BREVE DESCRIZIONE DELL'IMPIANTO

La tipologia di depurazione del refluo consiste in un'ossidazione biologica a fanghi attivi ed un trattamento terziario di tipo chimico-fisico (chiariflocculazione); i fanghi prodotti subiscono un processo di stabilizzazione anaerobica prima dello smaltimento in impianto di compostaggio. Dal mese di giugno 2002 il CO.R.D.A.R. VALSESIA sta effettuando un monitoraggio in continuo delle caratteristiche qualitative del fango, e lo smaltimento avviene alternativamente in agricoltura o in impianto di compostaggio a seconda delle caratteristiche riscontrate.
La sequenza di trattamento del refluo e dei fanghi operata presso l'impianto può essere così sintetizzata:

- LINEA ACQUE
Trattamento primario
1. Grigliatura grossolana
2. Sollevamento
3. Grigliatura fine
4. Dissabbiatura
5. Accumulo
6. Sedimentazione primaria
Trattamento secondario
7. Ossidazione biologica in vasca a fanghi attivi (aerazione a bolle fini)
8. Nitrificazione-Denitrificazione
9. Sedimentazione secondaria
Trattamento terziario
10. Chiariflocculazione
11. Disinfezione
12. Scarico  

LINEA LIQUAMI
Trattamento primario

1. GRIGLIATURA GROSSOLANA
Il pretrattamento di grigliatura grossolana è effettuato su due linee in parallelo, che alimentano le due stazioni di sollevamento. Le griglie grossolane servono per separare il materiale ingombrante (soprattutto sassi e legno in caso di forti precipitazioni) e proteggere le pompe della stazione di sollevamento. Il materiale separato è raccolto in un cassonetto per poi essere avviato allo smaltimento.

2. SOLLEVAMENTO
Il sollevamento del refluo è effettuato tramite due stazioni di sollevamento indipendenti. La stazione preesistente all'ampliamento è costituita da 6 pompe sommergibili (3 con portata di 500 m³/ora e 3 con portata di 250 m3/ora), per una potenzialità complessiva di sollevamento di 1.500 m³/ora (una pompa per ciascun tipo è di scorta) mentre il nuovo sollevamento è costituito da 3 pompe sommergibili da 1.500 m³/ora. Le pompe sono asservite al segnale proveniente dal controllo di livello che ne effettua il funzionamento sequenziale in automatico.

3. GRIGLIATURA FINE
La sezione di grigliatura fine è ripartita su due linee in parallelo, costituite da griglie con luce libera tra le sbarre di 2 mm e dotate di pettine di pulizia meccanica ad azionamento automatico. Il grigliato è estratto, raccolto in un cassonetto ed avviato allo smaltimento finale.

4. DISSABBIATURA
La dissabbiatura statica è condotta in un dissabbiatore a immissione tangenziale tipo Pista. L'aria viene insufflata in contropressione ed il materiale depositato (sabbia mista ad acqua) viene estratto dal fondo e decantato. La sabbia sgocciolata è raccolta periodicamente tramite autobotte e posta nei letti essiccatori prima di essere avviata in discarica. L'acqua separata è riavviata alla linea acque in testa all'impianto.
Non è prevista la contemporanea disoleatura del refluo in quanto il refluo da trattare solitamente risulta privo di oli. In caso di sversamenti anomali, per far fronte all'emergenza l'impianto è dotato di barriere assorbenti per frenare gli oli che galleggiano nel canale di alimentazione, nel dissabbiatore e, per maggior sicurezza, prima dell'ingresso alla fase di chiariflocculazione. Tali oli vengono quindi aspirati e tolti dal ciclo di trattamento.

5. ACCUMULO
La sezione di accumulo è costituita da una vasca con volume di 2600 m³ realizzata durante i lavori di ampliamento dell'impianto. La sua funzione è quella di accumulare le portate in arrivo che eccedono i 1.300 - 1.500 m³/ora, per poterle trattare nei periodi di minore afflusso dalla rete (solitamente notturni e festivi). Questa vasca svolge anche la funzione di omogeneizzare le eventuali punte di carico inquinante presenti nel refluo, proteggendo il funzionamento della fase biologica seguente.
Dalla vasca di accumulo il refluo è sollevato per mezzo tre pompe da 600 m³/ora e avviato all'ossidazione biologica.

6. SEDIMENTAZIONE PRIMARIA
La sedimentazione primaria è svolta su tre linee in parallelo, costituite ciascuna da un bacino a pianta rettangolare con superficie utile di 240 m³/ora ciascuno (il 3° sedimentatore è stato realizzato nei lavori di ampliamento). Il refluo viene alimentato sul lato più corto della vasca e, chiarificato, fuoriesce per sfioro dal lato opposto. Il fango (fango primario) si deposita sul fondo della vasca e viene raccolto da un raschiatore che procede lentamente in controcorrente rispetto al refluo. Il raschiatore sospinge il fango nella tramoggia di raccolta, posta in corrispondenza della sezione di ingresso del refluo, da cui è avviato al pre-ispressitore della linea fanghi.

In uscita dalla sedimentazione primaria viene dosato il percolato proveniente dalle discariche, conferito da terzi al Consorzio e stoccato in serbatoio coperto con volume di 130 m³ .

Trattamento secondario

7. OSSIDAZIONE BIOLOGICA
L'ossidazione biologica del refluo avviene per mezzo di un processo convenzionale a fanghi attivi, condotto su tre linee in parallelo, con volume di 2.250 m3 ciascuna ed una profondità di 5.5 m . La prima vasca di ossidazione è stata avviata nel gennaio 2002 poiché facente parte dei lavori di potenziamento dell'impianto di depurazione. Si tratta di una vasca a pianta rettangolare aerata tramite diffusori a microbolle, dove avviene simultaneamente l'abbattimento del carico organico, la nitrificazione dell'azoto ammoniacale e la rimozione dei tensioattivi. Non ci sono zone anossiche nella vasca, quindi tale vasca non effettua la denitrificazione.
Le altre due vasche di ossidazione sono aerate tramite 3 rotori Mammut ciascuna, quindi in esse avviene l'alternarsi di zone aerate e di zone anossiche rendendo possibile la denitrificazione dei nitrati prodotti nelle zone aerate.
La concentrazione dei solidi sospesi nelle vasche a fanghi attivi è mantenuta a valori compresi tra i 3 ed i 6 g/l ed il tempo di permanenza medio del refluo nella sezione di ossidazione è di 7 ore.
Nelle vasche di ossidazione viene alimentato il fango di ricircolo proveniente dai sedimentatori secondari, il fango giunge in un pozzetto da cui viene sollevato da 3 coclee (due in funzionamento continuo ed una unità di riserva). Il ricircolo del fango permette di aumentare l'età media del fango, producendo fango più stabilizzato, e migliora l'efficienza del processo biologico per la maggiore concentrazione di biomassa nella vasca.
E' prevista una stazione per il dosaggio di batteri selezionati per l'abbattimento dei tensioattivi, da utilizzarsi in casi eccezionali (nei periodi invernali ed in quelli di maggiore carico inquinante). I batteri, liofilizzati in polvere, sono preparati con acqua calda in un bacino di miscelazione rapida.
Essendo presente una forte componente tessile nel refluo trattato dall'impianto, il problema maggiore è la degradazione dei tensioattivi. Alcuni di essi, quelli non ionici (B.i.A.S.), sono difficilmente degradabili per via biologica, mentre possono essere adsorbiti su sostanze come il carbone attivo. Per questo motivo, nella vasca di ossidazione è prevista una stazione per il dosaggio di una miscela acqua e carbone attivo in polvere (circa 5-6 mg/l), preparato in una vaschetta di miscelazione rapida e dosato con una pompa peristaltica nella sezione di ossidazione. Il carbone permette di adsorbire i tensioattivi e rimuovere contemporaneamente parte del colore. Tale dosaggio (come quello dei batteri) ha carattere eccezionale ed attualmente non è utilizzato.

8. SEDIMENTAZIONE SECONDARIA
La sedimentazione secondaria è svolta in parallelo in tre sedimentatori, due preesistenti ed uno realizzato con i lavori di ampliamento.
I sedimentatori sono costituiti da bacini tronco-conici a flusso radiale con superficie utile di 380 m2 ciascuno per i primi due e di 572 m2 per quello nuovo. Il tempo di permanenza del refluo nella sezione di sedimentazione secondaria è di 3.7 ore.
I fanghi si depositano sul fondo della vasca e vengono convogliati al centro da una lama raschiatrice parabolica. Dalla tramoggia centrale, il fango è avviato in parte alla vasca di ossidazione, come fango di ricircolo, ad una concentrazione di circa 8-10 g/l e in parte al pre-ispessitore della linea fanghi, perciò tolto dalla linea liquami, come fango di supero (ossia prodotto dallo sviluppo eccessivo della biomassa).

Trattamento terziario

9. CHIARIFLOCCULAZIONE
Il trattamento terziario serve per rimuovere dal refluo le particelle di dimensioni minori (sostanze colloidali), principali responsabili del colore. La chiariflocculazione comprende le fasi di coagulazione, flocculazione e sedimentazione.
La coagulazione consiste nella formazione di piccoli nuclei, i coaguli, ottenuta mediante il dosaggio di agenti coagulanti che, in ambiente di forte turbolenza, riescono a destabilizzare la sospensione. Nell'impianto, la coagulazione viene effettuata in una vaschetta di miscelazione rapida, utilizzando policloruro di alluminio come agente coagulante, insieme ad un decolorante cationico. La flocculazione consiste nella formazione di fiocchi di dimensioni maggiori, ottenuta dosando agenti flocculanti (in questo caso poliacrilammide, polielettrolita anionico) in ambiente con lenta miscelazione, in modo da ottenere fiocchi che inglobano le particelle da separare. La sedimentazione è l'ultima operazione della sequenza, permette di separare i colloidi, ormai destabilizzati ed inglobati nei fiocchi, per effetto della gravità. Il chiariflocculatore è costituito da un bacino circolare in cui il refluo viene alimentato dal centro e risale attraverso un letto misto costituito da fango chimico che, rimanendo in sospensione a formare una nube di fango, effettua un'azione di filtrazione dei fiocchi. Il refluo che attraversa il fango chimico in sospensione si libera dei fiocchi e viene sfiorato dal perimetro ed avviato alla vasca di clorazione finale.
Il fango chimico prodotto è immesso nel circuito dei fanghi biologici.

10. DISINFEZIONE
La sezione di disinfezione è costituita da una vasca a setti, dove dovrebbe avvenire la clorazione del refluo prima dello scarico nel fiume. Data l'assenza di batteri in questa fase dell'impianto, la vasca di clorazione viene attualmente utilizzata come laminazione prima dello scarico, ma non viene dosato alcun agente ossidante.

11. SCARICO
Dopo questa sezione dell'impianto, prima dello scarico nel fiume, il refluo percorre alcune piccole cascate che aumentano la turbolenza delle acque. Per questo motivo, il refluo viene addizionato di un antischiuma diluito.
Lo scarico finale dell'effluente depurato avviene nel Rio Scalvai

- LINEA FANGHI

A) fanghi biologici
1. PRE-ISPESSIMENTO
I fanghi estratti dai bacini di sedimentazione secondaria sono in parte ricircolati nella vasca di ossidazione (fanghi di ricircolo), in misura circa uguale alla portata di refluo alimentata, ed in parte avviati al bacino di sedimentazione primaria (fanghi di supero biologici). Nel bacino di sedimentazione, i fanghi biologici contribuiscono a migliorare il rendimento della sedimentazione primaria, in quanto aumenta la concentrazione dei solidi sospesi, poi vengono estratti insieme ai fanghi primari e mandati al pre-ispessitore.
Il pre-ispessitore dinamico è un bacino a pianta circolare dotato di ponte raschiatore che effettua la concentrazione per gravità del fango, in modo da ridurre le portate da avviare alla digestione anaerobica. La percentuale di sostanza secca nel fango aumenta dal 3% in ingresso al 5% dopo il pre-ispessitore. L'impianto è provvisto di decanter per l'ispessimento dinamico del fango previo dosaggio di polielettrolita cationico prima del digestore anaerobico, attualmente si sta sperimentando l'alimentazione diretta del fango preispessito al digestore per ridurre il costo dei reagenti.
L'acqua separata dal fango, ricca di inquinanti, è rimessa in circolo in testa all'impianto e segue la depurazione prevista nella linea acque.

2. DIGESTIONE ANAEROBICA
Il processo di digestione anaerobica serve per stabilizzare il fango, ossia ridurre la quantità di solidi volatili presente (circa il 75% nel fango fresco) e diminuirne la putrescibilità al fine di effettuare lo smaltimento senza pericolo di contaminazione batterica.
Il digestore anaerobico del Consorzio è del tipo monostadio a letto misto con ricircolo, privo di miscelazione meccanica e riscaldato. La miscelazione del digestore è affidata alla turbolenza derivante dall'introduzione del fango fresco nel digestore e dalla produzione di biogas. Il ricircolo del fango già digerito serve per riciclare nel digestore una popolazione metanigena già attiva e favorire il delicato equilibrio della fase di metanogenesi.
La temperatura all'interno del digestore è mantenuta costantemente a 33- 35°C per accelerare i processi di degradazione della sostanza organica presente nel fango. Il riscaldamento del fango avviene attraverso uno scambiatore di calore esterno che effettua il trasferimento di calore dall'acqua al fango. Il digestore attualmente non è termicamente autonomo ed occorre alimentare la caldaia con gasolio.

3. POST-ISPESSIMENTO
I fanghi in uscita dalla digestione anaerobica sono avviati ad in post-ispessitore, che è costituito da un bacino a pianta circolare identico al pre-ispessitore, in cui è effettuata la separazione per gravità dell'acqua dal fango. Come già segnalato a proposito del pre-ispessitore, l'acqua separata è riavviata alla linea acque e subisce un trattamento di depurazione insieme al refluo.

4. DISIDRATAZIONE MECCANICA
La stazione di disidratazione meccanica è composta da una nastropressa, i fanghi prima di essere avviati alla disidratazione sono condizionati tramite l'aggiunta di un polielettrolita che migliora la caratteristiche di addensabilità delle particelle del fango. I fanghi disidratati sono raccolti in cassoni scarrabili e smaltiti mediante spandimento diretto in agricoltura o avviati all'impianto di compostaggio.
Sono presenti anche tre letti di essiccamento di emergenza, da utilizzare nel caso di avaria della stazione di disidratazione, che effettuano la disidratazione naturale per gravità del fango. Attualmente, uno di questi letti è utilizzato per essiccare le sabbie separate nel dissabbiatore.

- LINEA GAS
Il biogas prodotto è una miscela di metano (circa 65%), anidride carbonica (circa 25%) e idrogeno solforato. Dal digestore anaerobico in cui è stato prodotto, il gas è estratto e conservato in un gasometro a campana flottante. La produzione di gas è fortemente influenzata dalla caratteristiche del fango e comunque attualmente non sufficiente a garantire l'autosufficienza termica del digestore.
Il biogas prodotto è bruciato in torcia, ma è in fase di realizzazione un filtro per la rimozione dell'idrogeno solforato dal gas prodotto per permettere di utilizzare il biogas nella caldaia per il riscaldamento del fango.