1. Contesto di installazione
La stazione di pompaggio delle acque reflue (WPS) di un sito di prova del North Hampshire, è regolarmente afflitta da infiltrazioni di acque sotterranee, un problema particolarmente acuto durante i periodi di pioggia intensa e gli eventi temporaleschi. Questa situazione comporta un significativo rischio di inondazioni per i villaggi a valle. Una delle principali strategie adottate per mitigare questi rischi, legati alle infiltrazioni di acque sotterranee e agli sfioratori di piena del sistema fognario combinato (CSO), è l’eccesso di pompaggio, che implica il rilascio delle acque in eccesso nel corso d’acqua locale quando la stazione di pompaggio non riesce a gestire i volumi di flusso elevati.
Durante un evento di eccesso di pompaggio, è fondamentale ridurre al minimo il rischio di contaminazione del corso d’acqua. Inizialmente, al sito di prova, i flussi in eccesso venivano sottoposti a un processo di grigliatura e poi a un trattamento con luce UV prima di essere scaricati nel ruscello. Tuttavia, lo scarico era permesso solo quando i livelli dell’acqua dell’acquifero raggiungevano un livello predeterminato, una condizione che spesso non si verificava. Di conseguenza, era necessario ricorrere all’uso di autocisterne 24 ore su 24 per la gestione delle acque, anziché poterle scaricare direttamente nel ruscello.
La società idrica, gestore del servizio, mirava a migliorare la qualità dello scarico attraverso la rimozione dei solidi sospesi e delle connesse concentrazioni di BOD (Domanda Biologica di Ossigeno) e NH3 (Ammoniaca) dall’effluente, prima del rilascio nel corso d’acqua. Inoltre, un vantaggio strategico dell’implementazione di un filtro a tela sarebbe stato il miglioramento della trasmissività dell’effluente, essenziale per consentire al trattamento UV di raggiungere una maggiore eliminazione dei batteri e un’efficienza superiore nella riduzione dei coliformi. Il tipo di effluente in questione, dovuto all’infiltrazione di acque sotterranee che causano lo sfioro del sistema fognario combinato, è tipicamente molto diluito, un contesto in cui i filtri a tela MITA non erano stati comunemente impiegati in precedenza. Pertanto, lo scopo primario di questo specifico test era valutare le prestazioni del filtro a tela su questo particolare tipo di effluente, con l’obiettivo di testare diverse tipologie di tessuto filtrante e analizzare i risultati sotto diverse condizioni di carico idraulico e di solidi.
2. Soluzione proposta
ATAC Solutions ha risposto alle esigenze della società idrica proponendo l’installazione di un filtro a tela MITA PECV 4/20, modello ad asse verticale per ottimizzazione degli spazi e dell’efficienza. La soluzione prevedeva il posizionamento del filtro tra le fasi esistenti di grigliatura e trattamento UV, con l’obiettivo di intercettare e trattare l’effluente dopo la grigliatura e prima della disinfezione.
La fase iniziale del progetto ha visto ATAC Solutions condurre un sopralluogo dettagliato per valutare la fattibilità dell’installazione e raccogliere tutte le informazioni necessarie. Durante questa visita, sono stati rilevati i livelli del terreno per assicurare che il sistema idraulico potesse operare in modo efficace. Il filtro MITA 4/20 è stato quindi installato su traversine ferroviarie, posizionate su una base livellata di tipo 1, adiacente al quadro elettrico principale (MCC) della stazione. Questa disposizione ha permesso di sollevare il filtro di 200 mm, garantendo che l’acqua filtrata potesse scaricarsi per gravità direttamente nell’apparecchiatura UV, eliminando la necessità di pompe aggiuntive che avrebbero richiesto diesel o energia elettrica.
L’ingresso del filtro MITA è stato collegato direttamente alle pompe di scarico dell’apparecchiatura di grigliatura esistente tramite un tubo flessibile Bauer. Questa scelta progettuale ha semplificato il processo di installazione e ha contribuito all’efficienza operativa. Per lo scarico, l’uscita del filtro MITA è stata collegata a una tubazione in PVC supportata da appositi sostegni, consentendo un flusso libero per gravità verso l’unità UV. È stata inoltre implementata una misura di sicurezza fondamentale: la tubazione di troppopieno del filtro a tela è stata unita alla tubazione di uscita verso l’apparecchiatura UV, creando un sistema di sicurezza (failsafe) per il filtro. Il controlavaggio del filtro, un processo essenziale per la sua pulizia e l’efficienza a lungo termine, è stato gestito tramite una tubazione flessibile Bauer che scaricava le acque di controlavaggio direttamente nella vasca di raccolta (wet well) della stazione di pompaggio.
Questa configurazione temporanea è stata attentamente progettata per un periodo di prova, con l’intento di valutare in modo specifico le prestazioni del filtro a tela MITA su un effluente atipico, caratterizzato dalla sua elevata diluizione dovuta alle infiltrazioni di acque sotterranee. L’obiettivo era non solo verificare l’efficacia immediata ma anche raccogliere dati preziosi per potenziali future installazioni e per l’ottimizzazione del sistema in condizioni operative variabili.
3. Risultati e fattori chiave di successo
Il processo di campionamento al sito di prova è stato condotto nell’arco di 7 giorni, tra giugno e luglio, con test su vari parametri sia prima che dopo il trattamento. I risultati hanno dimostrato un’efficacia notevole del filtro a tela MITA PECV 4/20 nel migliorare la qualità dell’effluente.
Il parametro chiave di valutazione, i solidi sospesi totali (TSS), ha mostrato un miglioramento significativo. Con una concentrazione media in ingresso di 43,6 mg/l, il filtro ha ridotto i TSS a una media di 9,6 mg/l in uscita, raggiungendo una percentuale di rimozione media del 76,6%. È importante sottolineare che i livelli di rimozione non sono mai scesi al di sotto del 70% durante l’intero periodo di prova, dimostrando l’affidabilità del filtro anche in condizioni di carico elevato. In un’occasione, quando la concentrazione in ingresso ha superato i 100 mg/l, il filtro ha comunque rimosso il 79,5% dei solidi.
L’alta efficienza nella rimozione dei TSS ha avuto un effetto a cascata positivo anche sui livelli di BOD (Domanda Biologica di Ossigeno) e COD (Domanda Chimica di Ossigeno) nell’effluente. Prima del trattamento, i valori medi di BOD e COD erano rispettivamente di 32,1 mg/l e 80 mg/l. Dopo il trattamento con il filtro a tela, questi valori si sono ridotti a una media di 15,4 mg/l per il BOD e 30,6 mg/l per il COD. Questo rappresenta una riduzione superiore al 50% per entrambi i parametri.
Un altro successo cruciale del prova è stato il miglioramento delle prestazioni del trattamento UV a valle. La fase di trattamento UV ha dimostrato una riduzione delle specie di E. Coli ed Enterococchi di circa il 99,99% (equivalente a una riduzione di circa 3 log), grazie anche alla maggiore trasmissività dell’effluente post-filtro. Come previsto, non sono state osservate riduzioni significative di Ammoniaca, Nitrato, Nitrito o Fosfato durante il periodo di prova, poiché non erano previste fasi di trattamento specifiche per questi parametri.
In sintesi, i risultati del prova hanno chiaramente dimostrato che il filtro a tela MITA è una soluzione altamente efficace per ridurre in modo significativo i solidi sospesi e le concentrazioni associate di BOD e COD nelle acque reflue da sfioratori combinati. Questo sistema si è rivelato un metodo comprovato per il trattamento degli scarichi da tempesta o di acque sotterranee provenienti da stazioni di pompaggio sovraccariche, riducendo l’impatto ambientale sui corsi d’acqua locali. Sebbene la durata del prova sia stata limitata e condotta in condizioni di tempo asciutto (giugno e luglio), il successo ottenuto ha rafforzato la fiducia nella capacità di questi filtri di essere installati in altri siti con problematiche simili al sito di prova. La società idrica è attivamente coinvolta nella proposta di utilizzare questi sistemi, inclusi i filtri a tela, per futuri trattamenti delle acque sotterranee.
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