HUBER sostituisce la vasca di sedimentazione primaria

Vaglio a tamburo HUBER LIQUID: un prodotto innovativo che in Germania si afferma sempre più

Nel 2017 HUBER ha implementato con successo l'innovativo processo HUBER CarbonWin® (vedere articolo xy) per la rimozione del carbonio in due stati federali della Germania. Oltre alla Sassonia-Anhalt, anche nel Baden-Württemberg si sta lavorando attivamente alla realizzazione dei progetti aggiudicati.

Progetto Staßfurt: il primo processo HUBER CarbonWin® in Germania

Staßfurt è una città del circondario di Salzland nella Sassonia-Anhalt, in Germania. Il 31 gennaio 1851, Staßfurt diventa la culla dell’industria mondiale delle miniere di potassio. L'antica miniera di salgemma della Prussia Reale si trovava qui, con i due pozzi di Heydt e di Manteuffel: la prima miniera di sali potassici al mondo. Dopo la trivellazione dei primi pozzi di sali di potassio, Staßfurt ha vissuto un periodo di enorme benessere economico, grazie alle industrie minerarie e chimiche insediatesi.

L'impianto di depurazione di Staßfurt copre gli allacci di 40.000 a.e. Tuttavia, a fronte della presenza industriale in continuo aumento, il carico COD in entrata corrisponde ormai a un impianto di trattamento delle acque reflue per ca. 46.000 a.e. La concentrazione di azoto introdotta corrisponde invece a un impianto per 27.000 a.e. In un tale scenario, si è reso necessario elaborare una soluzione economicamente interessante per eliminare l'eccessiva quantità di carbonio (COD). Il concetto generale prevede la conversione dell'impianto di depurazione dal processo di digestione e stabilizzazione da aerobico ad anaerobico.

Figura 1: L'installazione di un sistema HUBER CarbonWin® con tecnologia di grigliatura fine consente di risparmiare i costi per la fase di trattamento biologico
Figura 2: Vaglio a tamburo HUBER LIQUID per la massima riduzione di materiali filtrabili e COD

Per realizzare la conversione è necessario predisporre un trattamento di sedimentazione primaria. In questo caso, il vaglio a tamburo HUBER LIQUID rappresenta la soluzione migliore, sia dal punto di vista dimensionale che economico, rispetto alla sedimentazione tradizionale presa in considerazione.

Il vaglio a tamburo HUBER LIQUID viene utilizzato per la grigliatura fine delle acque reflue ed è progettato per il trattamento a flusso parziale di 100 l/s. Poiché durante le precipitazioni l'afflusso totale nell'impianto di depurazione ammonta a 256 l/s, in questi casi vengono respinti 156 l/s. Grazie all’elevatissimo tasso di rimozione del COD del vaglio a tamburo HUBER LIQUID, in futuro sarà possibile eliminare la fase di trattamento biologico (vedere Figura 1). Questo consentirà di risparmiare notevolmente sull'energia per l’areazione. Inoltre, i fanghi primari risultanti dalla grigliatura fine del vaglio HUBER, potranno essere convertiti  nella torre di digestione in biogas ad alto contenuto energetico e successivamente in energia elettrica tramite un impianto di cogenerazione.

Principio del processo dell'impianto di depurazione di Staßfurt:

Il vaglio a tamburo HUBER LIQUID è stato installato a valle del dissabbiatore, in sostituzione della vasca di decantazione primaria, e integrato nel sistema preesistente. L'afflusso massimo nel vaglio viene regolato mediante misuratore di portata e valvola di regolazione. Particolare attenzione è stata posta sul fatto che la griglia HUBER è un sistema a flusso gravitazionale. Il vaglio a tamburo HUBER LIQUID è stato installato nel canale orizzontalmente, l’acqua scorre attraverso la griglia dall'interno verso l'esterno. La posizione orizzontale del tamburo consente un grado di cattura molto elevato e quindi un utilizzo ottimale della superficie filtrante disponibile. Con l'aumento del livello dell'acqua a monte della macchina si sviluppa un ulteriore strato filtrante sulla maglia del vaglio. Questo strato consente una filtrazione di profondità, permettendo di trattenere particelle di dimensioni notevolmente inferiori rispetto all'apertura nominale della maglia. Il cestello filtrante viene pulito quando prima del vaglio a tamburo HUBER LIQUID l’acqua raggiunge il livello massimo. Il grigliato fine (fango primario) rimosso dalla superficie della griglia, viene accumulato nella tramoggia interna e convogliato per gravità nell’addensatore dinamico a valle. Dall’ispessitore dinamico, il fango statico ispessito viene pompato nella torre di digestione o, eventualmente, viene sottoposto ad ulteriore addensamento tramite ispessitore a coclea HUBER S-DISC. Anche il fango in eccesso risultante viene ispessito tramite l'ispessitore a coclea HUBER S-DISC e quindi pompato nella torre di digestione.

Progetto Spaichingen:

Spaichingen è una cittadina sul fiume Prim ai piedi delle colline Dreifaltigkeitsberges, è il terzo centro più grande del circondario di Tuttlingen. Il fiume Prim è un affluente del corso superiore del fiume Neckar nel Baden-Württemberg che scorre lungo l'Albtrauf del Großer Heuberg. I monti Dreifaltigkeitsberg e Heuberg fanno parte del Parco naturale Donaubergland.

L'impianto di trattamento di Spaichingen depura le acque reflue municipali e industrialidei comuni di Spaichingen e Balgheim, con una capacità di 17.000 abitanti equivalenti. La gestione del processo dell’impianto di depurazione viene effettuata mediante stabilizzazione dei fanghi anaerobica con digestione. L'afflusso massimo di acqua piovana che può essere gestito dall’impianto è pari a 175 l/s, mentre al termine della fase di ampliamento arriverà a 225 l/s. L'impianto di depurazione è provvisto di un serbatoio Imhoff che viene utilizzato come decantatore primario . Il serbatoio ha raggiunto il limite di capacità da progetto. Ciò significa che è in grado di svolgere la propria funzione durante i periodi asciutti ma andrà in sovraccarico nei periodi con precipitazioni. Con il previsto ampliamento dell'impianto di depurazione di ulteriori 50 l/s, è stato necessario elaborare un approccio risolutivo per migliorare la situazione, discutendo le diverse opzioni disponibili.

La prima soluzione possibile è l'integrazione con la decantazione primaria a due linee e la messa fuori servizio del  serbatoio Imhoff. Dal punto di vista spaziale, sarebbe applicabile. Si è tuttavia cercata un'alternativa, in modo da non rinunciare alla vasca Imhoff, perfettamente funzionante durante i periodi asciutti.

Figura 3: Vaglio a tamburo HUBER LIQUID in sostituzione della vasca di sedimentazione tradizionale

Come seconda soluzione, è stata presa in considerazione la rimozione meccanica del carbonio con il vaglio a tamburo HUBER LIQUID come sistema di grigliatura fine, giungendo alla conclusione che globalmente rappresenti l'opzione più economica. Utilizzando il vaglio a tamburo LIQUID (portata in condizioni normali di esercizio 100 l/s) è possibile scaricare il serbatoio Imhoff nelle ore di punta e stabilire un funzionamento controllato dell’impianto. In questo modo, il serbatoio Imhoff può essere mantenuto al punto di funzionamento ottimale nonostante l'ampliamento e il vaglio a tamburo HUBER può essere attivato in aggiunta, a seconda del carico e del livello di separazione desiderato. Una particolarità è rappresentata dal fatto che il vaglio a tamburo HUBER LIQUID è stato inserito in una vecchia vasca di aerazione inutilizzata. Per ottenere condizioni di lavoro ottimali, nella vasca esistente è stato previsto un edificio. La portata viene regolata con un misuratore di portata con valvola di controllo, dopo la dissabbiatura tramite condotta a pelo libero il refluo scorre verso il vaglio a tamburo HUBER LIQUID.

Principio del processo di trattamento nell’impianto di Spaichingen:

Il vaglio a tamburo HUBER LIQUID in contenitore viene attraversato dal flusso dall'interno verso l'esterno (vedere Figura 3) e riceve le acque reflue dopo la dissabbiatura tramite una condotta a pelo libero. Con l'aumento del livello dell'acqua a monte della macchina, si sviluppa uno strato filtrante sopra la maglia della griglia. Il grigliato fine (fango primario) viene rimosso dalla superficie filtrante e convogliato in una pressa con lavaggio HUBER WAP® liquid a valle tramite una condotta a pelo libero. Questa unità di disidratazione consente di raggiungere un predefinito contenuto di sostanza secca nei fanghi primari. I fanghi primari sottoposti a ispessimento meccanico vengono convogliati verso la torre di digestione pre-esistente tramite pompa a vite eccentrica con vasca di compensazione appositamente realizzata. I fanghi in eccesso vengono ispessiti con i fanghi primari del serbatoio Imhoff oppure, in alternativa, sottoposti a ulteriore trattamento con ispessitore statico e quindi convogliati nella torre di digestione.

  
I progetti di Staßfurt e Spaichingen sono in fase di costruzione ed entreranno in funzione a metà 2018.

Grazie a HUBER, entrambi gli impianti di sedimentazione compiono un altro importante passo verso il sistema di sedimentazione del futuro.
  

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