Che cos'è il trattamento delle acque reflue e come funziona?

Per acque reflue si intende qualsiasi acqua utilizzata per uso industriale, commerciale o domestico. Pertanto, le acque reflue sono generate da attività come il lavaggio, la balneazione, il deflusso delle acque piovane e la produzione. Prima di poter essere riutilizzata, l'acqua deve essere pulita e priva di contaminanti.

Le tre categorie di acque reflue comprendono:

• Acque reflue comunali: Derivano dall'uso quotidiano dell'acqua nelle abitazioni o nelle aziende commerciali. Queste acque reflue provengono da gabinetti, lavandini e docce.
• Acque reflue industriali: Queste acque reflue sono quelle che residuano dai processi produttivi che avvengono nei settori farmaceutico, tessile, alimentare e delle bevande, per citarne alcuni.
• Acque meteoriche: Le acque meteoriche sono il deflusso delle acque che si verifica durante e dopo le precipitazioni. L'acqua si contamina con sporco e altri detriti.

A seconda dell'utilizzo dell'acqua e delle sostanze con cui è entrata in contatto, alcune acque reflue sono più facili da trattare di altre.

Se le acque reflue non venissero trattate, la salute umana e l'ambiente sarebbero a rischio. L'acqua non trattata è portatrice di batteri e malattie, che si ripercuotono sull'acqua potabile, sugli habitat della fauna selvatica e su attività come il nuoto, la nautica e la pesca. Senza acque reflue trattate, ogni interazione con l'acqua potrebbe essere potenzialmente pericolosa. Il trattamento delle acque reflue ci permette di aprire i rubinetti, di bere acqua o di goderci una giornata in spiaggia senza dover mettere in dubbio la nostra sicurezza.

In alcuni casi, il trattamento delle acque reflue ne consente il riutilizzo, riducendo così il carico di risorse dell'azienda. L'acqua recuperata può essere utilizzata sul sito per scopi agricoli o paesaggistici, per il controllo della polvere, per gli sciacquoni dei bagni o come acqua di processo in mulini e raffinerie, ad esempio.

L'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti (EPA) applica il Clean Water Act (CWA). Nell'ambito del CWA, esiste un programma National Pollutant Discharge Elimination System (NPDES) che si occupa del trattamento delle acque reflue.

I governi statali, territoriali e tribali hanno l'autorità di applicare e controllare amministrativamente il programma NPDES nella loro area. Tuttavia, l'EPA mantiene la supervisione di tutti i programmi CWA.

Quando le acque reflue rimangono piene di inquinanti, la salute umana è a rischio, così come altre specie ed ecosistemi. Da piccoli inconvenienti come la chiusura delle spiagge a preoccupazioni più grandi come la limitazione del consumo di acqua potabile, gli inquinanti nocivi possono avere un impatto devastante sull'ambiente.

Esempi di effetti nocivi delle acque reflue non trattate includono:

• Restrizioni forzate: Virus, batteri e malattie inquineranno l'acqua, portando a restrizioni sull'acqua potabile, sul consumo di molluschi e sulle attività ricreative umane, come il nuoto nei laghi o la navigazione.
• Eccesso di nutrienti: Quando l'acqua contiene troppi nutrienti, come azoto e fosforo, può verificarsi un'iperfertilizzazione tossica che modifica gli habitat e può causare il declino di alcune specie.
• Aumento dei metalli: L'acqua non trattata contiene livelli più elevati di arsenico, cadmio, cromo, piombo e mercurio, che possono essere tossici per diverse specie.
• Sopravvivenza dei pesci e delle specie acquatiche: I detriti e la materia organica in decomposizione lasciati in acqua monopolizzano l'ossigeno dell'acqua, rendendo impossibile la sopravvivenza dei pesci e delle altre specie acquatiche.
• Rischi per la salute: Oltre a metalli e nutrienti in eccesso, le acque reflue possono contenere anche prodotti per la cura della persona o sostanze farmaceutiche che rappresentano una minaccia per la vita acquatica, la fauna selvatica e la salute umana.
• Colture contaminate: Le colture irrigate con acque reflue non trattate possono essere contaminate e non essere consumate.

Gli effetti negativi delle acque reflue non trattate evidenziano l'importanza del trattamento delle acque reflue. Esistono tre fasi chiave per il trattamento delle acque reflue - primaria, secondaria e terziaria. La maggior parte degli impianti aggiunge anche una quarta fase, nota come pretrattamento. 

Pretrattamento

Durante questa fase opzionale, processi come la filtrazione vengono utilizzati per rimuovere fisicamente dall'acqua eventuali particelle solide o oggetti di grandi dimensioni. Le grandi griglie a barre rimuovono oggetti come foglie, rami d'albero e plastica, mentre le vasche di equalizzazione filtrano le particelle più piccole come sabbia, ghiaia, sporcizia e persino fondi di caffè.

Durante il processo di pretrattamento si possono utilizzare anche metodi chimici. Alcuni impianti possono utilizzare la coagulazione e la flocculazione per modificare il pH dell'acqua e favorire la formazione di grumi più grandi per facilitare la rimozione dei rifiuti solidi.

Alcuni pretrattamenti affrontano anche la rimozione di grasso e unto, ma ciò può variare a seconda dell'impianto di acque reflue, poiché alcuni scelgono di affrontare questa filtrazione nella fase di trattamento primario.

Trattamento primario

Il trattamento primario utilizza i processi fisici e la gravità per filtrare i solidi. Le acque reflue rimangono nei chiarificatori primari per un periodo prolungato, mentre i detriti e i solidi residui precipitano. Le apparecchiature di raschiatura meccanica possono contribuire ad accelerare la rimozione dei contaminanti solidi. Se il grasso e l'unto non sono stati rimossi in precedenza, durante questa fase del trattamento verranno rimossi dalla superficie dell'acqua.

Trattamento secondario

Dopo il trattamento delle acque reflue con rimozione fisica, nella fase di trattamento secondario si verificano processi batterici. I microrganismi saranno utilizzati per scomporre ulteriormente le impurità. In questa fase si possono utilizzare diverse opzioni terapeutiche, tra cui:

• Trattamento anossico: La denitrificazione delle acque reflue avviene durante i processi di trattamento anossico, che abbattono le molecole di azoto e rilasciano ossigeno.
• Trattamento anaerobico: Per le acque reflue con alti livelli di solidi biodegradabili, si ricorrerà al trattamento anaerobico. Durante questo trattamento, le acque reflue vengono stoccate in lagune di digestione coperte, dove i batteri decompongono i rifiuti organici.
• Trattamento aerobico: Durante il trattamento aerobico per le acque reflue, i contaminanti organici vengono convertiti in prodotti finali più sicuri come anidride carbonica, acqua e microrganismi. A differenza dei trattamenti anossici e anaerobici, questo processo richiede l'aerazione per fornire ossigeno ai microrganismi che consumeranno i rifiuti all'interno delle acque reflue.

Trattamento terziario

Il trattamento terziario è una fase opzionale che sottopone le acque reflue a un ulteriore processo di filtrazione e disinfezione. Alcune forme comuni di disinfezione durante la fase di trattamento terziario includono:

• Clorazione
• filtrazione
• Scambio ionico
• Trattamento con ozono
• Disinfezione a raggi ultravioletti

In base alla provenienza, si formano diversi tipi di acque reflue. Alcune acque reflue richiedono trattamenti specifici e diversi, quindi esiste un sistema di trattamento per ogni tipo di acque reflue.

Esistono molti modi per trattare le acque reflue, tra cui i seguenti sistemi di processo:

• Sistemi a camera
• Fosse settiche
• Unità di trattamento aerobico
• Sistemi di zone umide costruite
• Sistemi di tumuli
• Sistemi di distribuzione a goccia
• Sistemi di filtraggio a sabbia a ricircolo
• Sistemi di evapotraspirazione

Sebbene questi siano alcuni dei sistemi di acque reflue più comuni, è possibile utilizzare anche una serie di altri metodi.

SSI Aeration, Inc. è un'azienda di sistemi di trattamento delle acque reflue a servizio completo con una profonda esperienza in vari sistemi di processo e serbatoi. Il team di ingegneri di SSI ha le conoscenze e l'esperienza necessarie per aiutare le organizzazioni a ottimizzare i sistemi di trattamento delle acque reflue per ottenere processi più efficaci ed efficienti. Contattateci oggi stesso per saperne di più sui prodotti per il trattamento delle acque reflue e su come SSI può migliorare la vostra struttura.