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Le acque reflue industriali sono costituite da acque usate provenienti da una serie di processi produttivi e industriali, tra cui quelli dell'industria alimentare e delle bevande, della produzione tessile e calzaturiera, della produzione elettronica e di settori più intensivi come quello minerario, dell'estrazione di petrolio e gas e della produzione chimica. Quest'acqua è parte integrante dei processi di produzione e pulizia di tali industrie. Una volta utilizzata, l'acqua viene classificata come acqua reflua.
Numerose industrie sono responsabili della produzione di acque reflue industriali. È fondamentale trattare queste acque prima che vengano rilasciate nell'ambiente.
Le normative e gli standard ambientali impongono di rimuovere dalle acque reflue gli inquinanti, ovvero sia gli organismi viventi che le sostanze non viventi come metalli e particelle solide. Questo processo di purificazione è essenziale per garantire la restituzione sicura dell'acqua ai corpi idrici naturali o al terreno, oppure il riutilizzo all'interno dei processi industriali stessi.
Un impianto di trattamento delle acque reflue industriali (IWTP) è una struttura progettata per trattare e gestire le acque reflue generate dai processi industriali. I processi industriali possono produrre un'ampia varietà di inquinanti e contaminanti, tra cui sostanze chimiche, metalli pesanti, composti organici e solidi sospesi. L'obiettivo principale di un impianto IWTP è rimuovere o ridurre questi contaminanti dalle acque reflue per soddisfare le normative ambientali e garantire che le acque reflue industriali trattate possano essere scaricate o riutilizzate in modo sicuro.
Componenti chiave e processi di trattamento delle acque tipicamente presenti in un impianto industriale:
In molti casi, le acque reflue in entrata vengono sottoposte a una fase di pre-trattamento. Questa fase prevede la rimozione di solidi di grandi dimensioni, detriti e materiali che potrebbero danneggiare o intasare le apparecchiature a valle. Ciò può includere anche la regolazione del pH per rendere l'acqua adatta a ulteriori processi di trattamento.
Il trattamento primario prevede la separazione fisica di solidi e liquidi. Per farlo spesso si ricorre a vasche di decantazione (chiarificatori) in cui la gravità consente ai solidi più pesanti di depositarsi sul fondo, formando i fanghi, mentre l'acqua più pulita viene rimossa dall'alto. In questa fase, uno dei processi principali è la filtrazione.
Il trattamento secondario è progettato per rimuovere i solidi disciolti e sospesi, nonché la materia organica e biologica. I metodi di trattamento secondario più comuni includono processi a fanghi attivi, filtri a goccia e reattori batch sequenziali. Questi metodi utilizzano microrganismi per scomporre i contaminanti organici presenti nell'acqua. In questa fase, uno dei processi principali è l'aerazione, definita anche processo biologico.
Il trattamento con reattore a biomassa adesa a letto mobile (MBBR) e quello a fanghi granulari sono processi biologici avanzati che offrono vantaggi in termini di efficienza di trattamento, flessibilità e ingombro ridotto.
Sono comunemente impiegati nel processo di aerazione moderno in sistemi di trattamento delle acque reflue per soddisfare i severi standard di scarico e le normative ambientali.
Il trattamento terziario è un'ulteriore fase di pulizia dell'effluente per rimuovere i contaminanti rimanenti. Può includere un'ulteriore filtrazione, un trattamento chimico (ad esempio, utilizzando il cloro o la disinfezione UV) e la rimozione dei nutrienti (ad esempio, azoto e fosforo).
Alcuni flussi di acque reflue industriali possono richiedere un trattamento più avanzato, ad esempio la filtrazione a membrana, l'osmosi inversa o processi di ossidazione avanzati, a seconda dei contaminanti specifici presenti.
La ricompressione meccanica del vapore (MVR) è un metodo utilizzato nei processi di trattamento delle acque reflue per concentrare i rifiuti liquidi, in genere facendo evaporare l'acqua dalla soluzione. Il principio chiave del metodo MVR prevede l'uso di energia meccanica per ricompattare il vapore a bassa pressione generato durante il processo.
Il portafoglio di soffianti Robuschi può essere utilizzato nelle fasi di ultrafiltrazione e recupero del controlavaggio in un sistema a osmosi inversa (trattamento avanzato)
I fanghi generati durante il processo di trattamento vengono solitamente ispessiti e disidratati. I fanghi risultanti possono essere inceneriti, smaltiti in discarica o, talvolta, trattati ulteriormente per un riutilizzo vantaggioso.
Una volta che le acque reflue sono state sottoposte al trattamento necessario, l'acqua pulita (effluente) può essere scaricata in sicurezza nei corpi idrici (se soddisfa i requisiti normativi) o potenzialmente riutilizzata all'interno del processo industriale per conservare le risorse idriche.
In genere, gli impianti di trattamento delle acque reflue industriali dispongono di sofisticati sistemi di monitoraggio e controllo per garantire che i processi di trattamento funzionino in modo efficiente e soddisfino gli standard normativi.
La conformità alle normative ambientali locali, statali e federali è un aspetto critico del trattamento delle acque reflue industriali. Gli impianti devono campionare e testare regolarmente i propri effluenti per dimostrare la conformità ai limiti di scarico.
Gli impianti di trattamento delle acque reflue industriali variano notevolmente in termini di dimensioni, complessità e processi specifici utilizzati, a seconda del settore e della natura dei contaminanti presenti nelle acque reflue.
La progettazione e il funzionamento di tali impianti devono essere adattati alle esigenze e alle sfide univoche dei processi industriali coinvolti, garantendo il rispetto delle normative ambientali per proteggere la salute umana e l'ambiente.