Ispessimento dei fanghi

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L'ispessimento o addensamento è in genere la prima fase a cui vengono sottoposti i fanghi, provenienti dai cicli di depurazione o potabilizzazione delle acque, che ha lo scopo di ridurre l'umidità presente nei fanghi stessi.
Con l'ispessimento si ha una riduzione dell'umidità modesta infatti dopo il trattamento il fango possiede ancora un contenuto di acqua di circa il 95%.
In tali condizioni il fango si comporta come un liquido ed è ancora pompabile con apparecchiature convenzionali.
La riduzione di umidità, anche se piccola, comporta una sensibile riduzione del volume di materiale da trattare e pertanto un consistente risparmio nel dimensionamento nelle fasi successive, e pertanto un abbassamento significativo dei costi di investimento e di esercizio degli impianti di trattamento e smaltimento dei fanghi.
Questo trattamento sfrutta le differenze di peso specifico dei materiali costituenti i fanghi.
Queste differenze di peso specifico piò essere naturale o indotta.
Nel primo caso si parla di ispessimento per gravità mentre nel secondo caso di parla di ispessimento per flottazione.
I surnatanti prodotti dall'ispessimento spesso vengono ripompati al trattamento primario, mentre i fanghi ispessiti vengono pompati a monte del sedimentatore primario della linea acque per essere ulteriormente trattati.
A seconda della posizione rispetto al trattamento di stabilizzazione dei fanghi si può avere:

  • un pre-ispessimento;
  • un post-ispessimento.

Ispessimento per gravità[modifica | modifica sorgente]

Gli ispessitori a gravità sono in genere costituiti da vasche circolari a fondo tronco conico rovesciato, con schema di flusso simile a quello delle vasche di sedimentazione primaria a pianta circolare.
In questo caso però, essendo la concentrazione dei solidi più elevata rispetto a quella dei reflui, la velocità di sedimentazione è notevolmente ridotta e pertanto i tempi di permanenza del fango nelle vasche sono maggiori.
Nelle vasche per effetto della gravità i fanghi si addensano, riducendosi quindi di volume fino a tre o quattro volte.
I decantatori sono coperti e mantenuti in aspirazione, e l’aria aspirata è inviata al sistema di deodorizzazione.
Gli ispessitori per gravità possono essere:

  • di tipo statico con funzionamento discontinuo - le vasche sono a sezione circolare dotate di fondo con tramoggia dove il fango sedimentato si raccoglie naturalmente - tempo di detenzione anche di 1-2 giorni dopo il quale la vasca viene nuovamente riempita. Viene utilizzata per impianti di depurazione a servizi di piccoli abitati (< 10.000 abitanti);
  • di tipo dinamico - vasche a sezione circolare equipaggati di raschiatore di fondo a pettine rotanti incernierati al centro, che raccoglie meccanicamente il fango sedimentato convogliandolo verso la tramoggia di raccolta. Il raschiatore è dotato di picchetti che rompono la crosta di fango liberando l'acqua. Gli ispessitori a gravità sono in genere utilizzati per il trattamento dei fanghi primari cioè generati dalla sedimentazione primaria di un impianto di depurazione, infatti i fanghi primari, di natura granuLOSA, si addensano per gravità più facilmente di quelli secondari, di natura fioccosa.

Ispessitori a gravità dinamici possono essese anche:

  • ispessitori a tavola piana
  • ispessitori a tamburo rotante.

In questo caso la separazione dell’acqua dal fango avviene per gravità filtrando il fango su una tela drenante.
L’acqua attraversa la tela ed il fango addensato è trattenuto sulla stessa.
Per un corretto addensamento del fango è necessario additivare il fango con una soluzione di polielettrolita adatta.

Ispessimento per flottazione[modifica | modifica sorgente]

Schema di funzionamento di una unità DAF.

La flottazione ad aria disciolta ( o aria dispersa o DAF dall'inglese:dissolved air flotation ) viene applicata principalmente per l'ispessimento dei fanghi attivi provenienti dalla sedimentazione secondaria (fanghi biologici) e prodotti da flocculazione chimica (fanghi chimici).
I fanghi secondari infatti si adensano per gravità con più difficoltà che non i fanghi primari.
La flottazione avviene in vasche circolari o rettangolari dette flottatori (ispessitori di tipo dinamico) realizzate in acciaio o in calcestruzzo armato.
Le vasche circolari possono essere a trazione centrale (PFTC) o periferica (PFTP).
La flottazione ad aria disciolta avviene nel seguente modo:
all'interno delle vasche viene immessa aria compressa (circa 5 bar) che si solubilizza nell'acqua e la satura.
Quando la pressione viene improvvisamente ridotta a quelle atmosferica (1 bar), mediante una valvola riduttrice di pressione, dalla miscela aria-acqua-solidi, l'aria si separa sotto forma di piccole bolle (30-50 nμm) che aderiscono velocemente ai fiocchi aumentandone la velocità di galleggiamento (flottazione).
Tutte le particelle sospese che hanno tendenza a flottare liberamente (densità inferiore a quella dell’acqua) sia quelle scarsamente sedimentabili, vengono portare sulla superficie dell’acqua e rimosse tramite un raschiatore automatico.
Le vasche sono dotate anche di raschiatore di fondo per rimuovere il materiale non flottabile che sedimenta sul fondo della vasca
Con la flottazione è quindi possibile realizzare una rimozione delle sostanze sospese, generalmente maggiore di quella ottenibile con la sedimentazione e ciò in tempi relativamente più brevi.
I flottatori ad aria disciolta possono essere utilizzati, con rendimenti elevatissimi, anche per il trattamento delle acque di scarico industriale per recupero di materiali come oli e grassi e comunque in tutti quei casi dove il peso specifico delle sostanze in sospensione, di natura organica e/o inorganica insolubili in acqua, è uguale o inferiore a quello dell'acqua.
Tra quelli di natura organica rientrano anche i microrganismi mentre tra quelli inorganici i materiali argillosi e vari ossidi, idrossidi e solfuri metallici.

Centrifugazione[modifica | modifica sorgente]

Un altro procedimento di ispessimento dinamico è la centrifugazione con macchine a bassa velocità di rotazione.
Per questo tipo di trattamento è necessario prevedere un preventivo condizionamento dei fanghi mediante l'uso di polielettroliti.
Con questo trattamento la velocità di sedimentazione delle particelle solide è mediamente 50 volte superiore a quella ottenuta per gravità.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]