Riduzione del fosforo con il filtro a dischi HUBER RoDisc®

Metodo semplice ed economico per la rimozione del fosforo dalle acque reflue

Le sostanze nutritive (fosforo, azoto) introdotte dall'uomo nelle acque degradano permanentemente la qualità delle acque stesse. Contenuti di fosfati anche di pochi microgrammi possono ripercuotersi negativamente sul contenuto di ossigeno delle acque e aumentarne il potenziale di eutrofizzazione.

Figura 1: Il filtro a dischi RoDisc® HUBER è installato a valle della vasca di posttrattamento e garantisce così una rimozione più ampia possibile delle sostanze solide dall'effluente prima dell'introduzione nei canali recettori

Per eutrofizzazione si intende l'arricchimento delle acque con sostanze nutritive per le piante (iperfertilizzazione). Tali sostanze determinano un'aumentata proliferazione delle alghe che, a loro volta, rendono torbide le acque, di modo che dopo poco la luce sufficiente per la fotosintesi rimane disponibile soltanto nello strato superficiale. A seguito della ridotta capacità di fotosintesi la concentrazione di ossigeno nell'acqua si riduce. Inoltre le alghe morte vengono degradate da microorganismi – e durante tale processo si consuma ossigeno. Conseguenza dell'eutrofizzazione è quindi una bassissima concentrazione di ossigeno nell'acqua, che in definitiva può causare putrescenze (processi di degradazione anaerobici) e morie di pesci. In questo caso si parla anche di „morte biologica delle acque“.

In alcuni paesi, come ad esempio Cina e Russia, la piaga delle alghe mette addirittura a rischio l'approvvigionamento di acqua potabile delle popolazioni. Ad esempio nel mese estivo di giugno, nel lago di Taihu, in Cina, si è verificata una proliferazione di alghe che ha reso necessario interrompere per alcuni giorni l'approvvigionamento di acqua potabile alla popolazione servita nella città di Wuxi (provincia di Jiangsu). Cinque milioni di persone sono state quindi costrette a far ricorso all'acqua in bottiglia.

Dato che a seguito delle attività umane sostanze nutritive come azoto, zolfo ecc. sono  di norma presenti nelle acque in grandi quantità, il contenuto di fosforo è considerato il fattore limitante un'eccessiva proliferazione delle alghe. La rimozione del fosforo riveste quindi un ruolo fondamentale per la protezione delle nostre acque, in quanto ogni apporto aggiuntivo determina un ulteriore incremento della proliferazione di piante.

Figura 2: Due RoDisc® 8, installati nell'impianto di depurazione di Winsen an der Aller

Il fosforo è rimosso nella depurazione delle acque reflue sotto forma di aggregato solido tramite il percorso dei fanghi. Il fosforo è qui convertito in sostanze solide, mediante assorbimento nella biomassa o precipitazione chimica aggiuntiva, e quindi legato nel fango. Dato che l'assorbimento biologico del fosforo (processo Bio-P) è limitato, gran parte degli impianti di depurazione utilizza una riduzione del fosforo combinata chimico-biologica. Nell'eliminazione chimica del fosforo, gli ioni metallici multivalenti formano composti insolubili con gli ioni fosforo dissolti nelle acque reflue. In particolare dato che il fosforo è convertito durante tali fasi procedurali talvolta dispendiose nella forma non disciolta, una filtrazione sicura delle sostanze solide riveste grandissima importanza. Il filtro a dischi RoDisc® Huber è un impianto di filtrazione sicuro ed economicamente conveniente per quest'applicazione, in quanto garantisce un'ampia rimozione delle sostanze solide dall'effluente della vasca di posttrattamento. Il ridotto fabbisogno di spazio, la scarsa perdita di pressione e la struttura modulare nonché il caricamento a pendenza libera consentono un adattamento semplice alle condizioni presenti e limitano ad un minimo le misure edili.

Lo sporco residuo nell'effluente degli impianti di depurazione è causato in gran parte da sostanze disciolte e per la parte rimanente da flocculato dei fanghi in sospensione. Ogni milligrammo di fango attivato in sospensione presente nelle acque reflue depurate aumenta i valori di fosforo nell'effluente di circa da 0,02 a oltre 0,04 mg/l (foglio di lavoro ATV-DVWK-A131). Ciò significa che rimuovendo ad es. 20 mg/l di sostanze mediante un filtro a dischi inserito a valle è possibile ridurre la concentrazione di fosforo già di circa 0,4 - 0,8 mg/l. La capacità di rimozione del fosforo può essere ulteriormente incrementata mediante una maggior aggiunta di agenti precipitanti nelle fasi procedurali antecedenti (precipitazione simultanea). Gli agenti precipitanti aumentano la quota inorganica legata per agglomerazione al flocculato dei fanghi, che viene anch'esso rimosso dalle acque reflue. Di norma valori di fosforo nell'effluente < 1 mg/l possono essere rispettati con sicurezza mediante filtrazione e sufficiente dosaggio di agenti precipitanti nelle fasi procedurali precedenti – sono ottenibili addirittura valori di fosforo negli effluenti < 0,5 mg/l.

Nel caso vigano requisiti elevatissimi relativi a un'ampia eliminazione del fosforo, il filtro a dischi può essere utilizzato anche come filtro per flocculazione. In questo caso nella precedente depurazione delle acque reflue si dovrebbero usare la precipitazione simultanea e l'eliminazione del fosforo biologica, di modo che la concentrazione di fosforo nell'effluente della vasca di posttrattamento sia relativamente bassa e si possa quindi ottenere un esercizio economico del filtro a dischi. Il dosaggio degli agenti precipitanti avviene nell'effluente della vasca di posttrattamento e viene convogliato al filtro a dischi dopo un breve tratto di scorrimento e quindi di reazione. Per poter rimuovere tale flocculato finissimo formato dagli agenti precipitanti, il filtro a dischi è equipaggiato con il materiale filtrante feltro agugliato. La struttura tridimensionale del feltro agugliato fa sì che gli effetti di filtrazione corrispondano quasi a quelli di un filtro a profondità classico, il che è necessario anche per una filtrazione sicura del microflocculato. Il retrofitting di questo stadio di depurazione aggiuntivo consente di raggiungere valori di monitoraggio anche < 0,3 mg/l di fosforo.

Un impianto di filtrazione a dischi è una soluzione semplice ed efficace che può essere utilizzata per diversi requisiti di riduzione del fosforo, fornendo così un contributo fondamentale alla protezione delle nostre acque. La perdita di pressione minima e il ridotto fabbisogno di spazio ne consentono un'integrazione senza problemi dello stadio di filtrazione a valle negli impianti di depurazione esistenti.

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