Installazione impianto

TRATTAMENTO DEL PERCOLATO DI DISCARICA Il caso della discarica di Ano Liossia (ATENE)

 

Soluzione applicativa

4 unità della discarica di Ano LiossiaZoom

Evaporatori EW 40000 FF

Il trattamento del percolato di discarica per mezzo dell'evaporazione sotto vuoto ha permesso di ottenere:

  • un beneficio ambientale dall'uso di biogas come fonte di energia
  • un notevole risparmio dei costi di smaltimento grazie alla riduzione del volume del refluo
  • un ritorno dell'investimento inferiore ai due anni

Introduzione

La gestione dei rifiuti solidi in Grecia è stata considerevolmente migliorata negli ultimi quindici anni, divenendo un'attività ben organizzata, con scopi ed obiettivi specifici, come disposto dalle direttive dell'Unione Europea relativamente ai Rifiuti Solidi Urbani e alle discariche (99/31/EC). Il nuovo progetto per la gestione del rifiuto solido comprende la costruzione di nuove discariche, l'aumento dell'investimento per il riciclaggio ed il compostaggio e la modernizzazione degli impianti esistenti. La discarica di Ano Liossia è una delle più grandi in Grecia e serve l'area di Atene, con più di 3 milioni di abitanti ed una produzione media di 1,1 kg/giorno di rifiuti solidi (2004). La composizione tipica del rifiuto solido urbano negli ultimi anni è la seguente: putrescenti 47%; carta e simili 20%; metalli 4,5%; plastica 8,5%; vetro 4,5%; altro 15,5%. Come parte dell'attività di miglioramento delle strutture esistenti, la municipalità deve risolvere il problema del percolato di discarica. L'acqua filtrando attraverso i rifiuti produce il percolato che può contenere agenti chimici sgradevoli o tossici. Le moderne discariche sono costruite per impedire la contaminazione delle falde acquifere e delle acque di superficie da parte del percolato. Il fondo della discarica è ricoperto con teli impermeabili, ed il percolato viene raccolto e trattato prima di essere rilasciato nell'ambiente.

Per ridurre i costi di smaltimento, in crescita continua, e migliorare la qualità dell'ambiente, il comune di Atene nel 2005 ha attuato un progetto per il trattamento del percolato mediante osmosi inversa seguito da evaporazione sotto vuoto, come descritto dallo schema . L'intero impianto è stato progettato per trattare fino a 400 m3/giorno. L'impianto di evaporazione è stato progettato per una capacità massima di 200 m3/giorno, essendo la resa dell'osmosi inversa circa il 50% del volume trattato. L'impianto è costituito da 4 evaporatori identici, ciascuno di essi collegato ad un impianto di cogenerazione e ad un impianto di raffreddamento ad aria (il primo fornisce l'energia necessaria per evaporare il percolato, il secondo viene usato per raffreddare e condensare il vapore). La soluzione ha offerto la massima combinazione di capacità e flessibilità.

L'evaporazione sotto vuoto permette la separazione fisica del refluo in due correnti, un distillato ed un concentrato. Il distillato, che rappresenta circa l'80% del volume dell'alimentato rispetta le norme vigenti, e potrebbe essere inviato all'impianto di trattamento delle acque municipali; il concentrato rappresenta circa il 20% del volume iniziale viene smaltito come rifiuto. L'impianto, nel suo insieme, ha permesso di ottenere enormi vantaggi dal punto di vista della riduzione dei volumi e dei costi pari al 95%.

Perchè la scelta dell'evaporazione?

Il percolato della discarica di Ano Liossia è classificato come un percolato "vecchio" (la discarica ha più di 5 anni), essendo caratterizzato da un pH alcalino, un COD basso, un rapporto BOD/COD molto basso (<0,1) ed un'alta conducibilità. L'evaporatore è alimentato con percolato proveniente dallo stadio a membrane di osmosi inversa. Questo particolare tipo di refluo, a causa dell'elevata concentrazione di agenti inquinanti, della presenza di metalli, composti organici e cloruri, riduce l'efficacia dei tradizionali trattamenti chimico-fisici e fornisce un alimentato eccellente per essere trattato con la tecnologia dell'evaporazione sotto vuoto.

L'evaporazione sotto vuoto

L'evaporazione è un processo fisico che permette la separazione dell'acqua dagli agenti inquinanti grazie alla loro diversa volatilità. Può essere applicata con o senza pretrattamento e permette di ottenere vantaggi che superano quelli delle tradizionali tecnologie per il trattamento delle acque, come la completa automazione, un basso consumo di prodotti chimici e una notevole tolleranza della variabilità di concentrazione degli inquinanti. Normalmente, l'evaporazione permette una completa separazione di metalli, ioni, oli (ridotti di oltre il 99%) e una buona separazione dei tensioattivi, del COD e del BOD (ridotti del 95%); la separazione di questi ultimi risulta particolarmente efficace a bassa temperatura, condizione raggiungibile riducendo la pressione all'interno della camera di ebollizione. Il distillato prodotto in questo modo, a circa 35°C e 5kPa, è di qualità superiore a quello prodotto con evaporazione ad alte temperature.

L'impianto di evaporazione

 Il cuore del sistema di trattamento delle acque reflue scelto dalla municipalità di Ano Liossia è basato su una serie di 4 evaporatori modello EW 40000 FF, uno della gamma di modelli standard prodotti da Led Italia.La macchina è classificata come un evaporatore sotto vuoto con circolazione forzata e scambiatore di calore a fascio tubiero esterno, ed è in grado di produrre fino a 40.000 litri di distillato al giorno.

Questo modello è progettato per lavorare a ciclo continuo, senza necessità di personale dedicato, 24 ore al giorno, 7 giorni la settimana. Il materiale utilizzato per la sua costruzione è il SAF 2507, un tipo di acciaio inossidabile Super Duplex che resiste agli effetti corrosivi degli elementi chimici concentrati dall'evaporazione continua dell'acqua.

L'acqua calda utilizzata dagli evaporatori è prodotta da un gruppo di cogenerazione che sfrutta il biogas prodotto in discarica, permettendo così un notevole risparmio di energia. Gli EW 40000 FF sono equipaggiati con un moderno PLC, sistema di registrazione digitale e modem per il controllo remoto.

Circolazione forzata

L'evaporatore è stato ideato sulla base del principio della circolazione forzata che permette considerevoli vantaggi sul trattamento dei reflui industriali riducendo gli effetti dello sporcamento e delle incrostazioni. Tale risultato è raggiunto attraverso la circolazione del refluo per mezzo di una pompa che mantiene il liquido surriscaldato nello scambiatore di calore. In questo modo l'evaporazione ha luogo solo nella camera di ebollizione (evaporazione flash). Questo sistema garantisce benefici basati su una forte riduzione della manutenzione ed un sensibile aumento della resa di evaporazione: entrambi i benefici incidono positivamente sul ritorno di investimento.

Il refluo è aspirato attraverso un filtro nella camera di ebollizione grazie al vuoto. Il volume d'ingresso è controllato automaticamente dai sensori di livello. La pompa di ricircolo invia l'acqua attraverso lo scambiatore di calore principale dove viene fornito il calore necessario per l'ebollizione. Una volta riscaldata, l'acqua ritorna alla caldaia, dove immediatamente avviene l'ebollizione (evaporazione flash). Il vapore sale attraverso il demister in modo da separare le piccole gocce ed è condensata nello scambiatore superiore. Dalla caldaia il distillato è inviato al serbatoio di stoccaggio dove viene scaricato automaticamente in base alle impostazioni determinate al momento dell'installazione. La condensazione e l'evaporazione avvengono attraverso acqua calda ed acqua fredda.

Prestazioni

La resa dell'impianto installato ha dimostrato una prestazione di alto livello: 80% di distillato avente una durezza ridotta e una bassa conducibilità, che può essere destinato all'impianto municipale di trattamento delle acque; 20% di concentrato. La combinazione di evaporatori e impanto di cogenerazione del biogas è ideale per fornire la massima efficienza, così da ridurre la richiesta di energia del sito e portare ad ulteriori risparmi.

Conclusioni

L'applicazione alla discarica di Ano Liossia ha dimostrato l'idoneità del processo di evaporazione a trattare il percolato di discarica. La municipalità di Atene ha ridotto drasticamente i costi di smaltimento del refluo, ha migliorato la qualità dell'ambiente ed è stata in grado di dimostrare alla popolazione ed alle autorità locali di avere un atteggiamento attivo e responsabile nei confronti dei propri doveri ambientali.