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AGGIORNAMENTO
21/01/2008

GLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE NEL BACINO DEL MINCIO

Metodologia Operativa
Il Depuratore di Castiglione delle Stiviere - Indecast

Il Depuratore di Mantova - TEA Acque

Caratteristiche generali dell’impianto

L’impianto di depurazione TEA acque è collocato nella città di Mantova, il cui territorio, come quello di Castiglione delle Stiviere si presenta particolarmente ampio e diversificato, con una grande varietà di situazioni produttive che si riflettono sulle caratteristiche quanti-qualitative dei reflui in ingresso.

 L’impianto di Mantova è un impianto di depurazione biologica di medio-grande potenzialità  (100.000 abitanti equivalenti) che effettua il trattamento dei reflui fognari prevalentemente di tipo misto della città di Mantova e dei comuni limitrofi di San Giorgio, Cerese e Virgilio.

 I reflui fognari trattati sono di natura prevalentemente civile (88%) con una relativa percentuale di scarichi  industriali (12%).

L’impianto è “a fanghi attivi”, con digestione anaerobica dei fanghi di supero ed è autorizzato all’esercizio delle operazioni di smaltimento di rifiuti speciali non pericolosi  provenienti da terzi.  

L’impianto è suddiviso in linea acque e linea fanghi, costituite rispettivamente dalle unità di trattamento di seguito elencate:

 Linea Acque

Il trattamento delle acque viene effettuato con il seguente schema funzionale:

SOLLEVAMENTO - GRIGLIATURA; DISSABBIATURA / DISOLEATURA AEREATA; SEDIMENTAZIONE PRIMARIA; OSSIDAZIONE - NITRIFICAZIONE; SEDIMENTAZIONE FINALE; DISINFEZIONE FINALE DELL’ EFFLUENTE.

 Linea Fanghi

I fanghi misti (primari e secondari) vengono sottoposti al seguente trattamento:

PRE - ISPESSIMENTO; DIGESTIONE PRIMARIA; DIGESTIONE SECONDARIA – GASOMETRO; POST – ISPESSIMENTO; DISIDRATAZIONE MECCANICA; AMMASSO TEMPORANEO IN AREA CONFINATA.

 DATI DI PROGETTO

     Tabella 3.2: caratteristiche di progetto impianto di depurazione di Mantova

Figura 3.4: schema a blocchi impianto di depurazione di Mantova

Figura 3.5: ubicazione del depuratore di Mantova

Andamento delle portate

Dalla analisi delle portate entranti nell’impianto si è individuata una portata media significativa giornaliera isolando i picchi positivi e negativi dovuti a situazioni straordinarie. Si è proceduto quindi ad un esame per verificare l’eventuale presenza di periodi dell’anno caratterizzati da portate significativamente diverse tra loro. A parte il periodo Aprile-Luglio del 2005 la portata risulta essere abbastanza stabile:

Q _media 2005 = 23.892,5 m³/d; Q _media 2006 = 23.831,5 m³/d.

Dopo aver rilevato tutti i parametri gestionali inoltre, sono stati descritti gli andamenti temporali delle loro concentrazioni, analizzando per ciascun anno, tramite la stesura di grafici, le due linee lungo il percorso depurativo: ingresso, primario, secondario, uscita.

Carichi inquinanti e concentrazioni medie

Il carico in ingresso di COD è un po’ aumentato dal 2005 al 2006; il carico effettivo entrante è stato stimato in circa 60.000AE, sensibilmente inferiore al dato di progetto (100.000 AE). Si ricorda, invece, che l’impianto riceve una portata pari a quella di progetto; ciò indica che il liquame è diluito. Questo si evince anche dall’esame delle tabelle relative alle concentrazioni.

Il carico di Azoto ammoniacale in ingresso è in linea con quello del COD.

Rendimenti di rimozione

Una volta ottenuti i carichi e le concentrazioni medie dei due anni presi in esame, sì è proceduto al calcolo dei rendimenti di rimozione inerenti al trattamento biologico nell’anno 2006 e relativi ai due inquinanti principali:

COD:   1.  η _biol. (rendimento rimozione COD biologico).

Azoto: 1.  η _{N TOT} (rendimento di rimozione dell’azoto totale);

            2.  η _NIT.    (rendimento di Nitrificazione);

Si riscontra un buon rendimento di rimozione del COD nel settore biologico, intorno al 74%, e le concentrazioni degli inquinanti misurati in uscita rientrano nei parametri di legge.

Il rendimento di rimozione dell’azoto totale risulta essere basso, 11%, per la mancanza del processo di denitrificazione. Tuttavia è sufficiente a mantenere la concentrazione annua di azoto totale attorno a 15 mg/l.

Il rendimento della Nitrificazione si dimostra essere eccellente, stabilizzandosi intorno al 92%.

Campagna di monitoraggio

La campagna di monitoraggio analitica si è svolta su sei punti di misura dislocati, sia all’interno del depuratore (3 punti), sia lungo il Canale Franzina (1 punto), il successivo corpo idrico ricettore, il canale Paiolo Basso (1 punto) e all’interno del lago Vallazza (1 punto). Le analisi chimico-fisiche hanno riguardato i seguenti parametri: COD, Azoto nelle diverse forme, Fosforo totale, Solidi Sospesi, Solidi Totali. Per le analisi di tipo biologico, è stato determinato Escherichia Coli. Oltre alla rilevazione dei parametri sopra elencati, sono stati misurati “in situ”, per tutti i sei punti di campionamento: l’Ossigeno disciolto (O.D.), la temperatura (T) ed il pH.

 Punti di Misura:

Punto 1 : Depuratore – INGRESSO;

Punto 2 : Depuratore – a Valle della sedimentazione Primaria;

Punto 3 : Depuratore – USCITA;

Punto 4 : Canale Franzina  – a Valle dello scarico del depuratore;

Punto 5 : Canale Paiolo Basso –  a Monte della confluenza con il Canale Franzina;

Punto 6 : Lago Vallazza – a Valle della grigliatura meccanica del Canale Paiolo;

Figura 3.6: schema punti di monitoraggio Mantova

                          Foto 3.3: i punti 4, 5 e 6                                                                                       Foto 3.4: campionamento nella Vallazza (punto 6)

Si riportano di seguito i risultati dei parametri più significativi:

ESCHERICHIA COLI

All’ingresso dell’impianto il valore del parametro microbiologico è sempre di 10⁶ ufc/100mL, normale, in quanto il liquame in entrata proviene sostanzialmente da reflui civili. Il depuratore a fanghi attivi abbatte di tre unità logaritmiche la concentrazione: da 10⁶ ufc/100 ml nel punto 1 a 10³ ufc/100 mL nel punto 3. Questo significa che la disinfezione all’uscita dell’impianto tramite ipoclorito di sodio, permette un rendimento efficace. A valle della disinfezione, sia nel canale Franzina che nel lago Vallazza, le concentrazioni rimangono nell’ordine di 10³-10⁴ senza peggiorare la contaminazione microbiologica. In conclusione, l’effluente del depuratore non altera il contenuto di Escherichia Coli dei corpi idrici ricettori.

Foto 3.5, 3.6 e 3.7: ricerca salmonella e conta delle colonie di Escherichia coli eseguite dagli studenti degli Istituti Medi Superiori

COD

Il liquame in entrata risulta diluito e il punto 3 denota una buona efficienza depurativa in termini di COD, mantenendosi sotto i limiti stabiliti dalla legge. Nel punto 5 si evidenzia l’effetto del canale Paiolo Basso che, a parte il 24 Maggio, abbassa la concentrazione di COD che poi non denota apprezzabili variazioni all’interno del Lago Vallazza (punto 6). Ciò significa che l’effetto del depuratore non risulta evidente.

AZOTO AMMONIACALE

La concentrazione di Azoto Ammoniacale risulta più elevata a valle del comparto primario. Infatti le concentrazioni misurate nel punto 2 sono maggiori di quelle del punto 1. Lungo i punti 3 e 4 le concentrazioni si riducono notevolmente, mostrando un’efficienza di depurazione molto alta, in quanto raggiungono valori molto bassi, inferiori a 2mg/l. La concentrazione si mantiene pressoché costante sia nel Canale Paiolo che nel Lago Vallazza (punti 5 e 6) denotando caso mai una maggiore concentrazione “naturale” del canale Paiolo Basso rispetto all’effluente del depuratore.

AZOTO NITRICO

I Nitrati presenti all’uscita dell’impianto nelle date 7 e 14 Maggio risultano molto elevati. Lungo i corpi idrici recettori l’influenza dell’impianto è apprezzabile in tre campioni su 5 presi in esame (17, 21, 24 Maggio), anche se si rileva la presenza di Nitrati, indipendenti dallo scarico del depuratore, nel Canale Paiolo Basso.

FOSFATI

Nonostante non sia prevista una fase specifica di defosfatazione, il punto 3 presenta valori inferiori ai limiti stabiliti dalla legge. All’esterno dell’impianto si può osservare come nel Canale Franzina la concentrazione tenda ad aumentare per poi diminuire di nuovo nei successivi punti 5 e 6. In questo caso l’apporto del depuratore non è trascurabile.

OSSIGENO DISCIOLTO

I valori dell’ossigeno registrati risultano simili tra loro (tranne per il 7 Maggio in cui le misure sono state effettuate dopo 6 ore dal prelievo) aumentando in uscita del depuratore (6mg/l) e diminuendo lungo i corpi idrici ricettori (4-2 mg/l).

SOLIDI SOSPESI

Si denota un andamento molto simile per tutte le analisi effettuate. In ogni data di campionamento si evidenzia una forte riduzione della concentrazione di solidi sospesi all’uscita del depuratore (punto 3). Successivamente, nei punti 4, 5 e 6, i valori dei solidi sospesi hanno una leggere risalita. In questo caso risulta determinate l’apporto del canale Paiolo Basso.

Considerazioni complessive

Per quanto riguarda l’analisi dei dati gestionali, per gli anni 2005 e 2006 presi in esame, possiamo evidenziare i seguenti risultati principali:

 L’impianto tratta una portata pressoché costante durante l’anno, di 24.000 m³/d circa, che corrisponde al valore di progetto.

 Il carico inquinante (stimato pari a 60.000 AE)  risulta invece inferiore a quello di progetto (100.000 AE) e ciò denota una sensibile diluizione del liquame;

 L’impianto presenta una rimozione della sostanza organica e dell’azoto molto buone con il rispetto sostanziale dei limiti di legge, anche se, essendo assente il comparto di denitrificazione, l’azoto nitrico risulta talvolta superiore ai 20 mg/l.

 I risultati principali della campagna di monitoraggio effettuata nel Maggio 2007 sono i seguenti:

 Nei corpi idrici a valle dell’impianto (canale Paiolo Basso e lago Vallazza) non si rilevano effetti significativi dovuti alla presenza del depuratore per i parametri Escherichia coli, COD, azoto ammoniacale, solidi totali e solidi sospesi; in alcuni casi, per esempio per l’azoto ammoniacale, il canale Paiolo Basso risulta più contaminato rispetto all’effluente del depuratore;

 L’apporto del depuratore risulta non trascurabile per il fosforo e, saltuariamente, per i nitrati.

 In conclusione, l’impianto di depurazione di Mantova TEA Acque mostra una buona funzionalità, nonostante il liquame in ingresso non abbia caratteristiche ottimali (marcata diluizione).

 Il carico sversato nei corpi idrici ricettori risulta poco influente sulla qualità degli stessi. Gli unici parametri che evidenziano (pur nel rispetto sostanziale dei limiti di emissione) un lieve incremento nei corpi idrici a valle sono  nitrati e  fosforo; ciò però deriva da una carenza strutturale del depuratore, che non è dotato di denitrificazione e di trattamenti specifici per la defosfatazione.