CAG: configurazioni di processo

Nella filtrazione su CAG occorre tenere presente che, per l’immissione e l’aspirazione periodiche dei CAG (a scopo di riattivazione), sono necessari dispositivi appositi nel reattore.

Nella filtrazione su CAG, il tempo di contatto è un fattore decisivo. Ciò significa che sono tendenzialmente necessari filtri più grandi rispetto ai filtri a sabbia tradizionali. Qui si trovano indicazioni pratiche sulla progettazione e il dimensionamento dei filtri CAG.

La filtrazione su CAG richiede la rimozione del CAG dalla cella del filtro e l’aggiunta di carbone fresco. Si è notato che il trasporto in autocisterna, diversamente dai big-bag, è più semplice e conveniente. Durante le operazioni di movimentazione del CAG nel filtro (al meglio con acqua: il CAG in forma secca è più sensibile), è necessaria particolare attenzione in modo che si minimizzino i rischi di abrasione. Le condizioni locali sono: disponibilità di spazio sufficiente per l’autocisterna, acqua industriale con una pressione adeguata (ca. 5 bar) e raccordi adeguati. Ulteriori informazioni sono reperibili qui.

In presenza di concentrazioni DOC elevate in uscita dal comparto biologico il CAG si esaurisce più rapidamente, con conseguente maggiore consumo di carbone. Ciò significa che il carbone attivo deve essere rigenerato con maggior frequenza. Una buona depurazione biologica a monte ha pertanto un influsso diretto sull’economicità della filtrazione su CAG. Inoltre, un elevato residuo di solidi dalla decantazione finale causa frequenti controlavaggi delle celle filtranti, aumentando di conseguenza la produzione di acqua da controlavaggio e gravando quindi sugli stadi di trattamento a monte. In particolare, in caso di realizzazione ex novo di una filtrazione su CAG, si può prevedere una produzione di fanghi tendenzialmente maggiore, dovuta ad una ritenzione aggiuntiva di solidi nel filtro stesso. Questo fango si materializza in gran parte nel fango primario, a seguito del ricorcolo delle acque fangose nel dissabbiatore o nella decantazione primaria.

Nella filtrazione su CAG la ritenzione di sostanze particellari equivale a quella di un filtro a sabbia. Non è pertanto necessario alcuno stadio ulteriore per la ritenzione del carbone. Eventuali parti fini del CAG vengono dilavate durante la fase di messa in esercizio e finiscono nel trattamento dei fanghi. Ulteriori residui del carbone durante l’esercizio sono trascurabili. La frequenza del controlavaggio dei filtri e l’eliminazione delle sostanze solide dai filtri CAG equivale grossomodo a quella di un filtro a sabbia.

Nel CAG a letto fluido il carbone attivo fresco viene aggiunto in batch al reattore a intervalli regolari (ad es. una volta al giorno). La quantità può variare in base all’effettivo fabbisogno. Il CAG esausto viene rimosso dal sistema e conservato per la rigenerazione. Durante il dosaggio di carbone attivo necessario separare, prima, le parti fini onde evitare che, per mezzo dell’effluente, arrivino nel recettore naturale. Il tempo di permanenza medio del carbone attivo nel sistema è di 80-100 giorni.

Il letto fluido viene mantenuto tale grazie a velocità di attraversamento comprese tra 7 e 20 m/h. Grazie alla densità specifica e alla granulometria adatte (i granuli del carbone attivo sono grandi in media 0,5 mm), il CAG viene mantenuto nel reattore a contatto dalla forza di gravità. Attualmente si parte dal presupposto che, anche con velocità di attraversamento elevate (fino a 20 m/h), per la ritenzione del carbone non è necessaria alcuna filtrazione.

Nella configurazione CAG in letto fluido, una grande quantità di carbone attivo è presente nel sistema, con un tempo di permanenza medio di circa 100 giorni. Questa quantità di carbone garantisce una certa capacità depurativa residua su diverse settimane senza aggiunta di carbone attivo fresco.

Con il CAG in letto fluido la rimozione del carbone attivo esausto dal reattore avviene in modalità discontinua. Questo carbone attivo viene stoccato in forma disidratata in un apposito container.

In caso di CAG in letto fluido, un’eccessiva perdita di solidi dalla decantazione finale, può determinarne l’accumulo all’interno del letto di carbone attivo. Ciò può influire negativamente sulla resa depurativa, se, a seguito di ciò, avviene un’eccessiva rimozione di carbone attivo dal sistema. Con un lavaggio mensile regolare con acqua è possibile limitare l’accumulo di sostanze solide nel letto a carbone attivo.

Con il CAG in letto fluido si parte da presupposto, allo stato attuale delle conoscenze, che la ritenzione di carbone attivo sia sufficiente e non sia necessaria un’ulteriore filtrazione. Carichi maggiori di solidi in entrata nel sistema CAG causano tuttavia una maggiore espansione del letto di carbone attivo, con la possibile conseguenza di perdita di carbone attivo in uscita. È pertanto necessario controllare continuamente l’altezza del letto di carbone attivo.