Per chi opera nel settore del trattamento delle acque reflue, c'è una domanda comune che molti si sono posti: Dovrebbe essere installata una vasca di sedimentazione dopo la vasca di idrolisi e acidificazione? Alcuni sostengono che sia ridondante e semplicemente uno spreco di denaro, mentre altri insistono che sia necessaria, senza la quale i processi successivi potrebbero essere compromessi. Oggi, analizzeremo questo argomento in modo semplice, garantendo chiarezza sia per i nuovi arrivati che per gli esperti del settore. Indipendentemente dal tuo livello di esperienza, questa discussione ti lascerà ben informato.
Innanzitutto, è essenziale comprendere lo scopo della vasca di idrolisi e acidificazione. In poche parole, funge da "specialista del pretrattamento" nel trattamento delle acque reflue, prendendo di mira in particolare la materia organica refrattaria. Ad esempio, le sostanze a molecola grande nelle acque reflue industriali o i grassi e le fibre nelle acque reflue domestiche vengono scomposte dai microrganismi nella vasca in molecole più piccole, come sminuzzare un grosso pezzo di pancetta brasata, rendendole più facili da "digerire e assorbire" per la successiva vasca aerobica. Questo passaggio aumenta anche la biodegradabilità delle acque reflue, raddoppiando efficacemente l'efficienza dei successivi processi di trattamento e generando contemporaneamente biogas, rendendolo una fase di "rifiuti-risorse".
Ma ecco il problema: la vasca di idrolisi e acidificazione non funziona silenziosamente. Il fango all'interno deve rimanere in sospensione per garantire il pieno contatto con le acque reflue, consentendo ai microrganismi di funzionare in modo efficace. Tuttavia, questa agitazione provoca il trasporto di numerosi fiocchi di fango fini, solidi sospesi parzialmente degradati e persino alcuni biofilm invecchiati e staccati. Se queste sostanze fluiscono direttamente nell'unità di trattamento successiva, come un UASB, una vasca di ossidazione a contatto o una vasca a membrana MBR, le conseguenze potrebbero essere gravi.
Discutiamo innanzitutto le conseguenze della mancata installazione di una vasca di sedimentazione. Se a valle è collegato un reattore UASB, i solidi sospesi eccessivi nell'acqua si depositeranno attorno al distributore UASB. Nel tempo, questo può ostruire i fori di distribuzione, portando a una distribuzione irregolare del flusso d'acqua. Inoltre, il fango granulare all'interno può essere dilavato, interrompendo l'originario ed efficiente processo di reazione anaerobica. Di conseguenza, l'efficacia del trattamento crolla, rendendo necessari frequenti arresti per il dragaggio, il che richiede tempo e denaro.
Se il sistema è una vasca di ossidazione a contatto, la situazione non sarà molto migliore. Il biofilm nella vasca di ossidazione a contatto cresce sul materiale di riempimento. Quando c'è un eccesso di solidi sospesi nell'acqua, questi aderiranno alla superficie del biofilm, bloccando i percorsi per l'ossigeno e i nutrienti. Di conseguenza, il biofilm non può respirare o "mangiare", invecchiando e staccandosi gradualmente. La popolazione microbica nella vasca diminuisce nel tempo, portando a un trattamento incompleto delle acque reflue.
C'è anche la vasca a membrana MBR, comunemente utilizzata, che ha requisiti più elevati per i solidi sospesi nell'effluente. La miscela fango-acqua dalla vasca di acidificazione per idrolisi viene alimentata direttamente nella vasca a membrana. Quei minuscoli fiocchi di fango ostruiscono rapidamente i pori della membrana, portando a un calo del flusso della membrana e a un forte aumento della pressione transmembrana (TMP). Una membrana che potrebbe durare da tre a cinque anni potrebbe aver bisogno di essere sostituita entro un anno, aumentando significativamente i costi. Inoltre, è necessario aumentare la frequenza del controlavaggio, raddoppiando il carico di lavoro operativo.
Alcuni potrebbero obiettare: "La concentrazione di fango nella mia vasca di idrolisi e acidificazione non è alta e avere un po' di residui nell'acqua non dovrebbe essere un grosso problema, giusto?" Ma questo modo di pensare è sbagliato. Anche se a breve termine nulla sembra andare storto, questi solidi sospesi si accumuleranno gradualmente nei successivi processi di trattamento. È come uno scarico domestico: l'occasionale perdita di capelli potrebbe non causare un'ostruzione, ma l'accumulo quotidiano alla fine porterà a un'ostruzione. Inoltre, un'eccessiva quantità di materia sospesa nell'acqua può compromettere l'accuratezza dei test di qualità dell'acqua a valle. Ad esempio, le misurazioni di COD e BOD possono mostrare risultati più alti, portando a credere erroneamente che il trattamento sia inefficace e potenzialmente indirizzandoti sulla strada sbagliata.
Quali sono i vantaggi specifici dell'aggiunta di una vasca di sedimentazione? Innanzitutto, consente direttamente la "separazione fango-acqua". La vasca di sedimentazione agisce come un "filtro", consentendo alla miscela fango-acqua dalla vasca di idrolisi e acidificazione di "depositarsi" lentamente all'interno della vasca. I fiocchi di fango più pesanti affondano sul fondo, mentre l'acqua limpida fuoriesce dall'alto, riducendo direttamente l'onere sui processi successivi. Il fango sedimentato può anche essere riciclato nella vasca di idrolisi e acidificazione. Da un lato, questo aiuta a mantenere la concentrazione di fango nella vasca, rafforzando la popolazione microbica e migliorando l'efficienza di degradazione. D'altra parte, riduce il volume di scarico del fango e abbassa i costi di trattamento del fango, raggiungendo due obiettivi contemporaneamente.
In secondo luogo, l'aggiunta di una vasca di sedimentazione può migliorare la stabilità dell'intero sistema di trattamento. Nel settore del trattamento delle acque reflue, la preoccupazione maggiore è la "fluttuazione": anche piccole variazioni nella qualità dell'effluente o nella portata possono interrompere i processi a valle. Con l'effetto tampone della vasca di sedimentazione, anche se i solidi sospesi nella vasca di idrolisi e acidificazione superano occasionalmente gli standard, la vasca di sedimentazione può intercettare la maggior parte delle impurità, impedendo alle fluttuazioni di propagarsi alla fase successiva. Questo equivale ad aggiungere un "blocco di sicurezza" all'intero sistema.
Naturalmente, non è necessario installare una vasca di sedimentazione in tutti i casi; dipende dalle specifiche condizioni di lavoro. Ad esempio, in alcuni impianti di trattamento delle acque reflue domestiche su piccola scala, la vasca di idrolisi e acidificazione è collegata direttamente a un'unità integrata compatta, che include intrinsecamente una semplice funzione di sedimentazione. In tali casi, potrebbe non essere necessaria una vasca di sedimentazione separata. Allo stesso modo, per alcune acque reflue industriali, il contenuto di solidi sospesi è estremamente basso e anche il carico operativo della vasca di idrolisi e acidificazione è minimo, con conseguente scarico di fango trascurabile. Se i calcoli confermano che ciò non ha alcun impatto sui processi successivi, potrebbe anche essere considerato accettabile omettere la vasca di sedimentazione. Tuttavia, tali scenari sono relativamente rari. Nella maggior parte dei casi, in particolare per i progetti con elevati volumi di trattamento dell'acqua, elevato contenuto di solidi sospesi e requisiti rigorosi sulla qualità dell'effluente per i processi successivi, le vasche di sedimentazione sono indispensabili.
Inoltre, è necessario considerare attentamente anche la progettazione della vasca di sedimentazione. Non è possibile semplicemente scavare una fossa e utilizzarla come vasca di sedimentazione. L'area, la profondità e il tempo di ritenzione idraulica della vasca di sedimentazione devono essere determinati in base al volume di effluente e alla concentrazione di solidi sospesi della vasca di acidificazione per idrolisi. Ad esempio, se il tempo di permanenza è troppo breve, il fango potrebbe non affondare completamente; se è troppo lungo, occuperà troppo terreno e aumenterà gli investimenti. E il tubo di scarico del fango sul fondo della vasca deve essere progettato in modo ragionevole, con scarico regolare del fango per evitare che il fango si solidifichi sul fondo della vasca e influisca sull'effetto di sedimentazione.
Per riassumere, l'aggiunta o meno di una vasca di sedimentazione alla vasca di acidificazione per idrolisi dipende dai "requisiti del processo successivo" e dall'"impatto dei solidi sospesi nell'effluente". Se il processo successivo è sensibile ai solidi sospesi in entrata, o se i solidi sospesi in uscita rappresentano un rischio per il sistema, la vasca di sedimentazione deve essere aggiunta. Questo non è uno spreco di denaro, ma un investimento necessario per garantire il funzionamento stabile a lungo termine dell'intero sistema di trattamento delle acque reflue. Al contrario, se le condizioni di lavoro sono speciali e, dopo un calcolo professionale, non è effettivamente necessario, allora può essere risparmiato, ma è necessario prestare attenzione a non sacrificare il grande per il piccolo e, alla fine, spendere più costi di manutenzione e rettifica.
Il trattamento delle acque reflue è un progetto sistematico e ogni collegamento è interconnesso. La combinazione di vasca di acidificazione per idrolisi e vasca di sedimentazione può sembrare un problema minore, ma in realtà influisce sull'effetto del trattamento e sui costi di esercizio e manutenzione dell'intero progetto. Quindi, quando si progetta, non prendere decisioni affrettate. Invece, considera la situazione reale e consulta i professionisti per evitare deviazioni e far funzionare davvero il sistema di trattamento delle acque reflue.
