Oggetto: IMPIANTO CONTAINERIZZATO PER IL TRATTAMENTO DEL PERCOLATO A 3 STADI CAPACITA 120m3/g

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1 Oggetto: IMPIANTO CONTAINERIZZATO PER IL TRATTAMENTO DEL PERCOLATO A 3 STADI CAPACITA 120m3/g Discarica di Cupinoro La tecnologia prescelta è basata sul principio della OSMOSI INVERSA L Osmosi Inversa si basa su membrane semi-permeabili che lasciano passare l acqua ma non gli ioni e le grosse molecole come le sostanze organiche che sono quindi respinte. Conseguentemente il percolato depurato viene scaricato come acqua pura (permeato) mentre le sostanze inquinanti sono trattenute e scaricate nel concentrato: MODULI SPACER TUBE (ST) Percolato Permeato Concentrato Fig.1: Principio dell osmosi inversa La forza motrice del procedimento è la pressione operativa. Tale pressione deve essere mantenuta più alta di quella osmotica. La pressione osmotica dipende dal totale dei solidi dissolti (TDS) contenuti nel percolato. Il contenuto del TDS si rileva anche nel parametro di conduttività Per il sito in parola si registra una conduttività media pari a ~ µs/cm (a 20 C). In base alla conduttività indicata ed ai parametri di scarico richiesti dalle autorizzazioni in essere, l impianto dovrà essere come di seguito determinato : Sistema a tre stadi Capacità 120 m 3 /g. Percentuale recupero 75 % con conducibilità media di µs/cm

2 Descrizione Sistema Il percolato di discarica è raccolto in vasche da cui, a mezzo installazione di una pompa ad immersione su una piattaforma flottante (a carico dell aggiudicatario) è trasferito in un serbatoio acqua non depurata. Questo serbatoio è progettato e fornito dall aggiudicatario. In questo serbatoio il valore del ph del percolato viene regolato iniettando acido concentrato. Di regola si usa, sia Acido Solforico concentrato H 2 SO 4, sia Acido Cloridrico HCl. Regolando il ph è possibile convertire i carbonati in CO 2. Questi carbonati possono causare la precipitazione dei Sali di Calcio e Bario dannosi per le membrane ad osmosi inversa. L aggiudicatario dovrà fornire anche la pompa dosatrice dell acido completa di cassa di raccolta. Dopo la regolazione del ph il percolato entra nel sistema ad osmosi inversa. La prima operazione è il passaggio nel filtro a sabbia dove i solidi sospesi > 50 µm vengono separati. Seguirà una filtrazione tramite filtri a cartuccia. Dopo la rimozione dei solidi sospesi, tutti i principali parametri del percolato come temperatura, pressione, conduttività e flusso vengono automaticamente controllati dal PLC. Quindi il percolato entra nei moduli ad osmosi inversa del 1 stadio di trattamento percolato tramite una pompa ad alta pressione. Dati tecnici dello Stadio Trattamento Percolato : Numero Stadi paralleli 1 unità Acqua non depurata l/ora Superficie Membrane installate 500 m² Quantità installata Moduli ST 20 Quantità di blocchi in linea 2 Quantità installata Pompe in linea 2 Quantità installata Pompe Alta Pressione 1 Pressione massima operativa 75 bar Tutte le valvole, pompe e strumenti di misurazione necessari per il funzionamento sono installati in questo Stadio. Lo Stadio Percolato funziona a bar. La pressione operativa dipende dal livello di sporcamento delle membrane ed è regolata in base alla misurazione del flusso permeato. La regolazione della pressione mediante valvola motorizzata mantiene alta la percentuale di recupero del sistema. 2

3 Il permeato di questo stadio entra direttamente in un altro stadio ad osmosi inversa, lo Stadio del Permeato per ulteriore trattamento. Il concentrato di questo stadio viene scaricato. Dati Tecnici dello 1 Stadio del Permeato : Numero di Stadi Paralleli Acqua di alimentazione Superficie Membrane installate 150 m² Quantità installata Moduli ST ad Alta Pressione 6 1 unità m3/ora Quantità installata Pompe Alta Pressione 1 Pressione massima operativa 60 bar Lo Stadio Permeato funziona a bar. Come per lo stadio del Percolato la pressione operativa è regolata in base alla misurazione del flusso permeato. La regolazione della pressione mediante valvola motorizzata mantiene alta la percentuale di recupero del sistema. Il Concentrato di questo stadio alimenta lo Stadio del Percolato. Il Permeato del 1 stadio del Permeato entra in un altro stadio ad Osmosi Inversa, il 2 Stadio del Permeato per un ulteriore trattamento. Dati Tecnici dello Stadio Permeato : Numero di Stadi Paralleli Acqua di alimentazione Superficie Membrane installate 150 m² Quantità installata Moduli ST 6 Quantità Pre-blocchi 0 Quantità Blocchi in linea 1 Quantità installata Pompe Alta Pressione 1 1 unità m3/h Quantità installata Pompe in linea 1 Pressione massima operativa 60 bar Lo stadio permeato funziona a bar. Come per lo stadio del percolato la pressione operativa è regolata attraverso la misurazione della portata del flusso del permeato. La regolazione della pressione mediante valvola motorizzata mantiene alta la percentuale di recupero del sistema. Il permeato del 2 Stadio Permeato risponde ai valori limite dell effluente e quindi può essere scaricato. Il concentrato di questo stadio viene rilanciato nello Stadio Percolato. 3

4 0,5 m 3 /h 0,3 m 3 /h 0,2 m 3 /h Leachate Stage Permeate Stage Permeate Stage II ST-20 4,3 m 3 /h ST-6 3,9 m 3 /h ST-6 77% 92% 95% 75 % Raw Water Permeate 5,00 m 3 /h 3,75 m 3 /h Concentrate 1,25 m 3 /h 25 % Fig. 2: Diagramma blocco sistema ad Osmosi Inversa Tecnologia del Modulo ST I Moduli ST (Spacer Tube) grazie alla tecnologia a canale aperto evitano i problemi di sporcamento sulla superficie delle membrane creati durante il procedimento. Durante il funzionamento infatti le membrane potrebbero subire uno sporcamento dovuto a composti organici contenuti nell acqua da trattare. Quando per tale causa il flusso del permeato viene ridotto è necessario pulire le membrane con un ciclo di lavaggio. Per eseguire il ciclo di lavaggio si blocca il funzionamento normale, il concentrato viene rimosso ed il permeato trasferito in una cassa di lavaggio interna. In questa cassa si aggiunge il prodotto chimico che viene riscaldato e ricircolato nel sistema rimuovendo lo sporco e le incrostazioni sulle membrane. Dopo questo procedimento si riprende il normale funzionamento. Il controllo dell impianto dovrà essere effettuato a mezzo di un software che evidenzia e controlla tutti i parametri durante il funzionamento e che ricalcola continuamente la percentuale totale di recupero. Un altro vantaggio del software e il controllo visivo dell intero procedimento con la localizzazione di eventuali guasti ed indicazioni su come risolverli. Scopo della fornitura : Pos. 1: Impianto ad Osmosi a 3 stadi : Stadio Percolato con integrato Stadio Permeato I e II 4

5 Pos. 1.1: No.1 Stadio del Percolato configurato con 20 Moduli ST completo di: Doppio filtro a sabbia automatico: controllo di pressione differenziale con funzione automatica di controlavaggio e bypass dei filtri a sabbia durante il lavaggio chimico Filtri a cartuccia con valvole manuali: Controllo pressione differenziale e valvola di intercettazione per cambio cartucce dopo il lavaggio chimico Pompa alta pressione Moduli ST ad osmosi inversa installati in blocchi in linea con pompe booster Valvola motorizzata per la regolazione della pressione di flusso del sistema Tutte le necessarie valvole pneumatiche Tutti i necessari strumenti di misurazione Sistema di lavaggio chimico integrato Tutti i necessari tubi di collegamento (Bassa pressione: PVC / Alta pressione: ) Pannello di controllo Pos. 1.2 : No.1 I Stadio del Permeato configurato con 6 Moduli ST direttamente collegato ed integrato nella Pos.1.1 Composto da: Pompa alta pressione (controllo ad inverter) Moduli ad osmosi inversa tipo ST installati in blocchi in linea con pompe booster Valvola motorizzata per la regolazione della pressione di flusso del sistema 5

6 Tutte le necessarie valvole pneumatiche Tutti i necessari strumenti di misurazione Sistema di lavaggio chimico integrato Tutti i necessari tubi di collegamento (bassa pressione: PVC / alta pressione: ) Il controllo di questo stadio è incluso nel pannello elettrico di controllo della Pos. 1.1 Pos. 1.3 : No.1 II Stadio del Permeato configurato con 6 Moduli ST direttamente collegato ed integrato nella Pos.1.1 Composto da: Pompa alta pressione Moduli ST ad osmosi inversa installati in blocchi in linea con pompe booster Valvola motorizzata per la regolazione della pressione di flusso del sistema Tutte le necessarie valvole pneumatiche Tutti i necessari strumenti di misurazione Sistemi di misurazione del permeato : phmetro, conduttivimetro con termometro incorporato, flussimetro e manometro Sistema di lavaggio chimico integrato Tutti i necessari tubi di collegamento (Bassa pressione: PVC / Alta pressione: Il controllo di questo stadio è incluso nel pannello elettrico di controllo della Pos. 1.1 Pos. 2 No.1 Sistema di serbatoi Pos. 2.1: No.1 Serie Filtri per Pre-filtrazione acqua non depurata e strumenti misurazione per controllo percolato composto da: 6

7 Indicatore Ph, conduttivimetro intergrato con termometro, flussimetro e manometro Pos.2.2 : Serbatoio acqua non depurata, Volume 5 m 3, Material PE-HD composto da Indicatori di livello e tutte le necessarie valvole Pompa di ricircolo e indicatore ph Pompa centrifuga trasferimento acqua non depurata Pos.2.3 Sistema di dosaggio dell Acido Pompa, valvole e manichetta Pos. 2.4: No. 1 Serbatoio Permeato con Degassificatore Volume 3 m 3, Materiale PE-HD composta da Indicatori di livello Soffiante ad aria Tutte le necessarie valvole Pompa centrifuga trasferimento permeato Pos.2.5: No. 1 Stazione di dosaggio per prodotto Anti-incrostazioni Volume 100 l, Materiale PE-HD composto da Sistema dosaggio completo di pompa di dosaggio, valvole e manichetta e controllo di flusso Pos. 2.6 : No. 1 Stazione di dosaggio per detergente Alcalino Volume 500 l, Materiale PE-HD composto da Indicatori di livello Tutte le necessarie valvole Sistema dosaggio completo di pompa di dosaggio, valvole e manichetta 7

8 Pompa di travaso per riempimento serbatoio Pos. 2.7 : No.1 Stazione di dosaggio per detergente Acido Volume 500 l, Materiale PE-HD composto da Indicatori di livello Tutte le valvole necessarie Sistema dosaggio completo di pompa di dosaggio, valvole e manichette Pompa di travaso per riempimento serbatoio Pos. 2.8 : No. 1 set Tubazioni interne e cablaggi di tutti i componenti contenuti nel container 1 Pos. 2.9 No. 1 Sistema di controllo centrale con programmazione, visualizzazione del processo, registrazione dati e controllo remoto Pos. 3: No.1 Container da 40 Layout 612.A120242A-1 Il container è inoltre dotato dei seguenti accessori: Dispositivo di sollevamento moduli osmotici Riscaldatori, luci, ventilazione Attrezzatura di sicurezza come: kit di emergenza, doccia di emergenza, lavabo, manichetta. 8

9 Prestazioni del Sistema: La performance del Sistema a Tre-Stadi è la seguente: Valore operativo impianto: Acqua da depurare : 100 % 5.00 m 3 /ora 120.0m 3 /g m 3 /anno* Concentrato : 25 % 1.25 m 3 /ora 30.0 m 3 /g m 3 /anno* Permeato : 75 % 3.75 m 3 /ora 90.0 m 3 /g m 3 /anno* *inclusa una disponibilità del 90% Considerando assistenza e manutenzione la disponibilità operativa è di circa %. Temperatura: Si deve considerare che oltre all effetto della pressione, il flusso del permeato di ogni membrana ad osmosi inversa dipende anche dalla temperatura. Questo sistema è basato sulla temperatura di alimentazione di 20 C. Con l aumento della temperatura il flusso del permeato aumenta. Con la diminuzione della temperatura il flusso del permeato diminuisce. Generalmente la riduzione del flusso si può calcolare tra 2-3% per C di riduzione temperatura a pressione costante. Poiché questo dato non è lineare, a temperature >15 C la riduzione è più bassa, ma sotto i 15 C la riduzione flusso permeato deve essere calcolata al 3 %/ C. 9

10 Analisi acqua da trattare: Parametri basati sulle seguenti analisi di acqua non depurata e qualità permeato: 10 Parametri Qualità del Percolato Qualità del Permeato ph ,5 9,5 Temperatura C 20 Conducibilità µs/cm < TSS COD mgo2/l BOD mgo2/l NH N total Bicarbonato 100 Na K Cl Solfato 5 Nitrato <0.1 Nitrito 94 Mg 96 2 Ca 161 F Al < 1 1 Fe* 5,4 2 TSS Total P 7 10 Mn 0,6 Sr 0,2 Ba 0,1 20 Silice 20 CN < Hg Cr VI As Ni <0.5 2 Pb < Cu <1 0.1 Zn <1 0.5 Cd < Fenoli Idrocarburi / Oli/ Grassi* Importante: Qualsiasi agente ossidante deve essere rimosso prima di entrare nel sistema poiché distruggerebbe le membrane, come H 2 O 2, cloro o ozono!

11 Inoltre qualsiasi idrocarburo come olio, solventi aromatici ecc. devono essere rimossi dal percolato prima di alimentare il sistema con acqua non depurata. *Per rimuovere Ferro e Alluminio si raccomanda di installare sistemi di areazione, di sedimentazione e trappole del grasso (per i grassi e oli presenti). 11