Sperimentazione su un impianto dimostrativo con bioreattore a membrana per il trattamento di reflui provenienti da un allevamento suinicolo

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1 Sperimentazione su un impianto dimostrativo con bioreattore a membrana per il trattamento di reflui provenienti da un allevamento suinicolo Relatori: Data: 7 maggio 22 Alberto Rozzi e Francesca Malpei Politecnico di Milano DIIAR Professore e Ricercatore Provincia di Verona Pag. 1 di 2 La qualità e la tutela delle

2 Indice Indice...2 I. Capitolo primo: Bioreattori A Membrana...3 II. Capitolo secondo: descrizione del processo MBR Zenogem...5 III. Capitolo terzo. Descrizione dell impianto di trattamento dei reflui...7 IV. Capitolo quarto: monitoraggio della sperimentazione...8 V. Capitolo quinto. Conclusioni...16 Provincia di Verona Pag. 2 di 2 La qualità e la tutela delle

3 I. Capitolo primo: Bioreattori A Membrana I processi di depurazione biologica a biomassa sospesa con riciclo dei fanghi, detti comunemente a fanghi attivi, si basano come noto sulla capacità dei microrganismi di aggregarsi in fiocchi facilmente sedimentabili. Ciò permette la separazione della biomassa nei sedimentatori ed il successivo riciclo della stessa nei reattori dove ha luogo il processo di depurazione del refluo. In questo modo si ottiene nel tempo una selezione delle specie microbiche per cui i solidi riciclati nel reattore si arricchiscono di microrganismi attivi, da cui il nome. I meccanismi che promuovono l aggregazione dei microrganismi non sono ancora del tutto controllabili ed una scarsa sedimentabilità può creare problemi ben noti agli operatori degli impianti a fanghi attivi, quando per esempio osservano la crescita di microrganismi filamentosi che ostacolano la buona sedimentazione dei fanghi. Questo fenomeno, chiamato rigonfiamento dei fanghi o bulking da filamentosi, impedisce il buon funzionamento dei sedimentatori e può portare a valori inaccettabili dei solidi sospesi nell effluente finale anche se i microrganismi che ne sono la causa possono essere degli ottimi demolitori degli inquinanti. E quindi buona norma sovradimensionare i sedimentatori negli impianti a fanghi attivi. I processi a biomassa adesa quali i letti percolatori sono, in un certo senso, affetti da una limitazione ancora più restrittiva. Infatti nei reattori a biofilm vengono persi non solo i batteri incapaci di aderire ad un mezzo di supporto inerte sia esso mobile o fisso, ma anche quelli che riescono a formare aggregati in sospensione nella corrente liquida che circola nei reattori stessi. Il potenziale di aggregazione e/o di adesione dei microrganismi gioca quindi un ruolo cruciale nei processi convenzionali di biodepurazione, sia a biomassa sospesa che adesa, e la perdita anche temporanea di questa proprietà da parte della biomassa attiva comporta conseguenze molto gravi sul funzionamento dell impianto. Nel primo caso si ha infatti dilavamento delle particelle di fango nell effluente e, nel secondo, spoglio del biofilm e perdita dello stesso. In entrambi i casi si hanno riduzioni notevoli della massa di microrganismi attivi nel reattore ed un temporaneo sovraccarico di solidi nel sedimentatore secondario. Come conseguenza si ha una sensibile diminuzione dell efficienza depurativa dell impianto dovuta ad una maggiore concentrazione nell effluente sia di solidi sospesi (per le ragioni già dette) che di inquinanti in soluzione. I processi di depurazione biologica abbinati ad un sistema di separazione dei solidi a membrana sono chiamati bioreattori a membrana (Membrane BioReactors, MBR). In questi sistemi, la biomassa sospesa prodotta in un reattore più o meno convenzionale viene trattenuta su opportune superfici filtranti che permettono la separazione dei fanghi (costituiti sia da aggregati che da cellule individuali). I MBR permettono quindi di disaccoppiare totalmente la ritenzione della biomassa dalle caratteristiche di sedimentabilità o di adesione dei microrganismi che la compongono (Stephenson et al., 2). Viene così spezzato il circolo vizioso la cui dinamica perversa è fin troppo nota agli operatori degli impianti tradizionali a fanghi attivi: la concentrazione dei fanghi dipende dalle condizioni di funzionamento dei chiarificatori le quali, a loro volta, dipendono dalle caratteristiche di sedimentabilità della biomassa. Il processo MBR presenta i seguenti vantaggi: seleziona nel reattore biologico le specie che hanno effettivamente le maggiori potenzialità degradative nei riguardi delle sostanze inquinanti contenute nel refluo da trattare; permette di raggiungere e mantenere nei reattori concentrazioni di biomassa molto più alte rispetto a quelle normalmente ottenute trattamenti convenzionali e completamente svincolate dai tempi di residenza idraulici; Provincia di Verona Pag. 3 di 2 La qualità e la tutela delle

4 riduce l instabilità del processo sia durante l avviamento che a regime in condizioni di variazioni dell alimento, quando in un impianto a fanghi attivi tradizionale le condizioni di stress sul fango possono peggiorne la sedimentabilità; permette di ottenere una migliore e più rapida degradazione delle sostanze inquinanti. Inoltre, dato che le sostanze organiche disciolte, con peso molecolare superiore alle dimensioni dei pori delle membrane ancora presenti nella miscela aerata e non degradate, invece di essere scaricate nell effluente come nei processi tradizionali vengono trattenute e sottoposte ad un ulteriore contatto con la biomassa attiva con possibilità di ulteriore degradazione. In questo modo si possono evitare ulteriori stadi di post trattamento quali chiariflocculazione, adsorbimento su carbone attivo, ecc.; permette di mantenere un controllo molto accurato dell età del fango poiché lo spurgo di fango è strettamente regolato dall operatore; riduce notevolmente la massa di fanghi di supero, grazie all elevato tempo di residenza dei fanghi ed al basso carico sul fango normalmente scelto per i MBR, con produzioni dell ordine di,4-,1 kg di fango per kg di COD abbattuto rispetto ai valori dell ordine di,3-,6 kg di fango per kg di COD abbattuto ottenuti nei processi biologici convenzionali. La limitata produzione di fanghi riduce anche l impatto ambientale dell impianto di depurazione; migliora notevolmente la qualità dell effluente finale, dato che la filtrazione su membrana garantisce una separazione praticamente totale dei solidi sospesi, impedendo così il trascinamento di fango biologico residuo, cui si accompagna un apprezzabile carico inquinante come COD, solidi sospesi, P ed N nello refluo finale; limita al massimo l ingombro degli impianti, data la possibilità di sviluppare in altezza l'unità biologica (bioreattore) senza la necessità di rispettare rapporti geometrici tra le dimensioni di lunghezza, larghezza e profondità, vincolanti per gli impianti a fanghi attivi tradizionali. Inoltre l'assenza del sedimentatore secondario, normalmente di notevoli dimensioni, consente un notevole risparmio di spazio rispetto alle tecnologie tradizionali a parità di carico inquinante abbattuto; facilita notevolmente la gestione dell impianto biologico, che non richiede le procedure analitiche tipiche dei sistemi biologici tradizionali, quali coni Imhoff, osservazioni al microscopio, ecc. I bioreattori MBR possono utilizzare membrane del tipo tubolare, piano o a fibre cave. Quest ultima configurazione è quella che permette di ottenere la massima superficie specifica di membrana per unità di volume di modulo, e quindi massima compattezza di impianto, ed il minimo consumo energetico. Le tecnologie di filtrazione tangenziale comportano consumi energetici superiori (rispetto ai sistemi a membrana piana o a fibre cave) in quanto richiedono velocità molto elevate (alcuni m/s) nei tubi per limitare l accumulo di solidi sospesi e conseguente sporcamento della superficie filtrante della membrana. Nei moduli a fibre cave vengono utilizzate membrane tubolari a diametro ridotto (dell ordine di,5-5 mm). La sospensione da filtrare si trova di norma all esterno delle fibre ed il flusso di permeato viene estratto dalle fibre mantenendo all interno delle stesse una parziale depressione. Le fibre sono di norma fissate solo alle estremità, senza essere tese, e possono avere quindi un certo movimento Provincia di Verona Pag. 4 di 2 La qualità e la tutela delle

5 nella sospensione contenuta nel reattore. I moduli a fibre cave possono essere sia direttamente immersi nel reattore biologico oppure montati all esterno. II. Capitolo secondo: descrizione del processo MBR Zenogem L impianto di depurazione da utilizzare per la sperimentazione finanziata dalla Comunità Montana della Lessinia doveva presentare le seguenti principali caratteristiche: innovazione; semplicità ed economicità di funzionamento. Dopo una approfondita analisi delle opzioni disponibili, è stato considerato il processo MBR. Tra i bioreattori a membrana, quelli a fibre cave risultano attualmente i più interessanti e maturi come tecnologia e tenendo conto di ciò è stato scelto il processo MBR a fibre cave ZeeWeed della Zenon Environmental Italiana. L impianto proposto presenta indubbi caratteri di innovazione e, da quanto emerso dalla letteratura esaminata, non è mai stato applicato per il trattamento dei reflui suinicoli. La membrana a fibra cava fluttuante Zeeweed è un processo messo a punto dalla Zenon per superare il problema dell intasamento delle fibre. La fibra cava è notoriamente la forma geometrica più favorevole per contenere il costo di investimento e gestionale di un processo a membrana grazie ad oneri di produzione contenuti, elevata densità di superficie filtrante per unità di volume e bassi consumi energetici. La membrana è costituita da un sottile tubo (diametro esterno: 3 mm) in polimero che agisce da elemento filtrante, supportato da un tubo interno costituito da polimero macroporoso. La porosità della membrana la colloca a cavallo dell ultrafiltrazione e della microfiltrazione (,2 micrometri). I consumi energetici ridotti del processo vengono ottenuti utilizzando una pompa centrifuga che, creando una leggera depressione (,1-,5 bar) all interno delle fibre, induce l estrazione dell acqua depurata (permeato) dalla miscela aerata all interno della fibra, come schematizzato in Fig. 1, nella quale fibra viene rappresentata come un tubo poroso localizzato nella zona centrale. La portata di permeato viene mantenuta praticamente costante mediante regolazione della velocità di rotazione della pompa di estrazione del permeato, che viene controllata in funzione della portata stessa. Di conseguenza, quando la portata tende a diminuire a causa dell aumento della resistenza alla filtrazione sulle membrane dovuto allo sporcamento delle stesse, il flussimetro agisce sulla velocità di rotazione della pompa che aumentata la depressione di aspirazione. Il sistema di controllo del processo permette di effettuare il controlavaggio invertendo il flusso della stessa pompa di processo, che preleva il permeato stoccato in un serbatoio CIP (Clean In Place) e lo invia all interno delle fibre cave attraverso il medesimo circuito idraulico utilizzato in fase di filtrazione (Fig. 2). Il controlavaggio delle membrane viene effettuato a pressioni comprese fra,3 e,5 bar e garantisce la possibilità di limitare il fouling (intasamento). Un opportuno sistema di insufflazione immette aria sul fondo del modulo. Le bolle promuovono un moto turbolento intorno alle fibre e le mantengono in movimento, ostacolando la formazione, sulla superficie esterna delle stesse, di uno strato di materiale solido (fouling) che diminuirebbe notevolmente la permeabilità delle membrane. I cicli di lavoro dei moduli sono abbastanza corti, dell ordine dei minuti. Quando la permeabilità delle fibre a fine ciclo diminuisce sensibilmente, fenomeno che viene rilevato da un valore eccessivo della depressione creata dalla pompa del permeato, viene effettuato un vero e proprio Provincia di Verona Pag. 5 di 2 La qualità e la tutela delle

6 trattamento di lavaggio con una soluzione di opportuni composti chimici, la cui composizione dipende dalle caratteristiche del refluo trattato e dalla composizione del materiale incrostante. Miscela aerata depressione permeato membrana Miscela aerata Fig. 1: Flusso permeato durante filtrazione Miscela aerata Pressione permeato membrana Miscela aerata Fig.2: Flusso permeato durante controlavaggio Il container di filtrazione (Zenobox tm ) è composto da una vasca vera e propria dove viene inserito verticalmente il modulo di filtrazione a fibre cave ZeeWeed 5 più un locale che contiene le apparecchiature e le strumentazioni necessarie al funzionamento del sistema. Il modulo di filtrazione è composto da migliaia di fibre ed ha una superficie filtrante di circa 45,6 m 2. Nel caso dovesse rompersi una delle fibre, il relativo diametro interno è così piccolo da garantire l intasamento della fibra spezzata in pochi istanti. Questa particolarità consente, in caso di rotture, di non compromettere la qualità dell effluente con la presenza di solidi sospesi. Due Provincia di Verona Pag. 6 di 2 La qualità e la tutela delle

7 collettori, uno superiore ed uno inferiore, garantiscono l omogenea aspirazione del permeato per tutta la lunghezza delle fibre. Una pompa invia una sufficiente quantità di biomassa dalla vasca di ossidazione alla sezione membrane dello Zenobox tm. La biomassa da filtrare viene pompata nella vasca del container: dopo la filtrazione, la sospensione leggermente più concentrata ritorna all impianto biologico per gravità. Lo schema di funzionamento del processo è mostrata in Fig. 3. Alimentazione da Bioreattore Modulo di filtrazione ZeeWeed Pompa di processo Ricircolo biomassa al biorattore per gravità Scarico acqua depurata (permeato) Aerazione Fig. 3 Schema di funzionamento del container Zenobox tm III. Capitolo terzo. Descrizione dell impianto di trattamento dei reflui L impianto biologico per il trattamento dei reflui è costituito da un sedimentatore primario, già esistente, da vasca (reattore biologico) avente un volume pari a V = 42 m 3, anch essa già esistente ed accoppiata all impianto di filtrazione Zenon. Il refluo grezzo viene pretrattato in un filtro a cestello autopulente da 1 mm in grado di eliminare le particelle grossolane. I solidi sospesi sedimentabili del refluo vengono poi separati nel sedimentatore primario. Il refluo passa quindi nella zona anossica (V = 15 m 3 ) del reattore Provincia di Verona Pag. 7 di 2 La qualità e la tutela delle

8 biologico dove i nitrati prodotti nella zona aerobica vengono ridotti ad azoto gassoso utilizzando la frazione facilmente biodegradabile presente nell acqua di scarico. Il refluo passa successivamente nella zona aerobica (V = 27 m 3 ) dove vengono ossidati la frazione organica biodegradabile residua e l ammonio. La miscela aerata viene trasferita nel container di filtrazione ZenoBox, montato a fianco della vasca biologica, dove una ridotta frazione della sospensione viene separata come permeato mentre il resto viene riciclato in vasca. IV. Capitolo quarto: monitoraggio della sperimentazione 4.1. Misura dell attività nitrificante. Per le prove di attività nitrificante è stato utilizzato il biosensore ANITA (Ammonium and NITrification Analyser), uno strumento originale messo a punto presso il Politecnico di Milano. Si tratta di un biosensore a titolazione, nel quale l attività dei nitrificanti viene monitorata sulla base dell acidità prodotta dagli stessi microrganismi secondo la reazione: NH O 2 NO H 2 O + 2H + L acidità prodotta dai microrganismi abbassa il ph del reattore e viene neutralizzata dall aggiunta di soluzione alcalina (NaOH,1 M) la cui portata è proporzionale all attività della biomassa nitrificante. In realtà, il biosensore permette di determinare l attività relativa ai microrganismi che effettuano la prima reazione della nitrificazione, e cioè l ossidazione dell ammonio a nitrito. Di fatto questa reazione risulta essere la reazione controllante nella maggior parte dei casi pratici e quindi determina la cinetica complessiva della ossidazione dell ammonio a nitrato. La bassa concentrazione di nitriti rilevata nella vasca dell impianto MBR in oggetto fa ritenere che questa ipotesi sia corretta per la sperimentazione considerata. Lo schema del biosensore è riportato in Fig. 4. Lo strumento si compone di tre elementi principali: il bioreattore, che contiene il campione di fango in esame, mantenuto a temperatura costante, miscelato ed aerato secondo necessità; il sistema di rilevazione e trasduzione del segnale, che si compone di una sonda a ph e di un amplificatore del segnale elettrico trasmesso alla scheda di acquisizione dati di un calcolatore; il sistema di dosaggio controllato di titolante che permette di dosarne la quantità necessaria e di registrarne la portata. Provincia di Verona Pag. 8 di 2 La qualità e la tutela delle

9 2 ad de 15 d1 tit 5 ra tit ra nt ad di Unità di titolazione S o n d a a p H OH - s u b s t r a t o H + - N i t r i f i c a n t i H 2 O Fig. 4. Schema del biosensore ANITA In Fig. 5 viene riportato l andamento della concentrazione di ammonio ricavato sulla base dei dati della curva di titolazione ottenuta mediante il biosensore ANITA su un campione di fango dell impianto in esame. [NH4-N] mg/l andamento sper. interpolante tempo (min) Fig. 5 Andamento della concentrazione di NH 4 -N La curva concentrazione di ammonio in funzione del tempo è stata utilizzata, dopo avere misurato la concentrazione di biomassa nel biosensore, per determinare l attività nitrificante (chiamata anche velocità specifica di nitrificazione) e le costanti cinetiche relative alla reazione di ossidazione dell ammonio a nitrito, secondo una cinetica di Michaelis e Menten. Provincia di Verona Pag. 9 di 2 La qualità e la tutela delle

10 I valori della velocità specifica massima di degradazione determinati durante la sperimentazione sono risultati compresi nell intervallo 3 4 mg N/(gSST h). Questi valori possono essere considerati più che soddisfacenti sulla base della letteratura specializzata e dei risultati ottenuti in altre sperimentazioni condotte utilizzando impianti biologici convenzionali Valutazione delle prestazioni del reattore biologico. La vasca del MBR è stata inizialmente caricata con fanghi biologici (circa 8 kg SS/m 3 ) provenienti dall impianto di trattamento operante presso l allevamento dove è stata condotta la sperimentazione. L impianto ha funzionato con un ciclo nitrificazione-denitrificazione. Durante una prima fase, durata cinque mesi, non sono stati aggiunti altri reagenti oltre all ossigeno dell aria. Successivamente, durante il secondo periodo, è stata anche effettuata una coprecipitazione con policloruro di alluminio direttamente nella vasca biologica. Questa operazione ha permesso di migliorare ulteriormente le prestazioni dell impianto da tutti i punti di vista (abbattimento fosforo, COD, azoto e colore) Abbattimento del COD In Fig. 6 sono stati diagrammati la concentrazione del COD nel permeato ( ) e l efficienza di depurazione come COD ( ) in funzione della concentrazione di COD nell influente per l intera sperimentazione. Dalla figura si nota come in generale la concentrazione di inquinanti nell effluente si mantenga piuttosto bassa (< 3 mgcod/l) e come cresca molto poco in funzione della concentrazione di COD nell influente e ciò giustifica l andamento crescente dell abbattimento del COD in funzione del COD in ingresso. Questo risultato è assai interessante ed è in linea con quanto affermato dalla teoria sul trattamento biologico dei reflui. Durante il secondo periodo della sperimentazione, quando è stata effettuata la co-precipitazione in vasca con dosaggio di policloruro di alluminio, l abbattimento del COD è apprezzabilmente migliorato e le concentrazioni di COD nel permeato si sono mantenute stabilmente al di sotto del valore richiesto dalla normativa vigente per scarichi in corpi idrici superficiali in aree sensibili (sul grafico: CODperm= mg/l). Provincia di Verona Pag. 1 di 2 La qualità e la tutela delle

11 COD perm RENDIMENTO 8 CODperm (mg COD/l) ABBATIMENTO COD (%) COD in (mg COD/l) Fig. 4. concentrazione del COD nel permeato e dell efficienza di depurazione come COD in funzione della concentrazione di COD nell influente Abbattimento dell azoto totale In Fig. 5 sono diagrammate la concentrazione dell azoto totale nel permeato ( ) e dell efficienza di depurazione come azoto ( ) in funzione della concentrazione dell azoto totale nell influente per tutta la sperimentazione. Si può notare come gli abbattimenti siano risultati praticamente sempre molto elevati, superiori al 95%. Ciò indica una efficiente rimozione dell azoto organico ed ammoniacale mediante il processo di nitrificazione/denitrificazione. Provincia di Verona Pag. 11 di 2 La qualità e la tutela delle

12 N out RENDIMENTO N N perm (mg/l) RENDIMENTO N (%) N in (mg/l) Fig. 5. Concentrazione dell azoto totale nel permeato ed efficienza di depurazione in funzione della concentrazione del azoto totale nell influente In Fig. 6 sono riportati i valori delle concentrazioni in ingresso ed uscita per l azoto totale. Si nota come, a partire dall inizio di ottobre (quasi due settimane prima che iniziasse la fase di coprecipitazione), i valori di azoto totale nell effluente si sono mantenuti costantemente al di sotto di 1 mg/l. Provincia di Verona Pag. 12 di 2 La qualità e la tutela delle

13 14 7 N in N perm N in (mg/l) N perm (mg/l) DATA Fig. 6. Andamento delle concentrazioni di azoto totale in ingresso e nel permeato Abbattimento del fosforo In Fig. 7 vengono riportati gli andamenti della concentrazione di fosforo totale nel permeato ( ) e dell abbattimento del fosforo ( ) in funzione del fosforo totale nell influente durante tutta la sperimentazione. Durante la prima fase, che riguarda la maggioranza dei dati tranne il punto P =,5 mg/l, la concentrazione di fosforo nel permeato può essere considerata come proporzionale alla concentrazione nell influente. L abbattimento mediamente non ha superato il 5%. Durante il secondo periodo della sperimentazione, quando è stata effettuata la co-precipitazione in vasca con policloruro di alluminio (dosaggio), la concentrazione di fosforo nel permeato si è mantenuta stabilmente nel campo P =,5,75 mg/l, valore al di sotto del limite richiesto dalla normativa vigente per scarichi in corpi idrici superficiali in aree sensibili. Provincia di Verona Pag. 13 di 2 La qualità e la tutela delle

14 FOSFORO PERMEATO (mg/l) RENDIMENTO FOSFORO (%) FOSFORO INGRESSO (mg/l) Fig. 7 Andamento della concentrazione di fosforo totale nel permeato e dell abbattimento del fosforo in funzione del fosforo totale nell influente Abbattimento della torbidità, del colore e dell odore Il permeato è risultato durante tutta la sperimentazione assolutamente limpido, con una debole colorazione gialla, che è notevolmente diminuita dopo l aggiunta di policloruro di alluminio nella vasca biologica. Di norma la concentrazione di solidi sospesi è sono risultata al di sotto della soglia di rilevazione. Il permeato si presenta anche completamente inodore. Questo è particolarmente importante tenendo conto che nei reflui suinicoli sono presenti composti come l indolo e lo scatolo che presentano una soglia di percezione all olfatto molto bassa Produzione di fanghi biologici La produzione di fanghi durante i sei mesi di sperimentazione è risultata essere dell ordine dei 3 kg di SS per m 3 di vasca. Questa produzione è molto bassa e corrisponde ad un fattore di conversione biomassa/substrato Y inferiore a,1 kg solidi per kg COD immesso. Ciò risulta sorprendente se si considera che la sedimentazione primaria non rimuove tutti i solidi sospesi nell influente e che il carico in COD in ingresso è relativamente alto. 4.5 Valutazione del modulo di filtrazione Provincia di Verona Pag. 14 di 2 La qualità e la tutela delle

15 Come già detto, il modulo di filtrazione a fibre cave ZeeWeed ha un ciclo di lavoro controllato da un sistema elettronico automatico. 2,1 PORTATA PRESSIONE MEDIA 18,9 16,8 14,7 PORTATA (m3/d) ,6,5,4, mag 12-mag 17-mag 22-mag 27-mag 1-giu 6-giu 11-giu 16-giu 21-giu 26-giu 1-lug 6-lug 11-lug 16-lug 21-lug 26-lug 31-lug 5-ago 1-ago 15-ago 2-ago 25-ago 3-ago 4-set 9-set 14-set PRESIONE MEDIA (bar) 19-set 24-set 29-set 4-ott,2,1 DATA Fig. 8 Andamento nel tempo della pressione transmembrana e della portata di permeato. Il flusso attraverso le fibre cave è stato mantenuto nel campo 7 8 litri per m 2 di membrana all ora. In Fig. 8 viene riportato l andamento nel tempo della portata giornaliera di permeato ( ) e della pressione transmembrana ( ) (cioè la differenza di pressione tra l esterno e l interno delle fibre cave) misurata alla fine di un ciclo di permeazione durante la giornata in esame. Dalla suddetta figura si può osservare come la pressione transmembrana sia aumentata con una certa gradualità durante la sperimentazione. Questo aumento è anche legato alla decisione di limitare la frequenza dei cicli di lavaggio chimico per determinare il funzionamento dell impianto in condizioni particolarmente gravose. In ogni caso la pressione transmembrana si é mantenuta a livelli assai contenuti, al di sotto di,1 bar. Provincia di Verona Pag. 15 di 2 La qualità e la tutela delle

16 V. Capitolo quinto. Conclusioni I risultati sperimentali ottenuti sull impianto MBR dimostrativo di Roveré sono estremamente positivi da tutti i punti di vista: l andamento dei vari parametri che indicano le prestazioni del processo (abbattimento degli inquinanti, portata di permeato e produzione di fanghi di supero) è risultato essere decisamente migliore di quanto previsto e l aggiunta di una fase di di coprecipitazione mediante dosaggio di policloruro di alluminio ha evidenziato la possibilità concreta di produrre un effluente finale che soddisfi la normativa vigente (D.L. 152/99) relativa allo scarico in corpi superficiali in zone sensibili come la Comunità Montana della Lessinia. L abbattimento del COD è risultato essere sempre molto elevato, praticamente indipendente dalla concentrazione dell alimento all impianto, concentrazione che ha anche superato i 1. mgcod/l. In presenza di co-precipitazione, la concentrazione nel permeato si mantiene a valori di COD inferiori p a 15 mg/l. Un ottima efficienza di rimozione è stata ottenuta anche per l azoto totale. Questo parametro, come era abbastanza prevedibile, sembra essere stato poco influenzato dal processo di co-precipitazione. Un eventuale effetto potrebbe essere rilevato solo con sperimentazioni di più lunga durata. L abbattimento del fosforo, dal punto di vista della normativa, è invece risultato insufficiente durante il primo periodo, mentre nel corso della seconda parte della prova la co-precipitazione ha permesso di ottenere stabilmente nel permeato concentrazioni inferiori a 1 mgp/l. Il permeato presenta caratteristiche molto soddisfacenti sia dal punto di vista olfattivo che estetico. Infatti esso è completamente privo di odore ed è inoltre completamente limpido e caratterizzato solo da un lieve colore giallo che viene in gran parte abbattuto mediante il processo di co-precipitazione. Il funzionamento dell impianto, di per sé molto compatto, è caratterizzato da una elevata stabilità che richiede interventi minimi di sorveglianza da parte di un operatore non specializzato. Questo risultato è particolarmente importante per quelle realtà produttive, quali gli allevamenti zootecnici, dove il personale non dispone di alcuna preparazione per la conduzione di impianti di depurazione. In conclusione, l esito della presente sperimentazione può considerarsi molto positivo ed incoraggiante. In linea di principio si potevano nutrire dubbi sulle effettive prestazioni di un reattore a membrana alimentato con scarichi di allevamenti suinicoli, reflui considerati particolarmente difficili per la loro composizione e concentrazione, tenendo conto che questi impianti innovativi sono stati utilizzati soprattutto per il trattamento di reflui industriali a bassa concentrazione di solidi sospesi e che non esistevano dati su applicazioni relative a scarichi di allevamento. I lusinghieri risultati della sperimentazione condotta a Roveré hanno dimostrato la possibilità pratica di utilizzare i bioreattori a membrana per il trattamento di reflui zootecnici. Provincia di Verona Pag. 16 di 2 La qualità e la tutela delle