L impianto di trattamento dei reflui conciari CUOIODEPUR SpA

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1 L impianto di trattamento dei reflui conciari CUOIODEPUR SpA dott. V.Prescimone dott. G. Mori 30 maggio 2008

2 IL DISTRETTO CONCIARIO TOSCANO Si estende nei territori dei seguenti Comuni: SANTA CROCE SULL ARNO (PI) SAN MINIATO (PI) FUCECCHIO (FI) CASTELFRANCO DI SOTTO (PI) SANTA MARIA A MONTE (PI)

3 LE CONCERIE DEL DISTRETTO Coprono il 35% della produzione nazionale di pelli e il 98% della produzione nazionale di cuoio da suola. La dimensione è quella tipica toscana : artigianato e piccola media impresa con mediamente 12 addetti. Il settore conciario del Comprensorio esprime una valenza economica che lo pone ai primi posti nel contesto produttivo- economico della Regione, con un fatturato annuo stimato intorno ai: 2 miliardi di euro

4 IL PROCESSO CONCIARIO FASI PRINCIPALI DEL PROCESSO DI CONCIA Rinverdimento Depilazione-Calcinazione Scarnatura Concia m 3 di acqua per tonnellata di prodotto finito 1 Kg Materia prima Kg Prodotto finito

5 IL CICLO DI LAVORAZIONE P R O C E S S O P R O D U T T I V O D E L L E C O N C E R I E P E L L I G R E Z Z E (salate) P E L L I S E C C H E Cloruri R inverdim ento e D issalatura R inverdim ento con im bibenti Solfuri & calce Solidi sospesi Sostanze organiche disciolte C alcinazione D e p ila z io n e O perazioni m eccaniche D ecalcinazione M acerazione Tannini naturali & sintetici Sostanze organiche disciolte C oncia al T annino C U O I O D A S U O L A Cromo Solfati F A S I O P E R A T IV E Pikel e C oncia al C rom o P E L L I W E T - B L U E O perazioni m eccaniche Coloranti Solventi R i c o n c i a T in tu r a In g ra sso R IV IE R A C O N C IA T IN T U R A R IF IN IZ IO N E E ssiccam ento R i f i n i z i o n e

6 Impianti centralizzati Distretto conciario di depurazione 2 Km Aquarno Depuratore di S. Croce s.a. Fucecchio Depuratore di C. di Sotto S. Croce sull Arno S. Donato Canale Usciana Arno Castelfranco di Sotto S. Romano S.G.C. FI-PI-LI Cuoiodepur Ponte a Egola Ferrovia

7 Sono caratterizzati da : I reflui conciari Presenza di composti biorefrattari e inibenti (tannini naturali e sintetici) Elevato carico organico [ COD BOD] Elevato carico di azoto [ biodegradabile e non] Notevole contenuto di solidi sospesi Elevata salinità: - cloruri -solfati

8 I reflui conciari di Cuoiodepur Caratteristiche medie dei reflui industriali in ingresso all impianto Parametro Media Max Min STD ph 7,8 8,6 6,9 0,5 COD tq (mg L -1 ) COD filtrato (mg L -1 ) SST (mg L -1 ) N-NH 4 + (mg L -1 ) N-totale (mg L -1 ) P-totale (mg L -1 ) < Polifenoli (mg L -1 ) Solfuri (mg L -1 ) Solfati (mg L -1 ) Cloruri (mg L -1 ) Cr Totale (mg L -1 )

9 La caratterizzazione del refluo I Frazionamento dei composti del COD. ADEGUAMENTO DELLE METODICHE AL REFLUO CONCIARIO Iniezione di refluo tal quale Presenza di tre frazioni biodegradabili nettamente distinguibili OUR [mg/lh] S S S H XS OUR Temperatura T [ C] t [h] 0 ADEGUAMENTO DELLA MODELLISTICA AL REFLUO SPECIFICO

10 I TANNINI COSTITUISCONO UNA FRAZIONE RILEVANTE DEL COD REFRATTARIO I Tannini sintetici Tannini naturali derivati condesati dell acido naftalensolfonico Idrolizzabili e condensati di origine vegetale circa il 20% del TOC circa il 20% del TOC I tannini naturali mostrano una parziale biodegradabilità (15-30% ) I tannini sintetici sono altamente biorefrattari (biodegradabilità < 15%)

11 La caratterizzazione del refluo II C T 100% C S 69% C I 31% S S 22% S H 20% X S 27% S I 20% X I 11%

12 I TANNINI COSTITUISCONO UNA FRAZIONE RILEVANTE DEL COD REFRATTARIO II In ingresso e uscita dal comparto biologico sono presenti in concentrazioni consistenti. Da un punto di vista quantitativo ad essi è da imputare una consistente quota della frazione biorefrattaria del COD Possono essere rimossi con elevato rendimento mediante processi chimico-fisici di chiariflocculazione in ambiente basico.

13 IL DISTRETTO INDUSTRIALE DI PONTE A EGOLA E L IMPIANTO L CUOIODEPUR AREA INDUSTRIALE IMPIANTO CUOIODEPUR FIUME ARNO

14 Impianto di depurazione CONSORZIO CUOIODEPUR I 2 - Ossidazione solfuri 1 - Equalizzazione 3 Sed. Primaria 5 Predenitrificazione Rimozione H 2 S 6 Sed.Secondaria Disidratazione fanghi 4 Sed. Chim. Fis. 7 Chiariflocculazione Disidratazione fanghi 6 - Nitrificazione

15 Impianto di depurazione CONSORZIO CUOIODEPUR II Carichi medi giornalieri (anno 2006) INDUSTRIALE CIVILE ~ Kg COD ~ Kg COD POTENZIALITA DI TRATTAMENTO ab. Equivalenti (130 gcod ab -1 d -1 )

16 Impianto di depurazione CONSORZIO CUOIODEPUR III Nel 2006 l impianto ha trattato circa m 3 di acque di cui Acque reflue industriali m 3 Acque reflue civili m 3

17 Schema generale linea acque ACQUE Grigliatura fine Dissabbiatore Equalizzazione Ossidazione solfuri Sedimentazione Primaria INDUSTRIALI PRETRATTAMENTI E TRATTAMENTI PRIMARI Sedimentazione Biologica Ossidazione biologica nitrificazione Denitrificazione Sedimentazione chimico-fisico Flocculazione chimico-fisico ACQUE CIVILI CORPO IDRICO RECETTORE Chiariflocculazione terziaria Sedimentazione Terziaria Controllo ph

18 Linea acque I Pretrattamenti e trattamenti primari Sedimentazione primaria Equalizzazione Ossidazione solfuri Grigliatura fine Dissabbiatura

19 Ossidazione solfuri Linea acque II Le vasche di preaccumulo fungono da equalizzatori delle portate e da comparto di ossidazione dei solfuri. ACQUE INDUSTRIALI Solfuri g/m 3 500,0 450,0 400,0 350,0 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0, Tempo h PRODUZIONE OSSIGENO PSA (Pressure Swing Adsorption) Carico medio solfuri ~ 400 kg/d Kg/h di O 2 RICIRCOLI IMPIANTO Capacità max Kg/d Modalità operative: in continuo a batch (catalitica) Ossidazione Chimica e Biologica S 2 O 2-3 SO 2-4 Biomassa tiossidante mixotrofa

20 Schema generale linea acque ACQUE Grigliatura fine Dissabbiatore Equalizzazione Ossidazione solfuri Sedimentazione Primaria INDUSTRIALI TRATTAMENTI BIOLOGICI Sedimentazione Biologica Ossidazione biologica nitrificazione Denitrificazione Sedimentazione chimico-fisico Flocculazione chimico-fisico CHIMICO-FISICO INTERMEDIO ACQUE CIVILI CORPO IDRICO RECETTORE Chiariflocculazione terziaria Sedimentazione Terziaria Controllo ph

21 Linea acque III I reflui civili di Cuoiodepur Caratteristiche medie dei reflui civili in ingresso all impianto Parametro Media Max Min STD ph 7,6 7,9 7,5 0,2 COD tq (mg L -1 ) SST (mg L -1 ) N-NH + 4 (mg L -1 ) N-totale (mg L -1 ) P-totale (mg L -1 ) 0,6 1 0,2 0,2 Solfati (mg L -1 ) Cloruri (mg L -1 )

22 Linea acque IV Trattamenti biologici: denitrificazione ossidazione nitrificazione Denitrificazione m 3 Sedimentazione secondaria Post denitro Ossidazione nitriifcazione m 3

23 IL PROCESSO BIOLOGICO Linea acque V La portata d aria di Nm 3 h -1 è fornita da 3 compressori Concentrazione ossigeno nel mixed liquor 2 mg L-1 Caratterizzazione del Fango Biologico: SST ~ mg L-1 SSV ~ 80% SST Frazione biomassa attiva eterotrofa 15 20% di SSV

24 IL PROCESSO BIOLOGICO Linea acque VI L impianto opera in condizioni di elevata età del fango d incrementare la rimozione dei composti lentamente biodegradabili favorire l attività della biomassa nitrosante e nitratante Condizioni di bassi carichi specifici Ossidazione composti carboniosi Azoto biodegradabile 0,1 0,13 kg COD /Kg SST giorno 0,002 0,006 Kg N Kg SST giorno

25 Schema generale linea acque ACQUE Grigliatura fine Dissabbiatore Equalizzazione Ossidazione solfuri Sedimentazione Primaria INDUSTRIALI Sedimentazione Biologica Ossidazione biologica nitrificazione Denitrificazione Sedimentazione chimico-fisico Flocculazione chimico-fisico ACQUE CIVILI CORPO IDRICO RECETTORE Chiariflocculazione terziaria Sedimentazione Terziaria Controllo ph TRATTAMENTO TERZIARIO

26 Dosaggio calce 0,8-0,9 kg/m 3 Trattamento terziario Linea acque VII Dosaggio polielettrolita anionico Dosaggio cloruro ferroso g/m 3 Neutralizzazione con CO 2

27 Linea acque VIII Caratteristiche dell effluente medio uscita impianto Parametro Media Max min STD ph 7,3 7,9 6,8 0,4 COD (mg L -1 ) SST (mg L -1 ) N-NH 4 + (mg L -1 ) 1,6 3,3 0,7 0,8 N-NO 3 - (mg L -1 ) ,7 2 P totale (mg L-1 ) assente Polifenoli (mg L -1 ) ,9 2 Cloruri (mg L -1 ) Solfati (mg L -1 ) Cr totale (mg L -1 ) 0,07 0,12 0,04 0,02

28 Controllo emissioni odorigene I Tutte le vasche dove potenzialmente si sviluppa H 2 S sono munite di apposita copertura e l aria proveniente da queste viene inviata ad un impianto centralizzato di trattamento. Processo di abbattimento ad umido con soluzione basica di idrossido di sodio. Potenzialità di trattamento Nm 3 h -1 Limiti di emissione: mg Nm -3 < 1,5 Kg h -1 < 0,105

29 Controllo emissioni odorigene II Il Processo e l emissione al camino finale viene monitorato tramite Gascromatografia Il processo è controllato e gestito mediante un sistema informatizzato di supervisione.

30 PRODUZIONE FANGHI Linea Fanghi I Nella linea acque, gli inquinanti disciolti o sospesi: vengono trasformati in inquinanti gassosi (principalmente in anidride carbonica e azoto) e rilasciati in atmosfera; vengono concentrati in fase solida (residui solidi e fanghi); I residui solidi sono costituiti da: materiale grigliato e sabbie (inerti) che vengono smaltiti come rifiuto oli e grassi (materiali galleggianti) che vengono anch essi smaltiti come rifiuto; fanghi che devono essere trattati prima del loro smaltimento finale; Il trattamento dei fanghi si rende necessario per la riduzione del volume e per bloccarne la putrescibilità dovuta alla sostanza organica rapidamente biodegradabile ancora presente;

31 Linea Fanghi II DAI SEDIMENTATORI PRIMARI % DAI SEDIMENTATORI CHIMICO-FISICO INTERMEDIO (QUANDO IN FUNZIONE) 0,5 1,5 % DAI SEDIMENTATORI BIOLOGICI 5 10 % DAI SEDIMENTATORI TERZIARI %

32 Linea Fanghi III I SOLIDI SECCHI TOTALI MEDIAMENTE ESTRATTI DAI VARI SEDIMENTATORI AMMONTANO A CIRCA kgss/giorno

33 Linea Fanghi IV ISPESSIMENTO E DISIDRATAZIONE FANGHI Condizionamento con polielettrolita cationico Consumo intorno ai 4 Kg/t I fanghi vengono ispessiti passando da un secco del 1-3 % al 3,5-6% Carico medio per ciclo Kg SS 4 linee filtropresse a piastre Produzione media t/anno di pannello disidratato Il fango disidratato esce con un secco mediamente del 30-32%

34 ESSICCAMENTO FANGHI Linea Fanghi V L ultimo stadio di trattamento dei fanghi è costituito dall essiccamento a bassa temperatura ( C) ottenuto con quattro linee di turbo essiccatori VOMM. Si ottiene un residuo con un tenore di secco del % stabilizzato esente da problemi di putrescibilità e maleodoranze Capacità massima (4 linee) evaporativa di 8 t/h di acqua con un consumo energetico medio di 820 Kcal/Kg

35 PRODUZIONE FERTILIZZANTI Linea Fanghi VI Fanghi disidratati Pelli e crini ESSICCAMENTO Carbonio organico 25% Azoto 4% (minimo) Pellicino integrato Concime organo azotato riconosciuto e inserito nell elenco fertilizzanti allegato alla Legge 784/84 (ora Legge n.217/2006) Farine di carne & ossa Altri fertilizzanti con azoto e fosforo: 3N 3P 5N 3P

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37 I COSTI DI SMALTIMENTO FANGHI COSTO SMALTIMENTO FANGHI EURO/ANNO (milioni) e EURO/MC 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 COSTO SMALTIMENTO COSTO A MC INCIDENZA SUL TOT ,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 % INCIDENZA SUL TOTALE COSTO SMALTIMENTO 3, , , , , , ,0346 0,90806 COSTO A MC 3, , , , , , ,8807 0,75591 INCIDENZA SUL TOT. 0, , , , , , , ,07332

38 I COSTI DI GESTIONE Il costo medio di trattamento nell esercizio 2006 ammonta a circa 4,19 /m 3 ( m 3 di reflui industriali e m 3 reflui civili). Se ci si riferisce alla sola acqua industriale dichiarata ( m 3 ) ed effettivamente fatturata agli utenti del consorzio il costo ammonta a 10,3 /m 3 Ripartizione dei costi per voci di spesa Prodotti chimici 9,47 % Personale 14,80 % Energia Elettrica 15,31 % Gas Metano 8,19 % Smaltimento fanghi 9,37 % Manutenzioni 4,38 % Ammortamenti 17,20 % Altri costi generali 21,28 % Totale 100,00 %