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La promozione di tecniche per lo sviluppo sostenibile in Emilia-Romagna
a cura di
Schede descrittive delle opzioni di miglioramento
Distruzione dei fanghi biologici attraverso utilizzo di ozono
Descrizione
Negli ultimi anni, numerosi progressi si sono avuti nella gestione dei fanghi biologici, tuttavia,
attualmente, i costi per il trattamento dei fanghi rappresentano ancora una voce economica
particolarmente rilevante nell’ambito della gestione delle acque reflue, raggiungendo in taluni
casi il 50%, e anche più dei costi totali di trattamento delle acque.
Relativamente allo smaltimento finale dei fanghi, le soluzioni attualmente praticate
(principalmente il confinamento in discarica controllata, incenerimento in impianti di
termodistruzione per rifiuti o ancora l’impiego in agricoltura1) devono rispettare limiti restrittivi
imposti dalla normativa vigente in materia, richiedendo costi elevati. Un utile contributo in
questo senso può essere dato dall’applicazione di quelle strategie che consentano la riduzione
della produzione di fango, alcune delle quali già utilizzate con successo in applicazioni
impiantistiche reali.
Diverse esperienze sono state effettuate, principalmente in scala pilota o di laboratorio,
sull’impiego dell’ozono per la parziale ossidazione del fango biologico prelevato dalla corrente
di ricircolo dal sedimentatore secondario o direttamente dalla vasca di ossidazione della linea
acque o anche della linea fanghi.
L’effetto dell’ozono sulla biomassa è, in primo luogo, uno stress chimico a livello cellulare che
porta alla lisi dei batteri più deboli o già parzialmente danneggiati a formare substrato organico
per gli organismi più forti o di classe superiore. Inoltre, i batteri danneggiati hanno la necessità
di rigenerare le proprie strutture cellulari funzionali, l’energia necessaria per tale ricostruzione
è attinta dall'ossidazione delle materie organiche con conseguente diminuzione di quella
disponibile per la duplicazione. Tale stress chimico si esplica più intensamente nei riguardi di
alcune popolazioni batteriche a struttura maggiormente ramificata (filamentosi). La selezione
di colonie batteriche a struttura più compatta (fiocco), migliora lo SVI (Sludge Volume Index),
quindi la sedimentabilità, e la disidratabilità dei fanghi residui prodotti.
Una parte dei fanghi di supero o di ricircolo viene sottoposta ad un breve ma intenso
trattamento ad ozono, l’attività depurativa biologica non viene intaccata nel suo complesso, da
questo processo, poiché esso ha il preciso scopo di rimuovere la frazione più debole (batteri
più deboli) dei fanghi biologici, favorendo tra l’altro la sopravvivenza dei “predatori” (protozoi metazoi), e rendere quindi più efficiente la frazione realmente attiva nella rimozione degli
inquinanti.
Vantaggi ambientali
L’applicazione di tale tecnologia ha consentito di ridurre la produzione di fango biologico in
percentuali significative (dal 30 al 70% in media), variabili in relazione alla condizioni operative
dell’impianto ed al dosaggio di ozono. Al contempo, sono stati riscontrati apprezzabili
miglioramenti nelle caratteristiche di sedimentabilità del fango, con particolare riferimento alla
riduzione del problema del bulking filamentoso e delle schiume biologiche.
Pertanto, l’uso mirato della tecnologia a ozono per la degradazione chimico-biologica del fango
secondario comporta i seguenti benefici:
1. riduzione delle quantità di fango da smaltire;
2. migliore caratteristiche drenanti;
3. riduzione dei costi dei chemicals;
4. eliminazione dei batteri filamentosi;
5. migliore sedimentabilità.
Campo d’applicazione
Impianti di depurazione biologica a fanghi attivi.
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Altra possibilità è la degradazione anaerobica finalizzata alla produzione di biogas.
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