Domande sulla scelta del processo

In linea di massima per l’eliminazione dei microinquinanti sono adatti ozono e carbone attivo. Entrambe le tecnologie presentano vantaggi e svantaggi, per cui è necessario preparare uno studio di varianti su misura per ogni IDA, al fine di individuare il processo appropriato. Il bacino di utenza e i suoi futuri sviluppi, le infrastrutture esistenti e il ricettore naturale svolgono un ruolo essenziale.

Criteri importanti per la scelta del processo:

Bacino di utenza

  • Composizione delle acque di scarico: industrie nel bacino di utenza, p.es. impianti di incenerimento dei rifiuti, inceneritori di rifiuti speciali, industria chimica, discariche.
  • Sviluppi nel bacino d’utenza: fusioni pianificate, industria e artigianato, futuro a medio termine dell’IDA, crescita demografica, piano di utilizzo, ecc.

Infrastrutture esistenti

  • Condizioni di spazio
  • Qualità attuale delle acque in uscita dall’IDA (p. es. concentrazione di nitriti, carbonio organico disciolto [DOC] e solidi sospesi totali [TSS]).
  • Condizioni di immissione attuali e future (p. es. per quanto riguarda DOC, TSS)
  • Processo e capacità della depurazione biologica

Ricettore natuale

  • Percentuale di acqua di scarico
  • Utilizzi a valle dell’IDA (prese di acqua potabile, spiagge balneari, agricoltura)

Maggiori informazioni sono riportate nell’articolo «Con ozono e carbone attivo contro i microinquinanti» e nella presentazione «Eliminazione di microinquinanti – Influssi sulla scelta del processo».

L’ozonizzazione, il «processo di Ulm», il dosaggio di CAP a monte del filtro a sabbia o nella biologia fanghi attivi sono attualmente processi standard. Il CAG a filtrazione, il processo CAG a letto fluido, il dosaggio di CAP nella biologia MBR e le combinazioni di processi sono sulla buona strada per diventare processi standard. Questo Articolo riassume lo stato nel 2017. Da allora, le procedure si sono evolute.

No, nessuno dei due processi è preferito o prescritto. L’obiettivo è quello di trovare e implementare la migliore soluzione possibile per ogni singolo IDA. Per farlo occorre tener conto di diversi aspetti, come ad esempio: le condizioni di spazio, le infrastrutture esistenti, il processo di depurazione biologico a monte e la sua capacità, ecc. Un’altra condizione limite rilevante – specialmente per il trattamento con ozono – è la composizione delle acque di scarico (v. anche le FAQ sugli accertamenti). In questo senso, è necessario accertare in una fase iniziale (prima della scelta del processo) se le acque di scarico sono adatte all’ozonizzazione.

L’articolo «Eliminazione di microinquinanti nell’IDA: stato attuale dei processi e futuri sviluppi» (Aqua & Gas, novembre 2017) illustra i cambiamenti dei processi per l’eliminazione di microinquinanti dalle acque di scarico comunali, lo stato attuale delle conoscenze e i futuri sviluppi in questo settore.

Nel frattempo, le due varianti di processo (ozonizzazione e carbone attivo in polvere) si sono ben affermate. In linea di principio si può supporre che i processi tenderanno a diventare più compatti e meno costosi . Attualmente non è in vista lo sviluppo di un processo completamente nuovo.

Se si vuole prendere in considerazione l’ozonizzazione è necessario accertare in una fase iniziale (p.es. in fase di studio preliminare) se una particolare acqua di scarico è adatta o meno al trattamento con ozono. Fondamentalmente, il trattamento con l’ozono ha molti effetti positivi: rimozione di sostanze in tracce, riduzione degli effetti negativi delle acque di scarico sugli organismi acquatici, disinfezione e decolorazione delle acque di scarico. È noto che con acque di scarico non idonee si possono formare prodotti stabili, tossici (sottoprodotti di ossidazione). Questo, ad esempio, è il caso di IDA con immissioni di acque di scarico industriali problematiche (p. es. frazioni di bromuro; v. Articolo). Non è però il caso degli IDA con bacini di utenza per la maggior parte prettamente comunali.

La raccomandazione VSA Accertamento dell’idoneità del processo di ozonizzazione» descrive la procedura da seguire per questi due accertamenti e come si devono interpretare i risultati. Questi accertamenti rientrano tra i costi computabili e vengono indennizzati al 75%.

Su richiesta potrà essere fornita una lista dei laboratori che offrono questi accertamenti.

Nella scelta di un processo adeguato, oltre ad altri aspetti quali l’efficienza economica, lo stato della tecnica e una pianificazione appropriata, si deve tenere conto anche dell’aspetto di un’adeguata protezione dei corpi idrici. Occorre esaminare gli effetti su altri settori della gestione delle acque (come p. es. l’acqua potabile).

Una combinazione di processi (ozono in combinazione con carbone attivo) è fattibile da un punto di vista tecnico e consente una maggiore flessibilità. Tuttavia, una combinazione di processi è economica principalmente per i grandi IDA. Va notato che anche con una combinazione di processi si deve accertare se le acque di scarico siano idonee per l’ozonizzazione (v. Articolo).

Questa domanda trova risposta nella scheda informativa “Il dosaggio degli IPA nei sistemi a biofilm“. Si deve presumere che sia i sistemi a letto fisso sia quelli a letto fluido sono idonei solo con determinate condizioni. L’aggiunta di CAP in sistemi ibridi a letto fluido come pure in sistemi con biomassa in granuli può tuttavia funzionare (v. Articolo).

Nel caso di un processo CAP a valle (p.es. «Processo di Ulm» o dosaggio di CAP a monte del filtro a sabbia), il CAP viene solitamente ricircolato nello stadio di depurazione biologica (l’utilizzo di un cosiddetto multistadio migliora l’efficienza del processo). Per questo motivo è importante che il comparto biologico abbia una capacità sufficiente per non compromettere la nitrificazione. Nel caso del dosaggio diretto in biologia, la capacità esistente nel comparto biologico dovrebbe essere ancora maggiore, poiché si tende a dosare più CAP.

In tutti e tre i processi, è necessario fornire una capacità sufficiente anche nella fase di digestione, perché il CAP viene alimentato alla digestione insieme ai fanghi di depurazione. Nella raccomandazione VSA “Definizione e standardizzazione delle cifre chiave per i processi di eliminazione delle sostanze organiche in tracce negli impianti di trattamento delle acque reflue”, per gli stadi CAP si presuppone una produzione di fango supplementare di 1,5 volte la quantità di CAP dosata; questo include il DOC adsorbito e il fango precipitato.

Per ridurre l’abrasione meccanica delle attrezzature da parte del carbone attivo, è necessario utilizzare materiali resistenti all’abrasione.

Un esperimento pilota semi-tecnico condotto dal Centro di Competenza per le sostanze in tracce del Baden-Würtemberg (KomS) ha dimostrato che il carbone attivo in polvere non ha sostanzialmente effetti negativi sul processo di digestione. Utilizzando il CAP in un impianto di depurazione si produce la stessa quantità di biogas prodotta prima del potenziamento dell’impianto di depurazione, con tuttavia una percentuale di metano leggermente superiore con l’impiego di CAP (ca. 1,5 punti percentuali) (v. Scheda informativa CAP nel trattamento dei fanghi»). L’impiego del CAG non influisce in alcun modo sul trattamento dei fanghi, in quanto il CAG non viene riciclato nella biologia e quindi non viene convogliato con i fanghi nel trattamento dei fanghi (il CAG viene rigenerato esternamente).

Nell’IDA di Neugut l’ottimizzazione dell’ozonizzazione è già in fase avanzata. Un’innovativa strategia di regolazione per l’ozonizzazione (BEAR) con l’utilizzo di sonde UV consente un esercizio stabile e ottimizzato. Questo controllo e la regolazione sono descritti nell’Articolo A&G.

La riduzione del consumo di ozono con invariata eliminazione dei microinquinanti (piano LOD) è descritta nell’ Articolo A&G. Il processo di immissione a più camere riduce il consumo di ozono fino al 20%.

Secondo le conoscenze attuali, si stima che i costi di esercizio di un dosaggio diretto di CAP nella biologia siano all’incirca dal 25 al 50% superiori rispetto ai costi d’esercizio di un processo di Ulm. Questi maggiori costi d’esercizio per il dosaggio diretto si spiegano principalmente con il maggior consumo di carbone attivo. Nell’ IDA Wetzikon, il dosaggio diretto del CAP nella biologia è in esercizio dal 2019.

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