SCELTA E DIMENSIONAMENTO DEI SISTEMI DI DISSABBIATURA, DISOLEAZIONE E DI GRIGLIATURA FINE NEI PRETRATTAMENTI

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1 LA PROGETTAZIONE E LA GESTIONE DEGLI IMPIANTI MBR 4 novembre 2015 SCELTA E DIMENSIONAMENTO DEI SISTEMI DI DISSABBIATURA, DISOLEAZIONE E DI GRIGLIATURA FINE NEI PRETRATTAMENTI Dott. Ing. Alessio Galletti, Ph.D. alessio.galletti@xyleminc.com

2 1. PRETRATTAMENTI GLI SCHEMI 1.1 SCHEMA SCHEMA SCHEMA 3 2. GRIGLIATURA GROSSOLANA 3. DISSABBIATURA 3.1 ASPETTI GENERALI 3.2 DISSABBIATORI TIPO PISTA 3.3 DISSABBIATORI LONGITUDINALI AERATI 4. GRIGLIATURA FINE 4.1 LE TECNOLOGIE 4.2 GRIGLIE A CESTELLO 4.3 GRIGLIATURA SIDE-STREAM 4.4 NUOVE TECNOLOGIE LEAP PRIMARY 4.5 VERIFICHE SIEVE TEST 5. EQUALIZZAZIONE 5.1 PRINCIPI GENERALI 5.2 CONFRONTO

3 PRETRATTAMENTI - GLI SCHEMI 1

4 1.1 PRO Riduzione del carico sulle griglie fini Possibilità di sfioro extra portate dopo dissabbiatura (a monte della grigliatura fine) CONTRO Presenza di materiale grossolano in dissabbiatura

5 1.2 PRO Protezione massima della dissabbiatura CONTRO Tutta la portata va trattata su griglia fine Carico di sabbia su griglie fini

6 1.3 PRO Digestione anaerobica favorita Riduzione taglio grigliatura fine (da valutare) Scarico extra-portate adeguatamente trattate Possibile non dissabbiare CONTRO Costo realizzazione (in caso di nuova costruzione) Riduzione dell efficienza di denitrificazione

7 GRIGLIATURA GROSSOLANA 2

8 2 Protezione meccanica delle fasi successive Luce di passaggio 6-15 mm Portata trattabile 1000 m 3 /h x m 2 Materiali: acciaio inox/zincato Tecnologia più diffusa: barre con pettine ad azionamento oleodinamico: Pistone per ridotte profondità Carrello per profondità elevate GRIGLIA OLEODINAMICA

9 DISSABBIATURA / DISOLEATURA 3

10 3.1 Rimozione delle sabbie dal 95 al 97 %. Concentrazioni di Oli & Grassi (FOG) ammessi al biologico: <100 ppm di oli emulsionati e <10ppm per gli oli minerali o non-biodegradabili (per GE); al di sotto dei 10 ppm (generico) per altri produttori.

11 3.1 Sedimentazione statica o centrifuga delle particelle grossolane Aerazione per evitare la sedimentazione della frazione organica limo sabbia ghiaia Tecnologie più diffuse: - circolare tipo pista - rettangolare aerato VELOCITÀ DI SEDIMENTAZIONE (Stokes)

12 Dissabbiatura tipo Pista Tempo residenza sec DIAMETRO PORTATA PORTATA VOLUME BACINO MIN MAX VASCA m m 3 /h m 3 /h m 3 2, ,0 2, ,2 3, ,5 3, ,0 4, ,0 5, ,0 6, ,0 NO 3.2 PRO Compattezza Costo ridotto Facile copertura Ridotto strippaggio CONTRO Ridotta flessibilità (range portate) Complessità strutturale Ridotta efficienza per grassi e oli SI

13 Dissabbiatori longitudinali aerati 3.3 Tempo residenza sec PARAMETRO um DISSABBIATORI AERATI Range Tipico Dimensioni geometriche Profondità m 2,0 5,0 3,0 Lunghezza m 7,5-20 Larghezza m 2,5-7 Rapporto larg-prof. 1/1-5/1 1,5/1 Rapporto lunghezza-prof. 3/1-5/1 4/1 Portata specifica di aria m 3 /m/min 0,2-0,5 PRO Elevata flessibilità Soluzione piu tradizionale Rimozione oli e grassi CONTRO Ingombri elevati Costo realizzazione

14 Dissabbiatori longitudinali aerati 3.3 Raschiatori plastici a catena Carroponte va e vieni Raschiatori metallici oleodinamici

15 GRIGLIATURA FINE 4

16 Le tecnologie 4.1 ROTOSTACCIO APPLICAZIONE Basse portate Arrivo in pressione CESTELLO APPLICAZIONE Medie/elevate portate Canale (o vasca metallica) TAMBURO

17 Le rimozioni richieste 4.1 Maglia filtrante : Foro 1,5 2,0 mm (Fino a pochi anni fa < 1,0 mm) Grado filtrazione inferiore: 0,5-1,0 mm per affinamento (moduli a maggiore densità di fibre) Assolutamente NO-By-pass: sigillatura canali assenza di sfiori di troppo pieno.

18 Griglie a cestello PRINCIPI Taglio di filtrazione ottimale 1,0-2,0 mm (lamiera forata) Wedge wire sconsigliato (passaggio di corpi fibrosi) Lavaggio con acqua in pressione ( per canale 1 m : 10 m 3 /h >3 bar) 4.2 ATTENZIONE ALLE PORTATE!!! 300 Portate (l/s) in acqua pulita (canale 1,0 m) WEDGE WIRE FORO Per lamiera forata (2 m) coefficiente di intasamento > 10-15% 0 0,5 mm 1 mm 1,5 mm 2 mm 3 mm 4 mm 5 mm 6 mm

19 La grigliatura side-stream 4.3 In caso di scarsa efficienza della grigliatura principale può essere realizzata una grigliatura fine (1,0-1,5 mm) della biomassa Dimensionamento per 0,1 0,2 Qm Un passaggio in 24 h

20 La grigliatura side-stream 4.3 Dischi Filtrococlea in vasca metallica

21 La grigliatura side-stream 4.3 Prove pilota Impianto MBR Borghetto Impianto di grigliatura BIOSTRAINER di Nuove Energie Applicazione di prova su due delle quattro linee con: - Aspirazione e restituzione da vasca di denitrificazione - Fango biologico in vasca 8-10 g/l TSS Grigliatura fine attuale: - Portata trattabile circa m3/h - N 2 griglie fini a cestello da 1600 mm - Foro circolare da 1,5 mm

22 La grigliatura side-stream 4.3 Condizioni di prova PROVA PORTATA TRATTATA ESITO RETE 500 µm m 3 /h Frequenti fenomeni intasamento 5 m 3 /h Portata più stabile Occasionale intasamento RETE 1 mm m 3 /h Occasionale intasamento m 3 /h (*) Funzionamento regolare * Trattamento volume del comparto biologico (2 linee su 4) in circa 7d

23 La grigliatura side-stream Materiale asportato 4.3 Portata trattata 15 m 3 /h Volume grigliato estratto Rapporto separazione (*) (liquido) Rapporto separazione (*) (solido) 300 l/d (ca 5/8 %SS) ~ 1:1000 ~ 1:100/1:200 (*) estratto/trattato materiale fibroso in prevalenza sintetico (DA INVIARE ALLA LINEA FANGHI)

24 La grigliatura side-stream Efficacia di rimozione 4.3 L EFFICACIA E IN CORSO DI VALUTAZIONE MEDIANTE : Analisi delle caratteristiche microscopiche e macroscopiche del materiale rimosso. Confronto dello sporcamento a medio termine tra linea con e senza grigliatura side-stream (ispezione diretta delle cassette).

25 Nuove tecnologie: LEAP primary 4.4

26 Nuove tecnologie: LEAP primary 4.4 LEAPprimary rimuove il 50-70% di TSS e il 25-40% di BOD dalle acque reflue in ingresso Riduce il carico organico ai trattamenti secondari con un risultante ripsarmio energetico che può arrivare al 25% sul trattamento biologico

27 Nuove tecnologie: LEAP primary 4.4 I TSS in ingresso formano un filtro biologico sul nastro filtrante e sia TSS che BOD sono trattenuti da questo cake. I solidi sono rimossi dal nastro filtrante mentre il refluo è scaricato a gravità

28 Materiale richiesto: Secchio per raccogliere il liquame miscelato dalla porta di campionamento. Guanti di plastica Protezione per gli occhi/schermo per il viso se richiesto Una pila di setacci Acqua pulita per il lavaggio (tubo da giardino con ugello spruzzatore) Bilancia analitica Vassoi di alluminio Forno (105 C) Verifiche: Sieve test Esempio di raccolta: Setaccio da 1 mm 4.5 Esempio di raccolta: Setaccio da 2 mm

29 EQUALIZZAZIONE 5

30 Principi generali 5.1 Quando prevederla: In caso sia necessaria anche un omogeneizzazione del carico Nel caso siano presenti scarichi discontinui significativi: - apporto industriale non trascurabile; - pompaggi discontinui in arrivo. Nella gran parte degli altri casi è più opportuno: sfruttare l oscillazione del battente nelle vasche di trattamento biologico (dimensionare adeguatamente il sollevamento per il ricircolo); dimensionare adeguatamente il comparto membrane per le effettive condizioni di punta idraulica. LA PORTATA EQUALIZZATA (EXTRA PORTATA) VA COMUNQUE FILTRATA NELLE 24 h

31 Confronto 5.2 Per trattare una extra portata di 1000 m 3 /h affluente per 3 h PARAMETRO u.m SOLO EQUALIZZAZ. COSTO DI GESTIONE EQUIVALENTE POTENZIAMENTO MEMBRANE (SENZA EQUALIZZAZ.) POTENZIAMENTO VOLUME BIOLOGICO (E MEMBRANE) Volume vasca m 3 ~ 3000 / Costo vasca (incluso el. mecc / Flusso su membrane l/m 2 /h 20 (x 24 h) 35 (x 3 h) 35 (x 3 h) Extra portata su membrane m 3 /h 3000/24 = Sup. membrane m Costo membrane TOTALE COSTO

32 Conclusioni In un impianto MBR i pretrattamenti svolgono la funzione determinante di garantire la funzionalità e l affidabilità del processo nel tempo. Si deve considerare che: Lo schema dei pretrattamenti (rispettando comunque i requisiti di rimozione stabiliti per la sezione MBR a valle) va individuato considerando l andamento delle portate in tempo secco e di pioggia, in rapporto a vincoli normativi locali Le soluzioni tecniche per le fasi di pretrattamento sono varie e con diverso grado di flessibilità e di affidabilità Va curata con particolare attenzione la gestione dei by-pass delle singole sezioni I volumi di una eventuale equalizzazione iniziale vanno definitivi valutando, con attenzione, tutti gli aspetti.

33 Pre screening poor screening

34 Pre screening good screening

35

36 GC Membrane & Filtration EMEA GC Treatment Xylem Italy GRAZIE PER L ATTENZIONE DOMANDE?