NUOVE ACQUE SpA
Transcript
NUOVE ACQUE SpA
NUOVE ACQUE S.p.A. Direzione Investimenti Loc. Poggio Cuculo, Patrignone 52100 Arezzo COMUNE DI CAPOLONA Provincia di Arezzo Progettista: Via Galileo Ferraris 53 - Arezzo Tel. 0575-295691 Fax 0575-372290 e-mail: [email protected] Dott. Ing. Mauro Paci PROGETTO DEFINITIVO IMPIANTO DI POTABILIZZAZIONE IN LOCALITA’ BUSENGA ELABORATO: R-02 Relazione di processo e dimensionamento Luglio 2008 AGGIORNAMENTI MOTIVO AGGIORNAMENTO N. 0.0 a 1 EMISSIONE FILE R02_Relazione di processo DATA Nuove Acque S.p.A Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento INDICE 1 2 3 4 5 Premessa..................................................................................................2 Caratteristiche delle acque da trattare. .....................................................3 Caratteristiche dell’acqua trattata .............................................................4 Filiera di trattamento adottata ...................................................................4 Descrizione del processo..........................................................................7 5.1 Pre-clorazione e correzione del pH ...................................................7 5.2 Miscelazione – Flocculazione – Flottazione.......................................8 5.3 Filtrazione su carboni attivi granulari .................................................9 5.4 Disinfezione finale ...........................................................................13 5.5 Accumulo e rilancio delle acque trattate ..........................................13 5.6 Trattamento fanghi ..........................................................................13 5.7 Stoccaggio e dosaggio reattivi.........................................................14 6 Descrizione e dimensionamento del ciclo di trattamento ........................14 6.1 Pre-clorazione e correzione del pH .................................................14 6.2 Miscelazione – Flocculazione – Flottazione.....................................15 6.3 Filtrazione su carbone attivo granulare............................................17 6.4 Disinfezione finale ...........................................................................19 6.5 Accumulo e rilancio delle acque trattate ..........................................19 6.6 Stoccaggio e dosaggio reattivi.........................................................20 6.7 Trattamento fanghi ..........................................................................21 Allegato 1 - Studio di fattibilità per l’ utilizzo dell’ ipoclorito di sodio come disinfettante negli impianti che trattano l’ acqua grezza proveniente dalla diga di Montedoglio 1 di 22 Nuove Acque S.p.A Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento 1 Premessa La presente Relazione si riferisce alla realizzazione dell’impianto di trattamento delle acque provenienti dall’invaso del Montedoglio, al fine di renderle di qualità idonea al consumo umano. L’impianto avrà una potenzialità di 50 l/s di acqua prodotta. Tenuto conto dei fabbisogni d’acqua di servizio per il lavaggio dei filtri a carbone e per i servizi ausiliari occorrerà prevedere un ‘afflusso di acqua grezza di almeno 53 l/s. . 2 di 22 Nuove Acque S.p.A Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento 2 Caratteristiche delle acque da trattare. L’ impianto di Capolona sarà alimentato a gravità dall’ invaso artificiale di Montedoglio, sul fiume Tevere. Essendo tale invaso anche la risorsa idrica di riferimento per l’ alimentazione dell’ impianto esistente di Poggio Cuculo nel Comune di Arezzo, per le caratteristiche dell’ acqua grezza del potabilizzatore di Capolona si fa riferimento alle campagne d’ analisi effettuate nel corso degli anni durante la gestione del suddetto impianto. Dall’ esame dei dati storici d’ analisi riportati si desume che le principali caratteristiche di questa risorsa sono: pH 8,1 unità - - - - torbidità valore medio valore massimo 3,5 20 NTU NTU conducibilità valore medio valore massimo 430 491 μS/cm μS/cm materia organica UV valore medio UV valore massimo 0.6 1 DO/m DO/m 1,5 7,2 mgO2/l mgO2/l sostanze ossidabili – Kubel concentrazione media concentrazione massima - durezza totale media 22-23 °F - manganese (disciolto) concentrazione media concentrazione massima < 20 180 μg/l μg/l ferro (disciolto) concentrazione media concentrazione massima < 20 180 μg/l μg/l ammoniaca (come N-NH4+) concentrazione media concentrazione massima 0,08 0,26 mg/l mg/l nitriti (come N-NO2-) concentrazione media concentrazione massima 0,012 0,1 mg/l mg/l nitrati (come N-NO3-) concentrazione media concentrazione massima 4 5 mg/l mg/l alluminio concentrazione media < 20 μg/l - - - - - 3 di 22 Nuove Acque S.p.A Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento concentrazione massima 180 μg/l - cloruri concentrazione media 25 mg/l - solfati concentrazione media 80 mg/l - assenza di inquinamento agricolo tipo pesticidi, nitrati - concentrazione molto bassa di micro-organismi. 3 Caratteristiche dell’acqua trattata L’acqua trattata in uscita dall’impianto avrà caratteristiche conformi al D.lgs 31/2001 e s.m.i., riguardante l’Attuazione della direttiva 98/83/CE relativa alla qualità delle acque destinate al consumo umano. 4 Filiera di trattamento adottata Particolare attenzione è stata posta alla disposizione delle opere per un loro idoneo inserimento sia dal punto di vista tecnico che da quello di integrazione funzionale, in relazione al ciclo di trattamento adottato. Le scelte impiantistiche adottate fanno riferimento, in relazione al tipo di acque da trattare di cui al precedente punto 2, ad un idoneo ciclo di trattamento collaudato nell’ambito della potabilizzazione delle acque superficiali. Le acque in ingresso all’impianto subiranno un trattamento suddiviso nelle seguenti fasi: - Pre – clorazione e correzione del pH - Miscelazione – Flocculazione – Flottazione. - Filtrazione su carboni attivi granulari - Disinfezione finale con biossido di cloro - Stoccaggio acqua trattata e rilancio alla distribuzione. - Recupero acque di lavaggio - Ispessimento fanghi L’acqua proveniente dall’invaso del Montedoglio perverrà a gravità all’impianto di trattamento mediante la tubazione gestita dall’ EIUT in arrivo al laghetto 18. Tramite un nuovo tratto di condotta, prevista all’interno dell’area dell’impianto, l’acqua grezza sarà addotta ad una vasca di contatto iniziale, nella quale sarà effettuato il dosaggio dei reattivi per la correzione del pH dell’acqua grezza e per realizzare la pre clorazione. Tale vasca avrà dimensioni opportune per ottenere un corretto tempo di contatto soprattutto per quanto riguarda la clorazione. A valle della suddetta vasca di contatto l’acqua attraverserà una sezione di miscelazione nella quale sarà iniettato idoneo coagulante. 4 di 22 Nuove Acque S.p.A Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento Alla fase di miscelazione farà seguito una sezione di flocculazione per la quale sarà dosato apposito flocculante, e successivamente l’acqua sarà sottoposta a flottazione. Da tale sezione d’impianto saranno separate, dai fanghi flottati, le acque chiarificate avviate alla successiva sezione di trattamento su carbone attivo granulare. Terminato il ciclo di trattamento, l’acqua sarà inviata ad una vasca di accumulo e successivamente pompata alla rete di distribuzione. A servizio della sezione di filtrazione su carbone attivo granulare è necessario predisporre una vasca di raccolta delle acque derivanti dal controlavaggio dei filtri, che sarà rinviata, mediante pompaggio, alla vasca di contatto iniziale. La filiera di trattamento sarà dotata di misure della portata a cui asservire il dosaggio dei reattivi, e di tutta la strumentazione di regolazione e controllo dei parametri più significativi da rilevare per un efficace e affidabile trattamento agevolandone al massimo la gestione. I reagenti saranno stoccati in singoli serbatoi ,inseriti in apposita vasca di contenimento, prevedendo tutti i necessari presi di sicurezza quali schermi, o cuffie protettive, per le pompe dosatrici e docce antinfortunistiche. La posizione dei serbatoi viene inoltre prevista in modo tale da agevolare nella massima sicurezza le operazioni di carico. I serbatoi dei reagenti necessari per la produzione del disinfettante ( clorito di sodio e acido cloridrico) sono previsti all’interno del fabbricato e più precisamente ai lati del locale destinato ad accogliere i generatori di biossido di cloro. Quelli per i reagenti utilizzati per la flottazione, coagulante e flocculante, sono previsti ai lati del locale in cui si trovano le pompe dosatrici di detti reattivi. Per la linea fanghi, in analogia con quanto attualmente attuato presso l’impianto di Poggio Cuculo, viene previsto sostanzialmente il recupero dei fanghi provenienti dalla flottazione e il loro ispessimento a gravità, prima di essere avviati all’impianto di trattamento reflui del Casolino (impianto di depurazione principale della città di Arezzo). 5 di 22 Nuove Acque S.p.A Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento Nello schema 1 di seguito riportato è rappresentata la filiera di processo come sopra illustrato Schema 1 Ac q u a g rez za d a l l’ In va so a rt i fi ci al e d i M o n te d o gl io Bi o ssid o d i Cl or o C O2 P re c lor az io ne e C or re z ion e p H St occ agg io e solle va men to a c que d al l ava ggio fi ltri CA G Co ag u la nt e M isc e la z io ne ra p ida F lo cc ul an t e F loc c ula z ion e A c qu e da l la va g gi o f il tr i C AG F lo tt az io ne F an g hi S olle v am e nto f an gh i F iltr az io ne s u c ar b one a ttivo g ra nu la re (CA G ) B io ssi d o di C l or o I sp e ssim en to f an gh i S toc c a ggio ac q ua tra tta ta e ril an c io al l’ u tilizz o A l lo n ta na m en t o t r am it e a ut o bo tt e al l’ i m p ia n to d i d ep ur a zi on e C aso li n o ( Co m u n e d i A r ez zo ) 6 di 22 Nuove Acque S.p.A Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento 5 Descrizione del processo 5.1 Pre-clorazione e correzione del pH Prima della vasca iniziale è previsto un misuratore della portata di tipo elettromagnetico per il controllo del flusso dell’acqua grezza in ingresso all’impianto. Tale flusso sarà regolato mediante una valvola automatica, per la modulazione della portata influente in funzione del livello di acqua grezza presente nella sezione finale di accumulo della vasca. Vedi tavola EM-01. La vasca iniziale di contatto sarà costituita da 3 comparti: · Nel primo sono introdotti i reattivi chimici per la correzione del pH (CO2) e per la realizzazione della pre clorazione. · Il secondo scomparto garantisce un sufficiente tempo di contatto tra l’acqua e i suddetti reattivi in modo tale che l’azione di neutralizzazione e di clorazione avvengano in modo efficace. · L’ultimo scomparto funge da ripartizione alla successiva fase Per quanto riguarda la clorazione si sono valutate due alternative: · Ipoclorito di sodio. · Biossido di cloro. Si è fatto uno studio per verificare la potenzialità di formazione di THM qualora fosse utilizzato l’ ipoclorito di sodio come disinfettante negli impianti che trattano la risorsa della diga di Montedoglio. Vedi relazione di dettaglio nell’ allegato 1. Dallo studio è emerso che utilizzando ipoclorito di sodio come disinfettante i valori dei THM sono superiori al limite di legge di 30 μg/l, pertanto l’ unica disinfezione praticabile è quella effettuata con biossido di cloro per il quale è dimostrato che la formazione dei relativi sottoprodotti (cloriti) è inferiore al limite (700 μg/l) nei due impianti gestiti da Nuove Acque che ad oggi trattano la risorsa grezza di Montedoglio: · Monterchi (cloriti max 400 – 500 μg/l) · Poggio Cuculo (cloriti max. 300 – 400 μg/l) II biossido di cloro si ottiene per reazione fra una soluzione di clorito di sodio ed una di acido cloridrico miscelati direttamente in giuste proporzioni in un flusso di acqua e quindi il generatore di biossido di cloro, oltre ad avere il compito di miscelare i prodotti, ha anche il compito di inviare il prodotto all’utilizzo. La produzione di biossido di cloro e la regolazione del dosaggio saranno asserviti ad una misura della portata. In pre clorazione si prevedono i seguenti dosaggi: - Medio: Massimo: 1,50 3,00 mg/l mg/l 7 di 22 Nuove Acque S.p.A 5.2 Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento Miscelazione – Flocculazione – Flottazione Nel trattamento di potabilizzazione particolare importanza assumono i processi di destabilizzazione e di aggregazione delle particelle colloidali A detti processi, infatti, è demandato il compito della rimozione più o meno spinta dei solidi sospesi presenti nelle acque, principali responsabili della torbidità (particelle di diametro 0,1 - 0 micron) e del colore (particelle di diametro 50 – 10.000 Angstrom). L’ottimizzazione di questa rimozione porta ad una contemporanea apprezzabile riduzione di alcuni inquinanti, del sapore, degli odori sgradevoli, della carica batterica e delle microalghe presenti. La destabilizzazione e l’aggregazione sono due processi che avvengono necessariamente in tempi successivi ed in condizioni differenti. E’ indispensabile pertanto che questi processi siano effettuati in unità fisiche distinte nelle quali ottimizzare le condizioni operative (velocità d’agitazione e tempo di permanenza). La destabilizzazione, infatti, favorita da un’agitazione molto spinta, provoca un intimo contatto fra le particelle colloidali presenti nell’acqua ed il reattivo e la conseguente neutralizzazione delle cariche elettrostatiche superficiali delle particelle colloidali. L’annullamento di queste forze di repulsione rende possibile la loro successiva agglomerazione nella fase di flocculazione e separazione l’aggregazione, favorita da una agitazione lenta, opera il riavvicinamento delle particelle destabilizzate per permettere ad esse: o di riunirsi in aggregati di maggiori dimensioni; o di essere adsorbita sui flocculi costituiti dagli idrossidi o idropolimeri degli elettroliti aggiunti nell’acqua;, l’adsorbimento dei coaguli di idrossido poco solubili sulle stesse particelle, e conseguentemente la successiva separazione dall’acqua. Come reagente potrà essere utilizzato il policloruro di alluminio (PAC) il cui campo ottimale di pH per l’utilizzo è compreso fra 6 e 9, ed in questo campo esplica un’azione più efficace degli altri reattivi normalmente usati, senza modificare sostanzialmente il pH dell’acqua. In ogni caso va tenuto presente che le stesse attrezzature usate per il policloruro di alluminio, risultano idonee per l’eventuale utilizzo di altri reattivi liquidi. Nel caso in oggetto, come in precedenza indicato, la flottazione costituisce una valida alternativa alla decantazione soprattutto in relazione alla presenza di alghe. Tale scelta è tanto più efficace quanto più si è in presenza di particelle sospese con peso specifico inferiore rispetto a quello dell’acqua. In generale la flottazione rispetto ad una decantazione offre i seguenti vantaggi: 8 di 22 Nuove Acque S.p.A - Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento minore superficie occupata grazie alla possibilità di applicare maggiori velocità ascensionali; buona e maggiore eliminazione delle alghe; maggiore concentrazione dei fanghi prodotti; maggiore flessibilità di funzionamento, soprattutto in relazione ad eventuali arresti e conseguenti riavviamenti, per esempio per manutenzione o per diminuzione del fabbisogno idrico. Infatti i minori tempi di ritenzione consentono ai flussi di acqua flottata di raggiungere le condizioni ottimali in poche ore. In questa sezione si completano le reazioni innescate a monte con l’aggiunta del flocculante. La flottazione ad aria disciolta è un processo di separazione solido liquido. I solidi in sospensione sono trasportati in superficie tramite bolle fini che si fissano sulla superficie di tali solidi. La flottazione provocata dalle bolle fini consiste: - nel condizionare le particelle sospese aggiungendo un reattivo; - ad alleggerire il fiocco che si forma per inclusione interna con accrescimento delle particelle fini e miglioramento della loro capacità di flottazione grazie a numerose bolle d’aria. I fanghi così costituiti sono sospinti verso la superficie dalla quale vengono ripresi da appositi sistemi raschiatori. La taglia delle bolle fini si colloca tra i 20 e 120 µm, con un intervallo ottimale compreso tra 40 e 60 µm. Per l’impianto in oggetto è prevista la realizzazione di due flottatori comprensivi di zone di miscelazione e flocculazione, quest’ultima in due stadi quale usuale miglior pratica realizzativa. 5.3 Filtrazione su carboni attivi granulari L’assorbimento è un processo chimico fisico che consiste nel trasferimento di un inquinante , chiamato adsorbato, da una fase ( generalmente liquida o gassosa) ad una fase solida rappresentata dalla sostanza adsorbente. L’adsorbente più diffuso per il trattamento delle acque destinate al consumo umano è il carbone attivo, che indica un vasto gruppo di materiali amorfi a base di carbonio, caratterizzati da un alto grado di porosità associata ad un’elevatissima area superficiale. Dal momento che l’adsorbimento è essenzialmente un fenomeno che avviene all’interfaccia, le caratteristiche della superficie del carbone sono di primaria importanza. I carboni commercialmente più diffusi possiedono aree superficiali che variano da 800 a 1200 m2/g. L’azione adsorbente del carbone attivo determina la rimozione di numerose sostanze organiche disciolte sia di origine naturale ( alghe, acidi umici e fulvici) sia di origine industriale ed agricola (erbicidi, pesticidi, fenoli composti organo clorurati, ecc..) 9 di 22 Nuove Acque S.p.A Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento La sua utilità è particolarmente significativa poiché tali sostanze sono eliminate anche se presenti in concentrazioni molto basse. In particolare il carbone attivo è in grado di ridurre o adsorbire alcuni prodotti secondari che sono generati nelle filiere di trattamento delle acque a fini potabili. Tra tali prodotti si possono citare i cloriti e clorati originati per dismutazione in una pre disinfezione con biossido di cloro, mono e diclorammine che si possono generare nella reazione con il cloro, cloro libero residuo, perossido d’idrogeno nel caso di dosaggio in eccesso e i composti organoalogenati ad alto peso molecolare. Al contrario risulta poco efficace nella rimozione dei trialometani. I carboni attivi sono prodotti a partire da svariate materie prime quali la lignite, il carbone, i residui bituminosi, gusci di noce di cocco e torba. Essi subiscono un processo d’attivazione termica, comprendente una fase di carbonizzazione della materia prima, con aggiunta di sali di calcio e/o magnesio e/o zinco, a temperature di circa 600 °C, ed una fase a 900 °C in presenza di agenti ossidanti quali l’ossigeno, vapore , anidride carbonica o ossidi di azoto. Il carbone attivo così formato è spezzettato in grani aventi diametro variabile tra 0,1 e 2 mm, oppure in polvere molto sottile secondo l’utilizzo a cui è destinato ( CAG carbone attivo granulare o in polvere). Il processo d’adsorbimento è dunque il risultato di complessi fenomeni di tipo fisico chimico che si sviluppano tra l’adsorbato e la superficie del carbone attivo. Molti sono i fattori che influenzano un processo d’adsorbimento. Per il soluto entrano in gioco la concentrazione, peso dimensioni molecolari e struttura molecolare,la polarità, l’ingombro sterico, la sua natura e la competitività di altre sostanze. Esistono essenzialmente tre successive fasi di adsorbimento su carboni attivi granulari: 1. Il trasporto del soluto attraverso il liquido verso la superficie esterna del granulo adsorbente; 2. la diffusione del soluto nei pori dell’adsorbente; 3. l’adsorbimento del soluto nella superficie interna che separa i pori e gli spazi capillari dell’adsorbente. I fenomeni connessi ad un processo d’adsorbimento sono interpretati da isoterme d’adsorbimento, ossia curve che rappresentano la quantità di soluto adsorbito sul solido, all’equilibrio, in funzione della concentrazione finale di soluto in soluzione ad una fissata temperatura. Quelle sperimentali servono per illustrare la capacità del carbone attivo di adsorbire sostanze inquinanti, per valutare l’idoneità di un trattamento d’adsorbimento, per scegliere nello specifico il carbone attivo più appropriato, nonché per una preliminare determinazione dei quantitativi necessari. I fattori che influenzano l’adsorbimento sono: 10 di 22 Nuove Acque S.p.A Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento - la superficie totale ( 800 m2/g.< B.E.T. > 1200 m2/g.) e la distribuzione del volume dei pori ( 0,5 – 1,1 cm3/g.); indici di adsorbimento allo iodio, di blu di metile, di benzene, ec…, rappresentanti l’adsorbimento di alcune molecole in condizioni normalizzate danno una misura della presenza di pori delle dimensioni delle molecole considerate nel test; - la granulometria : a parità di distribuzione granulometrica si ha un’attività leggermente inferiore al diminuire delle dimensioni dei granuli, rappresentati dalle dimensioni effettive e dal coefficiente di uniformità. Particolare attenzione va posta alla frazione fine presente indice in molti casi quale principale causa di perdita di materiale. Anche le perdite di carico del materiale dipendono dalla granulometria e dalla distribuzione granulometrica; - solubilità e peso molecolare: l’aumento di solubilità dell’adsorbato limita in generale l’attrazione verso il carbone. La solubilità in acqua decresce con l’aumentare del peso molecolare, quindi si assiste normalmente ad un aumento d’adsorbibilità con l’aumentare del peso molecolare e con il diminuire della solubilità del composto solvente; - contenuto in ceneri rappresentativo della presenza di costituenti inorganici derivanti principalmente dalle materie prime impiegate per la produzione del carbone,dagli agenti attivanti utilizzati nelle fasi preliminari di tale operazione, oppure quale conseguenza dell’utilizzo. Normalmente sono presenti sodio, calcio, ferro, rame, fosforo e silice fino al 25-40% del totale delle ceneri,rimuovibili con lavaggio. Il contenuto di ceneri non influenza l’adsorbimento, ma costituisce indice di freschezza del carbone e della sua riattivabilità.; - l’umidità ( 2 – 12 %) quale caratteristica merceologica negativa - resistenza all’abrasione quale misura alla resistenza meccanica del carbone; - fenomeni biologici quali eventi fisiologici inevitabili vistosi nel tempo soprattutto in presenza di forte carico organico e alte temperature. Di converso da essi possono generasi effetti favorevoli quali un’azione nitrificante dell’eventuale ammonio presente, oltre ad una diminuzione della sostanza organica biodegradabile, con diminuzione dalla possibilità di crescita batterica.; - altezza dello strato filtrante ( minimo 1 m.) e tempi di contatto ( 15 – 20 minuti) da stabilire in funzione delle caratteristiche di adsorbimento del prodotto adsorbente, delle concentrazioni dell’inquinante e di valutazioni economiche; - caratteristiche del composto da adsorbire; - caratteristiche del solvente; temperatura e pH, anche se nel campo di valori del trattamento delle acque potabili l’influenza non è significativa, in generale si ha un aumento dell’efficienza depurativa con l’aumentare di questi parametri. La loro influenza sull’efficienza del processo varia notevolmente in funzione delle caratteristiche dell’adsorbato, del carbone attivo e della matrice dell’acqua. 11 di 22 Nuove Acque S.p.A - Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento controlavaggio; operazione molto importante, senza effetti diretti sull’adsorbimento, ma direttamente correlata alle eventuali perdite di carbone ( verifiche periodiche del livello di riempimento per procedere ad eventuali reintegri). Generalmente è sufficiente un’espansione del 20% circa dell’altezza dello strato filtrante. Un sistema d’adsorbimento su carbone attivo granulare (CAG) consiste sostanzialmente in un sistema contenente uno strato filtrante in materiale adsorbente. L’acqua passa attraverso il letto con un tempo di contatto sufficiente affinché avvenga il processo di adsorbimento. Benché i letti fissi a carboni granulari possono essere opportunamente rigenerati in loco, e pratica più diffusa prevedere la loro rimozione per un trattamento in appositi forni. Per fronteggiare il progressivo intasamento del letto filtrante si opera normalmente con controlavaggi del tutto simili a quelli utilizzati per i filtri a sabbia classici. La progettazione di sistemi a carboni attivi granulari si basa su portata specifica e tempi di contatto in campi d’applicazione rispettivamente compresi tra 0,08 – 0,4 m3/m2 al minuto e 10 – 20 minuti. Nel campo dell’acqua potabile il carbone attivo trova applicazione per le seguenti principali finalità: - rimozione microinquinanti presenti in forma disciolta; - controllo dei residui dei disinfettanti in stadi di ossidazione ( pre ossidazione e post – ossidazione) posti a monte del carbone attivo; - controllo dei sottoprodotti di ossidazione generati da ossidanti utilizzati in pre o post – ossidazione; - rimozione di sostanza organica naturale contenuta nell’acqua da trattare, con riduzione dei precursori di formazione di altri sottoprodotti generabili in uno stadio di disinfezione finale e dei fenomeni di ricrescita nella rete di distribuzione; - miglioramento generale delle qualità organolettiche dell’acqua trattata Un processo a carboni attivi richiede normalmente un controllo della qualità dell’acqua a monte e a valle del trattamento, e un controllo periodico sul carbone ( indice di iodio, blu di metile, melassa, superficie specifica) in modo da valutare il grado di esaurimento e la necessità di effettuare una riattivazione. E’ inoltre utile anche un controllo per verificare l’eventuale sviluppo di biofilm sul supporto filtrante, possibile causa di ricontaminazione microbiologica dell’acqua durante la filtrazione. Nel caso in oggetto al fine di contenere l’impatto generato dal previsto edificio contenente tra le altre anche la fase di trattamento in questione, saranno adottati tre filtri in pressione a carbone attivo granulare, del tipo ad asse orizzontale. Numero e dimensioni dei filtri sono stati scelti in modo tale da consentire condizioni di funzionamento, anche con un filtro in lavaggio, che garantiscano il conseguimento degli obiettivi di trattamento perseguiti in maniera affidabile e continuativa nel tempo. 12 di 22 Nuove Acque S.p.A Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento Il carbone attivo adottato sarà rigenerabile e del tipo più idoneo al caso in oggetto. tenuto anche conto che si tratta di una filtrazione su carbone attivo granulare di primo stadio. 5.4 Disinfezione finale Anche se in post disinfezione il potenziale di formazione d’aloformi è notevolmente ridotto rispetto alla fase di pre clorazione, rimane preferibile proporre l’impiego di biossido di cloro per la protezione igienica delle acque distribuite. Non si è ritenuto necessario prevedere la possibilità di dosaggio d’ipoclorito in emergenza, in quanto sono previsti due generatori in grado di erogare ognuno un quantitativo di biossido sufficiente a soddisfare i fabbisogni medi di entrambe le sezioni in cui viene dosato ( pre e post clorazione). Inoltre il dosaggio di biossido di cloro è generalmente consigliabile poiché è più rapido ed assicura una persistenza dell’azione disinfettante più prolungata contro le contaminazioni accidentali delle condotte, rispetto a quanto garantito dell’ipoclorito di sodio. All’ingresso della vasca d’accumulo finale sarà quindi dosato il biossido di cloro per la disinfèzione finale delle acque e la protezione delle stesse in rete. In post disinfezione saranno previsti i seguenti dosaggi: - Medio: 0,25 mg/l - Massimo: 0,50 mg/l Per questa sezione è prevista l’adozione di un sistema di generazione di biossido di cloro uguale a quello adottato per la pre clorazione 5.5 Accumulo e rilancio delle acque trattate Sarà prevista la realizzazione di una vasca di stoccaggio di appropriato volume, alla quale verrà associata una nuova stazione di rilancio alla distribuzione La portata d’acqua trattata potrà essere misurata in uscita con idoneo misuratore di portata con registrazione della stessa. Una delle pompe sarà prevista con inverter in modo tale da consentire la regolazione della portata all’utilizzo in funzione dell’effettiva richiesta. 5.6 Trattamento fanghi Considerando che la dislocazione dell’impianto non consente alcun allacciamento ad una rete fognaria, e volendo ridurre al minimo le perdite d’acqua ottimizzando il rendimento globale dell’impianto, si prevede il rilancio delle acque di lavaggio dei filtri a carbone attivo in testa alla prima vasca di contatto. Relativamente ai fanghi prodotti nella flottazione sarà previsto un ispessimento, alimentato da apposite pompe, dal quale i fanghi saranno regolarmente allontanati, con trasferimento presso l’impianto del Casolino (principale impianto di depurazione di acque reflue della città di Arezzo), dove saranno trattati in analogia con quanto ad oggi avviene per i fanghi prodotti dall’impianto di Poggio Cuculo. 13 di 22 Nuove Acque S.p.A 5.7 Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento Stoccaggio e dosaggio reattivi Per lo svolgimento dei processi previsti per l’impianto in oggetto potranno essere adottati i seguenti reattivi: - CO2 per la correzione del pH; clorito di sodio e acido cloridrico per la produzione di biossido di cloro per la pre e post clorazione; policloruro di alluminio quale coagulante; flocculante organico. 6 Descrizione e dimensionamento del ciclo di trattamento 6.1 Pre-clorazione e correzione del pH L’acqua grezza sarà addotta all’ impianto mediante una condotta che collegherà la tubazione esistente gestita dall’ Eiut con la vasca d’ ingresso. Sul tratto di adduzione interna all’area dell’impianto, di nuova realizzazione, sarà inserito un misuratore di portata di tipo magnetico con diametro adatto alle portate da misurare. Vedi tavola EM-01. L’insieme sarà dotato di valvola modulante di regolazione della portata, di tipo wafer a farfalla con posizionatore automatico, e di valvole a farfalla manuali d’intercettazione e by pass. La vasca a pianta rettangolare sarà realizzata in calcestruzzo armato e costituita da tre comparti. Il primo comparto della vasca, come detto è predisposto per la correzione del pH. Detto comparto sarà equipaggiato con un sistema di una misura del pH, completo di sonda ad immersione per l’alloggiamento dell’elettrodo trasmettitore. Il secondo comparto assicurerà un corretto tempo di contatto per la pre clorazione con biossido di cloro, infine il terzo ed ultimo comparto fungerà da raccordo e ripartizione alle due successive linee di miscelazione, flocculazione, flottazione. Completano la sezione le necessarie tubazioni, raccorderie e valvole a farfalla ad azionamento manuale per il drenaggio dei vari comparti della vasca, ed un sistema di misura del livello dell’acqua all’interno della vasca completo di sonda ad ultrasuoni e unità a microprocessore La sezione ha le seguenti principali caratteristiche tecniche e funzionali: - Portata in ingresso alla sezione Pari a Volume utile vasca correzione di pH Tempo di contatto: Volume utile vasca pre disinfezione Tempo di contatto: 14 di 22 l/s m3/h m3 min m3 min 53 ~190 32 10 95 30 Nuove Acque S.p.A 6.2 Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento Dosaggio CO2 Consumo medio giornaliero Tipo di stoccaggio Numero di gruppi stoccaggio (5 bombole cadauno) Autonomia per dosaggio medio Dosaggio medio biossido di cloro Dosaggio max. biossido di cloro Fabbisogno medio Numero di generatori previsti Capacità massima di produzione mg/l 3-5 Kg/G 14 bombole da 25 kg n° gg. mg/l mg/l gr/h n° gr/h 5 36 1,50 3,00 286 1 380 Miscelazione – Flocculazione – Flottazione L’insieme di opere costituente le fasi di miscelazione, flocculazione e flottazione, saranno realizzate su due linee funzionanti in parallelo. Ogni sezione di miscelazione sarà realizzata in calcestruzzo armato ed equipaggiata essenzialmente con idoneo miscelatore veloce ad asse verticale e da paratoie per l’intercettazione della portata. Analogamente la flocculazione, prevista in due stadi, sarà realizzata in calcestruzzo armato ed equipaggiata essenzialmente con idonei miscelatore lenti ad asse verticale a doppia elica, e da paratoie per l’intercettazione della portata. Per quanto riguarda la flottazione è prevista una vasca a pianta rettangolare, posta immediatamente a valle delle precedenti sezioni di miscelazione e flocculazione, a costituire un unico manufatto. Le apparecchiature elettromeccaniche saranno essenzialmente costituite dai seguenti equipaggiamenti: - un agitatore veloce di coagulazione per ogni linea. - un agitatore lento di flocculazione, per ogni linea e per ogni stadio; - idonei sistemi di svuotamento di ogni vasca; - sistema di iniezione e miscelazione dell’aria per ciascun flottatore; - un sistema raschiatore per ogni flottatore costituito da un ponte a va e vieni - un sistema di pressurizzazione per ogni flottatore comprendente: · due pompe di pressurizzazione; di cui una di riserva · un serbatoio di pressurizzazione completo di accessori; · un generatore di aria compressa completo di accessori - altre attrezzature a corredo quali, stramazzi regolabili , tubazioni, organi idraulici di intercettazione e carpenterie di completamento quali scalette, grigliati e parapetti. Si riporta nel seguito una sezione schematica tipica rappresentativa della soluzione realizzativa applicabile al caso in oggetto. 15 di 22 Nuove Acque S.p.A Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento 0 1 – coagulazione, flocculazione 2 - flottazione 3 - zona di miscelazione 4- ingresso acqua pressurizzata 5- ponte raschiatore 6- sistema movimentazione 7- scarico fanghi La sezione ha le seguenti principali caratteristiche tecniche e funzionali: - portata totale addotta alla sezione l/s 53 3 - pari a m /h ~190 - numero di linee n° 2 - numero di vasche di coagulazione per linea n° 1 - volume unitario vasche di coagulazione m3 10 - volume totale coagulazione m3 20 - tempo di contatto in coagulazione min 6 - potenza installata unitaria agitatore coagulazione Kw 0,75 - potenza totale installata coagulazione Kw 1,50 - numero di vasche di flocculazione per linea n° 2 - volume unitario vasche di flocculazione m3 25 3 100 - volume totale flocculazione m - tempo di contatto in flocculazione min 30 - potenza installata unitaria agitatore 1° stadio flocculazione Kw 0,75 - potenza totale installata 1° stadio flocculazione Kw 1,50 - potenza installata unitaria agitatore 2° stadio flocculazione Kw 0,55 16 di 22 Nuove Acque S.p.A 6.3 Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento potenza totale installata 2° stadio flocculazione superficie unitaria flottazione superficie totale flottazione velocità ascensionale produzione fanghi numero di serbatoi di pressurizzazione volume unitario serbatoio di pressurizzazione volume totale serbatoio di pressurizzazione portata unitaria acqua pressurizzata tempo di contatto numero di pompe di pressurizzazione per linea di cui di riserva per linea portata max unitaria pompe di pressurizzazione pressione potenza installata unitaria potenza installata totale Kw m2 m2 m/h m3/mese 1,10 10 20 9,6 2,5 - 4 n° 2 m3 0,45 m3 m3/h min 0,90 12 2 n° n° 2 1 m3/h bar kW kW 15 6 4 8 Filtrazione su carbone attivo granulare A valle della flottazione sarà prevista un vasca del volume di circa 55 m3, al fine di assicurare un ottimale alimentazione alla fase di filtrazione su carboni attivi granulari. Per detta fase saranno adottati 3 filtri in pressione, funzionanti in parallelo costituiti da un serbatoio metallico orizzontale, costruito in lamiera d’acciaio con rivestimento interno idoneo al contatto con acqua destinata al consumo umano (D.M. n. 174 del 06/04/2004). Ogni filtro sarà completo di gambe di supporto, diffusori per la distribuzione dell’acqua da filtrare, per l’adduzione dell’acqua e dell’aria di lavaggio, passi d’uomo, bocchelli per tubi e strumenti. Completeranno la dotazione d’ogni filtro, dei manometri sull’ingresso e l’uscita, prese campione, valvole manuali e/o automatiche, scalette a norma di accesso alla sommità dei filtri, cassetta di distribuzione pneumatica completa di elettrovalvola per l’alimentazione dell’aria compressa di comando delle valvole automatiche, un misuratore elettromagnetico di portata. La sezione in oggetto sarà completata inoltre da: - una misura di delta P del gruppo di filtrazione comune a tutta la batteria; - due elettropompe centrifughe ( di cui una di riserva) per l’alimentazione dei filtri a carbone, con portata unitaria di 185 m3/h. Tali pompe saranno complete di motore, valvolame ed organi di intercettazione; 17 di 22 Nuove Acque S.p.A - - - Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento valvola di regolazione della portata acqua avviata ai filtri a carbone attivo, di tipo wafer a farfalla con posizionatore automatico, e valvolame manuale per by pass. due soffianti per il lavaggio dei filtri ( di cui uno di riserva), con portata unitaria di 620 m3/h, complete di motore, basamento, silenziatori in aspirazione e mandata, valvola di non ritorno, valvola di sicurezza, raccordi, supporti antivibranti, cabina insonorizzante, completa di ventilatore, manometri; serie di tubazioni per l’invio dell’aria di lavaggio ai filtri due elettropompe per l’acqua di lavaggio dei filtri a carbone attivo ( di cui una di riserva) ciascuna con portata di 170 m3/h, complete di motore elettrico, valvole a farfalla in aspirazione e mandata, valvole di ritegno La sezione ha le seguenti principali caratteristiche tecniche e funzionali: • • Alimentazione filtri - Portata di alimentazione - Pari a - Tipo di pompe installate - Numero di pompe installate - Di cui di riserva - Portata unitaria - Prevalenza - Potenza installata unitaria - Potenza installata totale l/s 51 m3/h 184 centrifughe ad asse orizzontale n° 2 n° 1 m3/h 185 m 20 kW 15 kW 30 Filtri a carbone attivo granulare - Diametro cilindro - Lunghezza fasciame - tipo strato filtrante - superficie unitaria filtro superficie totale filtri velocità ascensionale con tutti i filtri in funzione velocità ascensionale con un filtro in lavaggio altezza strato di ghiaia altezza carbone attivo volume totale materiale filtrante tempo medio di contatto pressione di progetto pressione di prova idraulica spessore fasciame protezione interna protezione esterna 18 di 22 m. 2,50 m. 4,50 carbone attivo granulare (CAG) rigenerabile di tipo minerale m2 11 2 m 33 m/h 5,6 m/h 8,4 m 0,15 m 1 m3 33 min 10 bar 2 bar 4,5 mm. 8 espossi-amminico alimentare poliuretanica Nuove Acque S.p.A • Acqua di lavaggio filtri - • Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento Portata specifica acqua di lavaggio Tipo di pompe installate Numero di pompe installate Di cui di riserva Portata unitaria Prevalenza Potenza installata unitaria Potenza installata totale m3/h 15-18 centrifughe ad asse orizzontale n° 2 n° 1 m3/h 170 m. 20 KW 15 kW 30 Aria di lavaggio filtri - 6.4 Portata specifica aria di lavaggio Tipo apparecchiatura Numero di pompe installate Di cui di riserva Portata unitaria Pressione di mandata Potenza installata unitaria Potenza installata totale Nm3/h 55-60 soffiante a lobi rotanti n° 2 n° 1 m3/h 620 mbar 400 KW 30 kW 60 Disinfezione finale All’ingresso della vasca d’accumulo finale sarà dosato il biossido di cloro per la disinfezione finale delle acque e la protezione delle stesse in rete. La sezione ha le seguenti principali caratteristiche tecniche e funzionali: - Dosaggio medio biossido di cloro mg/l 0,25 - Dosaggio max. biossido di cloro mg/l 0,50 - Fabbisogno medio gr/h 45 - Numero di generatori previsti n° 1 - Capacità massima di produzione gr/h 380 6.5 Accumulo e rilancio delle acque trattate Per lo stoccaggio dell’acqua filtrata sarà prevista una vasca a pianta rettangolare realizzata in cemento armato. Da tale vasca pescheranno tre elettropompe ( una di riserva) per il rilancio dell’acqua trattata all’utilizzo, di cui una dotata di inverter. A completamento di questa sezione sarà inoltre previsto: - un sistema di misura del livello dell’acqua all’interno della vasca completo di sonda ad ultrasuoni e unità a microprocessore; - un sistema di misura della portata del tipo elettromagnetico per la misura della portata dell’acqua trattata; - un sistema di misura del pH dell’acqua trattata, completo di sonda ad immersione per l’alloggiamento dell’elettrodo, elettrodo, trasmettitore - un sistema di misura del potenziale redox. Completeranno la sezione le necessarie tubazioni, organi idraulici di intercettazione e carpenterie. 19 di 22 Nuove Acque S.p.A Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento La sezione ha le seguenti principali caratteristiche tecniche e funzionali: 6.6 Volume di stoccaggio acqua trattata Tipo di pompe installate Numero di pompe installate Di cui di riserva Portata unitaria Prevalenza Potenza installata unitaria Potenza installata totale m3 120 centrifughe ad asse orizzontale n° 3 n° 1 m3/h 90 m. 145 KW 55 KW 165 Stoccaggio e dosaggio reattivi Come precedentemente detto al punto 5.7, per lo svolgimento dei processi previsti per l’impianto in oggetto saranno adottati i seguenti reattivi - CO2 per la correzione del pH - clorito di sodio e acido cloridrico per la produzione di biossido di cloro per la pre e post clorazione; - policloruro di alluminio quale coagulante; - flocculante organico Per i suddetti reattivi potranno essere adottati i seguenti dosaggi ed attrezzature: - Coagulante per la chiarificazione con flottazione: potrà prevedersi un dosaggio medio di 30 gr/m3 di prodotto commerciale (densità 1,2 kg/l), con possibilità di dosaggio massimo fino a 90 gr/m3, corrispondenti rispettivamente a consumi giornalieri pari a 115 l/g e 344 l/g. Principali caratteristiche tecniche e funzionali: · · · · · · · · · Tipo serbatoio stoccaggio: Capacità: Diametro: Altezza cilindrica: Altezza totale: Autonomia a dosaggio medio Pompe dosatrici Portata max Pressione max verticale a fondo piatto 12 m3 1.800 mm 4.450 mm 4.910 mm 104 gg 2+1 R 20 l/h 1,5 bar - Flocculante organico per la chiarificazione con flottazione: potrà essere adottato un dosaggio di 0,5 mg/l corrispondente ad un consumo giornaliero di 2,3 kg/g. Per un’autonomia di 90 giorni dovranno essere stoccati, in un’apposita area all’interno dell’edificio, 9 sacchi da 25 kg. ciascuno. - Acido cloridrico per produzione biossido di cloro per pre e post clorazione: sulla base dei tassi dei dosaggi medi e massimi previste nelle due fasi di clorazione, considerando che occorrono 1,3 kg di acido cloridrico ( soluzione commerciale al 33 %) per la produzione di un kg di biossido di cloro si avranno i seguenti consumi giornalieri 20 di 22 Nuove Acque S.p.A · · · · · - Per dosaggi medi: Per dosaggi massimi Tipo serbatoio stoccaggio: Capacità: Pompe prelievo reattivo 32 l/d 54 l/d. verticale a fondo piatto 3 m3 2+1R Clorito di sodio per produzione biossido di cloro per pre e post clorazione: sulla base dei tassi di dosaggi medi e massimi previste nelle due fasi di disinfezione, considerando che occorrono 1,7 kg di clorito di sodio ( soluzione commerciale al 25 %) per la produzione di un kg di biossido di cloro si avranno i seguenti consumi giornalieri · · · · · 6.7 Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento Per dosaggi medi: Per dosaggi massimi Tipo serbatoio stoccaggio: Capacità: Pompe prelievo reattivo 54 l/d 94 l/d. verticale a fondo piatto 3 m3 2+1R Trattamento fanghi Il trattamento dei reflui generati dalla filiera di potabilizzazione ( acque derivanti dal lavaggio dei filtri a carbone attivo granulare e fanghi prodotti dalla flottazione) prevede: - una vasca di stoccaggio delle acque prodotte dal lavaggio dei filtri a carbone attivo attrezzata con due elettropompe, di cui una di riserva, per il rinvio di queste acque alla vaca di contatto iniziale - un sollevamento dei fanghi prodotti dalla sezione di flottazione costituito da tre elettropompe del tipo volumetrico di cui una di riserva - un ispessimento a gravità dei fanghi prodotti in flottazione La linea fanghi ha le seguenti caratteristiche tecnico funzionali: • Accumulo acque derivanti dal lavaggio dei filtri a carbone attivo - Volume utile vasca m3 130 - Tipo di pompe installate sommergibili - Numero di pompe installate n° 2 - Di cui di riserva n° 1 - Portata unitaria m3/h 10 - Prevalenza m 5 - Potenza installata unitaria Kw 0,37 - Potenza installata totale kW 0,74 • Sollevamento fanghi dalla flottazione - Tipo di pompe installate numero di pompe estrazione fanghi di cui di riserva portata unitaria pompe estrazione fanghi prevalenza potenza installata unitaria potenza installata totale 21 di 22 volumetriche n ° 3 n° 1 m3/h bar kw kw 0,2-1 2 0,75 2,25 Nuove Acque S.p.A • Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento Ispessimento fanghi - Produzione media fanghi Tipo ispessimento Numero di ispessitori Tipo di costruzione Diametro Superficie unitaria Altezza cilindrica Altezza totale Inclinazione parte conica Volume utile m3/mese a gravità n° metallico m m2 m. m. ° m3 22 di 22 2,5 - 4 1 2,5 4,9 2,0 3,0 45 12 Nuove Acque S.p.A Impianto di potabilizzazione in Loc. Busenga, Capolona Progetto Definitivo – Relazione di processo e dimensionamento Allegato 1 Studio di fattibilità per l’ utilizzo dell’ ipoclorito di sodio come disinfettante negli impianti che trattano l’ acqua grezza proveniente dalla diga di Montedoglio DIREZIONE OPERATIVA – SERVIZIO PRODUZIONE COMUNE DI AREZZO – IMPIANTO POGGIO CUCULO OBBIETTIVO DELLA PROVA Determinazione della formazione di THM su campioni di acqua prelevati nei diversi stadi del trattamento dell’impianto di Poggio Cuculo con applicazione della disinfezione ad ipoclorito (rispettivamente con dosaggio di 1 e 2ppm). L’obiettivo è quello di verificare la potenzialità di formazione di THM dopo un tempo di contatto pari ad 8 ore qualora venisse sostituita la disinfezione a biossido di cloro con disinfezione ad ipoclorito di sodio negli impianti che trattano la risorsa della diga di Montedoglio simulando l’applicazione a diverse filiere di trattamento: filiera completa con chiarificazione, ozono e carboni attivi; solo chiarificazione (coagulazione, decantazione e filtrazione su sabbia); direttamente su acqua grezza. PROCEDIMENTO DELLE PROVE 1. Dopo aver prelevato due aliquote da un litro nei quattro stadi di trattamento (acqua grezza, uscita chiariflocculatore, uscita filtri a sabbia ed uscita filtri a carbone) sono stati aggiunti 1 e 2 ppm di ipoclorito di sodio (NaClO); 2. Ogni ora sono state fatte delle letture di cloro libero in tutti ed otto i beker contenenti l’acqua da trattare; 3. Tempo di contatto scelto pari ad 8 ore, tempo di contatto medio tra dosaggio e distribuzione ovvero tempo impiegato dall’acqua per percorrere tutta la rete tra ingresso impianto e punto di prelievo più lontano; 4. Dopo 8 ore di tempo di contatto sono state prelevate delle aliquote per la determinazione dei THM in delle bottiglie scure contenenti tiosolfato. CONCLUSIONI Dalla prova è emerso che già nell’acqua grezza di Montedoglio sono presenti i precursori per la formazione dei THM a valori superiori al limite normativo (30µg/l). La filiera di trattamento di Poggio Cuculo consente il trattamento della torbidità e della sostanza organica ma si osserva un effetto “concentrazione” dei precursori dei THM all’interno dei decantatori (accelator) confermato dall’aumento del valore dei THM sulla risorsa chiarificata in uscita dagli stessi. L’evoluzione del valore dei THM nell’acqua potabilizzata negli stadi a valle degli accelator mostra poi una diminuzione progressiva (rispettivamente -31% ingresso/ uscita filtri a sabbia e -33% ingresso/ uscita filtri a carbone) segno dell’efficacia del trattamento, non sufficiente però a rientrare entro il limite dei THM per la risorsa potabilizzata e disinfettata ad ipoclorito di sodio. Pertanto, considerando che per tutti i campioni prelevati e per entrambi i dosaggi praticati i valori dei THM sono superiori al limite di legge di 30 ug/l, ad oggi l’unica disinfezione praticabile per contenere la formazione dei sottoprodotti legati all’utilizzo dell’ipoclorito di sodio è quella effettuata con biossido di cloro per il quale è dimostrato che la formazione dei relativi sottoprodotti (cloriti) è inferiore al limite (700µg/l) sia nella coagulazione su filtro di Monterchi (max 400-500µg/l) che sul trattamento completo di Poggio Cuculo (max 300400µg/l). RISULTATI OTTENUTI Nella prima tabella sono riportate le torbidità, le temperature, i valore di ferro disciolto in mg/l ed i pH delle quattro aliquote prelevate in ingresso impianto (acqua grezza), in uscita al chiariflocculatore, in uscita ai filtri a sabbia ed in uscita ai filtri a carbone. Inoltre sono riportati i valori di cloro libero in mg/l che sono stati letti dallo strumento della lovibond ogni ora. Questa prima prova è stata effettuata dosando in ogni aliquota 1 ppm di ipoclorito di sodio (NaClO): Nuove Acque S.p.A. - Scheda Jar Test Natura dello studio: Determinazione del dosaggio ottimale diIpoclorito di sodio sull'acqua prelevata in diversi punti nel trattamento nella filiera di PC Impianto: Poggio cuculo Data: 14/02/2008 N° Tabella: 42 Punto di prelievo: Ingresso, uscita chiarifloc., uscita filtri a sabbia, uscita filtri a carbone. Risorsa utilizzata: Montedoglio Analisi acqua grezza Temperatura (°C) Torbidità (NTU) 7,9 Fe disciolto (mg(l) pH 4,42 0,2 Analisi uscita chiarifloc. Temperatura (°C) Torbidità (NTU) 7,5 7,88 Fe disciolto (mg(l) pH 4,31 0,1 Analisi uscita filtri a sabbia Temperatura (°C) Torbidità (NTU) 8,2 7,75 Fe disciolto (mg(l) pH 0,308 0 Analisi uscita filtri a carbone 7,71 Temperatura (°C) Torbidità (NTU) Fe disciolto (mg(l) pH 7,4 0,41 0 7,66 Cloro (mg/L) libero dopo n ore dal dosaggio di 1 ppm di ipoclorito n° ore di clorazione 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Acqua grezza 1,00 0,45 0,22 0,18 0,15 0,11 0,06 0,03 0,00 Uscita chiariflocculatore 1,00 0,52 0,38 0,35 0,29 0,23 0,16 0,12 0,09 Uscita f. a sabbia 1,00 0,67 0,51 0,49 0,46 0,40 0,35 0,32 0,28 Uscita f. a carbone 1,00 0,54 0,52 0,51 0,50 0,46 0,41 0,38 0,31 Nella seconda tabella sono riportate le torbidità, le temperature, i valore di ferro disciolto in mg/l ed i pH delle quattro aliquote prelevate in ingresso impianto (acqua grezza), in uscita al chiariflocculatore, in uscita ai filtri a sabbia ed in uscita ai filtri a carbone. Inoltre sono riportati i valori di cloro libero in mg/l che sono stati letti dallo strumento della lovibond ogni ora. Questa seconda prova è stata effettuata dosando in ogni aliquota 2 ppm di ipoclorito di sodio (NaClO): Nuove Acque S.p.A. - Scheda Jar Test Natura dello studio: Determinazione del dosaggio ottimale diIpoclorito di sodio sull'acqua prelevata in diversi punti nel trattamento nella filiera di PC Data: 14/02/2008 Impianto: Poggio cuculo N° Tabella: 43 Punto di prelievo: Ingresso, uscita chiarifloc., uscita filtri a sabbia, uscita filtri a carbone. Risorsa utilizzata: Montedoglio Analisi acqua grezza Temperatura (°C) Torbidità (NTU) 7,9 Fe disciolto (mg(l) pH 4,42 0,2 Analisi uscita chiarifloc. Temperatura (°C) Torbidità (NTU) 7,5 7,88 Fe disciolto (mg(l) pH 4,31 0,1 Analisi uscita filtri a sabbia Temperatura (°C) Torbidità (NTU) 8,2 7,75 Fe disciolto (mg(l) pH 0,308 0 Analisi uscita filtri a carbone 7,71 Temperatura (°C) Torbidità (NTU) Fe disciolto (mg(l) pH 7,4 0,41 0 7,66 Cloro (mg/L) libero dopo n ore dal dosaggio di 2 ppm di ipoclorito n° ore di clorazione 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Acqua grezza 2,00 0,95 0,77 0,70 0,66 0,62 0,60 0,55 0,52 Uscita chiariflocculatore 2,00 1,01 0,90 0,85 0,78 0,75 0,70 0,65 0,59 Uscita f. a sabbia 2,00 1,56 1,09 0,99 0,88 0,87 0,76 0,76 0,74 Uscita f. a carbone 2,00 1,40 1,13 1,08 1,05 1,00 1,00 0,95 0,88 Concentrazione di THM totali presente nei campioni in esame: Nella prima tabella e nel primo grafico sono riportati i risultati di THM totali ottenuti dai campioni prelevati dopo 8 ore di reazione dosando 1 ppm di ipoclorito di sodio (NaClO) in tutti e 4 gli stadi di trattamento. Il prelievo viene inserito in una bottiglia di vetro scura con all’interno tiosolfato per inibire, oltre il tempo di reazione, la formazione di THM dovuta alla presenza di cloro libero presente ancora nell’acqua. THM totali (ug/L) Bromoformio (ug/L) Cloroformio (ug/L) Dibromoclorometano Diclorobromometano (ug/L) (ug/L) Acqua grezza 31,5 <0,1 27,6 0,5 3,4 Uscita chiariflocculatore 94,7 <0,1 43,0 9,8 41,9 Uscita f. a sabbia 64,9 <0,1 28,4 7,1 29,4 Uscita f. a carbone 43,1 <0,1 22,0 3,7 17,4 ug/l THM totali (ug/L) con 1 ppm di ipoclorito dosato 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 94,7 64,9 43,1 31,5 Acqua grezza Uscita chiariflocculatore Uscita f. a sabbia Uscita f. a carbone Nella seconda tabella e nel secondo grafico sono riportati i risultati di THM totali ottenuti dai campioni prelevati dopo 8 ore di reazione dosando 2 ppm di ipoclorito di sodio (NaClO) in tutti e 4 gli stadi di trattamento. Anche in questo caso il prelievo viene inserito in una bottiglia di vetro scura con all’interno tiosolfato per inibire, oltre il tempo di reazione, la formazione di THM dovuta alla presenza di cloro libero presente ancora nell’acqua. THM totali (ug/L) Bromoformio (ug/L) Cloroformio (ug/L) Dibromoclorometano Diclorobromometano (ug/L) (ug/L) Acqua grezza 38,9 <0,1 21,4 1,7 15,8 Uscita chiariflocculatore 83,5 <0,1 39,0 7,1 37,4 Uscita f. a sabbia 70,1 <0,1 37,2 4,9 28,0 Uscita f. a carbone 52,8 <0,1 25,7 3,8 23,3 THM totali (ug/L) con 2 ppm di ipoclorito dosato 90,0 83,5 80,0 70,1 70,0 ug/l 60,0 50,0 40,0 52,8 38,9 30,0 20,0 10,0 0,0 Acqua grezza Uscita chiariflocculatore Uscita f. a sabbia Uscita f. a carbone