Depuratori a fanghi attivi per centri residenziali

Applicazione dei depuratori per acque reflue urbane

L’ingegneria di base dei depuratori a fanghi attivi qui descritti è nata nel 1995 quando sono stati realizzati i depuratori delle acque di scarico dei campi base lungo la tratta ad alta velocità Firenze-Bologna. L’innovazione apportata da queste installazioni deriva dall’impiego delle vasche monoblocco prefabbricate in c.a.v. per la realizzazioni di depuratori fino a una certa consistenza (500-600 abitanti e oltre) e dall'applicazione del processo nitro-denitro praticato per la prima volta in Italia e raffigurato nello schema riportato sotto.

depuratori per centri residenziali

Si premette fin da subito che per utenze di minore consistenza (tipicamente fino a 50 abitanti equivalenti) possono essere impiegati i trattamenti a fanghi attivi per la depurazione delle acque reflue derivanti da insediamenti isolati quali case e ville ma per tali casi si ritengono più appropriati (e in certi casi espressamente prescritti dalle autorità competenti) i depuratori biologici a filtro percolatore ("biomassa adesa") descritti nella relativa pagina del nostro sito. Inoltre gli impianti descritti qui possono essere impiegati nei casi di acque reflue di origine industriale totalmente o in parte biodegradabili (come ad esempio cantine, caseifici, salumifici, conservifici, mattatoi, allevamenti zootecnici, ecc.) per i quali, però riteniamo più validi dei sistemi specifici descritti nella pagina riguardante gli scarichi aziendali. Un caso particolare è quello degli scarichi dei ristoranti: per questi vanno fatte una serie di valutazioni riguardo la consistenza (qualitativa e quantitativa) e l'eventuale stagionalità al fine di individuare la soluzione più adeguata, che a seconda della specifica situazione può essere un classico trattamento a fanghi attivi, a biomassa adesa con filtro percolatore aerobico (o, più raramente anaerobico) o un sistema integrato del tipo EBS.

Una particolare categoria di impianti a fanghi attivi costituisce i cosiddetti impianti a schema "contatto-stabilizzazione", per i quali cui si rimanda alla specifica pagina di questo sito e che vengono invece proposti per utenze più numerose (da circa 1000-2000 abitanti equivalenti e oltre).

Applicazione dei depuratori a fanghi attivi

I depuratori a fanghi attivi descritti di seguito sono impiegati prevalentemente per il trattamento delle acque reflue domestiche (le cosiddette "acque nere") e acque di scarico assimilabili alle domestiche in base a quanto prescritto nell’art. 101 comma 7 della Parte terza del D.Lgs. 152/2006 (la normativa nazionale in materia di tutela delle acque dall’inquinamento), e dell’art. 2 comma 1 del D.P.R. 227/2011 (Decreto per la semplificazione di adempimenti amministrativi in materia ambientale).

Secondo quest’ultimo decreto, sono assimilabili alle acque reflue domestiche le acque reflue che presentano caratteristiche qualitative e quantitative di cui alla tabella 1 dell’allegato A al decreto (che omettiamo per brevità e a cui rimandiamo per un ulteriore approfondimento), le acque reflue prodotte da attività di produzione di beni e prestazione di servizi i cui scarichi provengano esclusivamente dai servizi igienici, dalle cucine e dalle mense e le acque reflue provenienti dalle attività elencate nella tabella 2 dell’allegato A al decreto (che omettiamo per le stesse ragioni).

Depuratori a fanghi attivi per acque reflue domestiche: composizione e modularità

Questi depuratori per acque nere dei centri residenziali sono in genere composti da un modulo di base, costituito dai bacini di ossidazione biologica e di sedimentazione secondaria, abbinato a un bacino di digestione anaerobica e ispessimento del fango biologico di supero (secondo il cosiddetto "schema semplificato") oppure a un bacino di bilanciamento idraulico e ad una fossa Imhoff operante da sedimentatore primario e da digestore-ispessitore del fango di supero (lo "schema tradizionale").

depuratore per centri residenziali - modulo base depuratore centri residenziali schema semplificato depuratore per centri residenziali schema tradizionale

L’aggiunta di ulteriori moduli (come ad es. un bacino di denitrificazione per la rimozione dei composti azotati, come previsto nel primo schema in alto) e/o componenti impiantistici (ad es. un modulo di ultrafiltrazione, un'unità di disinfezione mediante clorazione o trattamento a raggi UV, un pozzetto di grigliatura, ecc) permettono di realizzare tutte le possibili varianti allo schema classico a fanghi attivi fra cui in particolare gli schemi nitro-denitro, SBR, contatto-stabilizzazione, MBR. La scelta progettuale dello schema dipende da vari fattori, tra cui il principale è la natura del corpo recettore finale e di conseguenza la tabella delle concentrazioni massime degli inquinanti che l'acqua depurata deve rispettare. Ad esempio nel caso di scarico "su suolo" si deve far riferimento alla Tab. 4, riportata nell'Allegato 5 alla Parte Terza del D.Lgs. 152/2006 mentre per scarico in acque superficiali e in fognatura i valori di riferimento sono indicati dalla Tab. 3 dello stesso Allegato.

Riportiamo di seguito i disegni di due di questi schemi: quello semplificato e il tradizionale.

Impianto biologico a fanghi attivi a schema semplificato
Impianto biologico a fanghi attivi a schema semplificato con stazione di sollevamento e pozzetto di clorazione
Impianto biologico a fanghi attivi a schema tradizionale
Impianto biologico a fanghi attivi a schema tradizionale dotato di bacino di bilanciamento idraulico e disinfezione mediante clorazione

Depuratori a fanghi attivi per acque reflue domestiche con vasche prefabbricate

Tutti i nostri depuratori a fanghi attivi sono realizzati con l’impiego delle vasche monoblocco prefabbricate in c.a.v. prodotte dalla Sintini s.r.l. nello stabilimento di Piangipane (RA). Le vasche (di cui il produttore garantisce la tenuta idraulica e la resistenza strutturale) vengono completamente allestite presso lo stesso stabilimento di produzione da cui successivamente partono per essere trasportate e consegnate in cantiere (dove deve essere preventivamente eseguito lo scavo a misura e predisposto il piano di posa).

La fotografia sotto riporta un depuratore posato nello scavo con le relative solette di copertura in cemento già posizionate.

Vasche posate

Una volta posate le vasche a mezzo di una gru adeguata, non resta che eseguire i collegamenti idraulici ed elettrici, nonché la copertura e il rinterro delle vasche. Nella foto sotto è raffigurato un tipico quadro elettrico di controllo per tutte le apparecchiature elettromeccaniche di un impianto di depurazione (pompe sommerse, compressori, ecc). Ogni quadro prevede che le varie utenze funzionino sia in modo manuale che automatico con la possibilità di temporizzazione della marcia ai fini di risparmio energetico e per offrire la massima elasticità nella conduzione dell'impianto.

Quadro elettrico

A richiesta sono anche disponibili locali tecnici in cemento per l'alloggiamento sia del quadro stesso che della componentistica elettromeccanica esterna (ad esempio le soffianti e le pompe dosatrici del cloro con il relativo contenitore del liquido da iniettare): nell'immagine seguente un particolare locale rivestito in pietra e coibentato internamente con rivestimenti per l'attuazione delle emissioni sonore dei compressori.

Locale tecnico

Tempi di installazione di depuratore a fanghi attivi

Un depuratore biologico a fanghi attivi (come del resto anche tutti gli altri impianti di trattamento acque di nostra produzione) realizzato con vasche prefabbricate ha l’importante peculiarità di poter essere installato impiegando pochi giorni di lavoro nel cantiere di destinazione. Questo è dovuto sia al fatto che le vasche in cemento armato sono realizzate in stabilimento (non occorre quindi l’impiego di manovalanza e i lunghi tempi di realizzazione richiesti per gli impianti realizzati in opera) che al fatto che tutta la componentistica elettromeccanica interna viene pre-assemblata dal produttore prima della consegna dell’impianto di depurazione stesso. Ad esempio nella foto sotto il particolare di un circuito di ossidazione del refluo già montato in vasca prima della spedizione realizzato con diffusori tubolari. Analogamente avviene per le pompe sommerse, già posizionate sul fondo delle vasche con il circuito di mandata completo di tubazioni e valvolame vario.

Particolare diffusori aria bacino di ossidazione

Tutto ciò comporta notevoli risparmi economici e di tempo per il committente finale in quanto in cantiere dovranno essere effettuati soltanto dei semplici collegamenti esterni ai manufatti in cemento, come ad esempio le tubazioni di ingresso all'impianto (cioè l'arrivo della fognatura), di uscita (verso il corpo recettore) e i collegamenti elettrici al quadro (da posizionare preferibilmente in ambiente controllato o in un apposito locale tecnico nelle vicinanze dell'impianto stesso).

Prestazioni dei depuratori a fanghi attivi

Per quanto riguarda i rendimenti depurativi si stima che il rendimento di rimozione minimo del BOD5 sia dell'ordine del 97% mentre (per i depuratori a schema nitro-denitro) il rendimento di rimozione delle sostanze azotate è circa il 75-80%.  A titolo di esempio si riporta sotto un estratto di un rapporto di prova effettuato su un refluo in uscita da un impianto a fanghi attivi realizzato e progettato dal nostro Studio di Progettazione alcuni anni fa mediante l'utilizzo di vasche prefabbricate in c.a.v.

Analisi acque depurate
Analisi acque depurate in uscita da un impianto a fanghi attivi

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