Flottazione per la separazione della biomassa – Alternativa alla sedimentazione secondaria e alla post-depurazione

Non solo per acque reflue problematiche, ma anche una delle migliori alternative nei bacini a fanghi attivi e nelle vasche di post-trattamento nel processo di depurazione delle acque reflue urbane e industriali

Le vasche di sedimentazione hanno l’importante funzione di separare il fango attivo e, con i loro diametri a volte superiori a 50 m, sono principalmente attraversate da flussi orizzontali. Il fango può depositarsi in esse e l’acqua pulita quasi priva di sostanze solide defluisce lungo un canale. Il comando e il monitoraggio di tali fasi di separazione continua ad essere principalmente visivo mediante un rilievo batimetrico ciclico a vista. Se si riscontra che l’altezza del livello di fango si trova al di fuori del campo standard, si adottano spesso misure preventive consistenti nella regolazione del rapporto del fango di ricircolo oppure nell’aumento della quantità di fango di supero prelevato. Se queste misure non dovessero essere efficaci, l’unica soluzione possibile, e costosa, rimane in molti casi il dosaggio di agenti precipitanti e coagulanti oppure di altri mezzi ausiliari per escludere eventuali problemi operativi causati dal distacco duraturo di biomassa e di particelle fini sospese.

Questi problemi operativi causati da comportamenti anomali di sedimentazione del fango attivo insorgono principalmente in seguito al sovraccarico delle vasche di sedimentazione, a condizioni di alimentazione molto fluttuanti, diversi rapporti di sostanze nutritive a causa degli apporti industriali e alla separazione non efficace del grasso e di altre particelle flottanti.

Inoltre, il distacco di sostanze solide rispettivamente di 1 mg/l di sostanze filtrabili aumenta la concentrazione di COD (Richiesta Chimica di Ossigeno) di 0,8 -1,4 mg/L nonché la concentrazione di fosfato di 0,02 - 0,04 mg/L o più.


Fango attivo: farlo sedimentare o lasciarlo galleggiare?

I microrganismi che svolgono i processi biologici nel bacino a fanghi attivi si insediano all’interno dei fiocchi di fango attivo nonché sulle sostanze sospese e solide finemente distribuite che a loro volta vengono adsorbite sui fiocchi di fango attivo. È grazie a questa caratteristica dei batteri che possono essere separati dalle acque reflue trattate mediante processi di sedimentazione.

APurtroppo, una differenza di densità solo relativamente minima tra i fiocchi di fango attivo e l’acqua depurata comporta una bassa velocità di sedimentazione e, di conseguenza, l’uso di vasche di sedimentazione voluminose che devono garantire grandi superfici per il processo di separazione. Oppure, riassumendo in parole semplici: le prestazioni di separazione di un sedimentatore vengono limitate a causa della bassa velocità di sedimentazione dei fiocchi di fango attivo.

Flusso depurato dal sistema di flottazione senza depositi

Come alternativa alla vasca di sedimentazione, si può ricorrere al processo di flottazione, che garantisce prestazioni di separazione molto migliori. In seguito alla creazione di un legame tra le bolle di gas e fiocchi di fango attivo di soli pochi millesimi di millimetro nonché con depositi ultrafini, questi agglomerati di sostanze solide e gas sono molto più leggeri nella loro densità rispetto all'acqua e quindi salgono in modo relativamente veloce verso la superficie di un bacino di flottazione. Queste piccolissime bolle di gas vengono prodotte in virtù del principio di depressurizzazione. A tal proposito, l’aria sotto pressione viene immessa in un flusso d’acqua di ricircolo, disciolta completamente in esso e poi nuovamente rilasciata a causa della depressurizzazione all’interno di una cella di flottazione. A causa delle piccole dimensioni delle bollicine, anche i depositi impossibili da separare durante il tempo di sosta nella vasca di sedimentazione possono essere trasportati sulla superficie del bacino di flottazione.


Miglioramento del bilancio di processo ed energetico dell’intero impianto

Le sostanze solide ascendenti con le bolle di gas si addensano sulla superficie del bacino di flottazione raggiungendo un contenuto solido del 5% e possono essere reimmesse nel sistema come fango di ricircolo. In alternativa, è possibile rimuovere il fango addensato come fango di supero e convogliarlo alle successive fasi di trattamento.

La portata di un impianto di flottazione per fanghi può raggiungere i 5 m³ di fango attivo per ogni m² di superficie all’ora. Nella pratica, si raggiungono valori dell’effluente significativamente migliori con condizioni di spazio molto inferiori per il serbatoio di flottazione invece che per la vasca di sedimentazione. I costi energetici leggermente più alti per il funzionamento del sistema di depressurizzazione si compensano con il miglioramento dell’intero processo.

Il processo di flottazione è adatto in modo ottimale soprattutto per il retrofitting in condizioni di spazio limitate o per il potenziamento di strutture esistenti senza grandi lavori di costruzione. I sistemi di flottazione vengono usati sempre più anche come terza fase della cosiddetta “rimozione/riduzione di fosforo”.
 

HUBER HDF S 8 per la separazione dei fanghi attivati fino a 80m³/h

Sistema di flottazione a depressurizzazione HUBER HDF e HDF S – Due strutture diverse per le vostre esigenze personali

In qualità di produttore di impianti di flottazione (HDF) con esperienza pluriennale, soprattutto nel pre-trattamento industriale, ora HUBER ha sviluppato e messo in funzione con successo anche sistemi di flottazione ad alte prestazioni per la separazione dei fanghi attivi. Questi impianti HDF S di nuova concezione si contraddistinguono dai tradizionali impianti HDF sostanzialmente per la loro forma strutturale. Al posto di recipienti da installare in alto con pacchi lamellari integrati, per la separazione dei fanghi attivi si utilizzano contenitori monoblocco con dispositivi di guida del flusso e un apparecchio di espulsione adattato. L’ancora relativamente poco conosciuta alternativa alla decantazione secondaria è sempre più richiesta sul mercato. Molti clienti in diversi settori hanno già riconosciuto i vantaggi della flottazione dei fanghi attivati rispetto alla tradizionale sedimentazione secondaria e, dopo avere installato e messo in funzione con successo i relativi impianti, possono godersi una maggiore sicurezza di processo e costi gestionali minori.