI Effluente depurato POST ISPESSIMENTO DIGESTIONE PRE ISPESSIMENTO DISIDRATAZIONE MECCANICA Letti di essiccamento INDICE

I liquami subiscono dei trattamenti preliminari: La grigliatura è la prima vera fase del trattamento preliminare delle acque reflue. Serve a rimuovere i detriti più grandi (sassi, lattine,bottiglie, stracci) dal refluo. Stracci, così come frammenti di metallo e sassi , possono otturare o danneggiare condutture, pompe o gli stessi impianti. Il materiale rimosso dalle griglie può essere molto sgradevole e dannoso. I detriti vengono per questi motivi trasportati in altri impianti dove avverrà lo smaltimento. La griglia è in ferro e viene ripulita tramite un pettine che asporta il materiale che rimane impigliato.

la depurazione delle acque INDICE Esempi di grigliatura

Esempi di desabbiatori la depurazione delle acque Desabbiatura: per sabbie e sedimenti. I liquami percorrono lunghi corridoi e nel cammino lasciano i sedimenti. Esempi di desabbiatori INDICE

Pettini per Grigliatura la depurazione delle acque Pettini per Grigliatura Percorso per Desabbiatura INDICE

la depurazione delle acque INDICE 3. disoleatura: per togliere oli e grassi in sospensione. Si utilizzano vasche dove dalla superficie vengono asportati gli oli mentre dal fondo i liquami proseguono verso i sedimentatori. Il loro abbattimento si rende necessario al fine di evitare gravi inconvenienti in tutte le varie fasi di trattamento biologico aerobico, con relativa diminuzione del rendimento dell’impianto. In particolare, oli e grassi, aderendo ai fiocchi di fango, ostacolano la sedimentazione del fango, nonché l’ adsorbimento nutritivo e gli scambi d’ossigeno. INDICE

la depurazione delle acque INDICE

la depurazione delle acque INDICE Superati i trattamenti preliminari il liquame procede verso il sedimentatore primario, costituito da una grande vasca circolare con fondo conico, dove all’interno ruota un braccio che mantiene in movimento i fanghi. Al centro vi è lo scarico. Il fango attivo è una sostanza brunastra flocculosa costituita da materia organica. Il fango attivo, che si forma nelle vasche è il responsabile della depurazione. I microrganismi utilizzano il materiale presente nei liquami come cibo. INDICE

la depurazione delle acque INDICE Sedimentatore vuoto e pieno in attività INDICE

la depurazione delle acque sedimentatore INDICE

la depurazione delle acque Sedimentatore vuoto INDICE

la depurazione delle acque INDICE I fanghi vanno poi nella vasca di ossidazione dove avviene l’ossidazione biologica. Vasca di ossidazione Turboreattore INDICE

la depurazione delle acque INDICE Vasca di ossidazione Insufflatori d’aria INDICE

la depurazione delle acque Vasche di ossidazione INDICE

la depurazione delle acque INDICE di azoto e fosforo). Infine nel sedimentatore secondario dove l’acqua viene recuperata per subire trattamenti integrativi ( eliminazione di azoto e fosforo). sedimentatore secondario INDICE

la depurazione delle acque INDICE L’acqua subisce poi il trattamento con cloro necessario per distruggere batteri patogeni. vasche di clorazione INDICE

la depurazione delle acque INDICE Serbatoio contenente Vasca clorazione ipoclorito di sodio INDICE

la depurazione delle acque INDICE Vasca clorazione Serbatoio contenente ipoclorito di sodio INDICE

la depurazione delle acque INDICE Il sedimentatore ha al suo interno quattro bracci a 90° tra loro con pettini per miscelare i liquami. Nel sedimentatore per favorire la flocculazione delle sostanze colloidali si possono aggiungere flocculanti, tipo solfato di Al , cloruro di Fe. Nella vasca di aerazione l’acqua viene a contatto con i fanghi attivi costituenti la biomassa, costituita da batteri eterotrofi aerobici, e con l’aria insufflata tramite pompe. Si hanno le seguenti fasi: adsorbimento delle sostanze da parte dei fanghi; demolizione catalitica (idrolisi enzimatica) ad opera di enzimi con produzione di sostanze più semplici: INDICE

la depurazione delle acque INDICE polisaccaridi monosaccaridi; proteine amminoacidi Le sostanze prodotte vengono metabolizzate secondo le fasi di: catabolismo, cioè produzione di energia dai processi ossidativi; anabolismo cioè sintesi di nuovi prodotti. Nel sedimentatore secondario si ha la separazione delle sostanze sedimentabili prodotte e l’uscita nella parte superiore dell’acqua depurata. Una parte del fango di supero viene mandato nel primo sedimentatore. INDICE

la depurazione delle acque Schema di impianto a fanghi attivi INDICE

la depurazione delle acque INDICE DIMENSIONAMENTO DELLA VASCA A FANGHI ATTIVI Importante è il carico di fango (che rappresenta il substrato su cui avviene la crescita dei microrganismi) definito come la quantità di substrato alimentata nell’unità di tempo riferita alla massa di microrganismi. Esso è rappresentato dal carico organico ovvero BOD5 alimentato in un giorno. Per avere una misura della massa di microrganismi (batteri attivi) si fa riferimento alla misura dei solidi sospesi nel Mixed Liquor (SSa) che può essere facilmente misurabile. Kg BOD5 /giorno Il carico di fango risulta: Cf = Kg SSa INDICE

la depurazione delle acque INDICE Dove il numeratore è il Co visto prima , mentre il denominatore si può mettere in relazione alla concentrazione dei solidi sospesi in aerazione ed al volume della vasca: KgSSa = [ SSa ] * Vol Co pertanto si ha: Cf = [ SSa ] * Vol La determinazione del volume viene effettuata fissando il valore del carico del fango, impostato al momento della progettazione, e della concentrazione di solidi. I valori del carico del fango vengono scelti in funzione del tipo di impianto INDICE

la depurazione delle acque INDICE TIPO DI IMPIANTO CARICO DEL FANGO Aerazione prolungata 0,02 : 0,15 A basso carico 0,2 : 0,3 A medio carico 0,3 : 0,5 Ad alto carico 0,5 : 0,8 Ed esattamente in base a diverse considerazioni: il rendimento depurativo: è BOD5 rimosso / BOD5 entrante BOD5 in - BOD5 us cioè η = BOD5 in Per Cf inferiori a 0,5 η è elevato ( 92%), per valori maggiori cade bruscamente. INDICE

la depurazione delle acque INDICE 2. un altro aspetto è la produzione di fango di supero che è tanto maggiore quanto più elevato è il Cf ovvero tanto più elevata è la disponibilità di substrato rispetto ai microrganismi. Buoni valori di Cf sono tra 0,2 e 0,5. Un basso Cf è opportuno quando i liquami sono difficilmente degradabili o la t° è bassa. 3. altro parametro che il progettista deve fissare è la concentrazione dei solidi [SSa]. Questo influenza il volume dell’aeratore (a concentrazioni maggiori corrisponde volume minore). Ottimale [SSa] è 4 Kg / m3 . I calcoli riguardano sempre il dimensionamento della vasca di aerazione cioè il suo volume. E’ necessario avere la portata di liquami in m3 /giorno. INDICE

la depurazione delle acque INDICE Il Co (carico organico) si calcola : Co Portata in m3 /giorno * Kg BOD5 /m3 Si possono scegliere Cf = 2 e [SSa] = 5 da cui Co Vol.= [SSa] * Cf Si definisce carico organico volumetrico Cov = carico per unità di volume. V Risulta essere Cov = [SSa] * Cf INDICE

la depurazione delle acque INDICE CARICO ORGANICO VOLUMETRICO TIPO DI IMPIANTO Senza sedim.primaria Con sedimentazione primar. Aerazione prolungata 0,10 : 0,75 - A basso carico 1 : 1,5 0,70 : 1,05 A medio carico 1,50 : 2,50 1,05 : 1,75 Ad alto carico - 1,75 : 2,30 INDICE

la depurazione delle acque INDICE Portate e concentrazioni per il bilancio dei solidi sospesi nell’aeratore Fm = portata media in ingresso; Fr = portata di riciclo; Fs e Fe in uscita. [SSa], [SSr] e [SSi] sono le concentrazioni di solidi rispettivamente nell’aeratore, nel riciclo e nei liquami in ingresso INDICE

la depurazione delle acque INDICE Il calcolo della portata di riciclo si calcola risolvendo il bilancio di materia applicato all’aeratore in condizioni stazionarie: Solidi Entranti = sol. Uscenti ( nell’unità di tempo) Fr * [SSr] + Fm * [SSi] = ( Fr + Fm ) * [SSa] Fr Indicando R (rapporto di riciclo) esso è = Fm da cui si ottiene R * [SSr] = (R+1) * [SSa] ; [SSa] da cui R = [SSr]- [SSa] La [SSr] dipende dalla concentrazione in uscita dall’aeratore; [SSa] dalla portata da trattare. Il valore di [SSr] è circa 8-12 Kg/m3 . INDICE

la depurazione delle acque INDICE La [SSr] può essere messa in relazione con una grandezza facilmente determinabile: Sludge Volume Index (SVI) chiamato indice di volume del fango. Essa si determina ponendo un litro di campione di fanghi in un cono Imhof, leggendo il volume dei fanghi dopo 30 minuti. L’unità di misura è ml / gr . K * 106 Si ottiene : [SSr] = SVI L’ [SSr] è espressa in ppm , K è una costante dipendente dal sedimentatore ( valore quasi 1) INDICE

la depurazione delle acque INDICE PROBLEMI DI ESERCIZIO Uno dei problemi è la sedimentabilità dei fanghi. Uno dei fenomeni è il Bulking. L’effetto del Bulking è costituito dalla fuoruscita dalla superficie del sedimentatore di acqua e fiocchi con intorbidimento dell’affluente e aumento del BOD5 us. Il segnale lo da l’aumento del SVI. Si distinguono il Bulking filamentoso o non filamentoso. Nel primo caso si aumenta la concentrazione di ossigeno disciolto, si aera ecc.. Oppure in modo aspecifico si aggiunge disinfettante. INDICE

LA PRODUZIONE DI FANGO DI SUPERO la depurazione delle acque LA PRODUZIONE DI FANGO DI SUPERO La biomassa cresce nel tempo, per mantenere costante la quantità e lavorare quindi sempre con lo stesso carico di fango è necessario smaltire il fango di supero del sedimentare secondario o riciclarlo nel primario. La quantità di fango di supero prodotta giornalmente ΔSS è funzione del BOD5 : ΔSS = y * Δ BOD5 + f * Δ BOD5 – Kd SSa - ΔSS fango di supero prodotto in un giorno (Kg SS/g) - Δ BOD5 è il BOD5 rimosso ( Kg BOD5 / g ) ottenuto moltiplicando il Co per il rendimento. - y è il coefficiente di crescita batterica lorda ( Kg SS / Kg BOD5 ) che rappresenta la quantità di batteri generati per effetto del consumo di BOD5 . - f è il coefficiente di bioflocculazione ( Kg SS / Kg BOD5 ) che rappresenta la quantità di solidi inerti catturati dal INDICE

la depurazione delle acque INDICE fango per flocculazione, associata ad un dato consumo di BOD5 -Kd costante di decadimento ( giorni -1 ) -SSa quantità totale di biomassa nell’aeratore. La ΔSS risulta funzione cioè di tre termini: y * Δ BOD5 biomassa prodotta per effetto del consumo di sostanze organiche; f * Δ BOD5 quantità di solidi adsorbiti; Kd*SSa quantità di batteri scomparsi a causa del decadimento batterico. I coefficienti dipendono dal tipo di liquame trattato. Per acque di scarico civili si ha: y = 0,5 ; f = 0,5 ; Kd = 0.05. giorni -1 INDICE

la depurazione delle acque INDICE SSa Si definisce età del fango in giorni E = ΔSS Per ogni impianto la valutazione di y,f,Kd può essere fatta considerando la retta : ΔSS ( y + f ) * Δ BOD5 = - Kd ; SSa SSa Δ BOD5 dove è la variabile indipendente Mentre quella dipendente, ( y + f ) rappresenta il coefficiente angolare e Kd è l’intercetta sull’asse delle ordinate. INDICE

la depurazione delle acque INDICE In pratica si raccolgono periodicamente i dati relativi ai solidi totali, al BOD5 rimosso e alla produzione di fango di supero, si rappresentano sul piano i punti relativi e si traccia la retta ΔSS / SSa tgα = (y+f) ΔBOD5 / SSa -Kd Coefficienti cinetici per il calcolo della produzione di fango di supero INDICE

la depurazione delle acque INDICE IL FABBISOGNO DI OSSIGENO NELL’AERATORE L’ossigeno viene sfruttato dai batteri attivi per degradare le sostanze organiche in arrivo con il liquame e per consumare il materiale rilasciato dai microrganismi in fase di decadimento. Δ O2 = z * Δ BOD5 + re * SSa Δ O2 è il bisogno giornaliero di ossigeno, espresso in Kg O2 /g. z è il coeff. di respirazione attiva, cioè l’O2 consumato sul BOD5 in Kg O2 / Kg BOD5 - re coefficiente di respirazione endogena, cioè l’O2 consumato sulla biomassa in fase di decadimento, in Kg O2 / Kg SS . In genere si usano z = 0,5 e re = 0,1 INDICE

la depurazione delle acque INDICE Le apparecchiature di aerazione devono essere dimensionate non sul fabbisogno medio ma su quello di punta della giornata. Esso si ottiene moltiplicando il termine di respirazione attiva per un coefficiente maggiorativo:  circa = 2 . Si avrà così: Δ O2 punta = z * Δ BOD5 *  + re * SSa Noto Δ O2 di punta si può dimensionare l’impianto del sistema di aerazione. INDICE

la depurazione delle acque INDICE RIMOZIONE DEI NUTRIENTI L’azoto si rimuove con trattamenti biologici. Il fosforo per precipitazione chimica. LA NITRIFICAZIONE L’azoto è presente sotto forma ammoniacale. La prima fase è l’ossidazione ad azoto nitrico, poi ridotto (denitrificazione) ad azoto gassoso, per azione batterica: NH4+ + 3/2 O2 2H+ + NO2- + H2O ΔH <0 Poi NO2- + ½ O2 NO3 - ΔH <0 Complessivamente: NH4+ + 2 O2 2H+ + NO3-+ H2O Si opera con carichi di fanghi bassi ed età del fango elevate (10-20 giorni). INDICE

la depurazione delle acque INDICE Si deve considerare anche il fabbisogno di O2 necessario per la nitrificazione, quindi: ΔO2 = z * BOD5 + 4,57 * ΔN – NH4 + re *SSa La denitrificazione successiva avviene anch’essa tramite batteri: eterotrofi, che utilizzano l’ossigeno dei nitrati per consumare carbonio organico ( si ha una riduzione). Si fa in una vasca successiva. Come fonte di carbonio può essere utilizzato lo stesso liquame o si aggiunge metanolo: 5 CH3 –OH + 6 NO3- 3N2 + 5CO2 + 7 H2O + 6 OH- INDICE

la depurazione delle acque INDICE ELIMINAZIONE DEI COMPOSTI FOSFORATI Impianto con predenitrificazione e successiva nitrazione ELIMINAZIONE DEI COMPOSTI FOSFORATI Il fosforo è presente come (PO4)3-. Per la precipitazione si usa calce + reattivi coagulanti: Al2 (SO4 )3 + 2 (PO4 )3- 2 Al PO4 + 3 S O42- 3Ca (OH)2 + 2 (PO4 )3- Ca3 (PO4) 2 + 6 OH- Il processo segue quello biologico. INDICE

la depurazione delle acque INDICE La digestione del fango è spesso chiamata stabilizzazione, perché biologicamente essa disgrega i solidi organici rendendoli più stabili, meno maleodoranti e più facilmente disidratabili. Questa operazione, consiste nel trasformare polisaccaridi, proteine, trigliceridi, nelle loro sostanze di base che sono rispettivamente monosaccaridi, amminoacidi, acidi grassi e glicerina. Molti impianti municipali sono legati ad uno o due processi di digestione del fango per stabilizzare i materiali organici prima dello smaltimento finale. INDICE

la depurazione delle acque INDICE TRATTAMENTO DEI FANGHI Ispessimento Il fango di supero è materiale altamente putrescibile e va trattato in più stadi. la depurazione delle acque Ispessimento Stabilizzazione Postispessimento Disidratazione Smaltimento Finale in Discarica Condizionamento Chimico INDICE

la depurazione delle acque INDICE I trattamenti sono fisici, chimici e biologici. L’ispessimento consiste in un aumento dei solidi e consiste in una separazione solido-liquido per gravità. La stabilizzazione consiste nella riduzione del contenuto di sostanze biodegradabili ( consumo di ossigeno < 0,1 Kg di O2 /g per ogni Kg di solidi volatili contenuti nel fango ) . Si fa chimicamente con calce fino a pH 11-12. Oppure biologicamente, che prende il nome di digestione (aerobica o anaerobica). Si sottopone il fango ad aerazione senza fornire substrato, i batteri si devitalizzano con aumento della mineralizzazione del fango ( aumento di solidi inerti). Il fango in apposite vasche resta circa 18 giorni. INDICE

la depurazione delle acque Vasca per l’ispessimento dei fanghi INDICE

la depurazione delle acque INDICE Nella digestione anaerobica viene prodotto biogas (CH4 e CO2). I gas possono fornire energia allo stesso impianto, i costi sono però più elevati (maggiori dispositivi di controllo). Seguono poi l’ispessimento e la disidratazione. ispessitore fanghi secchi INDICE

la depurazione delle acque Esempi di letti essiccatori INDICE

INDICE APPARECCHIATURA CONCENTRAZIONE DEI SOLIDI CARATTERISTICHE Operazione discontinua, adatta per qualunque potenzialità. Presentano notevoli costi di gestione, ma si ottengono concentrazioni in solidi maggiori. Filtro pressa 50% Nastro pressa 28% Centrifughe 21% Letti di essiccamento 40% Ingombro minimo con tempi di trattamento ridottissimi. Si evitano emissione di cattivi odori e produzione di aerosol. Bassi costi di esercizio, ma con basse concentrazioni finali. Richiedono maggior consumo di coagulanti e caratteristiche costanti del fango. Non consumano energia, ma richiedono vaste aree disponibili. Devono essere alimentati con fanghi ben stabilizzati per evitare cattivi odori. INDICE I fanghi residui devono essere smaltiti in discarica o sparsi sul terreno.

la depurazione delle acque Zona di disidratazione dei fanghi INDICE

la depurazione delle acque Disidratazione dei fanghi INDICE

la depurazione delle acque INDICE LA DIGESTIONE ANAEROBICA E LA PRODUZIONE DI BIOGAS Diviene conveniente quando la produzione di gas ottenuto dalla fermentazione anaerobica dei fanghi è elevata. Durante la digestione anaerobica si sviluppano ceppi batterici metaniferi che riescono a demolire le macromolecole biodegradabili in molecole più semplici solubili in acqua (idrolisi dei polisaccaridi, di proteine e grassi). Si ottengono pertanto metano, ammoniaca, idrogeno solforato. INDICE

Glicerolo + Acidi Grassi la depurazione delle acque Polisaccaridi Ammidi Pectina Peptoglicani Monosaccaridi Glucosio Maltosio Amilasi, etc Proteine e Peptidi Peptidasiasi Amminoacidi Glicerolo + Acidi Grassi Lipasi Lipidi Esempi di reazione della fase idrolitica INDICE

la depurazione delle acque INDICE C6H12O6 3CH3-COOH 2. fase di fermentazione acida C6H12O6 3CH3-COOH C6H12O6 HCOOH + CH3COOH + C2H5COOH 3. fase di gasificazione 4 H-COOH CH4 + CO2 + 2 H2O CH3 – COOH CH4 + CO2 Per avviare il processo di digestione si opera con fango proveniente da un digestore avviato con batteri metaniferi presenti. INDICE

la depurazione delle acque INDICE IL DIGESTORE Si usa un di gestore a singolo stadio. In esso si vengono a formare vari strati: -sopra schiuma e crosta e gas, sotto fango ispessito. Periodicamente il fango viene mescolato e scaricato. Il dimensionamento dei digestori si effettua tramite formule empiriche che fanno riferimento a grandezze di facile comprensione. Co ( carico organico in Kg SSv /g) Vol.= Cov (car. Org. Volumetrico in Kg SSv /g*m3) In base al valore di Cov che dipende dalla t° si distinguono digestori a basso, medio e alto carico. Si usa pure V = Fw * tr dove Fw è la portata dei fanghi in m3/g, tr è il tempo di ritenzione del fango in giorni. INDICE

la depurazione delle acque INDICE digestore primario tetto del digestore INDICE

la depurazione delle acque INDICE Digestore monostadio con sistema di miscelazione a pale INDICE

la depurazione delle acque Torcia sfiato INDICE

la depurazione delle acque Digestore monostadio riscaldato INDICE

FINE