ITVE20130018A1

ITVE20130018A1 - Procedimento di abbattimento dell'arsenico in acque e impianto per attuare il procedimento.-

Info

Publication number: ITVE20130018A1
Application number: IT000018A
Authority: IT
Original assignee: Gruppo Zilio S P A
Priority date: 2013-04-18
Filing date: 2013-04-18
Publication date: 2014-10-19

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione avente per titolo:

" Procedimento di abbattimento dell’arsenico in acque e impianto per attuare il procedimento "

La presente invenzione concerne un procedimento di abbattimento dell’arsenico in acque ed un impianto per attuare il procedimento.

Scopo dell’invenzione è di realizzare un impianto di abbattimento dell’arsenico che presenti una forma modulare e che possa essere utilizzato in differenti conformazioni.

Altro scopo dell’invenzione è di realizzare un impianto che possa essere costruito in officina e successivamente portato nel cantiere.

Tali scopi sono raggiunti secondo l'invenzione con un procedimento per l’abbattimento dell’arsenico in acque come descritto nella rivendicazione 1.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in una sua preferita forma di pratica realizzazione riportata a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alla allegata tavola di disegni raffigurante in vista schematica un impianto per l’abbattimento dell’arsenico secondo l’invenzione.

Come si vede dalle figure l’impianto per l’abbattimento dell’arsenico secondo l’invenzione comprende sostanzialmente due filtri 2, 4 costituiti da un serbatoio cilindrico con bombatura inferiore e superiore e provvisto di una piastra 6 interessata da una pluralità di fori ciascuno del quali monta un ugello con feritoie sottili tale da impedire il passaggio del materiale filtrante. Al di sopra della piastra 6 sono disposti tre strati di sabbia rispettivamente 8, 8’, 8’’ di differente granulometria aventi la funzione di trattenere sia eventuali impurezze che il materiale filtrante. Al di sopra dello strato superiore di sabbia 8’’ è disposto il materiale filtrante 10 sotto forma di akaganeite.

L’impianto comprende altresì una serie di condotti di adduzione, di serbatoi di contenimento di agenti ossidanti, agenti acidificanti, pompe, valvole dosatrici, valvole di intercettazione e altra strumentazione che verrà richiamata nel seguito della descrizione di funzionamento.

L’acqua grezza da trattare che scorre nel condotto 12, qualora non presenti un valore di pH acido, viene acidificata mediante iniezione di CO2contenuta in un serbatoio 14 in pressione e miscelata in un miscelatore statico 13.

Il dosaggio di tale CO2è controllato da un pHmetro 16 in modo che l’alimentazione della CO2venga interrotta al raggiungimento di un prefissato valore di pH. Dal momento che l’arsenico è presente in acqua sottoforma di arseniti o di arsenati, e questi ultimi risultano assorbiti in modo più efficace rispetto agli arseniti, è previsto un punto 18 di iniezione, per l’ossidazione ad arsenati, di ipoclorito di sodio stoccato in un serbatoio 20 e dosato per mezzo di una pompa 22.

L’aggiunta di ipoclorito di sodio svolge anche la funzione di disinfettare l’acqua e la massa filtrante.

L’acqua in uscita dal punto di iniezione 18 viene inviata all’interno dei filtri 2 e/o 4 dall’alto, attraversando dapprima il materiale filtrante 10 e successivamente gli strati di sabbia 8’’, 8’ e 8 fino a passare attraverso le feritoie della piastra 6 per essere scaricata all’esterno e da qui, tramite i condotti 24 collegarsi al collettore 26 di scarico dell’acqua.

Poiché con l’andar del tempo possono crearsi percorsi preferenziali all’interno del materiale filtrante 10 con conseguente diminuzione della resa di filtrazione e poiché l’akaganeite può in parte disgregarsi dando luogo ad una frazione molto sottile che finisce per attraversare gli strati di sabbia 8, 8’, 8’’, è preferibile lavare periodicamente i filtri in controcorrente e riclassificare il letto filtrante. Questo viene ottenuto per mezzo di acqua proveniente da un condotto 28 inviata all’interno dei serbatoi 2 e 4 dal basso tramite una pompa di contro lavaggio 30 in modo da ottenere una buona movimentazione della massa e portare verso l’alto, fino allo scarico attraverso le valvole 46 e 48, la frazione sottile del materiale. Dal momento che l’efficienza del materiale filtrante è inizialmente molto elevata, capita che la concentrazione di arsenico in uscita sia molto più bassa di quanto richiesto dalle normative. Per questo, allo scopo di evitare sprechi di inutili filtraggi di grandi quantità di acqua, è prevista una valvola 32 di bypass parziale regolando la cui luce è possibile miscelare parte dell’acqua grezza che non ha attraversato l’impianto ma è passata nel condotto 66, e quindi presenta un’elevata concentrazione di arsenico, con la frazione di acqua passata attraverso uno od entrambi dei filtri 2 e 4. Il grado di apertura della valvola 32 viene scelto in modo tale che la miscela finale delle due acque abbia il desiderato contenuto di arsenico, preferibilmente < 10 µg/l.

Questa valvola 32, così come tutte quante le valvole descritte nell’esempio, sono controllate da un PLC accessibile anche da remoto e quindi telecontrollabile.

La costruzione idraulica è tale che l’impianto può lavorare in diverse modalità a seconda delle esigenze e con riferimento allo schema allegato si può vedere che le diverse modalità sono:

- filtrazione in serie attraverso filtri 2 – 4,

- filtrazione in serie attraverso filtri 4 – 2,

- filtrazione in parallelo attraverso filtri 2 e 4,

- filtrazione solo attraverso filtro 2,

- filtrazione solo attraverso filtro 4,

- filtrazione filtro 2 e lavaggio filtro 4,

- filtrazione filtro 4 e lavaggio filtro 2.

La seguente tabella indica quali valvole devono essere aperte e quali valvole devono essere chiuse per realizzare ciascuna di queste modalità.

Valvole

Fase 34 56 62 52 48 42 54 60 50 46 64 58 38 10 30 36 Filtrazione AB A A A C C A A C C C C A C A C A Filtrazione BA A A C C C A A A C C A C A C A C Filtrazione Parallela AB A A C C C A A C C C A A C A A C Filtrazione solo A A A C C C C C C C C A C C A C C Filtrazione solo B C C C C C A A C C C C A C C A C Filtrazione A, Lavaggio B A A C C C C C C A A A C C A C C Filtrazione B, Lavaggio A C C C A A A A C C C C A C C A C E’ da osservare infine che valvole, pompe, strumenti e reagenti possano essere ospitati all’interno di un container cosicché l’impianto può essere costruito in sede e poi trasportato in luogo suddiviso in due parti fondamentali: i filtri e tutti gli organi di manovra e regolazioni in un container.

La presente invenzione è stata illustrata e descritta in una sua preferita forma di pratica realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad essa in pratica apportarsi, senza peraltro uscire dall'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per l’abbattimento dell’arsenico in acque in cui: - si acidifica l’acqua grezza da trattare mediante iniezione di CO2, - si aggiunge ipoclorito di sodio in modo da realizzare l’ossidazione degli arseniti ad arsenati, - si invia l’acqua all’interno di almeno un filtro riempito di almeno uno strato di sabbia ed almeno uno strato di materiale filtrante, - si scarica l’acqua all’esterno, - si lava in contro corrente con acqua l’interno di detti filtri, caratterizzato dal fatto che si suddivide la portata dell'acqua da trattare in una frazione che passa attraverso detto filtro ed una frazione che by-passa questo filtro e che si unisce all'acqua in uscita dal filtro in proporzioni tali che la concentrazione di arsenico della miscela risultante sia minore di 10 µg/l.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che si impiega come materiale filtrante akaganeite.
3. Impianto per attuare il procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 2 caratterizzato dal fatto di comprendere: - almeno un filtro (2,4) per l’acqua da trattare, provvisto di condotto di scarico (26), - un condotto (12) di immissione dell’acqua da trattare al quale fanno capo un serbatoio (14) di iniezione di CO2, - un punto (18) di iniezione di ipoclorito di sodio nel condotto (12), - un condotto (24) di acqua di riclassificazione del materiale filtrante in ingresso dal fondo di almeno detto filtro, - un condotto di by-pass del filtro collegato a monte a detto condotto (12) e a valle al condotto di uscita dell'acqua dal filtro, - una pluralità di valvole, pompe controllate da un PLC.
4. Impianto secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che i filtri sono posti in serie.
5. Impianto secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che i filtri sono posti in parallelo.
6. Impianto secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che il materiale filtrante è costituito da akaganeite.