interventi per la minimizzazione dei disturbi olfattivi negli impianti di

INTERVENTI PER LA MINIMIZZAZIONE DEI DISTURBI
OLFATTIVI NEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE
Prof. Ing. Fabio Conti
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Gli odori negli impianti di depurazione delle acque reflue urbane
La produzione di odori molesti nei sistemi di raccolta e trattamento dei reflui può essere dovuta a
sorgenti esterne e a sorgenti interne all’impianto.
Le prime sono riconducibili alla presenza di composti maleodoranti già nel liquame in ingresso
all’impianto; le seconde si sviluppano in alcuni punti delle linee di trattamento.
Da una indagine condotta in Germania presso gli operatori di impianti di depurazione [Frechen] il
contributo delle sorgenti esterne alla problematica complessiva degli odori è risultato il 34%,
mentre il restante 66% è stato considerato imputabile all’impianto stesso.
1.1
Sorgenti esterne di maleodorazione
La presenza di cattivi odori in una fognatura urbana è dovuta essenzialmente a due cause distinte:
• lo scarico di sostanze maleodoranti nel sistema di collettamento, usualmente ad opera di
specifiche lavorazioni industriali o di smaltimenti abusivi;
• la formazione di sostanze maleodoranti lungo la rete di fognatura dovuta all’innesco di processi
anaerobici.
1.2
Sorgenti interne di maleodorazione
Lo sviluppo delle sostanze maleodoranti all’interno di impianti di trattamento per reflui urbani è,
salvo casi particolari, sempre da imputarsi alla possibilità che si creino condizioni di anaerobiosi
nelle fasi di trattamento: tale eventualità può essere una caratteristica intrinseca del processo o
derivare da problemi di progettazione e conduzione dell’impianto. Generalmente le emissioni più
rilevanti si verificano:
ƒ nei punti di raccolta e stoccaggio di materiali a forte carico organico (grigliatura, pozzetti di
estrazione dei fanghi),
ƒ nelle fasi caratterizzate da tempi di permanenza prolungati (ispessitori di fanghi freschi,
digestori),
ƒ nelle unità di processo nelle quali sono facilitati i fenomeni di volatilizzazione (pre-aerazione,
disidratazione e trattamenti termici dei fanghi).
I problemi più seri risultano così in gran parte localizzati nella linea fanghi.
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Sistemi di minimizzazione delle emissioni maleodoranti
2.1
Tipologie degli interventi di minimizzazione degli odori
Gli interventi che possono essere attuati per la riduzione degli effetti di maleodorazione generati da
un impianto di depurazione delle acque reflue possono essere così riassunti:
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ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
2.2
diluizione/dispersione
(attuate con una opportuna localizzazione dell’impianto e
incrementate ventilando, in maniera naturale o artificiale, le zone di
origine degli odori);
riduzione e prevenzione (attuate sia in fase progettuale che gestionale con interventi sulle
cause di origine degli odori);
contenimento e captazione (realizzati confinando in ambienti chiusi le fonti degli odori ed
estraendo l’aria contaminata da questi locali)
mascheramento
(messo in opera con il dosaggio di sostanze di odore gradevole più
intenso di quello sgradevole da coprire);
trattamento
(operato con la rimozione e/o la degradazione dei composti
maleodoranti presenti nella corrente d’aria da depurare);
monitoraggio
(verifica dell’efficacia degli interventi attuati).
Diluizione/dispersione dell’aria odorosa
Questa opzione è sempre meno considerata. La localizzazione di fasi maleodoranti in posizioni
defilate dell’impianto o la realizzazione di fasi sotto semplici tettoie può dare comunque luogo alla
percezione degli odori e, oltretutto, generare altre specie di problemi gestionali (gelate,
allagamenti). In particolare nel caso di strutture di dimensioni particolarmente significative la
capacità di diluizione/dispersione atmosferica va comunque convalidata valutando la diffusione
delle sostanze aeriformi con l’ausilio di opportuni modelli matematici (in fase progettuale)
[Capodaglio et al. 2001] e con un opportuna attività di monitoraggio (nella fase di gestione).
2.3
Riduzione e prevenzione della formazione di odori
Gli interventi a livello progettuale e gestionale relativi a questa linea d’azione sono riconducibili
sostanzialmente alla “buona pratica” sia in fase progettuale che gestionale:
ƒ evitare accumuli incontrollati di materiali odorosi
ƒ limitare la possibilità di emissioni e sporcamenti (salti e schizzi di liquame e fanghi, aerosol,
sfiati liberi etc.)
ƒ mantenere rigorosamente, ove richieste, le condizioni di aerobiosi.
2.4
Contenimento e captazione dell’aria odorosa
La scelta di realizzare strutture di contenimento attorno alle fonti di maleodorazione è un sistema
molto efficace per incidere sulla diffusione degli odori. Questo intervento è, nella maggior parte dei
casi, necessariamente completato con linee di captazione dell’aria contaminata che collegano la
struttura di contenimento a un sistema di abbattimento degli odori.
Gli interventi di contenimento e captazione possono essere:
1. localizzati su fonti puntuali di odori (valvole di sfiato dei digestori, macchine di disidratazione);
2. generalizzati su intere fasi (pretrattamenti, sedimentatori e vasche di ossidazione).
Nel primo caso si avranno ovviamente volumi d’aria da trattare molto minori con conseguenti
economie di realizzazione e gestione.
Gli interventi di chiusura risultano più facilmente attuabili in fase di progettazione di un impianto; a
strutture esistenti i problemi di realizzazione saranno accentuati (specie per fasi di trattamento con
dimensioni significative) dalla conformazione delle opere e dalla presenza di macchinari (carriponte
sulle vasche ad esempio).
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Sono da citare, anche se poco diffusi, sistemi che limitano l’emissione di gas in atmosfera da vasche
contenenti liquidi mediante la ricopertura del liquido con piccoli corpi galleggianti che riducono la
superficie di scambio liquame-aria. Il sistema ha una sua efficacia, ma genera una serie di problemi
gestionali non trascurabili.
Altri casi particolari di “coperture”, che si presentano a seguito di esigenze specifiche, si possono
così riassumere:
• impianti realizzati in strutture nel sottosuolo o sotto il livello del mare (Maratea, Montecarlo,
Genova Darsena, Stoccolma etc.);
• impianti all’interno di strutture edilizie simili a quelle abitative (Canazei).
Queste situazioni sono imposte da necessità contingenti, oltre che di limitazione degli odori, di tipo
estetico (zone turistiche), di indisponibilità dello spazio necessario per la realizzazione
dell’impianto o legate alle condizioni di clima particolarmente rigido del sito.
2.5
Mascheramento degli odori
Questa opzione di intervento, detta anche di “copertura” degli odori, viene attuata, in genere,
mediante la dispersione nell’aria, nella zona di origine delle emissioni maleodoranti, di soluzioni
contenenti composti chimici che, secondo le case produttrici, sarebbero in grado di “inattivare” le
molecole osmogene; altri ingredienti degli stessi prodotti generano contemporaneamente un odore
gradevole (ad esempio il limonene, tra i terpeni) che contribuisce a “eliminare” la sensazione
spiacevole originaria.
Il vantaggio dei bassi costi di realizzazione è sicuramente superato dagli elevati oneri di gestione e
dai dubbi sulla sicurezza nella diffusione continua di prodotti chimici nell’aria di un ambiente di
lavoro.
2.6
Trattamenti dell’aria odorosa captata
I trattamenti della corrente gassosa vengono classificati, sulla base del principio operativo
principalmente applicato, in trattamenti fisico-chimici e biologici.
Trattamenti fisico-chimici:
• combustione;
• combustione catalitica;
• ossidazione chimica;
• assorbimento;
• adsorbimento.
Trattamenti biologici:
• insufflazione in vasche a fanghi attivi;
• bioscrubbing;
• biofiltrazione.
Si esaminerà in particolare l’ultima tipologia di intervento per la rilevanza che sta assumendo nella
pratica.
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2.7
Biofiltrazione dell’aria
Questo trattamento di deodorizzazione si attua mediante la filtrazione attraverso strati di materiale
organico umido (cippato di legno e cortecce, torba ed erica, compost, terreno) o misto (con carbone
e ceneri ad esempio) che fungono da supporto, e in parte da nutrimento, a colture biologiche (figura
2.7 a).
Il sistema si adatta bene al trattamento di grandi portate con limitate concentrazioni di inquinanti;
grazie alle sue caratteristiche di semplicità ed economicità costruttiva e gestionale sta conoscendo
un periodo di notevole successo con applicazioni (da valutare con attenzione caso per caso), oltre
che nel settore della depurazione, anche in quello dei rifiuti e delle emissioni industriali.
Per quanto riguarda le caratteristiche costruttive e funzionali di questi impianti si possono proporre
le distinzioni presentate nella Tabella 2.7 a
Figura 2.7 a: Schema di biofiltro
Tabella 2.7 a: Caratteristiche degli impianti di biofiltrazione
Tipo di conformazione: impianti estensivi
Impianti intensivi
spessore
0,6-1,5 m
2,5-3,5 m
materiale
Morbido
Compatto alla base, morbido in
alto
carico superficiale
80-150 m3/m2 h
200-300 m3/m2 h
tempi di permanenza
20-40 s
20-40 s
I rendimenti di rimozione di molte sostanze odorose vengono valutati da varie fonti a livelli in
genere superiori al 90%.
2.8
Monitoraggio
L’aspetto analitico nelle problematiche degli odori è abbastanza complesso.
Le determinazioni chimiche, andando alla ricerca di composti in minime quantità, presenti in
miscele complesse e non agevolmente determinabili, richiedono apparecchiature abbastanza
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sofisticate e non comunemente disponibili (campionatori attivi e passivi adatti per i diversi
composti , apparecchiature per l’analisi dei composti organici secondo il principio della gascromatografia abbinata alla spettrometria di massa).
Sull’esempio di vari Paesi esteri (tra cui la Germania principalmente) andrebbero sviluppati i
metodi olfattometrici che, essendo basati sulla sensibilità umana, sono in grado di indicare meglio
percezioni complessive generate dall’insieme dei composti presenti; mancano purtroppo, in maniera
diffusa, le strutture in grado di eseguire determinazioni di questo genere e gli Enti di controllo non
sono sempre in grado di poter attuare le verifiche necessarie.
Per quanto riguarda invece le realtà gestionale degli impianti si sottolinea l’importanza di rilevare
un’eventuale diffusione di odori dovuta all’insorgere di problemi o, all’opposto, verificare i risultati
concreti di interventi di riduzione dei fenomeni di disturbo dovuto a maleodorazioni mediante un
monitoraggio, per poter intervenire prima dell’insorgere di problemi con la popolazione esposta
nelle vicinanze dell’impianto. A questo scopo è importante poter conoscere il regime dei venti e le
condizioni di pressione, temperatura e umidità dell’aria nella zona dell’impianto considerato;
raccogliendo poi (periodicamente o nei casi di lamentele) le indicazioni dei residenti tramite
questionari standardizzati, sarà possibile valutare la correlazione tra i reali fenomeni di diffusione
legati agli eventi atmosferici e l’intensità di percezione degli odori dichiarata dalla popolazione
esposta; questa procedura, oltre a fornire eventuali indicazioni gestionali (ricerca dei tempi più
opportuni per interventi di routine o straordinari che producano odori), contribuirà ovviamente
anche a creare un positivo canale di contatto tra gestori e popolazione, utile per favorire il
“consenso” all’impianto.
3
La situazione attuale negli impianti italiani
Nel corso di una ricerca svolta presso l’Università di Pavia sono stati interpellati i gestori di più di
40 impianti di depurazione di reflui urbani o misti dotati di sistemi di trattamento degli odori. Sono
stati messi a disposizione i dati relativi a 35 strutture prevalentemente situate nel centro-nord del
Paese. Da alcune delle informazioni raccolte si può trarre il quadro generale riassunto nella Tabella
3.a.
Tabella 3 a: Dati sull’impiego dei trattamenti di deodorizzazione in alcuni impianti di
depurazione italiani:
Tipologie di trattamento:
Fasi depurative soggette al trattamento
odori:
Impianti con trattamento chimico 55% Pretrattamenti
27%
Impianti con biofiltri
42% Trattamenti primari e/o secondari 23%
Impianti con entrambi i trattamenti 3% Linea fanghi
100%
Il dato più significativo è purtroppo quello che solo in una minima parte del totale degli impianti di
depurazione esistenti si pone attenzione al problema delle maleodorazioni.
Da dati risulta chiaro come i trattamenti tradizionali, di tipo fisico-chimico, siano ancora i più
diffusi, in quanto ritenuti più controllabili e affidabili; d’altra parte un numero crescente di recenti
realizzazioni sono basate, con buoni risultati, secondo quanto attestato dai gestori, sui trattamenti
biologici, preferiti per la loro economicità.
In vari i casi si è rilevato come la realizzazione dei sistemi di trattamento degli odori non era
compresa nel progetto originario dell’impianto, ma si è resa necessaria a seguito dei disturbi
lamentati dalla popolazione residente nelle vicinanze dell’impianto.
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