Viene risolto per sempre il problema degli scarichi industriali in quanto separando i materiali sedimentabili, tipo terra, sassi, metalli, materiali flottanti leggeri tipo olio, plastica, risulta, particolarmente efficace per acque molto inquinate.

L'impianto G.O.S.T. elimina del tutto la necessità di avere vasche interrate o esterne riducendo notevolmente i costi di installazione e gestione. Non ha bisogno di vasche primarie. La pompa di carico va installata direttamente sul fondo del pozzetto di raccolta. Tutti i materiali acqua o solidi fino ad una grandezza di 1,5 cm vengono by-passati nel polmone.

L'impianto G.O.S.T. visivamente si presenta con una forma compatta di un cubo o parallelepipedo con i lati lisci e incernierati alla struttura per un facile e costante controllo. All'interno del mobile, contenente l'impianto di depurazione, prendono posto: nel lato sinistro le pompe dosatrici con i relativi contenitori dei reagenti, nel lato posteriore le saracinesche per lo scarico dei fanghi e del fondo delle vasche, nel lato di destra abbiamo il quadro elettrico per il controllo ed i comandi per le varie funzioni dell'impianto e l'ingresso dell'energia elettrica.

Gli impianti di depurazione (filtrazione esclusa) si racchiudono in due grandi famiglie:

• trattamenti "biologici"

• trattamenti "chimico-fisici"

Gli impianti chimico-fisici G.O.S.T.

Negli impianti di depurazione chimico fisici i processi sono più costosi in confronto a quelli biologici, poichè, nell'ambito dei vari passaggi vengono coinvolti prodotti chimici che sono indispensabili per i processi di depurazione delle acque. In alcuni casi il processo chimico fisico di depurazione delle acque viene posto a monte della depurazione biologica.

L'impianto chimico fisico di depurazione delle acque sviluppato da G.O.S.T. parte dalla filosofia della risoluzione di una serie di problematiche tipiche della depurazione delle acque reflue.

Gli impianti di depurazione G.O.S.T. riducono i problemi di installazione non avendo bisogno di fosse interrate o trappole che, per come sono strutturate, aumentano i costi di gestione per la frequente necessità di pulizia. La gran parte degli inquinanti solidi, olii, grassi, vengono abbattuti da reagenti chimici. La gestione e manutenzione dell'impianto chimico fisico è semplice e può essere realizzata semplicemente dal personale delle pulizie. Nel caso di intasamenti, la pulizia e la rimozione degli stessi si esegue in poco tempo e senza particolari attrezzature. In qualunque caso di mal funzionamento, l’impianto si blocca in automatico segnalando l'evento con azione sonora e visiva. Semplici manovre su saracinesche opportunamente posizionate, permettono l'evacuazione di olio, terra, ghiaia, sfridi metallici, grasso, tensioattivi, sgrassanti, materiali solidi galleggianti o sedimentabili, garantendo il riavvio del ciclo di depurazione. Nell'impianto chimico-fisico G.O.S.T. è stato ridotto l'impiego di parti in movimento che, generalmente, riducono la durata e l'efficacia di depurazione: ciò è stato risolto non usando agitatori meccanici con cuscinetti e cinghie che nella fase dinamica rischiano di bloccarsi.

Impianto di depurazione chimico fisico

I consumi elettrici sono ridotti per l'utilizzo di sole due pompe con una potenza cadauna di 600W, che hanno funzionamento di 10 minuti per ogni ora di lavoro dell’impianto.

Non è necessaria la predisposizione di vasche di accumulo e dei relativi investimenti in quanto il refluo si accumula nella parte superiore dell’impianto denominata "polmone".

A seguito di continui perfezionamenti, realizzati nel tempo nei propri impianti chimico fisici, curando con attenzione le problematiche dei propri clienti, G.O.S.T. è oggi orgogliosa di proporre al mercato una famiglia di prodotti utilizzabili in tante tipologie di settori economici:

Impianto chimico fisico per  la depurazione delle acque reflue istallato nella stazione di lavaggio treni

marmisti e lavorazione del marmo, ceramisti e lavorazione della ceramica, autolavaggi per automobili, autolavaggi mezzi pesanti, treni, camion, autobus, industrie alimentari, caseifici, conserviere, zincature,  lavorazioni meccaniche, officine automobilistiche, rettifiche rifacimento motori, vetrerie, cementerie, lavorazioni orafe e metalli preziosi, aeroporti, cantieri navali, lavanderie, serigrafie, mangimifici, cabine di verniciatura, piazzali per rottamatori, concerie, tintorie tutte le attività nelle quali si utilizza l’acqua per le lavorazioni in modo continuo o saltuario.

L'analisi delle problematiche delle attività elencate, in cui abbiamo installato i nostri impianti di depurazione chimico fisici, ha impegnato G.O.S.T. nella ricerca, portandola a risolvere le problematiche tipiche di ognuno di essi, anche in relazione all'offerta di sistemi analoghi presenti sul mercato. La maggior parte degli impianti infatti, non sono dotati di vasche di accumulo esterne (le hanno tutti interrate) e non riescono ad avere un flusso costante di lavoro.

Ciò determina un cattivo dosaggio dei reagenti con relative difficoltà di raggiungimento dell'obiettivo di depurazione dell'acqua reflua. Per per la pulizia dell'impianto, si è costretti a ricorrere ad aziende specializzate per lo spurgo delle vasche con costi enormi. Le stesse installazioni dell'impianto per molti brevetti presenti sul mercato, richiedono opere colossali di scavi, movimento terra e ripristini, con relative richieste di autorizzazioni e quanto altro, e hanno il grosso limite, una volta realizzate di non poter spostare l’impianto.

Mobiletto fanghi posto in opera con tubazioni di adduzione

Gli impianti di depurazione chimico fisici G.O.S.T. sono dotati di:

• una vasca polmone

• una vasca per la disoleazione,

• quattro vasche di contatto, per la miscelazione dei prodotti chimici reagenti

• una vasca per la sedimentazione,

• un filtro a sabbia,

• tre filtri a carbone,

• una vasca polmone,

• una pompa di dosaggio per ciascun prodotto chimico,

• una vasca di contenimento per la omogenizzazione,

Tutte le suddette componenti sono racchiuse in un'unica costruzione in acciaio inox con sportelli per l'ispezione e la manutenzione, con la possibilità di controllare il corretto funzionamento dell’impianto in remoto attraverso linea telefonica per l'allarmistica in tempo reale.

Gli impianti chimico-fisici G.O.S.T. sono dotati di filtri a sabbia e a carbone per la filtrazione fisica. La loro sostituzione è prevista ogni anno circa (variabile con le tipologie di utilizzo e le moli di lavoro). I filtri hanno vari compiti: oltre che trattenere gli inquinanti organici, tensioattivi, ecc hanno la funzione di sicurezza in quanto quando sono intasati l’impianto va in allarme e si blocca, questo serve a garantire il rispetto dello scarico.

La particolarità costruttiva delle vasche di contatto, fa si che si possano usare prodotti chimici, differenziati in funzione delle caratteristiche del refluo, perfezionando la resa depurativa dell’impianto e aumentando la personalizzazione dello stesso per ogni singola attività.

DISOLEATORE A TUBO GALLEGGIANTE

I disoleatori a tubo galleggiante consentono di rimuovere l'olio dalla superficie di qualsiasi vasca, facendo ruotare sulla stessa un tubo galleggiante senza fine a cui aderisce l'olio. Il tubo quindi passa su di un raschiatore ceramico che promuove il distacco dell'olio all'interno di un serbatoio di raccolta.
La separazione del olio dal acqua risulta semplice ed economica

I costi di esercizio possono essere ridotti eliminando l'olio libero su:

• emulsioni

• acque di lavaggio e di scarico

• miscele acqua/olio

che allunga la vita utile delle soluzioni.
In questo modo viene:

• diminuito anche il contenuto di batteri

• migliora la qualità della superficie dei componenti da lavare.

Questo risulta il miglior metodo di eliminazione dell'olio

Il disoleatore funziona secondo il principio del tubo flessibile di raccolta dell'olio liberamente mobile. L'olio si attacca ad un tubo (senza fine) di raccolta con le seguenti caratteristiche:

• confezionato da un materiale sintetico flessibile,

• resistente ad alta temperatura

• il materiale ha una composizione specifica idrorepellente.

Il tubo flessibile di raccolta coperto di olio è obbligato a passare attraverso raschiatori ceramici che distaccano l'olio dal tubo e lo raccolgono in un serbatoio che si trova sotto il disoleatore . Una volta tornato sulla superficie del liquido, il tubo flessibile raccoglie di nuovo l'olio.
Il continuo movimento circolare del tubo flessibile tiene in movimento la superficie del liquido e l'olio viene diretto verso il tubo stesso, in modo che venga rimosso dall'intera superficie della vasca. Anche con una lunghezza della vasca di 10 m, il tubo raccoglie l'olio da ogni angolo. Dato che il tubo flessibile galleggia eventuali fenomeni di fluttuazione del livello non sono significanti.

Cosa si elimina ?

Il tubo flessibile di raccolta elimina tutti gli oli e i grassi galleggianti in superficie come:

• l'olio vecchio

• gli oli minerali e vegetali,

• i grassi animali

• la schiuma contenente olio

A seconda della viscosità e dello spessore dello strato dell'olio galleggiante si possono eliminare oli e grassi di fino a 500 lt/h.

Elevata conservabilità e basso costo di manutenzione

Il disoleatore a tubo è semplice, robusto ed assolutamente affidabile. È confezionato in acciaio aisi 304 ed è adatto ad un utilizzo continuo per molti anni.Tutte le componenti che vengono a contatto con il tubo flessibile di raccolta dell'olio sporco (la ruota di azionamento, i cilindri ed i raschiatori ceramici) sono realizzati in ceramica (ossido di alluminio) altamente resistente all'abrasione. Le particelle e le sostanze solide contenute nell'olio agiscono in modo abrasivo e consumerebbero rapidamente i materiali convenzionali. La ceramica è estremamente resistente all'abrasione e raggiunge in servizio continuo durate utili di diversi anni.

Applicazioni

Il disoleatore a tubo è utile in tutti i settori

• l'industria automobilistica

• l'industria chimica

• l'industria della carta

• l'industria siderurgica

• i reparti di trattamenti termici

• le fonderie di pressofusione e di alluminio

• le fabbriche di macchine

• le aziende di riparazione di treni ed aerei

• i produttori di generi alimentari

• settore smaltimento dei rifiuti

• settore degli oli usati

L'apparecchio perfetto per qualsiasi condizione di installazione

Per adattare il disoleatore a tubo in modo ottimale al vostro caso di impiego esistono diversi sistemi di montaggio che semplificano l'installazione e contribuiscono a ridurre le spese:

• Grazie a diversi tipi di tubi flessibili di raccolta dell'olio il disoleatore a tubo può essere utilizzato a temperature da - 20 °C ai + 95 °C

• In condizioni atmosferiche estremamente fredde, l'apparecchio si può dotare di un riscaldamento per un servizio continuo a temperature inferiori allo zero

• A seconda dell'impiego,può essere utilizzato in modo stazionario o mobile per eliminare l'olio da più vasche

Riduzione dei costi

Dovuti a:

• Alto rendimento dei motoriduttori utilizzati

• utilizzo di materiali di alta qualità come l'acciaio aisi 304 e la ceramica assicura luna durata a tutti i componenti.

 

Gli impianti biologici G.O.S.T.

Quando abbiamo deciso di affiancare ai nostri impianti di depurazione fisico chimici gli impianti biologici, ci siamo posti una serie di quesiti su quelle che erano le esigenze aziendali, le problematiche tecniche, e analizzando ciò che il mercato offriva, abbiamo progettato e costruito una macchina in grado di assolvere e risolvere i vari problemi che affliggono i micro impianti.

Il risultato del nostro studio ha portato a produrre impianti di depurazione biologica alimentati con pompe inserite nella vasca di omogenizzazione, regolate per la portata ottimale dell’impianto. La vasca o le vasche di omogenizzazione, vengono posizionate vicino all’impianto di depurazione e hanno la funzione di rendere omogeneo il refluo e di accumulare, nei momenti di massima portata, il refluo in esubero, in arrivo.

Arrivo a destinazione dell'impianto di depurazione biologico

Il refluo viene inviato prima nella vasca di aerazione e da questa confluisce nel sedimentatore, dove si libera  dai fanghi. Il refluo chiarificato esce dalla vasca di sedimentazione e confluisce nella vasca di clorazione o disinfezione. Una parte del fango accumulato sul fondo del sedimentatore viene aspirato dalla pompa e periodicamente inviato nella vasca di aerazione. Secondo le esigenze, il fango restante viene stabilizzato con aggiunta di prodotti chimici in modo da renderlo facilmente disidratabile e con bassa emissione di cattivi odori. L’estrazione del fango permette di avere un elevato e continuativo grado di depurazione nel tempo, realizzando un basso costo di gestione. Un altro particolare rilevante è l’annullamento dell’affioramento dei fanghi in superficie. Gli impianti G.O.S.T. sono dotati di sistema di lavaggio della vasca del sedimentatore che si realizza in modalità programmata e in totale automatizzazione.  Il sistema permette la rimozione dei fanghi depositati sul fondo della vasca garantendo la pulizia del sedimentatore e la continuità depurativa associata all'assenza di cattivi odori dovuti dalla putrefazione dei fanghi. Il sistema di depurazione biologico delle acque reflue, non comporta manutenzioni o particolari costi di gestione, apporta garanzie di funzionamento continuativo e la sua applicazione può essere tarata e programmata secondo le effettive necessità, anche in base alle stagioni o alle temperature esterne.

L'impianto biologico G.O.S.T. è progettato e funziona con la stessa filosofia di un impianto che serve 100.000 abitanti. A monte dell’impianto viene realizzata la vasca di omogenizzazione, dove viene posizionata la pompa di carico.

Le vasche o la vasca servono per dare un flusso continuo e omogeneo all’impianto perché il flusso della fognatura è discontinuo, risentendo dei cicli secondo le abitudini dei residenti. Se nella rete fognaria non ci sono separatori per i materiali solidi il nostro sistema potrà essere integrato istallandoli prima o dopo le vasche di omogenizzazione così da ottenere separazione prima dell'accesso all'impianto dei reflui.

La pompa di carico è dotata di doppio regolatore di portata che ha la finalità di regolare il flusso di funzionamento e il flusso di mantenimento in caso di basso regime di evacuazione della fognatura. Questa doppia regolazione garantisce un ciclo funzionale minimo anche in condizioni di basse portate. I dati di riferimento, bassa o alta portata, vengono inseriti in modo personalizzato di volta in volta a seconda del tipo di refluo o di processo. Il sistema di depurazione biologica G.O.S.T. permette di programmare la portata oraria, agendo sulla possibilità di modificare il funzionamento della soffiante e del ricircolo del fango. Un corretto funzionamento del flusso di alimentazione, di ricircolo del fango, l'estrazione o allontanamento del fango portano ad ottenere il massimo risultato dal processo depurativo.

Impianto biologico fuori terra istallato con recinzione perimetrale

Se la quantità di fango è ridotta (fango come batteri) l’acqua uscirà sporca non depurata. Se il fango è in eccesso, si consuma molta energia elettrica e il ciclo depurativo è inefficace, creando inoltre altri problemi (tipo eccesso di nitrati e relativi aggravi di costi per denitrificare e altro). Il nostro impianto biologico G.O.S.T. è dotato della possibilità di programmare tutti i cicli e si riesce ad ottenere un fango giovane e molto aggressivo con il vantaggio di bassi trattenimenti, vasche di dimensioni ridotte, bassi  consumi energetici.

 

Particolare del gruppo motori e sistemi di monitoraggio

Impianto per la depurazione biologica seminterrato

 

Con gli impianti di depurazione biologica G.O.S.T. non esistono costi di espurgo  o pulizie a fondo. La manutenzione è semplice ed eseguibile da una sola persona senza particolari attrezzature. 

La tipologia costruttiva è esterna o seminterrata e in tutti due i casi viene realizzata con vasche in acciaio INOX AISI 304; nella versione esterna i rinforzi sono in acciaio al carbonio zincato o verniciato.

 

TECNOLOGIA MBR

BREVE PRESENTAZIONE

I bioreattori a membrana (MBR, Membrane Bio Reactor) sono un abbinamento tra un sistema biologico a fanghi attivi e un processo di filtrazione a membrana.
Maggiori vantaggi di questa tecnologia derivano dalla possibilità di eliminare l'unità di sedimentazione a valle del comparto biologico.
Il sistema di filtrazione è formato da moduli a membrane (per esempio di tipo a fibra cava) che vengono immersi nella vasca a fanghi attivi. L'acqua trattata con processi biologici viene aspirata attraverso la superficie delle membrane grazie ad una pompa che crea una depressione all'interno delle fibre.
Il refluo trattato con la tecnologia MBR presenta livelli di qualità tali da consentirne il riutilizzo per scopi industriali o irrigui, anche senza ulteriori trattamenti (e quindi anche nel rispetto D.lg 152/2006).

Ci sono molti vantaggi nel utilizzo delle membrane ed in quanto riguardano i svantaggi noi abbiamo risolto cosi:

• Per diminuire l'incidenza dell' elevato costo delle membrane la GOST ha fatto uno studio approfondito sul mercato delle membrane.

• La conoscenza degli aspetti biologici del processo, delle dinamiche delle popolazioni batteriche, la loro attività e vitalità cellulare viene studiata accuratamente nel nostro laboratorio.

• La problematica del fouling è stata risolta con un adeguato sistema di automazione che la GOST ha messo a punto.

 

Tecnologia MBR

Membrane MBR a fibra cava

 

PROCESSI DI SEPARAZIONE A MEMBRANA

L'entrata in vigore del Decreto Legislativo 258/00 in ricevimento delle Direttive Comunitarie 271/91 e 676/91 ha comportato l'introduzione di limiti normativi più restrittivi per quanto riguarda la rimozione dei nutrienti dalle acque reflue. In particolare il danneggiamento del corpo idrico ricettore ha imposto l'esigenza di interventi di adeguamento degli impianti di depurazione esistenti, spesso caratterizzati unicamente da comparti di ossidazione biologica dei composti organici. Tuttavia, questa necessità di potenziamento, tende a scontrarsi con la sempre minore disponibilità di superficie per la realizzazione di processi a fanghi attivi convenzionali, favorendo il crescente interesse per alcune tipologie di trattamento in grado di compattare i volumi di processo

Il sistema MBR è destinato a diventare una delle tecnologie più diffuse tra quelle impiegate nella depurazione delle acque e questo soprattutto per rispondere ad un quadro normativo nazionale ed internazionale sempre più restrittivo.

I bioreattori a membrana (MBR, Membrane Bio Reactor) nascono dall'abbinamento di un sistema biologico a fanghi attivi con un processo di filtrazione a membrana . Maggiori vantaggi di questa tecnologia derivano dalla possibilità di eliminare l'unità di sedimentazione a valle del comparto biologico.
A tal fine vengono impiegati moduli filtranti ad UF e MF, generalmente a fibre cave, immersi all'interno della vasca a fanghi attivi dell'impianto di depurazione; tali moduli, che sottoposti internamente a una depressione, consentono il trattenimento della biomassa sospesa e la separazione di un effluente depurato con efficienze di rimozione dei SS prossime al 100%( in particolare, nel caso delle membrane di UF (con porosità dell'ordine di 0.1 micron) risulta garantito il trattenimento di tutti i tipi di microrganismi, compresi i virus) Le membrane sono barriere selettive che permettono il passaggio solo di alcuni componenti della miscela:

• retentato o concentrato ( respinto dalla membrana)

• permeato o diluito (attraversa la membrana)

Il refluo trattato con la tecnologia MBR presenta livelli di qualità tali da consentirne il riutilizzo per scopi industriali o irrigui, anche senza ulteriori trattamenti( e quindi anche nel rispetto D.lg 185/2003). Al contrario degli impianti tradizionali, dove il funzionamento e fondato sulla capacità del fango di aggregarsi in fiocchi sedimentabili, tecnologia MBR non ha bisogno di garantire la sedimentabilità del fango eliminando cosi le vasche di sedimentazione e il trattamento di filtrazione.
Eliminando il sedimentatore( la concentrazione dei fanghi raggiunge valori 3- 4 volte più grandi a confronto con gli impianti tradizionali) si ottiene:

• aumento della potenzialità in caso di adeguamento degli impianti esistenti

• evidente diminuzione dei ingombri nei nuovi impianti

DESCRIZIONE DELLA TECNOLOGIA

I bioreattori a membrana combinano i trattamenti biologici delle acque reflue con un processo di separazione solido-liquido estremamente efficiente quale la filtrazione attraverso membrane. Il sistema di filtrazione che sfrutta moduli a membrane per esempio di tipo a fibra cava con diametro nominale dei pori pari a 0,2 micron (micro-ultrafiltrazione) vengono immersi nella vasca a fanghi attivi.
L'acqua trattata per mezzo dei processi biologici viene aspirata attraverso la superficie delle membrane grazie ad una pompa che crea una depressione all'interno della fibra cava. La stessa pompa, ad intervalli costanti, opera il controlavaggio delle membrane invertendo il flusso del permeato. Per ridurre ulteriormente lo sporco, i moduli di filtrazione sono dotati di un sistema di insufflazione di aria che garantisce, attraverso una maggiore turbolenza in prossimità delle fibre, di minimizzare il deposito della biomassa sulle fibre stesse.
La biomassa non può attraversare le membrane e quindi può essere allontanata solo per spurgo: ciò permette un accurato controllo dell'età del fango e della sua concentrazione in vasca. Inoltre viene garantito un abbattimento della carica batterica notevolmente più elevato rispetto alla sedimentazione.
Il sistema consente anche una maggiore degradazione di composti organici refrattari. Infatti, l'elevato peso molecolare che spesso caratterizza tali composti li rende impermeabili alla membrana e quindi ne aumenta notevolmente il tempo di contatto nella vasca a fanghi attivi, favorendo tra l'altro lo sviluppo di consorzi microbici specifici.

CLASSIFICAZIONE DELLE MEMBRANE

Le membrane sono classificabili sulla base

• delle dimensioni nominali dei pori,

• della struttura geometrica

• del materiale costitutivo ( naturali o sintetiche, inorganiche e composite)

Le membrane possono operare la filtrazione attraverso processi

• di adsorbimento,

• diffusione,

• scambio ionico

• osmosi

L'ambito di impiego delle membrane le classifica in:

• membrane per la separazione di tipo solido- liquido,

• liquido- liquido

• gas- gas

• liquido- gas

TIPOLOGIE DELLE MEMBRANE

Metodo adottato per classificare i processi a membrana basato sulla dimensione caratteristica dei pori di passaggio, valutata in termini statistici:

Microfiltrazione:

Rimuove pigmenti, batteri, particelledi dimensionioni del sub- µ
D = 0,1 - 1,0 µm
D medio = 0,2 µm

Ultrafiltrazione

Rimuove Batteri, virus, proteine, zuccheri
D = 0,05 µm
P. mol. Particelle rimosse 5.000- 200.000 g/mol
Pressioni operative fino a 1.000 kPa(10 bar)

Nanofiltrazione

Operano sul principio della diffusione in soluzione
Rimuove colore, zuccheri, durezza, solfati
Pressioni operative fino a 5.000 kPa( 50 bar)

Osmosi inversa

Operano sul principio della diffusione in soluzione
Rimuove Sali e ioni con p.mol inferiore a 200
Impieghi: dissalazione acque di mare per scopo potabile, depurazione acque per uso industriale e farmaceutico, trattamento percolato
Pressioni operative fino a 7.000kPa( 70 bar)
Alte pressioni fino a 15.000 kPa( 150 bar)

GEOMETRIA DEI MODULI

Modulo = la più piccola unità contenente una o più membrane e le strutture di supporto, che può operare indipendentemente dal resto dell'impianto.
Struttura geometrica è valida se riesce a minimizzare lo sporcamente ed al tempo stesso ad incrementare la superficie specifica del modulo.

Principali tipologie di moduli:

• avvolgimento a spirale - la membrana è un nastro continuo avvolto attorno ad un tubo formato; Velocità 0,10 - 0,60 m/s( trova disegno)

• a fibre cave - Diametro molto inferiore alle tubolari ( 0,2 - 3 mm) richiedono un supporto rigido, Velocità 0,5 - 5 m/s

• moduli piani - membrana appoggiata su supporti piani distanziati mediante la rete spaziatrice per evitare lo schiacciamento del compartimento del permeato

• moduli tubolari - materiali ceramici, carbonio o plastiche porose, diametro interno dei tubi = 3 - 25 mm, velocità 2 -6 m/s, rivestono l'interno del tubo

CONFIGURAZIONE DELLE MEMBRANE

CONFIGURAZIONE	SUPERFICIE SPECIFICA m² m³	COSTI	CONDIZIONI DI TURBOLENZA	VANTAGGI	SVANTAGGI	APPLICAZIONI
Piane con supporto	400 -600	Alti	Discrete	Possono essere pulite ex - situ	Progettazione complessa Non possono essere contro lavate	ED, UF, RO
Con avvolgimento a spirale	800 -1.000	Bassi	Scarse	Bassi costi energetici Schemi robusti e compatti	Pulizia complessa Non possono essere contro lavate	RO, UF
Tubolari	20 -30	Molto alti	Molto buone	Si prestano facilmente a pulizia meccanica Operano ad alte concentrazioni di solidi	Elevati costi di impianto	UF, MF
Fibre cave	5.000 - 40.000	Molto bassi	Molto scarse	Possono essere controllavate Consentono schemi compatti Resistono ad alte concentrazioni colloidali	Alta sensibilità agli shock di pressione	MF, UF, RO

Membrane piane

Le membrane piane sono disposte su due lati di un supporto rigido canalizzato detto cartuccia. Sono realizzate in materiale polimerico e possono operare sia nel campo della micro che ultrafiltrazione.
Le cartucce sono inserite parallelamente all'interno di appositi moduli di contenimento.
I moduli comprendono nella parte inferiore, un sistema di insufflazione d'aria tramite appositi diffusori, in modo da attuare la così detta filtrazione tangenziale "cross-flow", necessaria per prevenire il deposito di fango e l'intasamento delle superfici filtranti.
La portata specifica può variare notevolmente, anche e soprattutto in funzione del tipo di refluo da trattare (flusso critico, ovvero il valore di portata specifica, al di sotto del quale non si verificano intasamenti). Il sistema di aspirazione del permeato si basa su pompe autoadescanti autoregolate da inverter/pressostato, normalmente funzionanti in aspirazione continua con microcicli di rilassamento opportunamente calibrati. Per il mantenimento nel lungo periodo della permeabilità, sono previsti periodici lavaggi in controcorrente, con una frequenza variabile da un mese ad un anno. Con questa tipologia di membrane è possibile operare la filtrazione anche in presenza di concentrazioni di fango fino a 25-30 gr/l

Membrane a fibra cava

Le membrane a fibra cava immersa prevedono una separazione a livello di ultrafiltrazione, e oltre che per la forma, si differenziano da quelle a pannelli piani per:

• Composizione della membrane (PE-C e/o PVDF, con proprietà non ionica e idrofila).

• Funzionamento detto OUT-IN, ovvero con l'aspirazione del permeato interrotta per brevi intervalli da un funzionamento in controlavaggio.

Questi moduli si prestano ottimamente al trattamento di reflui diluiti (COD di 200-1000 mg/l) e con concentrazioni di fango contenute entro i 10-12 kgSS/mc.
Anche in questo sistema la filtrazione avviene in modo tangenziale, con insufflazione d'aria tramite diffusori posti nella parte inferiore del modulo. Il movimento delle singole fibre, ancorate al sistema di suzione ad una o ad entrambe le estremità, combinato con l'aerazione per cross-flow, permette una velocità di filtrazione stabile e a bassi costi energetici, essendo sensibilmente maggiore la superficie filtrante aerata a parità d'aria insufflata rispetto alle membrane piane.
I cicli di pulizia con aria sono realizzati alternando basse ad elevate portate d'aria (air pulsing) in modo da assicurare che solidi, fibre e altre particelle siano allontanate dai capillari dei fasci delle membrane.

VANTAGGI MBR

• Avviamento più veloce (non bisogna aspettare la crescita dei batteri fiocco- formatori)

• Non c'è necessità di inoculo

• Si può ottenere alta resa di abbattimento della frazione organica inquinante sin dall'inizio (data la presenza dei SS nel refluo di ingresso)

• Elevata qualità dell'effluente con possibilità di riutilizzo delle acque per:

• Uso agricolo

• Uso civile ( acque di lavaggio delle strade)

• Uso industriale ( acque di processo o di raffreddamento)

• rendimenti molto elevati, eccellente qualità dell'effluente

• risultano assenti i ricircoli di fango

• possibilità di ampliare i depuratori senza realizzare nuove vasche

• superamento o minimizzare del problema di bulking da filamentosi

• minore sensibilità alle variazioni di carico

• non necessità la disinfezione

• alta concentrazione dei solidi e minore ingombro dei manufatti

• età del fango elevata e minore produzione fango di supero

• impianto conforme alle linee giuda delle migliori tecnologie applicate

• risulta assente la fase di sedimentazione secondaria, con conseguenti risparmi in termini di volumetrie ed ingombri in pianta

• risulta possibile il raggiungimento all'interno dei reattori di concentrazioni di biomassa dell'ordine di 15-30 gSSV/L, completamente svincolate dai tempi di residenza idraulici. possibilità di riutilizzare le acque depurate

A fronte di questi vantaggi dei sistemi MBR, restano ancora diversi aspetti da chiarire, sia in relazione alle cinetiche del processo biologico che al controllo dei fenomeni di sporcamente della membrana

SVANTAGGI MBR

• Elevato costo delle membrane (soprattutto inorganiche), elevata tendenza a fouling, frequenti lavaggi chimici

• Scarsa conoscenza degli aspetti biologici del processo, delle dinamiche delle popolazioni batteriche, loro attività e vitalità cellulare

• Problematica del fouling rende necessario definire le condizioni operative ottimali per ridurre i costi di gestione, manutenzione e/o sostituzione dei moduli

FATTORI DI INFLUENZA

1. Resistenza intrinseca della membrana

2. Pressione transmembrana

3. Condizioni idrodinamiche all'interfaccia membrana - soluzione

4. La permeabilità della membrana può subire variazioni nel corso del tempo date da:

• Deterioramento chimico - fisico

• Variazione delle caratteristiche dell'alimento

• Condizioni idrodinamiche meno efficienti

• Polarizzazione da concentrazione ( accumulo all'interfaccia del soluto respinto con formazione dello strato limite di concentrazione)

• Fouling o sporcamente interno ( intasamento dei pori) o esterno ( occlusione dei pori)

FOULING

Il fouling si sviluppa attraverso fenomeni di tipo chimico- fisico e dipende dalla tipologia della membrana( dimensione dei pori, carica superficiale), dalle caratteristiche del soluto presente nell'alimento ( pH, lipidi, oli, grassi) e le condizioni operative ( T, portata e condizioni di turbolenza)

PROCESSI BIOLOGICI A MEMBRANA

I reattori biologici a membrana cosiddetti MBR ( Membrane Biological Reactor) sono nati negli anni 60 e consistono nell'accoppiamento di un processo convenzionale a biomassa sospesa con la filtrazione su membrane.
I sistemi MBR sono classificati in tre principali tipologie:

• Bioreattori a membrana per la separazione ed il trattenimento dei solidi( 500 casi in scala reale) classificati in base al posizionamento dell'unità filtrante rispetto al comparto biologico in:

1. Schemi a membrane sommerse

2. Schemi a membrane esterne

A e B differiscono per come viene effettuata l'operazione di pulizia meccanica della superficie filtrante.
Sia in A che in B si instaura un regime di filtrazione a flusso tangenziale, in cui l'alimento scorre parallelamente alla superficie della membrana ortogonalmente alla direzione di attraversamento della membrana da parte della componente filtrata ( permeato).
In A il regime è ottenuto tramite l'insufflazione di bolle d'aria
In B il regime è ottenuto tramite il ricircolo di alimento con pompe
A minori consumi energetici (tipico reflui civili)
B tipico reflui industriali (elevate concentrazioni di inquinanti e basse portate)

• Per la fornitura di ossigeno senza insufflazione di bolle

• Per l'estrazione di sostanze organiche da acque reflue industriali particolarmente ricche di composti inorganici quali acidi, basi e Sali

I nostri progetti relativi ai sistemici trattamenti delle acque sono caratterizzati dal chiavi in mano.
La nostra esperienza ci permette anche, in funzione delle esigenze del cliente di intervenire sui impianti esistenti con screening analitici e funzionali per riportargli in stato ottimale di efficienza.