Collaudo funzionale impianti di depurazione: quali sono le verifiche?

Collaudo funzionale impianti di depurazione: quali sono le verifiche?

Collaudo funzionale impianti di depurazione

L’obiettivo del collaudo funzionale impianti di depurazione (da affiancarsi a quello amministrativo) è quello di verificare se un determinato impianto, o comparto, garantisce, nelle condizioni di funzionamento nominali, le prestazioni di progetto, in termini di rimozione degli inquinanti, consumi energetici e di reagenti.

Il collaudo funzionale impianti di depurazione viene svolto attraverso l’effettuazione di una se­rie di verifiche di funzionalità. L’elaborazione integrata dei risultati delle verifiche consente di pervenire a un giudizio complessivo di funzionalità, che può essere riferito alle condizioni di progetto anche se le condizioni di prova non sono corrispondenti a quelle nominali.

Le seguenti verifiche sono sempre obbligatorie per un impianto da col­laudare nel suo complesso. In caso di interventi di upgrading su un impianto esistente che non richiedano il collaudo dell’intero sistema, le verifiche sono da limitare (con gli opportuni adattamenti) ai comparti modificati e a tutti quei comparti per i quali, anche se non sono stati oggetto di interventi, è comunque prevista una variazione delle condizioni di funzionamento:

  1. monitoraggio intensivo;
  2. calcolo di portate e carichi;
  3. determinazione potenzialità effettiva;
  4. calcolo di indici di funzionalità.

Il collaudatore deve precisare i punti di campionamento (il monitoraggio deve riguardare singolarmente le sezioni dell’impianto che si vogliono collaudare), i parametri da controllare (includendo almeno COD, BOD, tutte le forme azotate, fosforo, solidi sospesi), la modalità e frequenza di campionamento e i metodi analitici; deve inoltre definire la durata del monitoraggio (ad esempio almeno 20 giorni per un impianto biologico), in relazione alle condizioni di regime idraulico e biologico (età del fango presunta o di progetto) dell’impianto, assicurandosi che le condizioni di funzionamento in detto periodo siano sufficientemente stabili; è auspicabi­le (ma non indispensabile) la ripetizione del monitoraggio per più periodi caratterizzati da condizioni diverse (es. di carico, di temperatura, ecc.).

Il monitoraggio deve prevedere anche la misura di consumi energetici, di materie prime e reagenti e di tutti i dati necessari per il calcolo degli indici di funzionalità.

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Collaudo funzionale impianti di depurazione: calcolo di portate e carichi

Calcolo di portate e carichi in ingresso (da cui ricavare anche le concentrazioni medie e quindi la “forza” del liquame), carichi in uscita dalle singole fasi e rendimenti dei diversi comparti (per tutti i parametri rilevati nel corso del monitoraggio intensivo).

Se presenti i relativi comparti, devono essere calcolati distintamente i rendimenti di nitrificazione e denitrificazione.

Calcolo dei parametri operativi per i diversi comparti (es. età del fango, carico del fango, concentrazione di solidi sospesi volatili nei reattori biologici e concentrazione di ossigeno disciolto, tempi di residenza idraulica, flusso solido, temperatura, ecc.).

Da tutti questi dati vengono ricavate le condizioni di funzionamento riscontrate durante il monitoraggio intensivo, che si devono poter ritenere “assimilabili” a quelle di regime stazionario: a tal fine si devono dimostrare la significatività statistica e la rappresentatività dei risultati. Si otterrà quindi, ad esempio, un unico rendimento di rimozione del COD, rappresentativo dell’intero periodo, associato a un determinato valore di temperatura, carico del fango.

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Collaudo funzionale impianti di depurazione: potenzialità effettiva di trattamento

Se il monitoraggio del comparto biologico è stato effettuato in condizioni diverse da quelle nominali (o di progetto), è necessario stimare le rese in corrispondenza di queste ultime, attraverso l’utilizzo di idoneo modello matematico, che va opportunamente descritto e tarato (mediante i dati raccolti durante il monitoraggio intensivo). Il modello può essere di tipo semplificato e utilizzabile solo per condizioni di regime stazionario.

I risultati della simulazione sono poi da confrontare con le prestazioni di progetto.

Collaudo funzionale impianti di depurazione: calcolo di indici di funzionalità

Devono essere elaborati indici di funzionalità che esprimano un giudizio sintetico sulla funzionalità dell’impianto, in relazione alle prestazioni previste in sede progettuale. Si suggerisce di considerare almeno indici relativi a: efficienza depurativa, gestione dei fanghi (che considerino la produzione, il grado di stabilizzazione, ecc.), produzione e consumi di energia, consumo di materie prime e reagenti.

Le verifiche

  1. Verifiche idrodinamiche
  2. Capacità sistemi di fornitura dell’ossigeno
  3. Bilancio di massa parametri “non convenzionali”
  4. Prove respirometriche
  5. Qualità del fango biologico
  6. Sedimentabilità del fango attivo
  7. Ispessimento del fango
  8. Prestazioni stabilizzazione biologica fanghi
  9. Disidratazione dei fanghi

Ulteriori verifiche possono essere proposte dal collaudatore e anche su richiesta specifica dell’Autorità competente.

Verifiche idrodinamiche

La verifica è obbligatoria in tutti i comparti di nuova realizzazione (o che abbiano subito interventi di upgrading) dove, per esigenze di processo, sia da garantire un determinato schema di flusso (es. miscelazione completa) e/o dove si presupponga l’insorgenza di anomalie (es. volumi morti, by-pass, ecc.)

Mentre la verifica è raccomandata quando vi è la suddivisione della portata su linee parallele per controllare la corretta ripartizione.

Capacità dei sistemi di fornitura dell’ossigeno

La verifica è obbligatoria quando vi è la realizzazione/upgrading del sistema di fornitura dell’aria in reattori biologici di trattamento acque o fanghi. Mentre la verifica è raccomandata quando vi è la variazione significativa delle condizioni di funzionamento di un comparto biologico aerato, a seguito di interventi di upgrading (anche su altre fasi dell’im­pianto).

Bilancio di massa di parametri “non convenzionali”

La verifica è obbligatoria su impianti che ricevono rifiuti liquidi. Mentre la verifica è raccomandata su impianti con rilevante apporto industriale in fognatura (tale da poter comportare il mancato rispetto dei limiti allo scarico, l’inibizione del processo biologico, la contaminazione dei fanghi).

Prove respirometriche

La verifica è obbligatoria sul comparto biologico di impianti con rilevante apporto industriale in fognatura o che ricevono rifiuti liquidi. Mentre la verifica è raccomandata quando vi è la necessità/opportunità di applicare modelli matematici complessi per la simulazione del processo biologico.

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Qualità del fango biologico

La verifica è obbligatoria sul comparto biologico di impianti a fanghi attivi di nuova realizzazione. Mentre la verifica è raccomandata sul comparto biologico a fanghi attivi di impianti dove, a seguito di interventi di upgrading, siano mutate significativamente le condizioni di funzionamento.

Sedimentabilità del fango attivo

La verifica è obbligatoria quando vi è la realizzazione/upgrading della sedimentazione finale di impianti a fanghi attivi. La verifica è raccomandata quando vi è una variazione significativa delle condizioni di funzionamento del comparto biologico, a seguito di interventi di upgrading.

Ispessimento del fango

La verifica è obbligatoria quando vi è una realizzazione/upgrading della sezione di ispessimento (statico o meccanizzato) dei fanghi. Mentre la verifica è raccomandata quando vi è una variazione presunta delle caratteristiche quali-quantitative del fango a seguito di interventi di upgrading su altri comparti.

Prestazioni del comparto di stabilizzazione biologica dei fanghi

La verifica è obbligatoria quando vi è una realizzazione/upgrading della sezione di stabilizzazione biologica (aerobica o anaerobica) dei fanghi. Mentre la verifica è raccomandata quando vi è una variazione presunta delle caratteristiche quali-quantitative del fango a seguito di interventi di upgrading su altri comparti.

Disidratazione dei fanghi

La verifica è obbligatoria quando vi è una realizzazione/upgrading della sezione di disidratazione meccanica dei fanghi. Mentre la verifica è raccomandata quando vi è una variazione presunta delle caratteristiche quali-quantitative del fango a seguito di interventi di upgrading su altri comparti.

Il testo è estratto dal volume “Il collaudo delle reti fognarie” edito da Maggioli Editore.

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