Filtrazione dell'aria disciolta

Lo scarico da una fabbrica alimentare.

La società di consulenza ingegneristica WS Atkins è stata incaricata di fornire soluzioni a Birds Eye Walls in modo che potessero ridurre i costi associati allo scarico delle acque reflue nelle fognature di Anglian Water mediante l'installazione di impianti di trattamento locali.

POSIZIONE

La cittadina di pescatori di Lowestoft si trova sulla costa del Suffolk, nell'Inghilterra orientale.

Lo stabilimento Lowestoft di Birds Eye Wall's Ltd produce una serie di prodotti alimentari diversi, alcuni dei quali vengono fritti e quindi scaricano oli e grassi nei flussi di acque reflue. Gli impianti di trattamento esistenti rimuovono pezzi di prodotto di grandi dimensioni e separano alcuni oli e grassi prima dello scarico nel Mare del Nord.

Al momento non esiste un ulteriore trattamento dei flussi, ma Anglian Water ha dovuto riconsiderarlo a causa della direttiva sulle acque reflue urbane. Pertanto, il trattamento futuro potrebbe richiedere un trattamento preliminare ed eventualmente secondario.

SOLUZIONE

WS Atkins inizialmente aveva individuato che un impianto di flottazione ad aria disciolta (DAF) sarebbe stato vantaggioso per due degli edifici di produzione.

Gli ingegneri sono stati incaricati di completare una revisione di un rapporto ambientale interno seguito da indagini iniziali sul sito, fornire conferma del volume e della natura delle acque reflue, organizzare prove su impianti pilota sia per le tecnologie di processo di flottazione ad aria disciolta (DAF) che di ultrafiltrazione (UF) e fornire informazioni concettuali progettazione, stima dei costi di budget, generazione delle specifiche e selezione dell'appaltatore.

La tecnologia di processo proposta è stata progettata per ridurre il contenuto totale di oli e grassi da 4.000 mg/l a meno di 400 mg/l con una portata di 10 m³/h. Anche lo stoccaggio temporaneo delle acque reflue di alimentazione è stato previsto mediante la fornitura di serbatoi di stoccaggio riscaldati e isolati.

DAF è il processo di rimozione di solidi sospesi, oli e altri contaminanti tramite l'uso della flottazione a bolle d'aria. L'aria viene dissolta in acqua, miscelata con il flusso di rifiuti e rilasciata dalla soluzione mentre è a stretto contatto con i contaminanti. Si formano bolle d'aria, si attaccano ai solidi, aumentano la loro galleggiabilità e fanno galleggiare i solidi sulla superficie dell'acqua dove vengono scremati meccanicamente e rimossi dal serbatoio. Una percentuale dell'effluente pulito viene riciclata e sovrasaturata con aria, miscelata con l'affluente delle acque reflue e iniettata nella camera di separazione DAF. L'aria viene iniettata sotto pressione in un flusso di riciclo di effluenti DAF chiarificati. Questo flusso di riciclo viene quindi combinato e miscelato con le acque reflue in entrata in una camera di contatto interna dove l'aria disciolta esce dalla soluzione sotto forma di bolle molto fini che si attaccano ai contaminanti. Le bolle e i contaminanti salgono in superficie e formano un letto galleggiante di materiale che viene rimosso da uno schiumatoio di superficie in una tramoggia interna per ulteriore movimentazione. Questa movimentazione può includere una filtropressa a nastro o un tamburo rotativo a vuoto con DE applicato.

I sistemi di flottazione ad aria disciolta sono progettati per rimuovere grassi, oli e grassi (FOG), solidi sospesi (TSS), domanda biologica di ossigeno (BOD), scarti di produzione/lavorazione di alimenti/animali, rifiuti industriali, oli/emulsioni di idrocarburi e molti altri contaminanti. Utilizzando questi sistemi è possibile ottenere tassi di chiarifica fino al 97% o più.

Il pretrattamento chimico può spesso aiutare a migliorare le prestazioni di rimozione dei contaminanti.

Il design di saturazione DAF convenzionale utilizza una pompa di riciclo combinata con un recipiente di saturazione e un compressore d'aria per dissolvere l'aria nell'acqua. Questo tipo di sistema, sebbene efficace, è costoso, richiede molta manodopera e può destabilizzare il suo punto di equilibrio, creando rutti dovuti a errori, perdite o spostamenti del setpoint EQ nel vaso di saturazione.

Il dimensionamento DAF prende in considerazione numerosi criteri tra cui la portata, la temperatura dell'acqua, le caratteristiche dei rifiuti, il pretrattamento chimico, il carico di solidi, il carico idraulico e il rapporto aria/solidi.

I DAF sono progettati sulla base della portata di picco prevista. Il flusso può variare da 1 a 5 galloni al minuto per piede quadrato di superficie. Il test al banco dei campioni del flusso di rifiuti è solitamente il punto di partenza preferito quando si dimensionano le apparecchiature e si determinano i processi chimici adeguati prima del DAF. Il pretrattamento chimico assisterà e migliorerà il processo di separazione DAF.