ITBS20070059A1 - Impianto e processo per il trattamento di acque reflue - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
del BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:
"IMPIANTO E PROCESSO PER IL TRATTAMENTO
DI ACQUE REFLUE"
Campo dell'Invenzione
La presente invenzione è diretta a un impianto e un processo per un trattamento di acque reflue, in particolare di liquidi provenienti da impianti per il trattamento biologico di liquami, biomasse, scarti organici e simili del settore zootecnico e agricolo.
Stato della Tecnica
Nel settore qui considerato, già sono state proposte ed impiegate tecnologie finalizzate sia allo sfruttamento agroenergetico sia al trattamento di effluenti e scarti da allevamenti zootecnici. Si tratta in genere di un trattamento biologico ovvero una "digestione" in condizioni anaerobiche di tali materiali con produzione: di biogas utilizzabile poi per la produzione di energia elettrica ed energia termica; di fanghi utilizzabili nella fertilizzazione di suoli agricoli; e di acque azotate utilizzabili nella fertirrigazione.
Scopi e sommario dell'invenzione
Scopo della presente Invenzione è invece di proporre un impianto integrativo che si possa associare proficuamente ai suddetti impianti di trattamento biologico di liquami, biomasse, ecc. del settore zootecnico e agricolo per effettuare un'ulteriore depurazione del liquido effluente da tale processo di digestione attraverso un effettivo abbattimento del contenuto di azoto agricolo fino ad ottenere acque depurate rientranti nei valori della Tabella" A" e quindi nelle condizioni di poter essere immesse anche in un corpo idrico superficiale.
Un altro scopo dell'invenzione è di proporre un impianto per l'impiego succitato particolarmente semplice ed efficiente e che può essere contenuto e racchiuso vantaggiosamente in un contenitore o carcassa, dunque in condizioni protette e di comoda installazione.
Detti scopi sono raggiunti con un impianto comprendente un primo stadio di ultrafiltrazione secondo la rivendicazione 1 e, ove necessario, un secondo stadio di osmosi inversa secondo la rivendicazione 2.
Breve descrizione dei disegni
Maggiori dettagli dell'invenzione risulteranno comunque più evidenti dal seguito della descrizione fatta con riferimento all'allegato schema a blocchi dell'impianto di depurazione qui proposto.
Descrizione dettagliata dell'invenzione
L'impianto comprende dunque un primo stadio A per un trattamento dell'acqua da depurare proveniente da un digestore biologico secondo la freccia 10, e un secondo stadio B per un eventuale trattamento aggiuntivo delle acque effluenti dal primo stadio.
Il primo stadio di trattamento A include un modulo di permeazione destinato a separare, trattenendole, le sostanze dissolte nell'acqua da trattare. In questo modulo, l'acqua in uscita da un separatore 11 o da una centrifuga, che fa parte dell'impianto di trattamento biologico a monte, viene trasferita mediante una prima pompa 12 e attraverso un filtro grossolano autopulente 13, per esempio con un grado di filtrazione da 300 micron, e un sistema di controllo del PH 14, in un serbatoio 15. Poi, una seconda pompa 16 preleva il liquido dal serbatoio 15 e lo pressurizza prima in un prefiltro 17 e successivamente attraverso una sezione ad ultrafiltrazione 18, utilizzante membrane tubolari, per esempio, con una porosità di 150kDa.
Da una parte, il concentrato che si va a formare nel serbatoio 15 può essere prelevato mediante un'ulteriore pompa 19 e inviato a un serbatoio 20. D'altra parte, dalla sezione ad ultrafiltrazione 18 fuoriescono due flussi di liquido.
- Un flusso di permeato P, vale a dire acqua limpida, che viene normalmente inviato allo scarico. Questo permeato può appartenere alla "Tabella A" oppure alla "Tabella C" a seconda dell'alimentazione e della qualità del trattamento biologico a monte,
-Un flusso di concentrato C contenente parti solide, che può essere riportato nel serbatoio 15 in testa al modulo di ultrafiltrazione.
Lo stadio A, potrà altresì essere equipaggiato, ancorché non rappresentati, di strumenti, quali manometri, pressostati, flussometri e di quadro elettrico con PLC in grado di gestire e monitorare l'operatività dell'impianto. Inoltre, potrà essere equipaggiato con un circuito di raffreddamento con scambiatore di calore per mantenere costante la temperatura del fluido all'interno della membrana ad ultrafiltrazione utilizzata nel modulo di permeazione.
Se e quando il flusso di permeato P, ovvero l'acqua, in uscita dal primo stadio di trattamento A dovesse avere dei valori differenti da quelli di riferimento contemplati per l'acqua rientrante nella Tabella A, è previsto un ulteriore trattamento dello stesso permeato nel secondo stadio B dell'impianto, e ciò in modo che l'acqua che esce dall'impianto appartenga comunque alla Tabella A. Questo secondo stadio include essenzialmente:
- un serbatoio 21 di raccolta del permeato proveniente dal primo stadio A;
- una pompa 22 destinata a prelevare il permeato da detto serbatoio per inviarlo ad
- una sezione a filtrazione spinta 23 composta da un filtro multicartucce, per esempio con un grado di filtrazione di 1 micron, per un pretrattamento di sicurezza dell'acqua al fine di rimuovere eventuali particelle solide ancora presenti;
- una sezione di dosaggio 24 con un apporto di prodotti nella quale l'acqua in uscita dalla sezione di pretrattamento 23 viene addizionata di prodotti chimici per stabilizzarne il PH e per l'eventuale salificazione dell'ammoniaca, ove presente:
- una sezione di pressurizzazione includente per esempio una pompa multistadio verticale 25;
- una sezione di permeazione 26 includente una serie di membrane in poliammide, nella quale l'acqua addizionata di prodotti chimici e pressurizzata viene sottoposta ad un processo ad osmosi inversa per una separazione in alta pressione di qualsiasi soluto in essa presente;
-una sezione di lavaggio manuale o automatico delle membrane, non rappresentata.
Dal processo ad osmosi inversa fuoriusciranno allora:
- un flusso di permeato, ovvero acqua depurata D,; e
- un flusso di acqua concentrata Q
L'acqua depurata D può essere raccolta in un serbatoio 27 attraverso un flussometro 28 di controllo della portata e/o scaricata liberamente e/o utilizzata per esempio nell'irrigazione, sistemi di lavaggio e simili.
Il flusso d'acqua concentrata Q, che può consistere in un 10% circa dell'acqua alimentata al secondo stadio B che potrà essere inviata al serbatoio 21 oppure smaltita o evaporata per recuperarne il soluto.
Anche il secondo stadio di trattamento B sarà provvisto di un quadro di comando idraulico includente manometri, pressostati, regolatori di pressione, indicatori di portata e flussometri, secondo necessità, e un quadro di comando elettrico per controllare e gestire le funzioni operative deirimpianto.
Tutti i componenti sia del primo sia del secondo stadio di trattamento sono assemblati in una struttura o contenitore appropriato per una loro protezione verso l'esterno.
Claims (6)
- RIVENDICAZIONI 1. Impianto per un trattamento di acque reflue, in particolare di liquidi provenienti da impianti per il trattamento biologico di liquami, biomasse, scarti organici e simili del settore zootecnico e agricolo, caratterizzato da almeno uno stadio di trattamento includente un modulo di permeazione destinato a separare le sostanze dissolte nell'acqua in uscita da un trattamento biologico a monte e una sezione di ultrafiltrazione in condizioni di pressurizzazione con produzione in uscita di un flusso di permeato sottoforma di acqua limpida e di un flusso di concentrato contenente parti solide da riportare in circolo in detto primo stadio.
- 2. Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato inoltre da un secondo stadio di trattamento includente una sezione di filtrazione del flusso di permeato proveniente dal primo stadio, una sezione di dosaggio di prodotti chimici per una stabilizzazione del PH del liquido, una sezione di pressurizzazione seguita da una sezione di permeazione ad osmosi inversa per una separazione in alta pressione di ogni soluto presente nel liquido con una produzione in uscita di un flusso di permeato nella forma di acqua depurata, e di un flusso di acqua concentrata che può essere riportata in circolo in detto secondo stadio.
- 3. Impianto per un trattamento di acque reflue, in particolare di liquidi provenienti da impianti per il trattamento biologico di liquami, biomasse, scarti organici e simili del settore zootecnico e agricolo, caratterizzato da un primo stadio di trattamento includente un modulo di permeazione destinato a separare le sostanze dissolte nell'acqua in uscita da un trattamento biologico a monte e una sezione di ultrafiltrazione in condizioni di pressurizzazione con produzione in uscita di un flusso di permeato sottoforma di acqua limpida e di un flusso di concentrato contenente parti solide da riportare in circolo in detto primo stadio, e da un secondo stadio di trattamento includente una sezione di filtrazione del flusso di permeato proveniente dal primo stadio, una sezione di dosaggio di prodotti chimici per una stabilizzazione del PH del liquido e la salificazione dell'eventuale ammoniaca, una sezione di pressurizzazione seguita da una sezione di permeazione ad osmosi inversa per una separazione in alta pressione di ogni soluto presente nel liquido con la produzione in uscita di un flusso di permeato nella forma di acqua depurata, e di un flusso di acqua concentrata che può essere riportata in circolo in detto secondo stadio.
- 4. Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre delle pompe e degli strumenti per il controllo del flusso del fluido di alimentazione e in circolazione in ogni stadio di trattamento sotto il controllo di un PLC di gestione.
- 5. Processo per un trattamento di acque reflue, in particolare di liquidi provenienti da impianti per il trattamento biologico di liquami, biomasse, scarti organici e simili del settore zootecnico e agricolo, comprendente le fasi: di mandata del liquido in uscita da un impianto di trattamento biologico a monte in un modulo di permeazione per separare le sostanze in esso dissolte, di mandata poi del liquido da detto modulo di permeazione in un modulo di ultrafiltrazione in condizioni di pressurizzazione per produrre in uscita di un flusso di permeato sottoforma di acqua limpida e di un flusso di concentrato contenente parti solide, ed eventualmente di mandata del permeato proveniente dal modulo di ultrafiltrazione in una susseguente sezione di filtrazione, poi, in una sezione di dosaggio di prodotti chimici per una stabilizzazione del PH del liquido, e una sezione di pressurizzazione seguita da una sezione di permeazione ad osmosi inversa per una separazione in alta pressione di ogni soluto presente nel liquido per una produzione in uscita di un flusso di permeato nella forma di acqua depurata, e di un flusso di acqua concentrata che può essere riportata in circolo o evacuata.
- 6. Impianto e processo per il trattamento di acque reflue, come sostanzialmente sopra descritto, illustrato e rivendicato per gli scopi specificati.
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