1. Scopo

2. Sperimentazione pilota

3. Impianto pilota

Gli obbiettivi principali dell'esecuzione di prove su un impianto pilota sono :

- La definizione dei parametri di progetto di uno specifico sistema di trattamento

- La determinazione delle prestazioni di uno specifico sistema di trattamento

- La definizione di uno schema sulla convenienza economica

- La piena visibilità dell'operatività del sistema di trattamento e del tempo di manutenzione.

Le prove su impianti pilota vengono eseguite con un sistema di trattamento completo, su un flusso parziale delle acque di scarico.

L'impianto pilota può essere costituito da differenti sistemi :

• Fisico

Flottazione

• Fisico/Chimico

Flocculazione/Flottazione

- Con flocculante (polielettrolita) con o senza coagulante (es. FeCl3)

- Con sistema bioflocculante senza FeCl3 e polielettrolita

•  Richiesta di ossigeno biologico
•  Richiesta di ossigeno chimico
•  Contenuto dei solidi sospesi
•  Volume dei fanghi e relativa composizione
•  Contenuto dei solidi asciutti
•  Altre analisi specifiche richieste dal cliente

Sistema : Flocculazione/Flottazione

Portata : 1 - 5 m 3 /hr. (a seconda delle caratteristiche dell'acqua di

scarico)

Il sistema è costituito dai seguenti componenti principali :

Tipo : pompa a vite eccentrica

Portata : 1 - 5 m 3 /hr.

Numero : 1

Tipo : PPF 03

Portata : 1 - 5 m 3 /hr.

Materiale : SS 304

Area effettiva : 3 m 2

Numero : 1

Tubatura di immissione con una lunghezza massima di 10 metri (diametro nominale del tubo 50 mm.).

Tubature di connessione tra le varie apparecchiature dell'impianto pilota.

Pannello di controllo elettrico.

Pannello di controllo pneumatico.

Tipo : PFR 05

Portata : 1 - 5 m 3 /hr.

Materiale : HDPE

Incluso : tubi di miscelazione, apparato per introduzione agenti chimici di dosaggio

Tipo di pompa : a diaframma

Portata :     0 - 80 l/hr. 1 pompa

                 0 - 46 l/hr. 1 pompa

                 0 - 24 l/hr. 2 pompe

Materiale : adatto per il dosaggio dei coagulanti, flocculanti e neutralizzatore

Tipo di serbatoio : verticale, con sommità chiusa

Materiale : polietilene

Capacità : 200 litri/batch

Quantità : 2 serbatoi

Tipo di make-up : Polymat 300 M

Materiale : polipropilene

Incluso : miscelatore, dispersore, collegamento idrico

Volume : 250 litri/batch

Quantità : 1 unità di make up (serbatoio per il polielettrolita)

Misurazione pH / sistema di controllo

Tipo : misurazione del pH in by-pass su flocculatore a tubo

Controllo : controllo automatico del pH per una pompa di dosaggio.

Il pannello di controllo elettrico è progettato per un voltaggio di 380 V, trifase, 50 Hz.

La potenza è 5 kW (massima)

Il consumo di aria è : unità di flottazione : 10 Nl/min. pressione 6 bar

pompa per i fanghi : 200 Nl/min. pressione 6 bar

la pompa per i fanghi funzionerà alcune volte all'ora a seconda della quantità dei fanghi.

E' necessaria acqua corrente per l'avvio dell'installazione e la diluizione dei prodotti chimici.

I fanghi di flottazione vengono spremuti e raschiati via da un sistema addensatore/ raschiatore.

Questi fanghi possono essere raccolti in un piccolo contenitore alto 1 metro.

La quantità prevista di fanghi verrà comunicata dalla Nijhuis Water Technology.

In un flocculatore PFR l'energia necessaria alla miscelazione è ottenuta dalla turbolenza.

All'ingresso del PFR viene solitamente dosato un coagulatore. Immediatamente dopo il punto di dosaggio viene installato un miscelatore.

La reazione si completa nel condotto posto dopo il miscelatore. L'energia di mixing e di reazione sono un risultato dell'energia di turbolenza (misurata tramite il numero di Reynolds).

La coagulazione consiste nella destabilizzazione della materia inquinante presente nell'acqua grezza. Sono presenti particelle di piccole dimensioni, situazione non ideale per la separazione.

Per ottenere particelle separabili è necessario procedere alla flocculazione. Terminata la coagulazione viene dosato un flocculante. La miscelazione di acqua e flocculante ha luogo in una seconda unità di mixing. L'ulteriore crescita del fiocco sarà completata nel condotto che segue la seconda miscelazione.

In tal modo è possibile realizzare fiocchi in maniera uniforme. Il PFR è caratterizzato da un modello di fiocco a spina. Il tempo di ritenzione è quasi uniforme e l'energia di mixing è costante nella reazione del condotto.

In tal modo tutte le particelle sono soggette alla stessa quantità di energia di mixing per lo stesso periodo di tempo. Ciò darà come risultato un fiocco uniforme con eccellenti caratteristiche di separazione. L'energia di mixing nell'unità di mixing è la parte più critica del flocculatore, laddove la sezione del condotto fornisce il tempo di ritenzione necessario a completare la sezione.

Il flocculatore può essere fornito con ulteriori adattatori per fornire le sostanze chimiche necessarie alla neutralizzazione e per fornire aria disciolta, qualora sia necessario fornire aria per realizzare la separazione assistita del fiocco.

L'unità di flottazione PPF è un serbatoio compatto a cielo aperto, fornito di lamine, per una separazione ad aria dispersa. Tale separatore permette di separare dall'acqua: olio, grasso, materiale sospeso e fiocchi.

L'acqua reflua contenente olio, grasso, solidi e/o fiocchi (se precedentemente è stata effettuata la flocculazione) viene mescolata con una miscela di aria/acqua composta di bolle d'aria molto piccole. I solidi pesanti tenderanno a depositarsi. E' necessario un drenaggio periodico per mantenere pulita la "base" dell'unità. 

Le particelle che galleggiano velocemente e le bolle d'aria vengono convogliate nella zona di galleggiamento del fango sulla superficie liquida del PPF. Le particelle a galleggiamento lento vengono invece separate dal blocco a lamine ondulate. Il sistema opera secondo il principio della separazione a flusso corrente. La distanza tra le lamine ed il regime di flusso assicura la presenza di un flusso laminare tra le lamine.

Ciò garantisce il transito ininterrotto fino alla più vicina lamina.  Tale flusso è caratterizzato da una distribuzione di velocità di tipo parabolico tra le pareti (le lamine) dove la velocità è nulla. Pertanto, una volta che le particelle raggiungono le lamine sono poi in grado di muoversi verso l'alto in direzione contraria a quella del flusso, virtualmente non ostacolata.

Il modello ondulato delle lamine obbliga le particelle galleggianti a muoversi verso l'estremità dell'ondulazione, causando una coalescenza e/o una coagulazione, con un incremento della dimensione della particella ed incrementando la rimozione a rapporti più alti. Ciascuna particella pesante sedimenterà e sarà rimossa dal pacco lamellare concomitante. 

L'acqua pulita lascerà le particelle dalla parte inferiore e sarà scaricata mediante un canale di deflusso ed una luce di stramazzo regolabile. Tale luce di stramazzo verrà regolata secondo le caratteristiche del flusso e del fango. Parte dell'acqua trattata verrà fatta ricircolare per la generazione di piccole bolle d'aria. Viene utilizzata una pompa centrifuga per pressurizzare il flusso ad una pressione di 60 metri di colonna d'acqua. L'aria viene disciolta in un tubo progettato appositamente.

La miscelazione dell'aria nell'acqua è realizzata mediante un apposito ugello allo scopo di disperdere in maniera efficace ed appropriata l'aria nell'acqua. I tubi che consentono la dispersione dell'aria sono installati in maniera tale da realizzare un angolo apposito, questo al fine di rimuovere l'aria in eccesso.

Le bolle d'aria vengono generate in un dispositivo che non può intasarsi perché non contiene dispositivi regolabili, come valvole o orifizi. Tubi in poliammide riforniscono il generatore di bolle d'aria. Nel sistema di flottazione della N.W.T. vengono create bolle d'aria della dimensione di 30-50 micron; tale dimensione è l'ideale per effettuare la rimozione di particelle (fini e grezze) di olio e di solidi.

La rimozione e la spremitura del fango galleggiante tramite il dispositivo di de-watering/ skimming (disidratazione/scrematura) possono essere facilmente messe a punto per mezzo della regolazione di livello. Vengono fornite luci di stramazzo regolabili in modo da mantenere il livello nell'unità di flottazione nella posizione ottimale.

La configurazione del dispositivo di skimming è determinata dal tipo di fango, per adattare le prestazioni del processo e per ottimizzare l'essiccazione del fango rimosso. Il fango pesante viene rimosso dal cono all'estremità inferiore del compartimento di separazione. Vengono installate delle valvole automatiche di drenaggio, a seconda dell'applicazione. 

Tali valvole sono a tempo e operano mediante collegamento ad un sistema di alimentazione pneumatico. L'unità viene fornita completa di un sistema di aerazione/ricircolo e scatola di controllo dell'immissione d'aria. Un misuratore di flusso d'aria viene installato nella scatola di controllo immissione aria allo scopo di regolare la fornitura d'aria.

FOTOGRAFIE di un impianto pilota

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Aggiornato il: 13 febbraio 2004