Misure gestionali e manutentive del biofiltro - Alpenwald - Alpenwald srl Trento

BIOCOMBUSTIBILI CIPPATO E LETTI FILTRANTI
Vai ai contenuti

Menu principale:



MISURE GESTIONALI E MANUTENTIVE
_______________________________________________________________




Nella biofiltrazione i composti organici inquinanti e spesso maleodoranti, come quelli ridotti dello zolfo, dell'azoto e del carbonio, vengono ossidati da microrganismi aerobi.
Abbiamo visto che il punto fondamentale, per garantire un'idonea depurazione dell'aria, è “coltivare” in modo corretto i microrganismi presenti, fornendo loro le condizioni ambientali favorevoli a sopravvivenza e sviluppo:
adeguato contenuto di sostanze nutritive: fonti di azoto, fosforo, zolfo e oligoelementi; il carbonio organico sarà in parte fornito dai composti organici stessi; il biofiltro deve essere utilizzato in modo pressoché continuativo, cercando cioè di evitare che i microrganismi muoiano per mancanza dell'apporto degli inquinanti;
ossigenazione del biofilm attraverso porosità del letto filtrante (i microrganismi lavorano in condizioni aerobiche);
temperatura ottimale in un range tra 20 e 40 °C (microrganismi mesofili);
pH ottimale tra 7 e 8 (i batteri producono acidi,per cui e importante tamponare il pH); per questo e bene sostituire periodicamente il mezzo filtrante, anche parzialmente, o in alternativa utilizzare sistemi di pretrattamento;
umidità del 40-70% (alcuni studi raccomandano anche fino all'80%), mantenuta il più possibile omogenea (con sistemi d'irrigazione). Il livello di umidità del sistema risulta cruciale, non solo per la fisiologia ma anche per l'azione dei microrganismi sulle sostanze da abbattere, che sono in grado di assorbirle solo nella fase acquosa. Per contro, se l'acqua fosse in eccesso, le condizioni anaerobiche porterebbero a processi di fermentazione, con la formazione di altre sostanze odorose. Per garantire umidità ottimale il flusso indicativo e compreso tra 5 e 8 litri d'acqua per metro cubo al giorno;
trattamento di sostanze facilmente biodigeribili e non tossiche per i microrganismi.

Il limite di funzionamento del biofiltro e legato al progressivo consumo del materiale organico per ossidazione. Il consumo del letto porta alla progressiva perdita della sua originaria porosità e ad un suo inevitabile intasamento, con aumento delle perdite di carico. Infatti ricordiamo che le proprietà richieste ad una miscela filtrante sono: l'elevata porosità (80-90%); la capacita di ritenzione idrica; la durabilità (capacita di mantenere a lungo le caratteristiche originarie); la bassa densità volumica.

Le verifiche e le manutenzioni periodiche degli impianti prevedono:

* controllo giornaliero di temperatura e umidità;
* controllo mensile delle perdite di carico;
* controllo semestrale della consistenza, altezza e consumo del letto filtrante;
* controllo semestrale del pH e sua eventuale correzione;
* analisi semestrale dell'efficacia di abbattimento degli inquinanti nel refluo trattato;
* rivoltamento semestrale ed eventuale aggiunta del letto filtrante, ai fini di ripristinare le condizioni corrette di resistenza al flusso d'aria;
* sostituzione periodica del letto filtrante (2-5anni) a seconda del grado di usura meccanica e impoverimento microbiologico del materiale.

Che corrispondono al controllo periodico costante delle condizioni ambientali favorevoli alla comunità microbica.

Parametro di particolare importanza e il carico specifico, cioè la quantità d’aria da trattare nell’unità di tempo per unità di superficie (o di volume). Esso si misura in m3/h per m3 di letto filtrante ed è collegato al tempo di ritenzione medio del fluido gassoso all’interno del letto.

È stimato mediante l’equazione:

Tr(s)= 3600 Cs

dove Tr(s) è il tempo di ritenzione e Cs il carico specifico.

La maggior efficienza di rimozione è stata calcolata in corrispondenza di un carico volumetrico compreso nell'intervallo tra i 50 e i 200 m3/h per m3.
Analizzando statisticamente i risultati ottenuti da campionamenti periodici su biofiltri (concentrazione di odore monte/valle presidio, temperatura, umidità e velocità dell'effluente a valle del biofiltro) si può dedurre che il corretto funzionamento di questi presidi ambientali di abbattimento è correlabile ai corretti parametri fisici gestionali degli stessi.

I risultati di questo studio statistico dimostrano che è possibile migliorare l’efficienza di rimozione degli odori attraverso la corretta gestione dei parametri critici dell'effluente in uscita dai biofiltri. Ciascuno dei fattori considerati (temperatura, umidità, tempo) sembra influire positivamente sull'efficienza del presidio ambientale e le indicazioni tecnico-normative sono ampiamente confermate.

Il seguente grafico riassume le percentuali di incidenza dei tre parametri fisici analizzati sul rendimento globale dei biofiltri:

Grafico gestione biofiltri- Alpenwald

Grafico: incidenza dei parametri fisici analizzati sull’efficienza.

Il modello, così elaborato, fornisce veridicità alle direttive presenti nei testi tecnici e può essere utilizzato in sede di progettazione dell'impianto e di monitoraggio periodico. La disponibilità di intervalli precisi a cui fare riferimento in fase di gestione, infatti, è un utile strumento ad uso degli operatori.

Concludendo, la gestione dei biofiltri è delicata, in quanto necessitano di costanti attenzioni affinché le prestazioni ambientali permangano elevate nel tempo, come riportato nella figura seguente. Infatti, il grafico riporta in ordinata l’efficienza di abbattimento ed in ascissa il costo di gestione per metro cubo di effluente trattato ed illustra cosa accade nella gestione dei presidi ambientali di abbattimento, cercando di delimitare delle zone:
Quella di eccellenza, rappresentata dal tratto al di sopra di B, dove aumenta notevolmente il costo di gestione per poter garantire delle efficienze di abbattimento ottimali.
Quella data dal margine della gestione (tratto A – B), che assicura una buona efficienza senza un eccessivo consumo di risorse. In questo tratto dovrebbero collocarsi la maggior parte degli impianti di abbattimento, correttamente gestiti.
Quella definita dal “limite di tabella”, che indica cioè il tratto con il minor investimento possibile in modo tale da massimizzare l’efficienza (tratto al di sotto di B).
Questa zona è “potenzialmente pericolosa”, in funzione degli impianti di abbattimento con cui ci si trova ad operare. Il tratto AD, ad esempio, indica un presidio ambientale “chimico/fisico” dove l'efficienza di abbattimento dipende direttamente dall’investimento, ma, in caso di un crollo drastico dell’efficienza dovuta ad una diminuzione notevole degli investimenti, e possibile facilmente correre ai ripari (ad esempio in uno scrubber, sostituendo i corpi di riempimento). Il tratto AD' rappresenta invece un presidio ambientale biologico, dove l’efficienza dipende dagli investimenti effettuati. In questo caso, al superamento di un certo limite, il sistema di abbattimento diventa ingestibile, per cui si deve solamente provvedere alla sua sostituzione, con costi rilevanti.
Grafico efficienza Biofiltro - Alpenwald

Grafico: relazione efficienza/costi di gestione.


Suggerimenti per la gestione dei biofiltri

Al fine di massimizzare l'efficienza dei biofiltri, e possibile pensare alle seguenti attività di controllo gestionale degli stessi, da realizzare internamente ad un impianto:

Torna ai contenuti | Torna al menu