Impianti di trattamento di depurazione dei reflui

Criticità e soluzioni innovative nella depurazione delle acque reflue da industria agroalimentare

Giulia Saccani - S.T.A. Societa' Trattamento Acque

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Sommario
Soluzioni innovative per realizzare la transizione ecologica
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Conclusioni

Sommario

Traccia della presentazione: 1. S.T.A. srl e la depurazione dei reflui da industria agroalimentare; 2. Criticità tipiche dei reflui agroalimentari da: a) Produzione vitivinicola; b) Macellazione e lavorazione carni; c) Industria lattiero-casearia; 3. Soluzioni innovative per realizzare la transizione ecologica.

Certificazioni, accreditamenti e criticità tipiche dei reflui agroalimentari

Certificazioni
STA è un'azienda certificata secondo il sistema di qualità ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001 per il "sistema di gestione per la salute e la sicurezza sul luogo di lavoro".

Lo scopo e campo di applicazione riguarda la "progettazione, costruzione e gestione di impianti di depurazione acque e smaltimento fanghi, recupero e smaltimento rifiuti, opere di bonifica, potabilizzazioni"

Accreditamenti
STA è accreditata SOA rilasciata da Organismo di Attestazione autorizzato, nelle seguenti categorie:
- Costruzione impianti depurazione e potabilizzazione;
- Costruzione impianti elettrici e trasformazione;
- Edifici civili e industriali
- Costruzione reti fognarie ed acquedottistiche;
- Fornitura e posa in opera, manutenzione e ristrutturazione di opere di carpenteria, ecc.

Criticità tipiche dei reflui agroalimentari

Aspetti Qualitativi
- Elevati carichi inquinanti organici;
- Elevata putrescibilità (grazie all'elevata biodegradabilità).

Aspetti Quantitativi
- Elevato consumo di acqua di qualità potabile;
- Elevata produzione di fanghi biologici.

Altre specificità
- Importanza delle frazioni lentamente biodegradabili (Oli&Grassi);
- Presenza di solidi sedimentabili e loro biodegradabilità / putrescibilità;
- Stagionalità.

Criticità tipiche dei reflui da produzione VITIVINICOLA

Aspetti Qualitativi
- Alto carico di COD rapidamente biodegradabile (zuccheri);
- Carenza di nutrienti.

Aspetti Quantitativi
- Elevati volumi di acqua scaricata (picchi in vendemmia);
- Elevata produzione di fanghi biologici (picchi in vendemmia);

Altre specificità.
- Forte stagionalità;
- (Presenza di terre da filtro).

MBBR + biologico a fanghi attivi SBR
- Riduzione del volume di ossidazione biologica;
- Elevate efficienze di abbattimento;
- Flessibilità gestionale per far fronte alla stagionalità del refluo;
- Possibile conversione ad impianto IFAS;
- Colonizzazione carrier facilitata.

Criticità tipiche dei reflui da MACELLAZIONE E LAVORAZIONE CARNI

Aspetti Qualitativi
- Alto carico di COD (picchi in presenza di celle di decongelamento e sangue negli scarichi);
- TKN in funzione della presenza di stalle di stabulazione e sangue negli scarichi;
- SST in presenza di stalle di stabulazione.

Aspetti Quantitativi
- Elevati volumi di acqua scaricata (picchi in presenza di brodi di cottura).

Altre specificità
- Temperature elevate in presenza di brodi di cottura;
- Oli e grassi o cloruri elevati in caso di processi di cottura e/o salatura.

In caso di alto carico di COD e TKN (soprattutto particolato) e concentrazioni significative di oli e grassi, è necessario potenziare i pre-trattamenti.

Tipicamente è adottato un pre-trattamento di Flottazione ad Aria Disciolta (DAF, Dissolved Air Flotation) a monte di un trattamento a biologico fanghi attivi SBR.

Criticità tipiche dei reflui da industria LATTIERO-CASEARIA

Aspetti Qualitativi
- Alto carico di COD e TKN con elevato contributo dell'azoto organico;
- Refluo bilanciato.

Aspetti Quantitativi
- Volumi di acqua scaricata variabili in funzione della tipologia di prodotto e del livello di ottimizzazione del processo;
- Elevata produzione di fanghi biologici.

Altre specificità
- Presenza di oli e grassi in funzione della tipologia di prodotto e del processo (presenza di lavaforme, recupero di frazioni di latte nella lavorazione).

Anche in questo caso di opta per un potenziamento dei pre-trattamenti con una sezione di Flottazione ad Aria Disciolta
(DAF, Dissolved Air Flotation) a monte del trattamento a biologico fanghi attivi SBR.

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Soluzioni innovative per realizzare la transizione ecologica

Transizione ecologica
- Potenziamento della quota di energia da Fonti Rinnovabili;
- Tutela della risorsa idrica: riduzione dei consumi e Riuso Idrico;
- Tutela della risorsa idrica: digitalizzazione, monitoraggio e controllo degli impianti, ottimizzazione dei processi;
- Pollution Zero;
- Carbon Neutrality: riduzione delle emissioni di e cattura di CO2;
- Tutela del territorio: riduzione del consumo di suolo;
- Economia Circolare Recupero e Valorizzazione degli scarti;
- Recupero di materia (N, P, PHAs);
- Recupero di Energia;
- Efficientamento energetico degli impianti.

Metodo per la riduzione della produzione dei fanghi negli impianti di depurazione
- Un reattore biologico nella linea acque per eseguire in modo alternato le fasi aerobica ed anossica;
- Un reattore anaerobico side-stream (ASSR) dove il fango viene trattato anaerobicamente a temperatura ambiente;
- Un controller che gestisce tutto l'impianto per favorire i meccanismi di riduzione della produzione di fanghi;
- Eventualmente un reattore per la denitrificazione side-stream (DSSR) per rimuovere l'eventuale concentrazione di nitrati nel fango di ricircolo e per aumentare la concentrazione della biomassa.

Meccanismi di riduzione della produzione di fango osservati nel comparto ASSR:
- Idrolisi e decadimento del fango (e crescita criptica);
- Incremento significativo della concentrazione di fosforo (ortofosfati);
- Riduzione della concentrazione di solfato;
- Influenza della concentrazione di nitrato;
- Influenza delle basse temperature sulle prestazioni del processo.

Principali parametri operativi
- Rapporto di interscambio (IR): rapporto tra la massa di solidi alimentata al reattore anaerobico e la massa di solidi presente nel reattore biologico della linea acque;
- Tempo di ritenzione dei solidi nell'ASSR: rapporto tra il volume del reattore ASSR e la portata in ingresso all'ASSR;
- Altri parametri:
- Potenziale di ossido riduzione;
- Temperatura;
- pH;
- Disgiunzione SRT e HRT.

La sperimentazione condotta a scala reale su reflui civili ha mostrato:
- La produzione di fango dell'impianto si è ridotta di circa -34% scendendo da 0.58 kgSST/kgCODrim a 0.39 kgSST/kgCODrim;
- Il rendimento dell'impianto di depurazione, in termini di carbonio e nutrienti, è migliorato e rispetta i limiti di legge;
- In termini specifici il consumo energetico è rimasto costante, passando da 2.50 a 2.52 kWh/kgCODrim.

La sperimentazione condotta a scala reale su reflui industriali è attualmente in corso.

- La vantaggiosità economica è rilevante per:
. Elevate produzioni di fango biologico (alto carico di COD);
. Ed elevata produttività (Yobs, come ad es. in impianti MBR).
- L'implementazione del processo comporta modifiche:
. Nella filiera dei trattamenti;
. Nella gestione dell'aerazione del Vox in linea acque.
. Nel controllo del bilancio dei nutrienti (oltre ai parametri operativi classici).
- La vantaggiosità è frutto di un compromesso tra gli investimenti in volumetrie e/o tecnologia:
Es. posso riutilizzare volumi esistenti per realizzare ASSR (o DSSR). Non ho limitazioni di spazio, quindi non devo investire in un
ispessitore dinamico per il contenimento di VASSR.

Criticità e soluzioni innovative nella depurazione delle acque reflue da industria agroalimentare

Conclusioni

L'azienda
Sulla base della quarantennale esperienza imprenditoriale e manageriale maturata in alcune delle più importanti aziende del settore trattamento acque e servizio idrico integrato, i soci fondatori e proprietari di STA, nel gennaio 2010, hanno ampliato l'oggetto sociale della consolidata attività della STA Srl già operante da oltre un decennio nel campo del trattamento e smaltimento rifiuti liquidI.
Progettazione e Realizzazione impianti
- Depurazione acque reflue industriali ed urbane;
- Trattamento acque primarie, potabili e meteoriche;
- Trattamento reflui zootecnici e abbattimento nitrati.
Gestione tecnico-analitica impianti
- Depurazione acque reflue industriali ed urbane;
- Trattamento acque primarie, potabili.
Manutenzione ed adeguamento impianti
Altri Servizi
- Smaltimento rifiuti liquidi;
- Spurghi civili ed industriali;
- Servizi ambientali e consulenza specialistica.
Settori di attività
Svariati sono i settori in cui S.T.A. srl è attiva e fornisce le proprie competenze nel campo del trattamento acque.
In riferimento ai dati di produzione del 2020, il settore agroalimentare ha costituito l'80% del fatturato i S.T.A. srl. reflui industriali (ivi compreso il settore zootecnico).