L'impianto di depurazione di Merone

L’impianto di depurazione di Merone riceve i reflui urbani (domestici e industriali) di 38 comuni. La popolazione equivalente complessivamente servita è di circa 120.000 A.E. di cui circa il 85% civile e il restante 15% industriale. L’impianto tratta annualmente oltre 15 milioni di metri cubi di liquame provenienti da un’area di 140 km2.
Il bacino servito dall’ASIL comprende i comuni associati di Albavilla, Alserio, Anzano del Parco, Asso, Barni, Barzago, Caglio, Canzo, Caslino d’Erba, Castello Brianza, Castelmarte, Costamasnaga, Dolzago, Ello, Erba, Eupilio, Galbiate, Garbagnate Monastero, Lasnigo, Longone al Segrino, Magreglio, Merone, Molteno, Monguzzo, Oggiono, Pontelambro, Proserpio, Rezzago, Rogeno, Rovagnate, Sirone, Sirtori, Sormano, Valbrona, e parzialmente anche i comuni convenzionati di: Alzate, Orsenigo, Lurago d’Erba e Lambrugo.
I reflui prodotti sono convogliati all’impianto di depurazione da una rete di collettori intercomunali che si estende per circa 76 km. Lungo la rete sono ubicate tre stazioni di sollevamento che consentono di immettere nelle aste principali le acque raccolte a quota più bassa; esse sono situate ad Alserio, Erba e Valbrona.
Alcuni limiti di accettabilità dello scarico delle utenze industriali per l’allacciamento al collettore fognario sono stati modificati rispetto ai valori riportati nella Tabella 3 della legge 152/06, come specificato di seguito.
Parametri Limiti ASILLimiti nazionali
(Tab.3 All.5 D.Lgs.152/06)
Temperatura 40 °C-
pH 5,5-10 5,5-9,5
Solidi sedimentabili 5 mL/L-
Solidi sospesi totali350 mg/L200 mg/L
Azoto ammonicale
(come NH4)
- 30 mg/L
Azoto nitrico- 30 mg/L
Azoto totale
(escluso azoto nitroso)
60 mg/L-
Tensioattivi 30 mg/L4 mg/L
COD1000 mg/L 500 mg/L
BOD5500 mg/L 250 mg/L
Cloruri 2000 mg/L 1200 mg/L
Grassi e olii
vegetali e animali
80 mg/L 40 mg/L

LINEA TRATTAMENTO ACQUE

Sollevamento

368_98442Le acque reflue urbane vengono sollevate per mezzo di pompe sommergibili. Possono così attraversare in successione, per caduta naturale, tutte le successive sezioni di trattamento dell’impianto.

LINEA TRATTAMENTO FANGHI

Preispessimento

368_66298Il fango di supero asportato dai decantatori secondari e i fanghi primari, vengono inviati in un manufatto circolare chiuso dove si riduce ulteriormente il loro volume separando l’acqua in essi contenuta, ispessendoli sino ad ottenere una concentrazione di sostanza secca di circa 30 g/litro.

Grigliatura fine

368_74013La grigliatura fine serve a trattenere le particelle sospese aventi dimensioni superiori a 4 ÷ 6 millimetri. Il materiale trattenuto viene inviato ad un compattatore per mezzo di un nastro trasportatore e quindi raccolto in contenitori per essere conferito in discarica controllata

Dissabbiatura-disoleatura

368_9668Il liquame passa poi in un bacino dove le sabbie fini trasportate dalle acque reflue si depositano sul fondo per gravità. La separazione fisica delle sabbie avviene in una vasca rettangolare; nella medesima vasca si insuffla aria che, oltre a favorire i processi di separazione delle sabbie e degli olii, consente di ridurre la setticità del liquame in ingresso ed evitare fenomeni di anaerobiosi. Gli oli si raccolgono sulla superficie di un bacino di calma, posto lateralmente al dissabbiatore. Le sabbie (che potrebbero arrecare danni quali intasamenti e corrosione nelle successive fasi di trattamento), vengono estratte dal fondo del bacino di dissabbiatura con speciali pompe e stoccate in grandi contenitori per essere poi conferite a discarica.

Sedimentazione primaria

368_44296Il liquame è poi convogliato in grandi bacini circolari dove, per gravità, una parte dei materiali in sospensione sedimenta. Avviene cioè il fenomeno della chiarificazione: parte del materiale organico ed inorganico (il fango primario), in circa 2 ore di permanenza nel bacino, deposita sul fondo della vasca; ponti girevoli con raschiatori di fondo provvedono a raccogliere i fanghi nel centro delle vasche per il loro invio all’apposita linea di trattamento, mentre il liquame, chiarificato, fuoriesce da apposite canalette e si avvia al trattamento secondario.In questo modo nei trattamenti anzidetti il liquame perde prima i materiali di grosse dimensioni (grigliatura), poi le sabbie e gli oli (dissabbiatura disoleatura) e quindi il materiale organico sedimentabile (sedimentazione primaria).  Il liquame parzialmente depurato (cioè solo chiarificato) presenta ancora inquinanti disciolti e parte di quelli sospesi. Entra quindi nel cuore dell’impianto di depurazione dove subisce il trattamento biologico a fanghi attivi.

Trattamenti biologici

Con i trattamenti biologici s’intende eliminare dalle acque reflue urbane, affluenti all’impianto di depurazione, le sostanze organiche ed inorganiche che possono essere assimilate in via aerobica e/o anaerobica da parte dei  batteri e dei microrganismi che fanno parte dell’ecosistema.Nel trattamento biologico dove viene favorita la crescita e la riproduzione batterica si distinguono le seguenti fasi:

Denitrificazione

368_7434la denitrificazione viene ridotta la quantità dei nitrati presenti nel liquame trattato, che verrà successivamente avviato allo scarico. La denitrificazione è il processo biologico di riduzione dei nitrati per mezzo di batteri denitrificanti presenti in ambiente anossico. I microrganismi denitrificanti metabolizzano la sostanza organica utilizzando come fonte di ossigeno l’ossigeno dei nitrati e riducendo quest’ultimi ad azoto.La reazione avviene in vasche di opportune dimensione dove vengono posti in contatto i fanghi di ricircolo,contenenti i batteri denitrificanti, il liquame proveniente dal processo di ossidazione – nitrificazione,contenente i nitrati, e le acque reflue in ingresso che contengono il carbonio organico biodegradabile.

Ossidazione - Nitrificazione

368_74778L’ossidazione è il processo biologico di metabolizzazione delle sostanze organiche e di ossidazione dell’ammoniaca, per mezzo di batteri aerobi e nitrificanti. Con delle spazzole rotanti (i rotori mammut) viene fornito l’ossigeno necessario ai microrganismi comunemente chiamati “fango biologico”, per il loro metabolismo. La reazione avviene in vasche di opportune dimensioni dove il fango biologico viene mantenuto in concentrazione di circa 3 ÷ 5 grammi per litro. Il processo di ossidazione-nitrificazione determina una crescita batterica che deve essere controllata asportando il fango prodotto in eccesso.

Decantazione - ricircolo fanghi

368_11142La decantazione (sedimentazione secondaria) è la fase di separazione fisica del fango biologico, prodotto nel trattamento di ossidazione, dall’acqua depurata che lo contiene. La decantazione viene effettuata in vasche circolari munite di sistema raschia fanghi. Il fango depositatosi sul fondo del decantatore viene inviato in parte nelle vasche di trattamento biologico allo scopo di mantenervi la concentrazione ottimale di microrganismi, ed in parte (fango di supero) a monte dei sedimentatori primari, prima di essere inviato, insieme ai fanghi primari, alla linea di trattamento fanghi.

Clorazione

368_18202La clorazione, quando necessario, si effettua con ipoclorito di sodio, che ha un effetto battericida sulle sostanze organiche residue presenti nell’acqua trattata.

Scarico finale

368_10446L’acqua così trattata viene avviata allo scarico finale nel fiume Lambro. L’acqua trattata viene costantemente monitorata prelevando campioni da sottoporre ad analisi chimica mediante apposita apparecchiatura automatica.

Digestione anaerobica

368_37583Dopo il preispessimento, i fanghi vengono inviati in un grande serbatoio privo d’aria chiamato digestore anaerobico.In esso i microrganismi anaerobici demoliscono le sostanze organiche e producono sostanze minerali e gas biologico contenente buona parte di gas metano (usato come combustibile nella caldaia dell’essiccatore). I fanghi, dopo circa 15 giorni di permanenza nel digestore, sono mineralizzati e pronti per i trattamenti successivi.

Postispessimento

368_61719Il fango proveniente dal digestore (con concentrazione di sostanza secca di circa 20 g/litro) viene inviato in un manufatto circolare, dove se ne riduce ulteriormente il volume separando l’acqua in esso contenuta sino ad ottenere una concentrazione di sostanza secca di circa 30-40 g/litro.

Disidratazione meccanica

Hewlett-PackardI fanghi provenienti dal postispessimento vengono ulteriormente ridotti di volume mediante disidratazione meccanica con un “idroestrattore centrifugo”. Il fango così disidratato contiene ancora un grado di umidità pari al 75 %, ovvero un tenore di sostanza secca del 25%.

Essiccamento termico

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Dopo la disidratazione il fango viene essiccato. L’impianto di essiccamento, realizzato per far fronte alla nuova legislazione sui rifiuti e contenere i costi di gestione legati allo smaltimento, è in grado di ridurre il volume di fanghi da smaltire aumentan­do la concentrazione di sostanza secca fino al 90%. Esso è costituito da un turbo essiccatore rotante ad olio diatermico riscaldato con il biogas prodotto dai digestori anaerobici, oppure con gas metano di rete. Il fango così essiccato viene caricato in silos ed avviato alla termovalorizzazione nel vicino cementificio.

Congenerazione

368_50937Al fine di ottimizzare i consumi di energia elettrica è stato installato un cogeneratore costituito da un motore alimentato con gas metano di rete, accoppiato con un alternatore. L’energia elettrica prodotta (circa 750 KWh) è in grado di alimentare le utenze dell’impianto con un’eccedenza che viene venduta al GSE (Gestore dei Servizi Elettrici) per la distribuzione in rete. Il calore sviluppato dal motore viene usato per il riscaldamento dei digestori anaerobici e per il riscaldamento invernale della palazzina uffici e del laboratorio chimico.

Linea Biogas

Il gas biologico prodotto (composto per il 70% circa da metano e per il 30% da anidride carboni­ca) passa attraverso dei filtri a ghiaia. Successivamente viene in parte ricircolato all’in­terno dei digestori per garantire la completa miscelazione del fango, in parte stoccato nel gasometro ed utilizzato come combustibile per l’essiccamento dei fanghi. All’occorrenza il biogas può essere utilizzato anche per il riscaldamento dei digestori

Controlli analitici

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Il processo di depurazione è costantemente sorvegliato sia mediante controlli analitici sia con un monitoraggio delle apparecchiature che intervengono nelle diverse fasi di trattamento.Il laboratorio interno di cui l’impianto è dotato consente di effettuare analisi giornaliere sulle acque reflue in ingresso, nelle fasi di trattamento intermedie e sulle acque trattate e inviate allo scarico. Vengono inoltre controllati i parametri chimici allo scarico delle utenze industriali.

Controllo del processo

368_27035Il controllo del processo viene attuato in automatico nelle varie fasi di trattamento mediante supervisori PLC che effettuano un monitoraggio continuo delle apparecchiature. I PLC sono collegati con un server di rete centrale il quale elabora i dati pervenuti e in funzione dei parametri di controllo impostati, ne verifica la rispondenza inviando, se del caso, segnalazione di allarme. Le segnalazioni di allarme sono inviate al personale in servizio per il loro intervento 24h su 24h