L’Enea ha messo a punto e brevettato un apparato con l’obiettivo di ridurre i consumi di energia e di costi della depurazione delle acque reflue.
L’apparato è costituito da una vasca anossica in cui avviene un processo di denitrificazione, una vasca aerobica idonea a ricevere le acque da trattare dalla vasca anossica e in cui ha luogo un processo di nitrificazione e un sistema di ricircolo utile al trasferimento delle acque da trattare dalla vasca aerobica alla vasca anossica.
In particolare – spiega l’Enea – per il processo di denitrificazione in vasca anossica, tramite l’elaborazione dei segnali di pH e ORP (Potenziale Ossido Riduttivo), è possibile definire lo stato operativo raggiunto in ogni istante dal processo di denitrificazione, distinguendo tre diverse condizioni di funzionamento, determinate dal reale rapporto COD/TN del refluo in ingresso. In funzione di tali condizioni è possibile controllare il processo di denitrificazione, agendo opportunamente sulla portata di ricircolo interno, quale variabile controllata, per mezzo di opportuni controlli tesi a mantenere il processo efficiente.
In maniera similare, è possibile monitorare il processo di nitrificazione in vasca di ossidazione utilizzando unicamente sonde per la misura dei segnali di pH e ORP. Infatti, attraverso l’analisi e l’elaborazione di tali segnali, è possibile rilevare le variazioni del carico inquinante in ingresso, in funzione del quale sarà regolata la quantità di aria insufflata in vasca tramite il sistema di areazione. Maggiore è il carico inquinante in ingresso, maggiore sarà l’aria insufflata. Questo fatto – sottolinea l’Enea – acquisisce maggiore significato negli impianti di taglia medio-piccola, per i quali, tipicamente, il carico inquinante in ingresso può essere caratterizzato, in termini di portata e concentrazioni, in tre modi: alto carico (il mattino), medio carico (il pomeriggio) e basso carico (la notte).
Attraverso l’analisi in continuo dei segnali di pH e ORP è possibile attuare una semplicissima gestione del sistema di aerazione, il quale è responsabile fino al 75% circa dei consumi energetici degli impianti, utilizzando i cosiddetti regolatori PI a set-point variabile. Considerando un impianto senza nessun controllo sulla soffiante – sostiene l’Enea – il risparmio energetico va oltre il 60%. Considerando invece un impianto avente già un controllo di tipo PID costante, con set-point dell’ossigeno fissato a 2 mg/l, si può parlare di un risparmio nei consumi energetici di circa il 40%. In fase di ottimizzazione questi valori sono sicuramente destinati a salire.
Questa invenzione – continua l’Enea – permette di dotare gli impianti di depurazione medio-piccoli, che costituiscono l’80% degli impianti, di sistemi di depurazione automatizzata con una rilevante riduzione dei costi di gestione. Infatti, per la realizzazione del sistema proposto ci si affida unicamente a sonde robuste, affidabili e a bassissimo costo, quali quelle per la misura di pH e ORP che consentiranno di realizzare sistemi di controllo a costi molto più vantaggiosi rispetto agli attuali.
L’invenzione – conclude l’Enea – può quindi essere utilizzata da gestori di impianti di impianti di trattamento di acque reflue, anche di realtà locali, e può essere appetibile per aziende che realizzano sistemi di controllo specifici e strumenti per misure varie nel settore della depurazione.
È anche da considerare che il brevetto riguarda il controllo di due processi separati che potrebbero essere anche implementati separatamente da società diverse. Infatti, ci sono aziende che realizzano e installano piattaforme HW/SW su impianti, che potrebbero essere molto interessate a utilizzare le politiche implementate in questa invenzione.
