Realizzazione di opere di ampliamento dell’impianto di depurazione per PAPIRO SARDA S.R.L. – ASSEMINI (CA)

Il “main topic” trattato dalla società è la depurazione delle acque reflue e tutto ciò che abbraccia tale argomento partendo dagli studi di fattibilità sino alla progettazione esecutiva, inglobando anche la redazione di elaborati tecnici/economici per la partecipazione alle gare di progettazione e/o lavori inerenti il trattamento di acque reflue civili o industriali ed opere fognarie. In alcuni casi la AGquadro ha anche curato l’aspetto realizzativo delle opere.
Particolare attenzione è stata sempre rivolta a tecniche innovative che abbracciano nuove tecnologie per il trattamento biologico dei reflui quali impianti a cicli alternati delle fasi anossiche ed ossidative, Membrane (MBR) o impianti a letto mobile (MBBR). L’impianto della Papiro Sarda è un esempio di impianto MBBR con ricircolo del fango, da inquadrare pertanto come IBRIDO.

COMMITTENTE:
Papiro Sarda Srl

CATEGORIE ED IMPORTI DEI LAVORI:
IA.01. L’importo finale dei lavori è pari a 169.400,00 €

OGGETTO DELL’INTERVENTO:

Realizzazione di opere di ampliamento dell’impianto di depurazione per Cartiera Papiro Sarda Srl

DESCRIZIONE SINTETICA DELL’INTERVENTO:

L’impianto di trattamento dei reflui prodotti dalla cartiera, sorge all’interno del piazzale, lato sud-est, in uno spazio dedicato, nelle immediate vicinanze del capannone produttivo sito in località Macchiareddu, in Assemini (CA). Esso è stato progettato secondo un processo a biomassa adesa con ricircolo del fango in ossidazione noto come “MBBR ibrido” o come “IFAS” – Integrated Fixed-film Activated Sludge System. I lavori e le installazioni hanno interessato diverse sezioni dell’impianto, alcune hanno mantenuto la loro funzionalità, altre sono state completamente adeguate, altre ancora sono state realizzate ex-novo. In particolare è stato completamente rivisto ed automatizzata la portata in ingresso all’impianto, è stata completamente rivista il sistema di insufflaggio dell’aria, è stato sostituito il sedimentatore rettangolare a pacchi lamellari con uno circolare di diametro di 4,5 metri in acciaio. Sono stati inoltre inseriti un torrino degasatore a valle del comparto biologico ed è stato implementato nel layout un incubatore di fanghi denominato EBF Reactor progettato e realizzato dalla AGquadro. In tale reattore, operante in modalità batch, sono introdotti sia la biomassa prelevata dal ciclo biologico sia alcuni nutrienti selezionati. Intervenendo sugli elementi nutrizionali del refluo si permette alla biomassa autoctona, favorita dalle condizioni operative create all’interno del reattore, di crescere e proliferare. La coltura cellulare così biostimolata è inoculata nel comparto ossidativo determinando inevitabilmente un’accelerazione dei processi depurativi ed un completo consumo del substrato nutritizio, con conseguente abbattimento del carico inquinante. Le nuove opere sono state realizzate interamente in Aisi 304.

OBIETTIVI RAGGIUNTI:

1) Sono state notevolmente migliorate le performance depurative dell’impianto anche grazie all’installazione del reattore EBF.
2) è stato assicurato un efficiente scambio di ossigeno con il refluo grazie ad un sistema di diffusione aria a bolle fini;
3) è stata migliorata la fase di sedimentazione sia tramite l’installazione di un torrino degasatore, sia realizzando un nuovo sedimentatore di superfice maggiore;
4) sono stati ridotti al minimo gli interventi di manutenzione sulla sonda di misurazione dell’ossigeno disciolto;
5) è consentito un controllo preciso e puntuale della QIN

1. Stato impianto ante-operam

L’impianto di depurazione sorge all’interno del piazzale, lato sud-est, in uno spazio dedicato, nelle immediate vicinanze del capannone produttivo sito in località Macchiareddu, Grogastu – Decima strada – Assemini (CA), come riportato nell’immagine sottostante.

L’impianto di trattamento dei reflui prodotti dalla cartiera, di recente realizzazione (anno di costruzione 2016), è stato progettato secondo un processo a biomassa adesa con ricircolo del fango in ossidazione.
Tale schema è indicato nella letteratura di settore sia come MBBR ibrido sia come “IFAS”: Integrated Fixed-film Activated Sludge System. In pratica nel reattore si ha la contemporanea presenza di biomassa sospesa e biomassa adesa ai supporti (carrier) caricati all’interno della vasca di ossidazione. I fanghi separati nel sedimentatore finale vengono ricircolati nel reattore biologico ove si ha lo sviluppo di fango attivo.

Le criticità riscontrate nel processo depurativo così com’era stato concepito e che hanno portato agli interventi appresso descritti, sono state le seguenti:
– elevata variabilità dei carichi idraulici e organici inviati al trattamento, in particolare alla sezione di flottazione ad aria disciolta;
-Rendimenti di abbattimento dell’impianto molto bassi (prossimi al 40%). Ciò determinato da un carico iniziale medio in ingresso registrato e pari a circa 5500 mg/l ottenendo uno scarico con un COD mediamente pari a 3300 mg/l.
– Una rete diffusione aria a bolle grosse:
Erano presenti in vasca MBBR diffusori a tubo forati a bolle grosse, facilmente ipotizzabili sopra i 10 mm di diametro della bolla. La ridotta superficie di contatto che si ottiene con le bolle grosse e la velocità di risalita delle bolle, anche se in parte migliorata dalla presenza dai corpi di riempimento presenti, riducono al minimo lo scambio di ossigeno con la flora batterica adesa sul carrier.
– La presenza di un sedimentatore a pacchi lamellari che non garantiva la corretta separazione tra chiarificato e fanghi a causa di un eccessivo fenomeno di impaccamento dovuto alla presenza di fibre.
– Un notevole salto idraulico che provocava turbolenze in uscita alla vasca MBBR e disturbava la successiva fase di sedimentazione.
Sulla base delle criticità rilevate sono stati effettuati i lavori di adeguamento del suddetto impianto, così da migliorarne i rendimenti, conferire una maggiore stabilità alle reazioni del processo e quindi renderlo conforme ai limiti delle normative vigenti in materia.

2. Stato impianto post operam

I lavori e le installazioni hanno interessato diverse sezioni dell’impianto, alcune hanno mantenuto la loro funzionalità e sono state semplicemente dislocate in punti differenti dell’impianto (quali ad esempio le due soffianti), altre sezioni sono state revampate o completamente sostituite perché non più performanti.

Gli interventi previsti sono stati:

1. L’installazione di un nuovo miscelatore sommerso ad alte prestazioni all’interno della vasca polmone V ≈ 200 mc con lo scopo di miscelare e omogeneizzare il refluo dal fondo per evitare fenomeni di sedimentazione. La particolare forma e tipologia di miscelatore è stata scelta per evitare principalmente fenomeni di intasamento e blocco dei meccanismi in presenza di reflui contenenti fibre lunghe e solidi quali sono effettivamente gli scarti di produzione della cartiera.

2. L’installazione di apparecchiature e valvolismi lungo le linee di process (misuratori di portata elettromagnetici, valvole a fuso con attuatore automatico….) attraverso i quali è stato possibile garantire una certa regolazione e un costante controllo della variabilità dei carichi idraulici e organici che vengono inviati a trattamento;

Valvola a fuso

Misuratori di portata

3. Sono state apportate sostanziali modifiche migliorative al comparto biologico installando una rete di diffusione a bolle fini (realizzata ad-hoc) sul fondo della vasca di ossidazione, La scelta di diffusori a bolle fini è dettata necessariamente dal tipo di processo ovvero un MBBR ibrido, la presenza di biomassa attiva sospesa nella miscela aerata unitamente alla biomassa adesa ai carriers necessita di uno scambio di ossigeno con una resa molto alta, scambio che può essere assicurato solo avendo bolle di ridotte dimensioni.
È stata altresì operata una correzione del refluo installando un modello di EBF Reactor, con tutti i vantaggi conseguenti in termini di biodegradabilità e sedimentabilità del fango.

Sezione vasca MBBR

Particolare rete di diffusione aria

Posa in opera del

sedimentatore circolare

Torrino degasatore

4. Per via di continui problemi di sedimentazione dei fanghi, è stato realizzato e installato un dispositivo la cui funzione è esclusivamente quella di creare una discontinuità idraulica tra la vasca MBBR e il sedimentatore, che evidenzia la presenza di un salto idraulico di circa 3 metri, causa di turbolenze e risalite di aria intrappolata tra i fiocchi che influenzano negativamente la sedimentazione della parte corpuscolata.

5. Dopo la fase di degasaggio, i reflui vengono inviati alla successiva fase di sedimentazione realizzata ponendo un sedimentatore circolare che assicura superfici maggiori con migliori rendimenti di separazione e riduzione degli interventi di manutenzione straordinaria. Il sedimentatore è interamente realizzato in acciaio AISI 304.

Con la prima tranche di lavori si è stati in grado di superare buona parte delle criticità che erano state evidenziate nella fase di indagine preliminare:

•è stata migliorata nettamente la miscelazione all’interno della vasca polmone;

•è stato assicurato un efficiente scambio di ossigeno con il refluo grazie ad un sistema di diffusione aria a bolle fini ad alto rendimento;

•è stato migliorato notevolmente il processo di sedimentazione sostituendo il vecchio sedimentatore a pacchi lamellari con un sedimentatore a flusso radiale e ponendo, tra la vasca MBBR e il sedimentator stesso, un torrino degasatore che funge da dissipatore di energia;

•sono stati ridotti al minimo necessario gli interventi di manutenzione alla sonda di misurazione dell’ossigeno disciolto in vasca MBBR in quanto è stata protetta da un tubo forato che ne permette il contatto con i reflui ma ne protegge la lente dagli urti continui con i carriers in movimento;

•è stato consentito un controllo preciso e puntuale, e dunque una più agevole gestione del processo, tramite l’installazione di due valvole a fuso automatizzate.

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