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n.11 settembre 2013
studi in cui l’aerazione forzata è stata
sperimentata anche in sistemi a flusso
verticale, in particolari applicazioni in cui
si rendeva necessario supportare l’attività
biologica a fronte di carichi applicati molto
elevati.
L’Università di Trento sta studiando
un’innovativa configurazione Vssf dotata
di aerazione forzata, finalizzata ad
aumentare sensibilmente i carichi rimossi
e le prestazioni di impianti Vssf rendendoli
più compatti. Questo sistema, riconducibile
alla configurazione fill and drain, mantiene
un flusso verticale con alimentazione a
intermittenza e prevede la formazione di
uno strato saturo sul fondo della vasca,
dove sono installate le tubazioni forate
di aerazione. In questo modo si combina
la presenza di zone anossiche a una
disponibilità di ossigeno per l’attività aerobica:
si possono così applicare carichi molto elevati
contando su un sistema potenziato che
effettua sia nitrificazione che denitrificazione,
con ottime prestazioni depurative a fronte
di un significativo aumento dei carichi
applicati. La sperimentazione è ancora
in corso, perché, come sopra accennato,
questi sistemi richiedono osservazioni a
lungo termine per esplorare tutte le possibili
problematiche. Parte dei risultati sono stati
presentati nelle Giornate di Studio ‘Upgrading
e gestione degli impianti di trattamento delle
acque di scarico’ (Perugia, ottobre 2011) e al
convegno Sidisa 2012 (Milano, giugno 2012).
Una pratica che sta trovando crescente
applicazione è quella del ricircolo del refluo,
che nasce da due esigenze: 1) aumentare
il tempo di permanenza del refluo nel letto
filtrante, 2) incrementare la rimozione
dell’azoto tramite un potenziamento della
nitrificazione-denitrificazione.
Il ricircolo può essere impiegato nei
sistemi ibridi Hssf+Vssf (Figura 5A) al
fine di ricircolare il refluo nitrificato in testa
all’impianto dove le condizioni anossiche
del letto Hssf consentono la denitrificazione,
supportata dal carbonio del refluo in ingresso.
Una variante (Figura 5B) consiste nel
ricircolare il refluo nitrificato direttamente
nella fossa Imhoff, che contribuisce al
processo di denitrificazione grazie alle
condizioni anossiche e alla disponibilità di
substrato organico. La stessa soluzione è
rappresentata in Figura 5C con la variante
della creazione di uno strato saturo al
fondo del filtro, per favorire ulteriormente la
denitrificazione.
In un sistema di letti Vssf disposti in serie
(Figura 5D), ciascun effluente viene
ricircolato nuovamente nel letto, mentre nella
configurazione di Figura 5E l’effluente dal
sistema Vssf viene stoccato in una vasca di
accumulo da cui viene prelevato il ricircolo.
Un parametro particolarmente importante
per queste configurazioni è il rapporto di
ricircolo, che deve essere tale da favorire la
denitrificazione senza limitare la nitrificazione
a causa dei carichi idraulici troppo elevati.
Una nuova configurazione di sistema Vssf
ricircolato, che minimizza la richiesta di spazi
grazie al ricircolo del refluo direttamente dal
fondo della vasca stessa, è stata testata
dall’Università di Trento su impianto pilota
outdoor (Figura 5F).
Grazie a uno strato di fondo saturo,
sopra il quale si trovano gli strati insaturi
continuamente raggiunti dal refluo grazie al
ricircolo, si allunga il tempo di contatto tra il
refluo e la biomassa; si combina così l’attività
aerobica nitrificante con la denitrificazione,
raggiungendo rendimenti di rimozione di
COD dell’ 85%, di TKN dell’80% e dell’azoto
totale del 55%. I carichi applicati sono stati
decisamente alti, fino a 90-100 g COD m
-2
d
-1
per la sostanza organica, e 15 gTKN
m
-2
d
-1
per l’azoto. Parte dei risultati della
sperimentazione sono stati presentati alle
Giornate di Studio ‘Upgrading e gestione
degli impianti di trattamento delle acque
di scarico’ (Perugia, ottobre 2011) e al
convegno Sidisa 2012 (Milano, giugno 2012).
Le soluzioni per ‘potenziare’ la
fitodepurazione convenzionale permettono
sostanzialmente di ridurre le aree specifiche
per il trattamento dei reflui (anche inferiori a
2 m
2
/AE per un sistema Vssf) mantenendo
elevate prestazioni depurative del sistema.
In Figura 6 si evidenziano i rendimenti
di rimozione per COD e azoto totale che
possono essere mantenuti in sistemi Vssf
dotati di aerazione e/o ricircolo, al diminuire
della superficie specifica occupata.
I risultati sperimentali ottenuti in 3 anni di
studio da parte dell’Università di Trento con
configurazioni Vssf innovative, mostrano
che è possibile ripensare alla scala della
superficie occupata senza perdere in
efficienza: modulando opportunamente il
livello di manutenzione ed energia elettrica,
si passa da una ‘CW convenzionale’ a
una ‘CW potenziata’, che permette anche
un’elevata rimozione dell’azoto totale, grazie
alla possibilità di combinare positivamente
nitrificazione e denitrificazione.
RASSEGNA ACQUE REFLUE
