Rimozione di microelementi: Quarto stadio di depurazione con il filtro a sabbia CONTIFLOW® HUBER

Principio di funzionamento del filtro a sabbia CONTIFLOW® HUBER

Ormai si documentano sempre più spesso residui di medicinali nelle acque e terreni tedeschi. Intanto, grazie a metodi di analisi migliorati, è possibile documentare una serie di farmaci nelle acque superficiali e in parte anche nelle acque freatiche in un range di concentrazione che va da nanogrammi fino a microgrammi per litro. Per via delle concentrazioni molto ridotte, queste sostanze vengono anche definite come microimpurità e microelementi.

Gli effetti di questi residui di medicinali, sostanze chimiche, ormoni e pesticidi sull'ecosistema nelle nostre acque e quindi anche su animali e piante in parte non sono ancora stati chiariti in modo sufficiente. Tuttavia è certo che alcuni residui presentano un elevato potenziale inquinante. Ad esempio il diclofenac, analgesico ampiamente diffuso, può provocare danni renali ai pesci. Nel frattempo, la presenza di questa sostanza è dimostrabile in molte acque.

Gli impianti comunali di depurazione sono considerati, oltre alle sorgenti diffuse e alle perdite, la principale via di ingresso delle microimpurità. Di norma, i microelementi contenuti nelle acque reflue dei complessi residenziali sono difficilmente biodegradabili e mediante la depurazione delle acque reflue convenzionale possono essere rimossi solo in modo insufficiente. Per la rimozione del più ampio spettro di sostanze possibile, sulla base dello stato attuale delle conoscenze, l'integrazione di livelli di depurazione aggiuntivi è indispensabile.

Al fine di rimuovere i microelementi, nei grandi impianti tecnici è stato creato il cosiddetto quarto stadio di depurazione, per la rimozione di microelementi. Questo ad esempio si basa sui processi dell'ozonizzazione e del trattamento con carbone attivo.

Tecnologia di processo del filtro a sabbia CONTIFLOW® HUBER

Il filtro a sabbia CONTIFLOW® HUBER  è un filtro di profondità azionato nella corrente ascensionale. Presenta un'efficienza elevata, poiché per il processo di lavaggio a sabbia non sono necessarie pause di funzionamento o risciacqui.

Mentre l'alimentazione fluisce attraverso il letto di sabbia dal basso verso l'alto, le sostanze solide in essa contenute vengono trattenute nello strato filtrante. Il filtrato depurato defluisce al di sopra di una paratoia nell'area superiore del filtro. La sabbia caricata di particelle di sporco si muove lentamente verso il basso sul fondo della tramoggia e lì, per mezzo di una pompa mammut, viene trasportata verso l'alto nel cosiddetto lavaggio sabbie. Qui ha luogo il distacco delle particelle di sostanze solide dalla sabbia di filtraggio. Le particelle di sostanze solide vengono fatte precipitare con una piccola corrente parziale del filtrato, la cosiddetta acqua di lavaggio. La sabbia pulita precipita poi nuovamente verso il basso sul letto di sabbia, creando un ciclo della sabbia interno.

Tecnologia di processo in uso del quarto stadio di depurazione con carbone attivo in polvere

Rimozione di microelementi per mezzo di carbone attivo e del HUBER filtro a sabbia CONTIFLOW®

I processi più frequenti per l'ulteriore trattamento delle acque reflue per mezzo di carbone attivo sono rappresentati dal processo di trattamento a valle. Gli utilizzi possono essere suddivisi in base all'utilizzo di carbone attivo in povere (CAP) o carbone attivo granulare (CAG).

Carbone attivo in polvere (CAP):

Il quarto stadio di depurazione per mezzo di carbone attivo in polvere, che negli impianti di depurazione più diffusi si trova nel collegamento alle vasche di posttrattamento, è costituito da un reattore di contatto, una vasca di sedimentazione e un filtro a sabbia posto a valle. Nel reattore di contatto il carbone attivo in polvere viene messo a contatto con lo scarico dell'impianto di depurazione. In seguito ad un tempo di adsorbimento prestabilito, i microelementi si legano alla grande superficie (interna) del carbone attivo in polvere e in seguito a ciò si depositano nella vasca di sedimentazione. Una piccola quota del carbone attivo in polvere non sedimenta nel tempo prestabilito. Ciò rende assolutamente necessaria una filtrazione nel collegamento alla sedimentazione. Utilizzando il carbone attivo in polvere occorre fare attenzione al fatto che, a prescindere dalla quantità di carbone attivo in polvere sul lato di alimentazione, con la filtrazione deve essere garantito il maggiore distacco possibile del carbone attivo caricato.

Il filtro a sabbia CONTIFLOW® HUBER può garantire la ritenuta sicura del carbone attivo in polvere e uno scarico praticamente privo di sostanze solide. È possibile rispettare e garantire in modo sicuro una qualità di scarico di ≤ 1 FNU (Formazine Nephelometric Units) e AFS (Abfiltrierbare Stoffe = sostanze filtrabili) ≤ 5 mg/l.

Carbone attivo granulare (CAG):

Il filtro a sabbia CONTIFLOW® HUBER invece che con la sabbia può essere riempito anche con il carbone attivo granulare e quindi essere azionato in qualità di filtro CAG. In questo caso la tecnologia di processo della macchina rimane invariata e viene comunque garantito la ritenuta delle AFS. Contrariamente al carbone attivo in povere, il carbone attivo granulare può essere rigenerato. In questo modo è possibile ridurre le spese ordinarie per la regolare sostituzione del carbone attivo rispetto all'utilizzo di carbone attivo granulare nuovo.

Rimozione di microelementi per mezzo di ozono e del filtro a sabbia CONTIFLOW® HUBER a valle

Di norma, le sostanze aggredite dall'ozono non vengono completamente mineralizzate, ma soltanto convertite in prodotti di ossidazione sconosciuti. In particolare, durante l'ozonizzazione viene ossidato anche il carbonio che è difficile da degradare, e attraverso ciò viene portato in una forma parzialmente disponibile per i microorganismi e può essere rimosso dalle acque reflue per mezzo di un sistema biologico a valle. Tenendo conto del fatto che i prodotti di trasformazione possono avere degli effetti ecotossicologici negativi sulla flora e la fauna acquatiche, prima dell'introduzione nelle acque è consigliabile il trattamento biologico in uno stadio a valle.

Per via del biofilm che si forma sui granelli di sabbia, un filtro a sabbia può essere definito biofiltro. I microorganismi del biofilm consentono al filtro a sabbia di degradare, nelle acque reflue, in modo biologico i prodotti di trasformazione formatisi.

In questo modo, insieme all'ozonizzazione si può fare ricorso alla tecnologia di processo di provata efficacia del filtro a sabbia CONTIFLOW® HUBER per l'eliminazione dei prodotti di trasformazione con il carbone attivo granulare invece che con la sabbia. Tenuto conto del fatto che l'ozonizzazione e il carbone attivo rimuovono i microelementi dalle acque reflue in modo selettivo, con la loro combinazione si raggiunge la maggiore rimozione di microelementi possibile.