Wastewater treatment plant

Come gestire in maniera ottimale l’azoto negli impianti di depurazione acque reflue dell’industria alimentare

Come gestire in maniera ottimale l’azoto negli impianti di depurazione acque reflue dell’industria alimentare

Gli operatori del settore alimentare, caratterizzato da segmenti ad alto consumo idrico, come ad esempio quelli della carne e lattiero-caseario, devono affrontare diverse sfide: assicurarsi di seguire in modo corretto le direttive nazionali, anticipare i cambiamenti normativi e trasformare il problema degli scarti produttivi in opportunità di business.

Le acque di scarto (acque reflue) generate dall’industria alimentare provengono non solo dai processi produttivi, ma anche dall’acqua utilizzata per i lavaggi e, più in generale, da tutta l’acqua utilizzata all’interno dello stabilimento. 

Per questo motivo, la composizione delle acque reflue è soggetta ad una certa variabilità, anche a seconda delle stagioni e delle lavorazioni, ed è spesso un’acqua ricca di nutrienti, principalmente sostanze organiche al carbonio (COD - Chemical Oxygen Demand e BOD - Biochemical Oxygen Demand), ma anche azoto e fosforo. 

Gestione dell'azoto nelle acque reflue

I trattamenti anaerobici, sebbene siano molto efficienti per l’abbattimento di una larga parte del COD biodegradabile, hanno come limite principale quello di ridurre in modo molto contenuto i nutrienti come l’azoto e il fosforo.

E’ quindi necessario che le aziende pongano particolare attenzione ai limiti allo scarico relativi alle forme azotate (ammoniaca, nitrati, nitriti, azoto organico, azoto totale) e del fosforo, e che valutino attentamente qualora fosse necessario implementare dei processi biologici di nitrificazione/denitrificazione e di rimozione del fosforo nella filiera di trattamento, ad esempio a valle dei processi anaerobici. 

Guardando in particolare alla gestione dell’azoto, i processi di nitrificazione e di denitrificazione, quando combinati, permettono di trasformare l’azoto ammoniacale in azoto gassoso. Tra i due processi biologici quello di nitrificazione è senza dubbio quello più lento, che impatta maggiormente le volumetrie complessive necessarie alla depurazione e quindi il livello di investimento. Oltre ad essere lenti a crescere, i batteri nitrificanti sono anche molto sensibili alla temperatura e alle variabilità (qualitative e quantitative) tipiche dell’acqua reflua del settore alimentare. Ci sono buone probabilità, ad esempio, che il vostro impianto di depurazione soffra periodi in cui le concentrazioni di azoto allo scarico siano instabili e non in linea con i limiti imposti dalla normativa. Altro caso tipico è quello in cui le linee produttive dello stabilimento siano limitate proprio dalla capacità del depuratore di abbattere l’azoto. 

Il mercato tecnologico offre oggi soluzioni in grado di aumentare la capacità e la stabilità depurativa senza incrementare le volumetrie biologiche esistenti, migliorando ad esempio le prestazioni di un impianto già esistente a fanghi attivi tradizionale. Altrimenti, per nuovi impianti di depurazione, è possibile utilizzare direttamente tecnologie molto compatte ed efficienti, riducendo le opere civili e quindi l’impatto della depurazione all’interno dello stabilimento. 

I sistemi biologici di tipo AnoxKaldnes™ MBBR (moving bed biofilm reactor) e AnoxKaldnes Hybas™ (hybrid biofilm activated sludge) sono utilizzati largamente nel mercato delle acque reflue alimentari proprio grazie alla loro elevata efficienza per unità di volume, incrementata stabilità depurativa di fronte a variabilità dell'acqua reflua e possibilità di essere inseriti all’interno di volumetrie esistenti per aumentare le capacità di trattamento in modo sicuro ed in breve tempo. 

L’implementazione di impianti di depurazione di tipo AnoxKaldnes™ permettono generalmente di raddoppiare la capacità di trattamento di un impianto esistente convenzionale a fanghi attivi e di ridurre fino al 70% le volumetrie di impianti nuovi. (Figura 1).

MBBR

Conclusioni:

La sostenibilità ambientale è oggi strategica per numerose aziende, specialmente per quelle del settore alimentare che da sempre hanno creduto nel legame con il territorio e nello sviluppo di un’economia circolare. Il Ministero dello sviluppo economico, attraverso il piano Nazionale Transizione 4.0, ha messo in campo risorse importanti a sostegno di interventi di recupero e efficientamento degli impianti di depurazione, attraverso tecnologie come quelle descritte in questo articolo.  

Veolia Water Technologies, parte del gruppo Veolia, è una società leader nel settore del trattamento delle acque reflue e della valorizzazione degli scarti dell’industria alimentare ed è un partner affidabile, con una presenza capillare locale, sia per piccole realtà produttive che per grandi aziende multi-sito. In Veolia Water Technologies comprendiamo la necessità di proporre soluzioni efficaci ed efficienti per il trattamento delle acque reflue, come ad esempio i nostri sistemi proprietari Biothane™ e AnoxKaldnes™ per il trattamento biologico anaerobico (produzione di biometano) e aerobico, oppure i flottatori Idraflot™ per la separazione dei solidi e il recupero di oli e grassi, e il processo innovativo Struvia™ per il recupero di prezioso fosforo, costo per la depurazione ma valore aggiunto per l’industria dei fertilizzanti. 

Sull’autore: 

Luca Quadri, laureato in chimica industriale presso l’Università Sapienza di Roma con specializzazione nel settore ambientale.

Dopo la laurea si trasferisce in Svezia dove lavora per 8 anni presso la filiale Svedese di Veolia Water Technologies ricoprendo diversi ruoli sia tecnici che commerciali nel ramo delle tecnologie biologiche applicate alla depurazione dei reflui industriali e municipali. Dal 2020 entra a far parte del team di Veolia Water Technologies Italia.