II-092 ESPERIENZE DI ABBATTIMENTO DELL AZOTO IN UN IMPIANTO DI TRATTAMENTO PER REFLUI URBANI A COLTURE ADESE

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1 II-92 ESPERIENZE DI ABBATTIMENTO DELL AZOTO IN UN IMPIANTO DI TRATTAMENTO PER REFLUI URBANI A COLTURE ADESE Andrea G. Capodaglio ( 1) Professore Associato, Dipartimento di Ingegneria Idraulica e Ambientale, Università di Pavia Fabrizio Conti Ingegnere, Dipartimento di Ingegneria Idraulica e Ambientale, Università di Pavia Mario Olmo Professore Associato, Dipartimento di Ingegneria Idraulica e Ambientale, Università di Pavia Indirizzo ( 1) : Via Ferrata 1, 271 Pavia, Italy Tel & Fax: capo@unipv.it. ABSTRACT Scopo di questo lavoro è la verifica dei rendimenti di abbattimento dell azoto, mediante nitrificazione e denitrificazione in simultanea, in un impianto di trattamento per reflui urbani del Italia settentrionale, resasi necessaria per definire le modalità di upgrading dell impianto stesso per raggiungere il rispetto delle normative sugli scarichi recentemente introdotte. L impianto ha manifestato in più occasioni problemi di bassi rendimenti di rimozione, imputabili anche alla presenza di idrocarburi e altri scarichi industriali non biodegradabili e di natura organica, anche se fino ad ora è riuscito a rispettare i limiti di scarico imposti dalla normativa vigente. Il liquame viene trattato in due linee parallele per mezzo di biodischi nella prima, tramite biorulli nella seconda. L impianto è caratterizzato da rendimenti di nitrificazione non elevati e da una scarsa efficacia del trattamento biologico sull azoto organico, di conseguenza solamente il 5% dei campioni analizzati è risultato avere una concentrazione di azoto totale compatibile con i nuovi limiti imposti dal Decreto 258/. Questo potrebbe essere attribuito principalmente a problemi di ordine fisico dell impianto, quali l eccessivo distaccamento di fango dal biofilm in condizioni di elevato carico idraulico e organico. È stata infatti individuata una certa dipendenza della concentrazione di azoto totale nel liquame dalla concentrazione di solidi sospesi totali. In un ipotetico intervento di upgrading dell impianto, l aggiunta di una terza linea uguale a quelle esistenti permetterebbe di trattare mediamente tutta la portata in ingresso, con un carico idraulico medio praticamente invariato rispetto a quello attuale (CI m =,11 m 3 /m 3 d), mentre per diminuire il carico idraulico a livelli tali da instaurare un abbattimento quasi completo della sostanza organica e conseguire una nitrificazione efficace sarebbe necessario almeno un raddoppio della superficie totale di supporto disponibile alle biomasse adese. KEYWORDS: trattamento liquami, colture adese, azoto, upgrading INTRODUZIONE Attualmente in Italia, come in quasi tutti i Paesi europei, la disciplina sul trattamento e lo scarico delle acque reflue è in corso di evoluzione: in particolare, nel nostro Paese essa sconta il ritardo e non solo questo nell adozione della Direttiva Comunitaria sulle acque reflue urbane: solo con il decreto legislativo 152/99 si è infatti recepita la Direttiva 91/271/CEE concernente il trattamento delle acque reflue urbane. Scopo di questo lavoro è la verifica dei rendimenti di abbattimento dell azoto, mediante nitrificazione e denitrificazione in simultanea, nell impianto di trattamento per reflui urbani di un capoluogo di provincia dell Italia settentrinale, resasi necessaria per definire le modalità di upgrading dell impianto stesso per raggiungere il rispetto delle normative recentemente introdotte. L impianto di depurazione delle acque reflue in questione è stato infatti progettato alla fine degli anni settanta per trattare scarichi di circa 8 abitanti equivalenti. La natura dei reflui che giungono all impianto è costituita prevalentemente da liquami di origine civile (solo il 1% circa è di origine industriale). L impianto ha manifestato in più occasioni problemi di bassi rendimenti di rimozione, imputabili anche alla presenza di scarichi industriali non biodegradabili di natura organica, anche se fino ad ora è riuscito a rispettare i limiti di scarico imposti dalla normativa vigente. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 DESCRIZIONE DELL IMPIANTO La configurazione di progetto dell impianto è illustrata in Tabella 1. La Figura 1 mostra il layout dello stesso nella configurazione attuale. Il liquame affluito al depuratore per mezzo di un'unica condotta viene suddiviso in due linee parallele di uguale capacità, a valle della stazione di sollevamento, ma con la differenza che, mentre nella prima il trattamento biologico è attuato per mezzo di biodischi, nella seconda avviene tramite biorulli. Lo scarico del depuratore avviene in un colatore irriguo che a sua volta confluisce nel fiume Sesia. Tabella 1. Dati di progetto dell impianto Popolazione servita 8. a.e. D.I.U. 3l/ab-d Coeff. afflusso.75 Qmedia in periodo asciutto 75 m 3 /h Coeff. punta 1.5 Q nera punta 1125 m 3 /h Qmax in periodo di pioggia 375 m 3 /h Q max al biologico 15 m 3 /h BOD 5 totale 45 kg/d SS totali 54 kg/d NH 3 -N 8 mg/l P 4 mg/l Figura 1. Layout dell impianto CARATTERIZZAZIONE DELL IMPIANTO Il laboratorio interno esegue le analisi di routine, su campioni prelevati automaticamente da tre campionatori situati all ingresso del depuratore (immediatamente a valle della dissabbiatura), dopo il sedimentatore primario ed in uscita. I campionatori sono programmati in modo da effettuare ogni ora un campione di volume costante pari a 2 ml: ne deriva che, dopo un opportuna omogeneizzazione, si ottengono quindi tre campioni medi giornalieri, uno relativo all ingresso al depuratore, uno relativo all ingresso al trattamento biologico ed uno relativo all uscita. Per maggiore rappresentatività, tuttavia, in questo studio al campione medio giornaliero è stato preferito un campione medio ponderato giornaliero, proporzionale cioè alla portata istantanea transitante al momento del campionamento. Questi campioni sono stati prelevati manualmente, con frequenza oraria dalle 8. alle 16.; la portata istantanea è stata individuata grazie a particolari indicatori collocati nei punti di campionamento. Nel periodo della raccolta dei dati sono state effettuate circa 1 osservazioni, sia sulla portata in ingresso al depuratore sia sulla portata trattata nel comparto biologico. Nella figura seguente sono riportati i dati raccolti; in blu vengono indicate le portate dei giorni di pioggia. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 Qm [m3/d] Feb 28-Feb 2-M ar 9-Apr 29-Apr 19-M ay Figura 2. Portata media in ingresso al depuratore durante il periodo di studio giorni Risulta una portata media di m 3 /d con un massimo di 5563 m 3 /d ed un minimo di m 3 /d; è comunque evidente che, nel primo periodo di osservazioni, fino al 13 aprile, le portate siano relativamente costanti, attorno ai 2 m 3 /d; solamente nei giorni di pioggia, o in quelli immediatamente successivi, le portate raggiungono valori fino a 4 m 3 /d. Nel periodo successivo, invece, le portate aumentano sensibilmente, anche in tempo secco, e ciò potrebbe essere dovuto all innalzamento della falda causato dall adacquamento delle risaie che circondano la città di Vercelli, con presumibili consistenti infiltrazioni nel sistema fognario. Per quanto riguarda le portate istantanee entranti al depuratore, l andamento giornaliero medio rilevato (in tempo secco) è illustrato in Figura 3: si vede come, a fronte di un afflusso relativamente costante, le punte transitino al depuratore attorno alle 11: di mattino ed alle 15:. Attualmente l impianto sfiora parte della portata in ingresso anche in tempo secco, in quanto il flusso in arrivo eccede la portata massima trattabile dall impianto; mediamente, vengono sfiorati 85 m 3 /d, non trattati biologicamente. Nei giorni non piovosi la portata media scaricata si aggira attorno ai 75 m 3 /d, con punte però molto elevate, fino a 31 m 3 /d Q [l/s] P o r ta ta lim iti d i c o n fid e n z a : 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: o r a Figura 3. Andamento medio giornaliero della portata media in ingresso al depuratore durante il periodo di studio Dalle analisi effettuate è emerso che, già in uscita dal sedimentatore primario, nella maggior parte dei casi, le caratteristiche dei reflui sono tali per cui essi potrebbero essere scaricati: le concentrazioni delle forme azotate rientrano sempre nei limiti di legge vigenti, mentre BOD 5 e COD solo talvolta oltrepassano tali limiti; nonostante ciò, i rendimenti di abbattimento risultano piuttosto bassi. Per quanto riguarda il COD, ad esempio, una sola osservazione cade infatti al di fuori del limite attualmente consentito, mentre il 35% dei dati oltrepassa la soglia di 125 mg/l fissati dalla nuova Tabella 1. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 concentrazione [mg/l] 1 8 COD L im ite ta b e lla 3 lim ite ta b e lla Apr 19-Apr 29-Apr 9-M ay 19-M ay 29-M ay giorni Figura 4. COD in uscita durante il periodo di studio (camp. giornaliero ponderato) La caratteristica principale dei liquami in ingresso al depuratore è la bassa concentrazione di ammoniaca, che non supera mai i 2 mg/l. Anche i questo caso i rendimenti di nitrificazione risultano relativamente bassi (mediamente del 4,8%), ma comunque sufficienti a far sì che la concentrazione di azoto ammoniacale in uscita sia quasi sempre al di sotto del limite imposto dalla Tabella 3 del Decreto Legislativo 258 del 2 (15 mg/l di NH 4 +, equivalente a 11,66 mg/l di N-NH 4 + ) (Figura 5) concentrazione [mg/l] 8 6 concentrazione lim ite ta b e lla Apr 19-Apr 29-Apr 9-May 19-May 29-May g io r n i Figura 5. N-NH 4 + in uscita durante il periodo di studio (camp. giornaliero ponderato) Per quanto riguarda l N-NO 3, le concentrazioni in uscita sono sempre basse (tra <1 e <6 mg/l durante il periodo di studio), e largamente inferiori al limite previsto dalla normativa (2 mg/l). Anche per quanto concerne l N-NO 2 si osservano concentrazioni molto ridotte, anche se estremamente variabili, nell effluente (tra.8 e.31 mg/l durante il periodo di studio, rispetto ad un limite di.6 mg/l). Le analisi rivelano un comportamento dell impianto molto disomogeneo nei confronti dell azoto organico e totale. Infatti nel 63% delle osservazioni il trattamento biologico incrementa la concentrazione di azoto organico nel liquame, mentre nelle restanti se ne osserva un abbattimento (Tabella 2). Un aspetto rilevante è che nel 3% dei casi biodischi e biorulli si comportano in maniera diametralmente opposta, ovvero sui rispettivi campioni in uscita è stata rilevata produzione di azoto organico per gli uni ed abbattimento per gli altri, o viceversa, rispetto alla concentrazione in ingresso. Anche nel caso di comportamento analogo, la produzione o l abbattimento di azoto organico ha assunto valori molto diversi. Per questi motivi è lecito supporre che la concentrazione di azoto organico nell effluente sia influenzata più da ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

5 fattori fisici di funzionamento dell impianto piuttosto che da aspetti microbiologici. In particolare è stata ipotizzata una sua dipendenza dalla presenza di fango in sospensione nei sedimentatori o dal distaccamento eccessivo di fango dai rotori. La Figura 6 mette in relazione la concentrazione di azoto organico con la concentrazione di solidi sospesi totali rilevata sui campioni: la retta interpolante è caratterizzata da un R 2 molto basso, cioè esprime con molta approssimazione una relazione tra le due variabili. Tuttavia questa relazione è stata supportata anche da analisi effettuate in laboratorio: ad esempio, la concentrazione di TKN rilevata su campioni filtrati è risultata in modo abbastanza consistente maggiore di quella degli stessi campioni non filtrati, a fronte di una variazione irrilevante della concentrazione di azoto ammoniacale Tabella 2. Abbattimento dell azoto organico e totale nel periodo di studio (campioni medi ponderali giornalieri) N org C in (mg/l) N org C out (mg/l) (%) N org (kg/d) TKN C in (mg/l) TKN C out (mg/l) (%) TKN (kg/d) Min Max Media N organico [mg/l] 5 4 y =.52x R 2 = S S T [ m Figura 6. Relazione tra SST e N org in ingresso al biologico E necessario aggiungere che nel 17% dei casi la concentrazione di azoto totale in uscita dal trattamento biologico è maggiore di quella in entrata, mentre nel 26% i rendimenti di rimozione sono praticamente nulli. Solamente negli altri casi (56% delle analisi) è stato registrato un abbattimento significativo di azoto totale. Questa situazione va attribuita alla concomitanza di due fattori: i rendimenti di nitrificazione non elevati e la mancata efficacia del trattamento biologico sull azoto organico, che talvolta si traduce in abbondante produzione, come già esposto nei paragrafi precedenti. Di conseguenza solamente il 5% dei campioni analizzati è risultato avere una concentrazione di azoto totale compatibile con i limiti imposti dal Decreto 258 (Figura 7). g /l] ANALISI DEL FUNZIONAMENTO DELL IMPIANTO Nel periodo di sperimentazione intercorso tra il 19 febbraio ed il 2 maggio, i parametri di funzionamento dell impianto sono stati quelli tipici e tradizionalmente utilizzati dal gestore. In queste condizioni i dati raccolti hanno evidenziato i seguenti problemi: Il comparto biologico è sottoposto a carichi organici sufficienti per ottenere un abbattimento del substrato del 5%, ma troppo elevati per conseguire un regime stabile di nitrificazione e denitrificazione. Infatti il carico massimo di BOD 5 sui primi stadi consentito per ottenere rendimenti pari ad almeno 5% è di 31,2 g/m 2 d, molto simile a quello osservato; ma per attivare il processo di ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5

6 nitrificazione sarebbe necessario un carico di BOD 5 non superiore a 3,5 g/m 2 d, mentre il minimo raggiunto è stato pari a 4,51 g/m 2 d. Inoltre la concentrazione di BOD 5 solubile nel liquame dovrebbe scendere sotto i 15 mg/l, mentre nella totalità delle osservazioni effettuate essa è superiore ai 24 mg/l; da ciò si può dedurre che difficilmente, in queste condizioni, il biofilm è stato in grado di nitrificare Concentrazione [mg/l] 15 1 azoto totale lim ite tabella Apr 19-Apr 29-Apr 9-M ay 19-M ay 29-M ay giorni Figura 7. TKN in uscita durante il periodo di studio (camp. giornaliero ponderato) Per quanto riguarda il COD, per ottenere una nitrificazione totale è necessario che il carico sia inferiore agli 8 g/m 2 d, fino a 15 g/m 2 d per la nitrificazione parziale [12]. Tutti i carichi registrati in ingresso al comparto biologico sono risultati superiori a quest ultimo valore, e ciò ha contribuito all impossibilità di ottenere rendimenti di nitrificazione significativi. Il confronto dei dati inerenti il BOD 5, il COD e l azoto totale tra i periodi 9 aprile / 9 maggio e 1 maggio / 1 giugno, ha evidenziato nel secondo una diminuzione dei carichi in ingresso, abbinati all aumento delle concentrazioni influenti, ai quali ha fatto riscontro una diminuzione della portata media. Ciò significa che nel periodo compreso tra il 9 aprile ed il 9 maggio le portate in arrivo al depuratore sono state abbondanti e diluite. La superficie di biodischi e biorulli attualmente disponibile per il trattamento biologico è insufficiente per garantire una rimozione decisa dei substrati influenti, come dimostrabile du un semplice dimensionamento di massima utilizzando le curve caratteristiche di dimensionamento per tali sistemi. L area totale necessaria per un sistema sarebbe uguale a 221 m 2, con un carico idraulico effettivo massimo di,75 m 3 /m 2 d. Attualmente biodischi e biorulli forniscono 746 m 2 per linea, per un totale di 1492 m 2, con un carico idraulico pari a circa.11 m 3 /m 2 d. Non potendo per ora incrementare l area fornita dai rotori delle due linee di trattamento, si è pensato di diminuire il carico idraulico gravante sul comparto biologico, grazie alla presenza di paratoie ad altezza regolabile situate appena a valle dei sedimentatori primari. L obiettivo prefissato originariamente è stato quello di portare il carico idraulico a,5 m 3 /m 2 d. A questo valore di carico idraulico corrisponderebbe una portata trattata di 746 m 3 /d (86,34 l/s), ovvero 373 m 3 per ognuna delle due linee (43,17 l/s). In realtà ciò non è stato realizzabile, a causa dell impossibilità, per ragioni costruttive, di abbassare le paratoie per più di 16 centimetri. Esse sono dunque state abbassate fino al massimo consentito. Nell intera fase di carico idraulico imposto, il carico idraulico medio è stato di,88 m 3 /m 2 d. Soltanto raramente, nel precedente periodo di sperimentazione, si erano raggiunti valori così bassi e, soprattutto, mai per un periodo così prolungato che potesse permettere alle biocolture di adattarsi alle condizioni di carico. La Figura 8 riporta il diagramma delle portate osservate durante la sperimentazione (in rosso quelle artificialmente controllate mediante gli sfioratori). Per verificare l influenza del carico idraulico sul rendimento dell impianto è parso conveniente suddividere la durata delle osservazioni in intervalli caratterizzati da un carico idraulico all incirca stazionario. Sono quindi stati identificati quattro periodi di almeno una settimana che rispondono a questo criterio: 1-17 aprile, 23 aprile-2 maggio, 1-23 maggio, 24 maggio-1 giugno (quest ultimo con carico idraulico ridotto mediante sfiori di portata). I risultati di questa operazione sono riassunti in Tabella 3. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 6

7 C I in c o n d iz io n i n o rm a li CI im posto.4.3 C.I. [m/d] Feb 1-M ar 3-M ar 19-Apr 9-M ay 29-M ay giorni Figura 8. Carico idraulico complessivo durante il periodo di studio Tabella 3. Rendimenti medi dell impianto nei periodi a C.I. stazionario BOD 5 COD N-Nh 4 C.I. medio m 3 /m 2 d Η (%) C in (mg/l) Η (%) C in (mg/l) Η (%) C in (mg/l) 1-17 aprile aprile- 2 maggio maggio maggio-1 giugno Dal confronto di questi dati è possibile affermare che: Generalmente i rendimenti sul BOD 5 sono maggiori nei periodi di carico idraulico minore. I rendimenti del periodo 2, quello caratterizzato da un carico idraulico estremamente maggiore degli altri, potrebbero sembrare elevati: è necessario sottolineare però il basso carico organico in ingresso al biologico di questo periodo, dovuto a concentrazioni di BOD 5 nel liquame nettamente inferiori alla media. I rendimenti del biologico sul COD sembrano essere indipendenti dal carico idraulico. I rendimenti del sistema sull ammoniaca sono influenzati più dal carico organico che dal carico idraulico. Infatti, osservando, nei quattro diversi periodi, la concentrazione di BOD e COD e le percentuali di abbattimento dell ammoniaca si nota che sono inversamente proporzionali. Da queste considerazioni sembrerebbe che la riduzione del carico idraulico sul comparto biologico non abbia sortito effetti considerevoli, soprattutto sulla possibilità di nitrificazione e denitrificazione da parte del sistema. Inoltre risulta evidente che esse sono influenzate da più condizioni contemporaneamente. Per un ulteriore valutazione della capacità di nitrificazione e denitrificazione dell impianto, sono stati confrontati i rendimenti e la quantità di ammoniaca abbattuta con la produzione di nitriti e nitrati, dal momento che i due fenomeni dovrebbero essere strettamente correlati (Figura 9). Si osserva che in un primo periodo, fino al 7 maggio, si sono registrati rendimenti molto disparati, dal 1 al 6% circa, con bassa produzione di nitrati; dal 1 maggio in poi, invece, i rendimenti sono prossimi al livello massimo registrato, con un incremento notevole della produzione di azoto nitrico. Per quanto riguarda i nitriti, il loro comportamento sembra indipendente dall abbattimento dell ammoniaca e dei nitrati. Si ricorda che il periodo tra il 1 maggio ed il termine delle osservazioni coincide con i periodi 3 e 4 precedentemente indicati, caratterizzati da carichi idraulici bassi, e che nell ultima settimana di osservazioni il carico organico ha mantenuto livelli ridotti. Sembrerebbe logico concludere che, grazie alla contemporaneità ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 7

8 di questi fattori, il processo di nitrificazione abbia avuto luogo, sebbene solo parzialmente, nell ultimo periodo di osservazioni (dal 1 maggio in avanti), visti i rendimenti non superiori al 5% e l incremento della concentrazione di nitriti nel liquame in uscita dal comparto biologico % Produzione di N-NO2 e N-NO3 [mg/l] N - N H 4 + N - N O 2 N - N O A p r A p r A p r 9 - M a y M a y M a y g i o r n i Figura 9. Rendimenti di abbattimento delle forme azotate - 1 DIFFERENZE DI COMPORTAMENTO TRA BIODISCHI E BIORULLI Nella trattazione precedente si è fatto riferimento alle caratteristiche del liquame in uscita, come risultato dell azione simultanea di biodischi e biorulli, su due linee parallele di uguali caratteristiche. In realtà il loro comportamento è leggermente differente, in particolare nei confronti dei diversi substrati, come si può osservare delle Figure seguenti (Fig. 1-13) % b io d is c h i b io r u l li A p r A p r A p r 9 - M a y M a y M a y g i o r n i Figura 1. Rendimenti di abbattimento di BOD 5 nelle due linee ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 8

9 % 4. b io d is c h i b io r u lli A p r A p r A p r 9 - M a y M a y M a y g i o r n i Figura 11.Rendimenti di abbattimento del COD nelle due linee % abbattimento 4. b io d is c h i b io r u lli A p r A p r A p r 9 - M a y M a y M a y g i o r n i Figura 12.Rendimenti di abbattimento del l azoto ammoniacale nelle due linee 6 5 Incremento di concentrazione in uscita [mg/l] b io d is c h i b io r u lli A p r A p r A p r 9 - M a y M a y M a y g i o r n i Figura 13. Produzione di N-NO 3 nel comparto biologico Dai grafici risulta evidente che i biorulli presentano rendimenti più elevati nell ossidazione della sostanza organica, mentre i biodischi sono caratterizzati da rendimenti di nitrificazione maggiori; ciò è confermato dal confronto tra i nitrati prodotti nelle varie osservazioni: la produzione dovuta ai biodischi è costantemente al di sopra di quella dei biorulli, a testimonianza di una maggiore propensione dei primi alla nitrificazione. CONCLUSIONI L esperienza effettuata presso l impianto di depurazione delle acque reflue qui descritta, ha portato alle seguenti conclusioni: I reflui trattati dal depuratore sono caratterizzati da concentrazioni relativamente costanti delle ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 9

10 sostanze componenti. Il regime idraulico si è invece dimostrato piuttosto variabile nel periodo della sperimentazione, probabilmente a causa di infiltrazioni di acque di falda nel sistema fognario o comunque per apporti straordinari di acque pulite: ne è testimonianza il fatto che, nei periodi caratterizzati da ingenti portate, le concentrazioni si sono dimostrate più basse della media. Per quanto riguarda i processi di nitrificazione e denitrificazione in simultanea, i risultati ottenuti forniscono un quadro piuttosto scoraggiante: la rimozione dell azoto ammoniacale può in generale ritenersi sufficiente, poiché le concentrazioni in uscita rientrano nei limiti imposti dalla legge. Le conseguenti variazioni ph del liquame e di concentrazione di nitriti e nitrati rientrano abbondantemente nei limiti previsti. I rendimenti sono però attestati su valori relativamente bassi: mediamente del 4% e raramente maggiori del 5%. Inoltre, soltanto nell ultimo periodo di osservazioni i rendimenti di nitrificazione si sono dimostrati stabili, con una produzione più consistente di N-NO 3. Il processo di denitrificazione sembra non essersi mai attivato all interno del biofilm. I bassi rendimenti di abbattimento dell azoto ammoniacale e la costante produzione di nitrati nel liquame in uscita dal trattamento biologico, rilevata nella totalità delle osservazioni effettuate, fanno comunque presumere che, nelle condizioni attuali, l impianto non sia in grado di denitrificare. Un discorso a parte va fatto per l azoto totale: ne sono state infatti rilevate alte concentrazioni in uscita, anche oltre i 15 mg/l; questo fatto potrebbe essere attribuito agli scarsi rendimenti sulle forme azotate, già citati, ma principalmente a problemi di ordine fisico dell impianto, quali l eccessivo distaccamento di fango dal biofilm in condizioni di elevato carico idraulico e organico. È stata infatti individuata una certa dipendenza della concentrazione di azoto totale nel liquame dalla concentrazione di solidi sospesi totali. Il tentativo di ridurre il carico idraulico delle due vasche di ossidazione è solo parzialmente andato a buon fine, a causa dell impossibilità di by-passare una maggior quantità di liquame a causa di problemi strutturali dell impianto. Il carico idraulico minimo raggiunto è stato,8 m 3 /m 2 d, e in queste condizioni si sono ottenuti piccoli miglioramenti nei rendimenti osservati. I rendimenti di abbattimento limitati, nei confronti sia delle forme azotate sia dei substrati organici, il distaccamento talvolta eccessivo di fango dai supporti, citato al punto precedente, il fatto che in alcuni giorni di asciutto parte della portata venga sfiorata dai canali a valle della sedimentazione primaria e by-passi il trattamento biologico e il costante mancato raggiungimento delle percentuali di rimozione indicate nelle tabelle 1 e 2 del D.L. 258/2, provano il fatto che l impianto risulta sottodimensionato, sebbene attualmente esso sia conforme alle esigenze correnti ed alle norme in vigore. In un ipotetico intervento di upgrading dell impianto, l aggiunta di una terza linea uguale a quelle esistenti permetterebbe di trattare mediamente tutta la portata in ingresso, con un carico idraulico medio praticamente invariato rispetto a quello attuale (CI m =,11 m 3 /m 3 d), mentre per diminuire il carico idraulico a livelli tali da instaurare un abbattimento quasi completo della sostenza organica e conseguire una nitrificazione efficace raggiungibile con CI m =,7 m 3 /m 3 d, sarebbero necessari almeno 35 m 2 di superficie totale di supporto disponibile contro i 1492 m 2 attuali. BIBLIOGRAFIA 1. Process Design Manual: Nitrogen Control Environmental Protection Agency, USA 2. Beccari M., Passino R., Ramadori R., Vismara R. Rimozione di azoto e fosforo dai liquami Hoepli 3. La gestione degli impianti di depurazione, volume 1: aspetti normativi e sicurezza Gruppo di lavoro, C.L.U.B., Brescia 4. Gazzetta ufficiale della Repubblica Italiana Decreto legislativo 11 maggio 1999, n Decreto legislativo 18 agosto 2, n Rozzi A., Canziani R., Marchesi V., Siegrist H., Fox C. Rimozione dell azoto: nuove prospettive da Ingegneria Ambientale, Vol. XXVIII, n 7/8, luglio Henze, Harremoës, la Cour Jansen, Arvin Wastewater Treatment. Biological and Chemical Processes. Second edition Springer 8. Canziani R.- Processi con biomasse adese. Parte prima da Ingegneria Sanitaria Ambientale, vol. XXVIII, n 5, maggio O&M of trickling filters, RBC s, and related process. Maual of practice OM-1 Operation and Maintenance series. Water Pollution Control Federation 1. Manual. Nitrogen Control - Environmental Protection Agency, USA, 1993 ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

11 11. Tchobanoglous G., Burton F.L. Wastewater engineering. Treatment, disposal and reuse. Third edition McGraw-Hill 12. Ødegaard H., Rusten B. Nitrogen removal in rotating biological contactors without the use of external carbon source da First National Symposium/Workshop on RBC Technology, Vol. II. Environmental Protection Agency, USA 13. Wu Y.C., Smith D., Gratz J. Prediction of RBC plant performance for municipal wastewater treatment - Environmental Protection Agency, USA 14. R.Spiegel Probabilità e statistica Schaum ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 11