La Depurazione Delle Acque Reflue Urbane

Gruppo SOCIETÀ METROPOLITANA ACQUE TORINO

PROTEGGIAMO LA NOSTRA ACQUA L’AMBIENTE E LA BIODIVERSITÀ

LA DEPURAZIONE DELLE ACQUE REFLUE URBANE

smat gruppo

Servizi idrici Impianto centralizzato di Castiglione Torinese Sommario

Il Gruppo Smat e la depurazione delle acque reflue urbane 01

L’area servita dall’impianto centralizzato e i collettori 02 L’inquinamento sottratto ai fiumi 04 IL GRUPPO SMAT E LA DEPURAZIONE L’impianto centralizzato 06 DELLE ACQUE REFLUE URBANE

Sintesi dei processi 08

La linea acque 10 Il Gruppo SMAT, è leader nel campo del servizio di recupero energetico che, mediante la cogene- idrico integrato dove opera attraverso un sistema razione di energia termica ed elettrica per oltre - Il processo 12 produttivo e gestionale che nello scenario interna- 60 milioni di kWh/anno, consentono un notevole zionale si configura tra i più avanzati e moderni. contenimento dei costi di gestione. La linea fanghi 14 Il Gruppo SMAT gestisce le fonti d’approvvigio- - Il processo 16 L’impianto di depurazione si avvale di sofisticate namento idrico, gli impianti di potabilizzazione e attrezzature per ridurre l’impatto ambientale. distribuzione di acqua potabile, le reti di raccolta, Sistemi di controllo 18 depurazione e riuso dei reflui urbani, per un bacino Il personale addetto agli impianti provvede diretta- d’utenza che supera i 2 milioni di abitanti serviti. mente alle operazioni di sorveglianza dei territori Recupero energetico 20 di pertinenza, agli interventi di manutenzione e di La conduzione e la manutenzione di oltre 7.000 controllo dell’efficienza dei macchinari, al monito- Riuso delle acque trattate 21 Km di reti fognarie comunali nere, bianche e miste, raggio delle sezioni di trattamento, delle reti e delle consente la costante raccolta delle acque reflue stazioni di sollevamento, all’individuazione ed alla L’impianto di depurazione e riuso di Collegno 22 urbane di origine civile, industriale e meteorica in sperimentazione in campo di nuove tecnologie di tutta l’area servita. - Impianti piccoli e medi 23 automazione. Il controllo degli scarichi industriali in pubblica fo- Questa pubblicazione ha lo scopo di illustrare in gnatura, effettuato da SMAT, garantisce il costante Dati tecnici dell’impianto centralizzato 24 modo sintetico come funziona l’impianto di raccolta funzionamento degli oltre 400 impianti di depura- e depurazione centralizzato del Gruppo SMAT con zione piccoli, medi e grandi distribuiti su tutto il il fine di favorire la responsabile partecipazione di territorio servito. tutti al delicato e complesso processo di risana- L’impianto di raccolta centralizzato al servizio mento ambientale. dell’area metropolitana Torinese, è stato realizzato nel 1984 dal Gruppo SMAT che tuttora lo gestisce con una costante attenzione all’innovazione e all’aggiornamento dei processi di depurazione, di recupero energetico e di riuso delle acque reflue.

L’impianto centralizzato del Gruppo SMAT è il Società Metropolitana Acque Torino S.p.A. più grande impianto di trattamento chimico, fisico, biologico presente in Italia e rappresenta un concreto punto di riferimento tecnologico per gli SMAT - Corso XI Febbraio 14 - 10152 Torino Accreditamento Telefono + 39 011 4645.111 - Telefax + 39 011 4365.575 n° 0277 elevati standards di qualità raggiunti. Certificato Laboratori divisione [email protected] www.smatorino.it n° 343 fognatura e depurazione Alla complessità delle sezioni di trattamento primario, secondario e terziario si associano sistemi

Manutenzione motori

01 L’AREA SERVITA DALL’IMPIANTO CENTRALIZZATO DI DEPURAZIONE E I COLLETTORI

collettori della rete, hanno dimensioni variabili da 50 cm a 260 x 280 cm e sono realizzate con sistemi sia tradizionali sia tecnologicamente avanzati in funzione dell’utilizzazione delle aree e della na- tura dei terreni attraversati.

Le opere fognarie della rete sono realizzate con Opere fognarie: sifone in costruzione elementi prefabbricati o mediante l’impiego di nuovi materiali e getti in opera mentre per gli attraversamenti oltre alle gallerie tradizionali si utilizzano le più moderne tecnologie di scavo mec- canizzato.

Le opere realizzate sono in grado oggi di convo- gliare all’impianto fino a 16 3m /s di liquame ma la rete è in fase di costante ampliamento e migliora- mento.

Lungo la rete sono ubicate 6 stazioni di sollevamento che consentono di immettere nelle dorsali Opere fognarie: costruzione di un collettore Il Po attraversa una pianura di 38.000 Km2 in cui annualmente oltre 260 milioni di metri cubi di li- principali le acque raccolte a quota più bassa. di fognatura bianca vivono oltre 17 milioni di abitanti, pari al 30% della quami provenienti da un’area di circa 450 Km2. popolazione italiana. Alcune notevoli opere idrauliche, costituite da sifoni L’area metropolitana torinese, pur rappresentan- a gravità, permettono alla rete l’attraversamento In questa pianura che è pari al 13% della superficie do solo l’1,2% del bacino del Po, contribuisce del Po e dei suoi affluenti mentre un sistema di del territorio nazionale è ubicata la più grande per circa il 10% al carico inquinante complessivo telecomando consente di operare dall’impianto sui concentrazione industriale oggi presente in Italia. prodotto dagli scarichi civili e industriali che inte- nodi più funzionalmente significativi della rete. ressano l’ambito padano. Torino e i comuni della cintura torinese immettono per primi i propri scarichi nel Po rispetto alle altre I reflui prodotti sono convogliati all’impianto di grandi aree metropolitane che sorgono nella pia- depurazione centralizzato attraverso una rete di nura padana. collettori intercomunali, appositamente costruiti, Talpa: sistema semi-automatico che si estende per circa 150 Km. di scavo gallerie Quasi 1,5 milioni di abitanti e 1.800 industrie, pari ad oltre 3 milioni di abitanti equivalenti, scaricano Le sezioni circolari, policentriche e rettangolari dei

Camera di manovra su un collettore fognario

02 03 L’INQUINAMENTO SOTTRATTO AI FIUMI

Portata media dell’impianto ______Portata media giornaliera m3/d 615.000 ______Portata media oraria m3/h 25.625 ______Portata oraria diurna m3/h 32.000 Inquinamento annuo sottratto ai fiumi ______

Portata trattata 200.000.000 m3/anno ______Grigliato estratto 1.600.000 Kg/anno ______

Oli e grassi raccolti 5.000 m3/anno ______Parametri delle acque reflue Sedimento rimosso 1.200.000 m3/anno in entrata e in uscita dall’impianto ______entrata uscita Inquinamento organico eliminato (BOD ) 33.000.000 Kg/anno ______5 SST medio mg/l 200 mg/l 8 ______Detersivi eliminati 1.700.000 Kg/anno SST massimo mg/l 980 mg/l 30 ______BOD medio mg/l 200 mg/l 5 Azoto ammoniacale ossidato 4.700.000 Kg/anno 5 ______BOD massimo mg/l 500 mg/l 24 ______5 Fosfato totale abbattuto 700.000 Kg/anno ______COD medio mg/l 374 mg/l 26 ______Metalli pesanti eliminati 60.000 Kg/anno COD massimo mg/l 940 mg/l 81 ______NH medio mg/l 26 mg/l 3 Fanghi smaltiti (sostanza secca) 30.000 t/anno ______4 NH massimo mg/l 44 mg/l 10 ______4 P tot. medio mg/l 4,4 mg/l 1,2 ______P tot. massimo mg/l 7,8 mg/l 2,7

04 05 L’IMPIANTO CENTRALIZZATO DI DEPURAZIONE LINEA ACQUE

1 Grigliatura 2 Deodorizzazione e grigliatura 3 Desabbiatura e disoleatura 11 4 Sedimentazione primaria 10 5 Denitrificazione 9 6 Ossidazione biologica 7 7 Sedimentazione 8 secondaria 7 8 Defosfatazione 6 7 9 Filtrazione finale 5 6 10 Acquedotto 7 4 5 industriale 6 11 19 20 4 11 Sollevamento 16 5 finale 17 15 6 4 18 5 LINEA FANGHI 23 14 13 4 12 Preispessimento 13 Digestione 21 12 14 Postispessimento 3 e condizionamento 22 15 Filtropressatura 1 B A 1 16 Disidratazione C 2 con centrifughe 17 Filtrazione fanghi 18 Essicamento 19 Lavaggio e recupero sabbie 20 Deodorizzazione A Palazzina Uffici linea fanghi B Edifici servizi 21 Gasometri C Officine 22 Deodorizzazione preispessimento 23 Centrale recupero energetico

06 07 LA SINTESI DEI PROCESSI

Linea fanghi

Il processo di disidratazione riduce Il processo di essiccamento termico il volume di fango prodotto attraverso riduce il volume di fango per evapo- Il processo di inertizzazione elimi- una ulteriore eliminazione dell’acqua razione dell’acqua. Si ottiene così un na la sostanza organica putrescibile residua. materiale inerte in polvere con ottimo e permette il recupero dell’energia Si ottiene così un residuo solido recu- potere calorifico adatto al recupero contenuta nei fanghi in forma di gas perabile in agricoltura. per termovalorizzazione. biologici.

RECUPERO PRODUZIONE al recupero in compostaggio ENERGETICO E STOCCAGGIO Energia termica BIOGAS Energia elettrica riutilizzo come ammendante in agricoltura

ESSICCAMENTO INERTIZZAZIONE DISIDRATAZIONE ACQUE TERMICO REFLUE recupero URBANE

riuso industriale dell’acqua trattata

TRATTAMENTI TRATTAMENTI TRATTAMENTI TRATTAMENTI TRATTAMENTI EFFLUENTE TRATTAMENTI SECONDARI ABBATTIMENTO PRIMARI TERZIARI SECONDARI DI FINISSAGGIO FINALE PRELIMINARI ossidazione/ BATTERI Sedimentazione Predenitrificazione nitrificazione Sedimentazione Filtrazione

Benefici ottenuti Benefici ottenuti con il trattamento con il riuso Linea acque delle acque reflue delle acque depurate Immissione nel fiume Il riuso delle acque di acque ecocompatibili depurate per usi industriali cioè di qualità tale da non permette un notevole Componenti Sabbie, solidi grossolani, interferire negativamente risparmio delle risorse delle acque sacchetti di plastica, Oli e grassi Sostanze organiche Nutrienti, Batteri e virus con il corpo ricettore. idropotabili. reflue stracci, plastica, ecc. Azoto - Fosforo (colera, tifo e salmonella) Salvaguardia di tutta L’acqua di riuso pur la vita acquatica essendo adeguata per e mantenimento della le destinazioni d’uso, non Effetti negativi Accumulo sgradevole sulle rive Comparsa di schiume sulla su- Riduzione del livello di ossige- Abnorme fioritura di alghe nel Contaminazione di risorse idri- capacità di richiede caratteristiche sull’ambiente e sul letto del fiume. perficie dell’acqua. no disciolto nell’acqua a causa corso del fiume (eutrofizzazio- che potabili o usate per l’irri- autodepurazione del fiume. di qualità così elevate e sulla Possibilità di pericolo per l’uomo Formazione di pellicole imper- dell’attività batterica che ossida ne) con intasamento del corso gazione delle colture. Prevenzione e protezione come quella per usi popolazione in caso di contatto. meabili sulla superficie che im- le sostanze organiche immesse dell’acqua e insudiciamento delle Possibile contributo al diffon- della salute nell’uomo potabili. pediscono il naturale processo di nel fiume con conseguenti rischi rive. dersi di epidemie nell’uomo e e negli animali mediante Il riutilizzo di acqua riossigenazione del fiume. per la sopravvivenza della fauna Rischio di deficit di ossigeno negli animali. l’eliminazione di agenti depurata per usi industriali acquatica superiore. disciolto durante il periodo in- patogeni eventualmente porta quindi ad un minor Emanazione di cattivi odori dovu- vernale. presenti nei liquami. attingimento da falda ta alla demolizione della sostanza Valorizzazione dei corsi e contribuisce così organica in carenza di ossigeno. d’acqua, mantenuti a preservare la quantità più puliti e gradevoli, e la qualità della risorsa con possibilità di idrica. un loro utilizzo per attività 08 09 ricreative. LA LINEA ACQUE

Impianto di lavaggio e centrifugazione chi di fango attivo le particelle in sospensione delle sabbie di più piccola dimensione ed infine agevolano l’ossidazione dell’azoto ammoniacale a nitrato Controllo (nitrificazione). e manutenzione I fanghi attivi in sospensione nel liquame (miscela aerata) vengono quindi ricircolati in ingresso alle Vista aerea dell’impianto di grigliatura Sezione grigliatura vasche di predenitrificazione con un rapporto di e deodorizzazione della linea acqua ricircolo 3.

In contemporanea sono trasferiti all’ultima fase di sedimentazione secondaria, dove vengono raccolti Nelle due sezioni di grigliatura per prima cosa si no una fase priva di ossigeno e successivamente sul fondo conico delle vasche circolari e ricircolati procede all’eliminazione dei materiali grossolani passano alla fase di ossidazione. in testa alle vasche di predenitrificazione median- che vengono successivamente inviati alla discarica te pompe a coclea. dei rifiuti urbani. L’ossidazione biologica consente la demolizione delle sostanze organiche riproducendo ed acce- Sempre nelle vasche di sedimentazione seconda- Il liquame passa poi in vasche di volume sempre lerando il naturale processo di autodepurazione ria si decanta l’acqua depurata biologicamente. maggiore dove abbandona prima le sabbie e le delle acque. sostanze oleose, nella sezione di desabbiatura e Parte del fango attivo viene continuamente estratto disoleatura e dopo la quasi totalità del materia- Nelle vasche di ossidazione, l’immissione forzata dal ciclo ed inviato alla linea fanghi per il tratta- le in sospensione nella sezione di decantazione di aria dal fondo mediante diffusori che la distri- mento garantendo quindi il giusto ricambio. primaria. buiscono finemente, consente infatti la crescita di batteri, il cosiddetto fango attivo. Acqua avviata alla L’effluente finale è quindi sottoposto a filtrazione sedimentazione finale I fanghi primari così prodotti sono raccolti in due su letti multistrato con sabbia e carbone per eli- pozzi dai quali vengono pompati alla linea di trat- Le colonie di batteri che compongono il fango minare quasi totalmente le residue particelle in tamento. attivo, mediante il loro metabolismo in presenza sospensione. di ossigeno, operano l’ossidazione della sostanza Dopo la sedimentazione primaria i liquami entrano organica producendo anidride carbonica (ossida- nelle vasche di predenitrificazione dove attraversa- zione), inglobano fisicamente all’interno di fioc-

Diffusore vasche di ossidazione

Ossidazione biologica Vista aerea della linea acqua dell’impianto

10 11 LA LINEA ACQUE . IL PROCESSO

GRIGLIATURA DISOLEATURA SEDIMENTAZIONE TRATTAMENTI DI FINISSAGGIO ACQUE DI E DISSABIATURA PRIMARIA SEDIMENTAZIONE PREDENITRIFICAZIONE OSSIDAZIONE SEDIMENTAZIONE CLORAZIONE FILTRAZIONE SUPERO PRIMARIA E NITRIFICAZIONE FINALE DI EMERGENZA POZZO RIPARTITORE

LIQUAMI IN ARRIVO

EVACUAZIONE VASCHE ACCUMULO SPURGHI SABBIA

COMPRESSORE CENTRIFUGO RICIRCOLO RICICLAGGIO FANGHI ATTIVI DELLE ACQUE DEPURATE COMPRESSORE

EVACUAZIONE COMPATTAZIONE GRIGLIATI GRIGLIATI SABBIA RECUPERATA DEODORIZZAZIONE

LAVAGGIO ALL’ISPESSIMENTO SABBIA MONDIGLIA ALLA DEFOSFATAZIONE DISCARICA

RACCOLTA OLI RACCOLTA SCHIUME RACCOLTA FANGHI RILANCIO FANGHI DOSAGGIO DOSAGGIO

Na O H H2 S O4 IPOCLORITO DI SUPERO IPOCLORITO SALI DI FERRO Trattamento primario Trattamento secondario Trattamento terziario

Grigliatura: due sezioni simili in edifici coperti com- Decantazione primaria: in otto vasche circolari do- Aerazione: mediante insufflazione d’aria a bolle fini Defosfatazione: mediante coprecipitazione chimica poste ciascuna di quattro sgrigliatori (larghezza 2 m tate di ponte rotante con lama di raccolta dei fanghi (~2.400 diffusori/vasca per un totale di 59.000 diffu- dei fosfati per additivazione di sali di ferro nei fanghi e luce 15 mm) organizzati in due linee parallele con sedimentati e di raccolta dei fanghi primari e secon- sori) prodotta da dodici turbocompressori a portata di ricircolo. Stoccaggio sali: 480 m3. nastro trasportatore di raccolta e compattatore oleo- dari in due pozzi dove avviene l’estrazione temporiz- variabile (33.000 Nm3/h cadauno) in funzione della Filtrazione finale delle acque: 27 filtri multistrato dinamico di capacità 10 m3/h. zata per l’invio all’ispessimento. concentrazione di ossigeno disciolto rilevato nelle (ghiaietta, sabbia, carbone) dotati di dispositivi di vasche. Deodorizzazione: a servizio dell’edificio grigliatura Predenitrificazione: in dodici vasche anossiche controlavaggio ad acqua e aria compressa. mediante lavaggio acido, basico e ozonizzazione con dove il liquame e i fanghi attivi ricircolati insieme alla Ricircolo della miscela aerata: mediante trentasei Potenzialità: 27.000 m3/h. portata di aria trattata di 25.000 m3/h. miscela aerata vengono mantenuti in agitazione da pompe ad elica sommerse che producono una por- Riciclaggio delle acque depurate: impianto di de- trentasei mixer sommersi. tata da 3 a 4 volte la portata influente all’impianto. Desabbiatura e disoleazione: quattro coppie di ba- batterizzazione mediante dosaggio di ipoclorito di so- cini rettangolari dotati di sistema di aerazione per la Ossidazione biologica: in ventiquattro vasche ret- Decantazione secondaria: ventiquattro vasche cir- dio con un tempo di contatto di oltre 60 minuti alla flottazione delle sostanze oleose, di estrazione delle tangolari mediante processo a fanghi attivi con ri- colari con ponti ad aspirazione rapida del fango. massima portata. sabbie mediante air-lift e raccolta delle sabbie con circolo del fango (concentrazione 2 g/l) e con sonde Tre pompe di rilancio centrifughe da 200 kW azionate Ricircolo del fango attivo: mediante dodici coclee sei classificatori sabbie. per la rilevazione continua della concentrazione di a velocità variabile per una portata massima di 500 azionate da gruppi motoriduttori. ossigeno disciolto. l/sec. Diametro di 600 mm. con 5 camere di dispac- Recupero delle sabbie: impianto di trattamento Fango di supero: estrazione del fango di supero me- ciamento distribuite nel percorso di un acquedotto meccanico di depurazione per lavaggio e centrifuga- diante pompe centrifughe per l’invio al trattamento in industriale lungo 5 Km. zione con recupero delle sabbie per uso edile. linea fanghi.

12 13 LA LINEA FANGHI

Vista aerea della linea fanghi L’impianto di essiccazione dei fanghi disidratati

Disidratazione con centrifuga Digestori

I fanghi provenienti dalla linea acqua, nella fase Dopo un ulteriore addensamento nella fase di po- di preispessimento sono sottoposti ad un primo stispessimento, il fango, che ha ora raggiunto una addensamento che ne aumenta la concentrazione. concentrazione di circa il 4% di sostanza secca, viene condizionato mediante l’aggiunta di sale L’ispessito è raccolto in un pozzo di accumulo e ferrico e latte di calce, al fine di farlo precipitare di qui pompato nei digestori mentre le acque di in fiocchi e di migliorarne le caratteristiche di risulta, come tutte le altre ottenute nelle succes- filtrabilità. Interni dell’mpianto di essiccazione dei fanghi sive fasi, vengono inviate in testa all’impianto per disidratati il trattamento. Filtropresse a camere sono impiegate nella fase finale di disidratazione, dove il fango, pompato fino La fase di digestione realizza la trasformazione ad una pressione massima di 15 bar, raggiunge della sostanza organica in inorganica attraverso un tenore di secco superiore al 40%, idoneo allo Il vapore prodotto (fumane) è condensato con re- l’azione di batteri anaerobi che si sviluppano alla smaltimento nelle discariche dei rifiuti urbani. cupero di acqua calda a 80°C utilizzata per riscal- temperatura di 35°- 38°C alla quale viene mante- dare i digestori. nuto il fango nei digestori. La fase finale di disidratazione è anche condotta Gli incondizionabili sono inviati al deodorizzatore per mezzo di quattro centrifughe ad alte prestazio- e le condense in testa alla linea acqua per il trat- Tale trasformazione consente la produzione di gas ni che trattano il fango filtrato e condizionato con tamento. biologico composto da circa il 70% di metano con polielettroliti sottoponendolo ad una forza centri-

il 30% di CO2 che viene ricircolato in parte all’in- fuga di 3.000 g. Il fango essiccato è inertizzato dopo 8 -10 ore intor- terno dei digestori, per permettere l’agitazione dei no alla temperatura di 101-107°C e viene prodotto reattori e in parte viene stoccato in gasometri per Il fango disidratato viene trasferito ai silos di stoc- sotto forma di piccoli granuli, idonei al recupero per la successiva combustione nei motogeneratori o caggio mediante pompe alternative ad alta pres- termovalorizzazione o all’utilizzo come combustibi- nelle caldaie. sione ed è adatto al recupero in agricoltura come le per cementerie. ammendante organico oppure come ammendante Il calore recuperato, tramite scambiatori acqua/ compostato. Dalla combustione del gas biologico prodotto in fango, permette di mantenere a temperatura misura di circa 55.000 Nm3/giorno, si ottiene il costante i digestori. Parte del fango disidratato viene pompato all’im- fabbisogno di calore di tutto l’impianto e circa il pianto di essiccamento costituito da un essiccato- 50% del fabbisogno di energia elettrica, consen- Il processo si completa dopo circa 20 giorni di re a riscaldamento indiretto a olio diatermico con tendo un notevole risparmio economico. permanenza del fango nei digestori, quando singolo passaggio. Il fluido termovettore olio dia- termina il processo di mineralizzazione. termico è riscaldato in una caldaia a metano. L’aria estratta dalle vasche coperte e dall’edificio delle filtropresse viene deodorizzata con un impianto ana- logo a quello della grigliatura ma di potenza doppia.

Pompe filtrazione fanghi 14 15 LA LINEA FANGHI . IL PROCESSO

Mineralizzazione del fango ALL’IMPIANTO DI TELERISCALDAMENTO Disidratazione e smaltimento Recupero energetico RECUPERO TERMICO INCONDENSABILI AL DEODORIZZATORE e deodorizzazione CONDENSE IN TESTA ALL’IMPIANTO

FUMANE AL CONDENSATORE STOCCAGGIO BIOGAS SILOS 1.400 kW FIACCOLA SILOS CONDENSATORE FANGO FANGO ESSICCATO DISIDRATATO FLUIDO TERMOVETTORE OLIO DIATERMICO CALDAIA GAS COMPRESSORE PURIFICAZIONE COMPRESSORE MOTORE BIOGAS RECUPERO OMOGENEIZZATORE A GAS AL RECUPERO METANO IN COMPOSTAGGIO CALDAIA ESSICCATORE OLIO FANGHI DA DIATERMICO DECANTAZIONE CONDIZIONAMENTO DISIDRATAZIONE MECCANICA PRIMARIA CON RISCALDAMENTO FANGO DISIDRATATO POLIELETTROLITI DEODORIZZAZIONE FANGO

PREISPESSIMENTO DISIDRATAZIONE POSTISPESSIMENTO CON CENTRIFUGA ACCUMULO FANGO CENTRATO IN CONDIZIONATO DIGESTIONE DEODORIZZAZIONE TESTA ALL’IMPIANTO

ALLA DISCARICA Na O H H2 S O4 IPOCLORITO AL DESABBIATORE DEODORIZZAZIONE

Na O H H2 S O4 IPOCLORITO

RILANCIO FANGHI VASCA DI POZZO FANGHI DOSAGGIO DOSAGGIO EQUALIZZAZIONE CLORURO FERRICO E SPEGNIMENTO LATTE DI CALCE

Na O H H2 S O4 IPOCLORITO

Preispessimento: a gravità in sei vasche con ponte Postispessimento: a gravità in quattro vasche co- Si realizza inoltre per mezzo di 4 centrifughe ad alte termica dell’acqua contenuta. sospeso rotante per la raccolta del sedimento. perte analoghe ai preispessitori. prestazioni di capacità 80 m3/ora ciascuna che trat- Le fumane vengono condensate con recupero di ca- L’estrazione del fango avviene sia dal fondo sia da tano il fango condizionato con polielettroliti. lore per il riscaldamento dei digestori e gli inconden- Condizionamento: il processo avviene mediante la altre 3 uscite a livelli differenti. Il caricamento avviene attraverso appositi filtri me- sabili vengono inviati al deodorizzatore. miscelazione con sali di ferro e latte di calce. Le acque di risulta escono attraverso lo stramazzo diante pompe monovite. Le condense vengono rinviate in testa alla linea ac- Lo stoccaggio del fango così condizionato è realizzato circolare superiore. Il fango preispessito (4% S.T.) è Il fango estratto viene trasferito al silos di stoccaggio que per il trattamento. in sei vasche coperte. raccolto in un pozzo di accumulo mentre in un altro mediante pompe alternative ad alta pressione. Il fango essiccato è inertizzato termicamente e viene pozzo si deposita il fango avvelenato. Disidratazione: si realizza per mezzo di 6 filtropres- Dal silos di stoccaggio il fango disidratato viene pre- inviato al recupero per termovalorizzazione. se a piastre di capacità pari a 68 m3 ciascuna che levato per il trasporto verso gli impianti di recupero Digestione: processo anaerobico con sei digestori Recupero energetico: la sezione di recupero ener- trattano il fango condizionato con calce e cloruro in agricoltura per il compostaggio come ammendan- riscaldati dotati di dispositivo di agitazione con ricir- getico è costituita da 4 motori a gas accoppiati ad ferrico. te organico. colo di biogas mediante compressori a palette. alternatori da 1.000 kwe di potenza. Il caricamento avviene mediante pompe monovite a Essiccamento: il fango disidratato con centrifuga Il calore recuperato dall’acqua di raffreddamento e Ricircolo dei fanghi con pompe centrifughe: pistone membrana con pressione massima 16 bar. viene dosato all’essiccatore per mezzo di una pom- dai gas di scarico è utilizzato per il riscaldamento del riscaldamento con scambiatori di calore acqua/ Il fango estratto viene condotto allo stoccaggio prov- pa alternativa a pistone. fango a 38°C nei digestori. fango e con recupero di calore dai motogeneratori visorio interno e quindi prelevato per lo smaltimen- L’essiccatore a pale a riscaldamento indiretto con o mediante riscaldamento con caldaie a metano/ to in discarica oppure per il recupero in agricoltura Deodorizzazione: lavaggio aria da pre e postispes- olio diatermico a 200°C provvede all’evaporazione biogas. come ammendante organico. sitori e filtropresse. Capacità fino a 96.000 Nm3/h.

16 17 SISTEMI DI CONTROLLO

Grigliatura e controllo qualità dell’affluente

La corretta gestione dell’impianto comporta la te- 5 nuta sotto controllo di tutto il processo nelle sue diverse fasi.

I necessari e tempestivi interventi operativi devono 4 essere decisi sulla base di informazioni scientifica- mente esatte e rapidamente disponibili.

Le tecniche di analisi chimico-fisiche adottate dal-

la SMAT S.p.A. sono supportate da campionamenti Monitoraggio di: 1. grigliatori oleodinamici con traliccio a doppio sfilante significativi e da dispositivi informatici di presen- • temperatura 2. nastro trasportatore e compattatore del materiale grigliato • PH tazione ed elaborazione dei dati che permettono 3. deodorizzatore a umido tipo scrubber a due stadi acido e basico • Redox 4. analisi dei liquami mediante monitoraggio in continuo il costante controllo dei processi in base ai tempi • Ammoniaca 5. controlli puntuali dei liquami conferiti a mezzo autobotte Analisi nel laboratorio della fissati, in modo da garantire sempre la sicurezza e • TOC Divisione fognatura e depurazione la funzionalità dell’impianto e della rete fognaria.

Videate del Il sistema integrato adottato sull’impianto prevede micro-inquinanti tossici organici e inorganici o a I telecontrolli sono effettuati sul sistema di super- sistema di controllo la misura in continuo di alcuni parametri come il eventuali punte di carico organico. visione dalle sale controllo dell’impianto di depu- automatico pH, l’ossigeno disciolto, la portata, la temperatura, razione centrale. l’ammoniaca, i nitrati, il cloro residuo, la veloci- L’impianto di depurazione è gestito grazie ad un tà e il volume di sedimentazione del fango attivo, sistema di supervisione che controlla 9.000 punti All’esterno dell’impianto opera un servizio di ac- mediante strumenti dedicati in campo e procedure fisici. certamento e rilevamento che ha il compito di di analisi di laboratorio chimiche e biologiche su controllare la qualità degli scarichi industriali e di campioni significativi provenienti da otto stazioni Gli operatori si avvalgono di una sala controllo verificare l’efficienza degli impianti di pretratta- di campionamento automatico ubicate nelle diver- principale e dieci sale controllo periferiche, con- mento aziendali. se sezioni dell’impianto. nesse con una rete fast ethernet in fibra ottica, da ciascuna delle quali è possibile operare su tutto I campionamenti sono effettuati nell’arco delle 24 l’impianto. ore in modo proporzionale alla portata trattata. Il sistema storicizza i dati di funzionamento e le misure degli strumenti in campo. In ingresso all’impianto è installata una stazione di analisi automatica per disporre di dati sulla com- Diversi sistemi di controllo automatico provvedono posizione dei liquami. al funzionamento dei processi regolando le mac- La stazione automatica è in grado di rilevare i pa- chine in funzione dei parametri chimici e fisici mi- rametri di TOC, pH, di conducibilità e di tossicità in surati on line. tempo reale. Gli impianti di sollevamento e gli impianti di depu- Grazie al collegamento con il sistema informativo razione sulle reti fognarie gestite sono telecontrol- dell’impianto è così possibile avviare le opportu- lati mediante dispositivi su linea telefonica com- ne procedure automatiche per la salvaguardia mutata o GSM. dei reattori biologici in relazione alla presenza di Videoispezione robotizzata

18 19 RECUPERO ENERGETICO RIUSO DELLE ACQUE TRATTATE RECUPERO ENERGETICO

come combustibile, al fine di ottenere un maggior fanghi nel processo di digestione anaerobica, dove Il trattamento biologico di inertizzazione dei fanghi recupero energetico. sono mantenuti a una temperatura di circa 40°C. mediante la digestione anaerobica permette una 3 produzione annua di circa 20.000.000 di m di bio- L’energia elettrica autoprodotta dall’impianto di Una rete di teleriscaldamento interna all’impianto gas, costituito per circa il 70% da metano e per il cogenerazione può raggiungere 30.000.000 di provvede al riscaldamento degli edifici tecnici e restante 30% in prevalenza da CO , con un potere 2 kWh/anno e contribuisce a coprire il 47 % del to- delle palazzine uffici/servizi. 3 calorifico di 5.500 Kcal/Nm . tale di energia elettrica consumata dall’impianto di depurazione centralizzato, con un aumento di Il recupero energetico attuato consente di otte- Il biogas prodotto alimenta un impianto di coge- oltre il 20% rispetto alla precedente produzione. nere elevati rendimenti, l’abbattimento dei costi nerazione costituito da quattro nuovi motori alter- Il tasso di disponibilità raggiunto dall’impianto di per l’acquisto di energia primaria, e non ultima, nativi GE-Jenbacher dalla potenza complessiva cogenerazione è circa dell’87%. la riduzione delle emissioni in atmosfera per oltre di 8.000 kVA calettati su un alternatore AVK, per un milione di tonnellate di anidride carbonica, a mezzo dei quali è possibile erogare per ciascun Con l’energia termica prodotta vengono riscaldati i vantaggio della salvaguardia dell’ambiente. motore 1.400 kW di potenza elettrica e 1.500 kW Motore - GE Jenbacher di potenza termica, quest’ultima recuperata me- tipo JGS 420 diante un sistema di scambiatori posti sui circuiti primari dell’olio e dell’acqua e sul circuito dei fumi RIUSO DELLE ACQUE TRATTATE di scarico.

I nuovi motori, entrati in produzione nel 2009, consentono un incremento di produzione di energia termica ed elettrica rispetto a quelli precedente- Centrale mente installati. recupero energetico E’ anche possibile l’impiego, ma solo in piccola percentuale, di gas naturale prelevato da rete

CARATTERISTICHE DEI GRUPPI DI COGENERAZIONE ______Motori 4 motori - GE Jenbacher tipo JGS 420 ______Cilindri 20 – 4 tempi ______Velocità 1.500 giri/minuto (rpm) ______Stazione di pompaggio acque di riuso Potenza termica 3.500 kW ______Cilindrata 61,1 litri ______Consumo a 4/4 540 Nm3/h biogas ______Potenza scambiatori: Un impianto di acquedotto provvede al recupero di accumulo a labirinto, provvede alla debatteriz- - acqua/acqua 671 kW delle acque depurate ed alla loro distribuzione zazione. ______per usi agricoli e industriali. - acqua/gas di scarico 613 kW L’acqua così trattata viene immessa in una tuba- ______Le opere di presa prelevano l’acqua a valle della zione in pressione lunga 5 Km di diametro 600 Alternatore AVK, tensione 6,3 kV, frequenza 50 Hz ______filtrazione finale a sabbia e carbone. mm da tre pompe centrifughe a velocità variabile Potenza nominale 2.150 kVA della potenza di 200 kW ciascuna. ______Un impianto di dosaggio di ipoclorito di sodio, grazie ad elevati tempi di contatto in una vasca La potenzialità dell’impianto è di circa 500 l/sec. Potenza erogata a cos - F 0,8 1.400 kW ______

20 21 L’IMPIANTO DI DEPURAZIONE E RIUSO DI COLLEGNO L’IMPIANTO DI DEPURAZIONE E RIUSO DI COLLEGNO

L’impianto di depurazione sito in Collegno tratta gli Il depuratore è dotato di un centro di elaborazione Vista aerea dell’impianto di depurazione scarichi civili ed industriali dei Comuni di Collegno, dati computerizzato, che consente l’ottimizzazione, di Collegno (TO) Grugliasco, Rivoli e Villarbasse. la supervisione e il controllo dell’impianto ventiquattro ore su ventiquattro. L’impianto configurato su due linee di trattamento (linea acqua e linea fanghi) ha una portata media di A garanzia della continuità del funzionamento, 40.000 m3 al giorno ed una potenzialità di 267.000 l’impianto è dotato di un sistema di trattamento abitanti equivalenti. chimico fisico di emergenza che può essere mes- so in funzione in caso di scarichi anomali conte- In particolare il ciclo delle acque prevede una de- nenti sostanze inquinanti quali, ad esempio, me- purazione completa anche dei composti azotati talli pesanti. immettendo nel fiume Dora acqua di qualità che supera ampiamente i limiti previsti dalla legisla- Recupero delle acque zione vigente.

L’impianto di Collegno è stato il primo in Italia a provvedere al recupero di parte delle acque depu- NELL’AREA SERVITA, SMAT GESTISCE OLTRE 400 rate per usi industriali. Due impianti per il riuso delle acque producono IMPIANTI DI DEPURAZIONE PICCOLI E MEDI acqua industriale che viene successivamente immessa in un apposito acquedotto che provvede alla distribuzione, consentendo così un più razionale utilizzo delle risorse idriche naturali. Impianto di Giaveno

I fanghi stabilizzati con la digestione anaerobica sono filtropressati e quindi immessi in un im- Impianto di Arignano pianto dove vengono utilizzati per la produzione di composti.

Deodorizzazione vasche Per ridurre l’impatto ambientale nella zona, è stato costruito un impianto di deodorizzazione e partico- Impianto di Brandizzo lare attenzione è stata posta all’insonorizzazione dei vari comparti.

Impianto di Brandizzo Impianto di Impianto di Castagnole San Raffaele Cimena

Attività di controllo sul sedimentatore finale 22 23 DATI IMPIANTO CENTRALIZZATO DI CASTIGLIONE TORINESE

LINEA ACQUE TRATTAMENTO SECONDARIO 2 OSSIDAZIONE BIOLOGICA Parametri acqua in entrata Superficie totale m 2.280 BOD5 medio Kg/d 8.800 Ponti va e vieni con pompe SST medio mg/l 200 Vasche rettangolari 24 mg/l 16 sabbie ad air-lift 8 BOD massimo Kg/d 26.400 SST massimo mg/l 980 Dimensioni m 18x52x28 5 BOD medio mg/l 200 Compressori aria di preparazione 3 mg/l 48 5 Portata cad. N m3/h 4.000 Dimensioni m 6x83x20 BOD massimo mg/l 500 3 BOD rimozione 91,0 % 5 3 Volume m 210.000 5 COD medio mg/l 374 Serbatoio stoccaggio morchie da 150 m 1 Carico del fango 0,15-0,20 COD massimo mg/l 940 Estrattori sabbia oleodinamici a palette 6 COD medio Kg/d 28.050 Età del fango giorni 8 - 12 mg/l 51 NH4 medio mg/l 26 Parametri effluenti: 3 NH massimo mg/l 44 Portata oraria max trattabile m /h 37.500 COD massimo mg/l 53.350 4 SST/BOD/COD medio/massimo 3 P tot. medio mg/l 4,4 Fango di ricircolo m /h 25.000 mg/l 97 SST medio Kg/d 308.000 P tot. massimo mg/l 7,8 (100% della portata) COD rimozione 80,5 % Portata media giornaliera m3/ld 615.000 mg/l 560 Tempo di ritenzione h 4,5 Portata media oraria m /h 25.625 SST massimo Kg/d 583.000 Aerazione con bolle fini - diffusori 59.000 NH + medio Kg/d 1.750 3 mg/l 1.060 4 Portata massima oraria m3/h 48.000 Diametro diffusore mm 213 mg/l 3,2 BOD5 medio Kg/d 247.500 Turbocompressori 12 NH + massimo Kg/d 4.950 TRATTAMENTO PRIMARIO 4 mg/l 450 Portata aria /cad. N m3/h 33.000 mg/l 9 GRIGLIATURA AUTOMATICA BOD massimo Kg/d 418.000 5 Potenza assorbita da ogni unità kW 800 NH4+ rimozione 90,2 % Griglie automatiche 8 mg/l 760 COD medio Kg/d 423.500 RICIRCOLO DEI FANGHI Compattatori del grigliato oleodinamici 4 TRATTAMENTO TERZIARIO Dimensione canali m 2xh2,5 mg/l 770 Coclee 12 Luce tra le barre mm 12 COD massimo Kg/d 715.000 Diametro mm 2.200 PREDENITRIFICAZIONE 3 mg/l 1.300 Potenza cadauna kW 90 Capacità compattatori m /h 10 Vasche rettangolari 12 Portata cadauna m3/h 4.400 DEODORIZZAZIONE LOCALE SEDIMENTAZIONE PRIMARIA Dimensioni n° 6 m 6x50x45 Tasso di ricircolo 70 % GRIGLIE PRETRATTAMENTI Vasche circolari 8 Dimensioni n° 6 m 6x40x20 3 Massima portata m /h 25.000 3 Ventilatori centrifughi 2 Diametro m 52 Volume m 110.000 3 Portata N m3/h 23.000 Volume m 59.440 RITORNO FANGHI DI SUPERO Pompe di ricircolo a elica 36 Superficie m2 16.981 Torre di lavaggio con riempimento ALLA SEDIMENTAZIONE PRIMARIA Portata massima Velocità ascensionale m/h 1,5 3 in materiale plastico 1 pompe ricircolo m /h 133.000 Tempo di ritenzione h 2,4 Pompe 15 Primo stadio Capacità cadauna m3/h 160 DEFOSFATAZIONE Parametri effluenti: A mezzo dosaggio sali ferrici Acido con soluzione di acido SST/BOD/COD medio/massimo/rimozione % SEDIMENTAZIONE FINALE solforico: ricircolo m3/h 40 Serbatoi stoccaggio reattivi m3 480 SST medio Kg/d 66.550 Vasche circolari 24 Pompe dosaggio: con portata l/h 700 Secondo stadio mg/l 121 Diametro m 54 P totale in ingresso - medio Kg/d 1.870 SST massimo Kg/d 126.000 Volume totale m3 175.600 Basico con soluzione mg/l 3,4 3 mg/l 228 Superficie totale m2 55.000 di soda: ricircolo m /h 40 P totale in ingresso - massimo Kg/d 3.740 SST rimozione 78,4 % Velocità ascensionale m3/h 0,90 VASCHE DI ACCUMULO SPURGHI Tempo di ritenzione h 3,9 mg/l 6,8 E SCARICO AUTOBOTTI P totale in uscita - medio Kg/d 330 BOD5 medio Kg/d 97.350 Ponti ad aspirazione rapida del fango 24 Capacità m3 4x65 mg/l 177 mg/l 0,6 Parametri effluente P totale in uscita - massimo Kg/d 550 VASCA DI EQUALIZZAZIONE BOD5 massimo Kg/d 170.500 DELLE ACQUE TECNOLOGICHE mg/l 310 SST/BOD5/COD/NH4+medio/massimo mg/l 1,0 3 /rimozione% P totale rimozione 82,4 % Capacità m 2.000 BOD5 rimozione 60,7 % Pompe di rilancio da 280 m3/h 2 SST medio Kg/d 11.550 FILTRAZIONE FINALE COD medio Kg/d 144.100 mg/l 21 Su filtro antracite/sabbia DISSABBIATURA E DISOLEATURA mg/l 262 SST massimo Kg/d 25.300 3 Canali aerati 8 COD massimo Kg/d 253.000 Capacità m /h 27.000 Dimensioni m 7,5x6,8x48 mg/l 460 mg/l 46 Velocità massima filtrazione m3/m2h 10 Volume totale m3 5.440 COD rimozione 66,0 % SST rimozione 82,6 % Superficie filtri m2 1.500

24 25 DATI IMPIANTO CENTRALIZZATO DI CASTIGLIONE TORINESE

LINEA FANGHI

3 Parametri effluente finale TSS/BOD5/COD Portata media giornaliera Portata totale m /h 70.000 medio/massimo/rimozione% al 2% SS m3/d 6.000 ACCUMULO FANGO CONDIZIONATO Torre di lavaggio con riempimento 3 in materiale plastico 1 SST medio Kg/d 4.950 Portata massima giornaliera m /d 12.000 Vasche circolari coperte 6 mg/l 8 PREISPESSIMENTO Diametro m 22 Primo stadio SST massimo Kg/d 16.500 Volume totale m3 7.980 Acido con soluzione mg/l 30 Vasche circolari coperte 6 Superficie totale m2 2.300 di acido solforico: ricircolo m3/h 85 SST rimozione 57,1 % Diametro m 22 3 Volume totale m 7.890 DISIDRATAZIONE MECCANICA Secondo Stadio BOD medio Kg/d 4.400 Superficie totale m2 2.300 5 Filtropresse 1.500x1.500 mm 6 2 Basico con soluzione mg/l 5 Carico Kg ss/m 50 Piastre filtropressa 150 di soda: ricircolo m3/h 75 BOD massimo Kg/d 13.200 Tempo di ritenzione h 24 3 5 Volume totale camere m 81 mg/l 24 DEODORIZZATORE DEL Fango disidratato SS 37% - 42 % Recupero di calore per aria BOD rimozione 48,0 % 5 PREISPESSIMENTO di aspirazione con recupero statico DISIDRATAZIONE CON CENTRIFUGA COD medio Kg/d 14.300 STOCCAGGIO BIOGAS Ventilatori centrifughi 2 Centrifughe 4 mg/l 26 3 Portata N m /h 23.000 Diametro tamburo mm 725 Produzione media N m3/d 55.000 COD massimo Kg/d 44.550 Torre di lavaggio con riempimento Velocità di rotazione rpm 2.800 Gasometri 3 mg/l 81 in materiale plastico 1 Accelerazione centrifuga G 3.160 Volume totale m3 16.890 COD rimozione 49,0 % Primo stadio Potenzialità 80 mc/h di fango RECUPERO ENERGETICO al 2 % di SST DISINFEZIONE FINALE (emergenza) Acido con soluzione di acido A mezzo ipoclorito di sodio Motori a gas biologico 4 solforico: ricircolo m3/h 40 STOCCAGGIO FANGO DISIDRATATO Potenza nominale (cadauno) kVA 2.150 Vasche di contatto 3 Secondo stadio Capacità m3 230 Potenza termica resa (cadauno) kW 1.500 Capacità totale m3 1.000 Potenza elettrica resa (cadauno) kW 1.400 Basico con soluzione ESSICCAMENTO TERMICO 3 Capacità canale di scarico m 6.000 di soda: ricircolo m3/h 40 Produzione energia elettrica Tempo minimo di contatto min. 16 Essiccatore indiretto a pale totale kWh/anno 28.000.000 DIGESTORI Fluido termovettore: olio diatermico IMPIANTO DI RECUPERO DELLE ACQUE DEPURATE FABBISOGNO ENERGETICO COMPLESSIVO Temperatura di lavoro olio °C 240 Debatterizzazione a mezzo ipoclorito di sodio Primari riscaldati 3 Secondari 3 Alimentazione a mezzo pompa pistoni Fabbisogno energia elettrica 3 Vasca di contatto e accumulo m 1.025 Diametro/altezza m 26/30 (medio) kWh/anno 61.300.000 Inertizzazione Azoto Energia elettrica esterna Pompe di rilancio centrifughe 3 Volume totale m3 72.000 Portata massima totale m3/h 1.700 Potenzialità kg. 3.000/3.700 (da rete) kWh/anno 33.300.000 Agitazione con biogas di acqua evaporata all’ora Energia termica IMPIANTO DI RECUPERO SABBIE Tempo di ritenzione giorni 20/26 Produttività 1,5 t/h di fango da recupero kWh/anno 38.750.000 Potenzialità di trattamento t/h 9 POSTISPESSIMENTO secco al 90% di SST 2,5 t/h di fango Vasche circolari coperte 4 essiccato al 65% di SST Diametro m 22 Recupero termico 75% a 80°C Volume totale m3 5.320 Superficie totale m2 1.530 STOCCAGGIO FANGO DISIDRATATO CONDIZIONAMENTO FANGHI Capacità m3 180 Inertizzazione Azoto Serbatoi di agitazione 8 Dosaggio CaO 30% sul secco DEODORIZZAZIONE LINEA FANGHI Dosaggio sali di ferro 3,5% sul secco La sezione di recupero energetico è costituita Ventilatori centrifughi 2 da quattro motori a gas accoppiati ad Riempimento del container con le sabbie recuperate Volume totale m3 22 alternatori da 1.400 kW elettrici di potenza

26 27 DATI TECNICI IMPIANTO CENTRALIZZATO DI CASTIGLIONE TORINESE

EFFICIENZA DELL’IMPIANTO

LINEA ACQUE LINEA FANGHI % di rimozione inquinanti (input-output) Rimozione sostanza organica (SV%) 54 % % ______Produzione specifica SST/TSS 95 biogas (Nm3/Kg SV) 1.120

BOD5 /BOD5 97 Tenore di secco nel disidratato con filtropresse 40 % COD/COD 89 Tenore di secco nel disidratato NH4+ NH4+ 8 8 con centrifuga 27 %

Olio e grassi 95

Tensioattivi 93

Alluminio 93

Ferro 85 Abbreviazioni ed unità di misura ______Manganese 67 (N) m3/h-g (Normal) metri cubi / ora - giorno Nichel 56 ______

2 Piombo 98 m metri quadri Rame 90 ______mg/l Stagno 87 milligrammi/litro ______Zinco 78 SST Solidi Sospesi Totali Fenoli 98 ______

Aldeidi 52 BOD5 Richiesta biologica di ossigeno (a 5 giorni) Organoalogenati 64 ______COD Oli minerali 95 Richiesta chimica di ossigeno ______

NH4+ Ione ammoniacale ______

I valori in concentrazione sono riferiti alla media o alla massima dei medi giornalieri

28 smat gruppo

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