Parlando del raffreddamento delle acque reflue, molte persone potrebbero non prestare molta attenzione, ma è un compito cruciale nelle fabbriche. Pensateci, una grande quantità di acque reflue scaricate durante il processo produttivo ha un'alta temperatura. Scaricarle direttamente non solo spreca energia, ma può anche influire sull'ambiente e persino gravare sugli impianti di trattamento successivi. Quindi, ridurre la temperatura delle acque reflue non è solo una questione di versare un po' d'acqua fredda casualmente, ci sono parecchi trucchi coinvolti.
Innanzitutto, parliamo del metodo più pratico: il raffreddamento naturale. Questo metodo, come suggerisce il nome, si basa interamente sull'aiuto della natura. Di solito, si costruisce un grande bacino, si versa l'acqua calda e la si lascia lentamente all'interno. Il sole splende e il vento soffia, e l'acqua stessa dissipa il calore nell'aria. In alcuni luoghi, vengono aggiunte alcune partizioni al bacino per consentire all'acqua di fluire in un modello circolare. Rimanere più a lungo può avere un migliore effetto di raffreddamento. Il vantaggio di questo metodo è che fa risparmiare denaro, richiede un'attrezzatura minima e ha una manutenzione semplice nelle fasi successive. Ma anche gli svantaggi sono abbastanza evidenti, dipende troppo dal tempo. Se è una giornata calda e umida con nuvole senza vento o sole, la temperatura dell'acqua scende molto lentamente; inoltre, il bacino idrico occupa una notevole quantità di spazio e, a volte, è davvero difficile da organizzare nell'area della fabbrica dove ogni centimetro di terreno è prezioso.
Parliamo del raffreddamento a ventilazione forzata, che è molto più proattivo del raffreddamento naturale. Il più comune è la torre di raffreddamento, che si può vedere sui tetti o negli spazi aperti di molte fabbriche. Il suo principio è quello di spruzzare acqua calda dall'alto e utilizzare una ventola per soffiarla verso l'alto. Quando l'acqua e l'aria si scontrano, il calore viene trasportato via dall'aria. Le torri di raffreddamento sono solitamente riempite con materiali di riempimento, come griglie di plastica o fogli ondulati, per distribuire uniformemente l'acqua e aumentare l'area a contatto con l'aria, con conseguente raffreddamento più rapido. Questo metodo non è influenzato dalle condizioni meteorologiche, ha un'elevata efficienza di raffreddamento e occupa un'area molto più piccola di un bacino. Tuttavia, richiede elettricità per azionare la ventola e, nel tempo, anche le bollette dell'elettricità saranno una spesa. Inoltre, la ventola farà un po' di rumore durante il funzionamento e, se ci sono aree residenziali nelle vicinanze, è necessario considerare anche l'isolamento acustico.
Esiste anche un tipo chiamato scambio termico acqua-acqua, che significa semplicemente usare acqua fredda per raffreddare l'acqua calda. Ad esempio, se in fabbrica c'è acqua a bassa temperatura per altri scopi, può essere "spazzolata" dalle acque reflue attraverso uno scambiatore di calore. I due tipi di acqua non vengono miscelati direttamente, ma il calore può essere trasferito attraverso la parete metallica. Quando le acque reflue diventano fredde, l'acqua fredda diventa calda e forse può essere riutilizzata. Questo metodo ha un effetto di raffreddamento stabile, particolarmente adatto per situazioni in cui la temperatura delle acque reflue non è troppo alta ma richiede un controllo preciso della temperatura dopo il raffreddamento. Tuttavia, è necessario avere una fonte di acqua a bassa temperatura prontamente disponibile e, in caso contrario, richiederà un set specializzato di apparecchiature di refrigerazione, che aumenterà i costi. Inoltre, se lo scambiatore di calore viene utilizzato per un lungo periodo di tempo, può formare incrostazioni sulla superficie, che influiscono sull'efficienza del trasferimento di calore e richiedono una pulizia e una manutenzione regolari.
Alcuni luoghi utilizzano ancora l'idea del raffreddamento evaporativo, ma invece di fare affidamento su ventole come le torri di raffreddamento, consente alle acque reflue di bollire in un ambiente a bassa pressione. Il punto di ebollizione dell'acqua diminuirà a bassa pressione e si evaporerà senza bollire a 100 gradi. Durante l'evaporazione, una grande quantità di calore verrà sottratta e la temperatura dell'acqua rimanente scenderà. Questo metodo può raggiungere un ampio intervallo di raffreddamento ed è particolarmente adatto per il trattamento delle acque reflue ad alta temperatura. Ma richiede un set di apparecchiature in grado di fare il vuoto, con un elevato consumo energetico, e il vapore acqueo evaporato può contenere inquinanti, che devono essere trattati, altrimenti inquinerà l'aria.
Inoltre, alcune fabbriche implementeranno il raffreddamento combinato in base alla propria situazione. Ad esempio, facendo prima passare le acque reflue attraverso uno scambiatore di calore, preraffreddandole con acqua fredda e poi inviandole a una torre di raffreddamento per un ulteriore raffreddamento, è possibile migliorare l'efficienza e risparmiare energia. In alcuni luoghi, vengono aggiunti dispositivi a spruzzo al bacino di raffreddamento naturale. Quando fa caldo, lo spruzzo viene attivato, il che equivale ad aggiungere un "buff" al raffreddamento naturale, rendendo la velocità di raffreddamento più veloce.
Nel complesso, non esiste un metodo migliore assoluto per il raffreddamento delle acque reflue, dipende dalla situazione reale della fabbrica. Ad esempio, la temperatura delle acque reflue, la capacità di trattamento giornaliera, se il sito è sufficiente, se ci sono risorse esistenti da utilizzare e il budget, ecc. La scelta del metodo giusto può non solo soddisfare gli standard di trattamento delle acque reflue, ma anche far risparmiare molti costi e persino riutilizzare il calore sprecato, il che può essere considerato come un contributo alla protezione dell'ambiente.
