APPLICATION REPORT 4001 PAA
- Autore: Alessandro Carminati
- •
- 27 mar, 2018
- •
DEPURATORE DI MOZZANICA
(BG)
GESTORE COGEIDE S.p.A.
SURVEY PAA(CH3COOOH) TRAMITE
MISURATORE FOTOMETRICO DI ACIDO PERACETICO RESIDUO
ACP 4001_2 PAA
(CHEMITEC S.r.l.)
01/12/2017 – 21/12/2017
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OBIETTIVI
Il lavoro ha lo scopo di verificare il corretto funzionamento del
misuratore fotometrico di acido peracetico residuo ACP 4001_2 PAA e
la sua adeguatezza ad essere impiegato nell’impianto di depurazione di
Mozzanica (BG), testando la sua capacità di produrre dati attendibili ed
accessibili da remoto tramite apposita connessione al web. Viene
contemporaneamente verificata l’affidabilità della trasmissione dati in
remoto e la capacità del sistema di riportare problemi in modo
tempestivo tramite la piattaforma Chemitec Web.
L’adeguato funzionamento del ACP 4001_2 PAA consente di ottimizzare
il dosaggio di acido peracetico PAA (CH3COOOH) utilizzato nella
disinfezione batterica finale delle acque reflue depurate.
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VANTAGGI OTTIMIZZAZIONE DOSAGGIO
Al fine di preservare la sicurezza ambientale della zona interessata
dall’impianto, la carica batterica deve essere minimizzata e rispettare le
norme di legge (Escherichia coli < 5000 UFC/100 ml, salmonella assente
e rispetto limite tossicologico). Per ottenere tale risultato, in assenza di
un controllo attivo del dosaggio del PAA, si incorre nel rischio di
sovradosaggio dello stesso, il quale comporta inefficienza economica e
problematiche ambientali correlate.
L’utilizzo del misuratore fotometrico di acido peracetico residuo ACP
4001_2 PAA, invece, consente di variare in modo dinamico il dosaggio
del PAA in modo da garantire una disinfezione ottimale e secondo le
necessità di processo, di portata e stagionalità dell’impianto di
depurazione. 3
Il calcolo del dosaggio del PAA può essere effettuato secondo la
seguente formula:
Qacq.trat.
∙ PAAres.
%PAAtitolo
Nel caso specifico di Mozzanica la portata media Q= 1660 m3
/h;
moltiplicandovi uno dei valori rilevati, pari a 0,26 ppm e dividendo per
il titolo (pari a 15%), si ottiene:
1660 m Τ
3 h ∙ 0,26 ppm
150
= 2,88 l/h
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MISURATORE FOTOMETRICO DI ACIDO PERACETICO RESIDUO
ACP 4001_2 PAA (CHEMITEC)
Ranges di misura:
PAA: 00.00 ÷ 05.00ppm PAA - risoluzione: 0.01ppm -
Precisione: 1% f.s. (sistema fotometrico con metodo colorimetrico a DPD)
Temperatura: 0,0 + 50,0°C; risoluzione 0.1°C; precisione 1% f.s.
Caratteristiche tecniche:
• Display grafico LCD STN 240x128 retroilluminato.
• Tastiera di programmazione a 4 tasti.
• Nr. 2 uscite analogiche 0/4÷20mA 500Vac separate galvanicamente.
• Nr. 2 uscite di Set Point - Relè in scambio (carico max. 3A a 230Vac resistivo).
• Nr.1 uscita Ausiliaria - Relè in scambio (carico max. 3A a 230Vac resistivo.
• Nr.1 uscita per allarme - Relè in scambio (carico max. 3A a 230Vac resistivo).
• Nr.1 uscita seriale RS 485 protocollo MODBUS.
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Impianto di Depurazione MOZZANICA (BG)
L’impianto di Mozzanica si trova a sud dell’omonimo paese, ha una
potenzialità di 240.000 ab/eq. ed è gestito da Cogeide S.p.A.
Il labirinto per la disinfezioni ha una superficie di 542,50 m2 ed un
canale finale con una superficie di 240,00 m2
.
L’analizzatore Chemitec è stato installato, in posizione ideale dal
Gestore ed è evidenziato nell’immagine in pagina seguente. Lo schema
dell’intero impianto di disinfezione è indicato da apposito P&ID .
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Di seguito viene riportato il P&ID della sezione di disinfezione
dell’impianto:
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CAMPAGNA DI MONITORAGGIO
In seguito ad uno specifico sopralluogo effettuato in data 27/11/2017,
il Capo Impianto Geom. Legramandi ha illustrato nel dettaglio il
funzionamento ed i controlli dell’impianto di dosaggio del PAA.
Quindi in accordo con il Gestore (COGEIDE S.p.A.) abbiamo intrapreso,
a partire dal 01/12/2017 , una campagna di monitoraggio della
concentrazione di PAA residuo campionando a metà del percorso del
labirinto , come stabilito la campagna ha avuto durata di 20gg. e quindi
si è conclusa in data 21/12/2017.
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RISULTATI CAMPAGNA MONITORAGGIO
Data e Ora CH3CO-O-OH (ppm) stato reagente campione analisi
01/12/2017; 09:35:00 0,47 @15,75 °C
01/12/2017; 21:17:00 0,35 @16,03 °C
02/12/2017; 19:00:00 0,34 @15,76 °C
03/12/2017; 18:43:00 0,34 @15,61 °C
04/12/2017; 10:03:00 0,51 @15,13 °C
04/12/2017; 20:28:00 0,35 @15,20 °C
05/12/2017; 15:29:00 0,32 @15,33 °C
06/12/2017; 17:32:00 0,34 @15,61 °C
07/12/2017; 13:51:00 0,31 @15,68 °C
08/12/2017; 22:13:00 0,32 @15,75 °C
09/12/2017; 22:38:00 0,33 @14,59 °C
10/12/2017; 21:06:00 0,00 @40,42 °C
11/12/2017; 18:43:00 0,28 @14,26 °C
12/12/2017; 14:14:00 0,31 @12,06 °C
13/12/2017; 15:03:00 0,29 @13,62 °C
14/12/2017; 21:20:00 0,20 @12,86 °C
15/12/2017; 16:17:00 0,22 @14,79 °C
16/12/2017; 16:20:00 0,23 @14,46 °C
17/12/2017; 23:08:00 0,25 @14,40 °C
18/12/2017; 10:32:00 0,23 @13,94 °C
19/12/2017; 14:41:00 0,23 @14,26 °C
20/12/2017; 22:00:00 0,16 @14,01 °C
21/12/2017; 08:00:00 0,26@ 14,38 °C
Le condizioni di funzionamento dello
strumento sono state monitorate ,prelievo
dati via Chemitec Web, con una cadenza min.
giornaliera.
In tabella si può osservare l’eccellente e
continua performance dell’analizzatore ACP
4001_2 PAA.
Si osserva che in data 10/12 si è verificato un
blocco della pompa di prelievo campione,
che è stato da noi prontamente rilevato e
risolto subito dal personale in campo .
È possibile apprezzare l’ottimo
funzionamento del sistema di dosaggio
confermato dai valori registrati.
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L’andamento ciclico delle concentrazioni di PAA conferma l’affidabilità del
fotometro e garantisce , oltre la sicurezza di dosare esattamente il disinfettante
secondo necessità di processo , un importante risparmio di PAA che evidenzia
molto bene il sistema economicamente vantaggioso .
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CONCLUSIONI
Al termine della campagna siamo in grado di affermare che la prova
effettuata ha dato esito positivo, permettendo di raggiungere tutti gli
obiettivi prefissati.
Ricordiamo che tali obiettivi consistevano in:
• Corretto e sicuro dosaggio PAA.
• Risparmio economico risultante dall’ottimizzazione del dosaggio.
• Verifica affidabilità del sistema.
• Semplicità gestione dello strumento.
• Controllo in tempo reale da remoto.
La sempre crescente attenzione per le problematiche ambientali e gli studi sempre più approfonditi sull’argomento spinge all’emanazione, da parte degli organismi di controllo, di regole volte alla minimizzazione dell’attività antropica sull’ambiente. Nel settore della depurazione, la massima attenzione del legislatore è rivolta alla minimizzazione dell’impatto degli scarichi sulle acque superficiali e in genere sull’ambiente. Alla disinfezione finale dell’effluente è affidato il compito di abbattere le colonie batteriche ed evitare contaminazioni ambientali. L’ipoclorito di sodio, da sempre utilizzato con successo in questo settore, ha dimostrato però di avere delle controindicazioni difficilmente aggirabili (formazione di cloro ammine, clorati, THM – composti cancerogeni e genotossici-varie interazioni con composti organici).Per questo motivo alcune regioni hanno già vietato l’utilizzo dell’ipoclorito a vantaggio di metodi di disinfezione alternativi, chimici o fisici. L’acido peracetico (CH3COOOH, comunemente abbreviato PAA) si pone come una delle alternative più interessanti, sia per il suo elevato potere disinfettante, sia per il suo bassissimo impatto ambientale residuo e, non da ultimo, per il ridotto costo di conversione dal sistema di dosaggio di ipoclorito
Ottimizzazione del dosaggio: risparmio di reagenti e carica batterica sotto controllo
Il
dosaggio di soluzione disinfettante in base alla portata risulta
efficace solo nelle condizioni in cui si
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effettivamente valutato il dosaggio, non tenendo quindi conto della variazione della carica batterica, della presenza o meno di sostanze ossidabili, ne di tutte le altre possibili interferenze. Fino ad oggi le strade erano quindi due, il sovradosaggio costante, o l’accettazione dei rischi di un dosaggio calibrato.
Con il fotometro
ACP 4001_2 PAA si può invece intervenire in modo attivo sul
dosaggio, valutando la capacità ossidante residua del PAA. In questo
modo si può rimanere sicuri di dosare esattamente quanto serve,
facendo il modo che il sistema si adatti automaticamente alle variate
condizioni idrauliche dell’impianto e di qualità dell’effluente.
L’utilizzo di questo strumento consente al gestore di decidere qual è la soglia di disinfezione che vuole raggiungere, a seconda delle criticità ambientali e stagionali cui è soggetto, mettendolo al riparo da eventuali problematiche e contestazioni da parte degli organi di controllo.
Tutto
questo si traduce dunque in una maggiore serenità nella gestione
dell’impianto.
L’esperienza
di ETRA spa
ETRA
spa è una delle realtà più importanti del Triveneto che cura la
gestione del ciclo idrico su un territorio molto ampio ad
antropizzazione diffusa, corrispondente di fatto al territorio
dell’ATO Brenta. Dalla sua fondazione, ETRA si distingue per
un’oculata gestione delle risorse, sia in termini economici, sia in
termini di ambiente, con l’obiettivo finale di rendere alla
cittadinanza il miglior servizio possibile, nel rispetto di uomini e
ambiente. In quest’ottica, la presenza sul mercato di uno strumento
come l’ACP_4001_2 PAA non poteva che accendere la curiosità di chi
quotidianamente gestisce le risorse idriche di più di 500.000
persone.
ETRA ha quindi messo sotto test lo strumento su due impianti di media taglia, Limena (PD) e Rubano (PD), caratterizzati da condizioni idrauliche e di conferimento difformi, dove già si effettua il dosaggio di PAA per la disinfezione finale, in anticipo a quanto richiesto dal Piano d’Ambito della Regione Veneto.
Lo scopo è di
verificare in campo l’efficacia di un controllo basato sulla
concentrazione effettiva
piuttosto che un dosaggio basato sulla portata, facendo anche uso uno storico di dati completo ed esteso, sia per i parametri chimici che per quelli biologici.
Lo
strumento, di ridotte dimensioni, legge la quantità di PAA residuo
nella vasca di contatto. Tale valore residuo viene correlato con il
dato di laboratorio della conta delle UFC/100ml di E. Coli, di modo
da trovare il compromesso, diverso per ogni impianto, tra dosaggio di
PAA e colonie di E. Coli allo scarico.
Quello
che si osserva subito è un controllo costante della carica batterica
al variare delle condizioni di carico degli impianti, confortato
dalle analisi di laboratorio. Non si notano più picchi di
popolazione batterica, riscontrabili con il precedente sistema di
controllo su base portata, e il valore si attesta rigorosamente sul
valore desiderato. Al termine della prova si verificano anche i
consumi di PAA con risultati di assoluto interesse.
Il caso:
Il depuratore di San Fré (CN) tratta reflui urbani per 3000ae, con 2 picchi di carico giornalieri. L’impianto non è dotato di inverter, ma il gestore ha deciso di ottimizzare il processo e, se possibile, ridurre i consumi energetici. Attualmente il sistema funziona a setpoint fisso di DO e in pausa/lavoro nelle ore notturne.
Descrizione:
si
è installato il sistema Oxysmart. In questo modo l’impianto
funziona costantemente in pausa/lavoro, prolungando automaticamente
le fasi ossidative solo in corrispondenza dei picchi di carico
giornalieri. Pur senza implementare un inverter, si è ottenuto un
buon risparmio energetico e un effluente
Il caso:
Il cliente ha bisogno di
controllare il dosaggio di cloruro ferrico, necessario per rispettare
il para metro fosforo all’uscita dell’impianto di depurazione. Il
fosforo inf atti viene abbattuto solo parzialmente (c.a.20%) durante
il trattamento biologico, rendendo necessaria la precipitazione
chimica (tramite FeCl3), specialmente quando i limiti imposti sono
bassi (es: scarico in aree sensibili 2ppm P O4). Nel cas o specifico
l’impianto s carica direttamente in mare.
Descrizione:
Il cliente ha chiesto in via
sperimentale di installare lo strumento e il dosaggio all’uscita
del sedimentatore primario, questo per dare al sistema il tempo di
reazione adeguato e soprattutto per intervenire tempestivamente ma
solo quando necessario. Questo tipo di installazione, rispetto
all’installazione classica in uscita impianto (o uscita
sedimentazione secondaria), ha il vantaggio di essere indubbiamente
efficace e precisa per il controllo di processo, ma per contro
introduce delle difficoltà relative al trattamento del campione, che
risulta m olto carico in nutrienti e fanghi, con elevatissimo
attività biologica.
L’analizzato re 60xx è
stato concepito come macchina rustica ed adatta alle applicazion
“pesanti”. Soprattutto la parte idraulica sovradimensionata
e servita da pompe peristaltiche riduce il carico di manutenzione
all’utente, assicurando nel contempo un risultato allineato al dato
di laboratorio.
