• Document: RIMOZIONE DEL FOSFORO DALLE ACQUE REFLUE. Ing. Michele Torregrossa
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RIMOZIONE DEL FOSFORO DALLE ACQUE REFLUE Ing. Michele Torregrossa Limiti di emissioni Limiti sulle acque reflue depurate (Tab.1 All.5 p. 3a D.lgs. 152/06) Potenzialità impianto in A.E. 2.000 – 10.000 >10.000 Parametri (media giornaliera) Concentrazione % di Concentrazione % di riduzione riduzione BOD5 (mg/l) ≤25 70-90 ≤25 80 COD (mg/l) ≤125 75 ≤125 75 Solidi Sospesi (mg/l) ≤35 90 ≤35 90 Limiti per lo scarico in “aree sensibili” (Tab.2 All.5 p. 3a D.lgs. 152/06) Parametri Potenzialità impianto in AE (conc. media annua) da 10.000 a 100.000 > 100.000 concentrazione % di riduzione concentrazione % di riduzione Fosforo totale (mgP/l) <= 2 80 <= 1 80 Azoto totale (mgN/l) <= 15 70 - 80 <= 10 70 - 80 Limiti per lo scarico in laghi e serbatoi (Tab. 6 L.R. 27/86): Azoto totale 5 mg/l - Fosforo totale 0,2 mg/l 2 RIMOZIONE CHIMICA DEL FOSFORO FOSFORO NEI LIQUAMI Forme del fosforo presenti nei liquami grezzi: Fosforo organico: 10% del Ptot Ortofosfato solubile: 50% del Pinorganico Fosforo inorganico: Polifosfati solubile: 25÷85% del Ptot Forme del fosforo presenti nei liquami dopo trattamento biologico: Fosforo organico: 5 ÷ 10% del Ptot Fosforo inorganico: Ortofosfato solubile: 90÷95%del Ptot RIMOZIONE CHIMICA DEL FOSFORO La rimozione del fosforo dalle acque reflue implica il suo incorporamento all’interno dei SST e la successiva rimozione dei solidi. Tale processo prende il nome di “precipitazione dei fosfati”. La precipitazione chimica del fosforo può essere ottenuta mediante l’aggiunta di sali di cationi polivalenti in grado di formare fosfati poco solubili, quali i sali di calcio [Ca2+], alluminio [Al3+] e ferro [Fe3+]. Oltre a questi sali, possono essere utilizzati come coadiuvanti anche alcuni polimeri. Precipitazione dei fosfati con calce Il calcio viene utilizzato generalmente nella forma di calce idrata Ca(OH)2. Dosata in acqua, la calce reagisce con l’alcalinità dei bicarbonati dell’acqua stessa dando luogo alla precipitazione di CaCO3. Quando il pH del refluo il pH supera il valore di 10, gli ioni-calcio in eccesso reagiscono con i fosfati causando la precipitazione dell’idrossiapatite: 10Ca2+ + 6PO43-+ 2OH- ←→ Ca10(PO4)6(OH)2 A causa della reazione tra la calce e l’alcalinità del refluo, in genere la quantità di calce richiesta per il trattamento di precipitazione risulta pressocché indipendente dalla quantità di fosfati presenti, mentre dipende essenzialmente dal valore dell’alcalinità. Precipitazione dei fosfati con calce I dosaggi di calce richiesti per un trattamento di precipitazione del fosforo dalle acque reflue sono dell’ordine di 1,4÷1,5 volte l’alcalinità totale espressa come CaCO3. Inoltre, poiché per la precipitazione dei fosfati sono richiesti elevati valori di pH, in genere non è possibile realizzare una co-precipitazione. Nel caso in cui il trattamento di rimozione del fosforo venga effettuato su refluo grezzo ovvero sull’effluente di un trattamento secondario, generalmente è richiesta un’operazione di correzione del pH rispettivamente prima dei trattamenti successivi o prima dello scarico. La correzione del pH viene effettuata di regola mediante RICARBONATAZIONE con biossido di carbonio (CO2). Precipitazione dei fosfati con alluminio e ferro Le reazioni fondamentali nei trattamenti di precipitazione dei fosfati con sali di alluminio e ferro sono le seguenti: Al3+ + HnPO43-n ←→ AlPO4 + nH+ Fe3+ + HnPO43-n ←→ FePO4 + nH+ In queste relazioni si può osservare come 1 mole di alluminio o di ferro dia luogo alla precipitazione di 1 mole di fosfati. Tuttavia le due reazioni sono notevolmente semplificate perché dovrebbero essere tenute in conto delle numerose reazioni chimiche competitive nei loro confronti e delle relative costanti di equilibrio, degli effetti dell’alcalinità, del pH, degli elementi in traccia, ecc. A causa di tali fattori le reazioni sopra riportate non possono essere direttamente applicate per la stima dei dosaggi di reagenti, i quali devono essere valutati sulla base di specifiche prove di laboratorio. Precipitazione dei fosfati co

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