ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 1 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
INDICE
1
2
3
4
4.1
4.2
5
6.
7.
7.1.
7.1.1.
7.1.2.
7.1.3.
7.2.
7.2.1.
7.2.2.
7.2.3.
7.2.3.1.
7.2.3.2.
7.2.3.3.
7.2.4.
7.2.5.
7.2.5.1.
7.2.5.2.
7.2.5.3.
7.2.5.4.
7.2.5.5.
7.2.5.6.
7.2.6.
7.2.7.
7.2.8.
7.2.9.
7.2.10.
8.
9.
SCOPO .............................................................................................................................................................................................. 2
CAMPO DI APPLICAZIONE .............................................................................................................................................................. 2
DIAGRAMMA DI FLUSSO ................................................................................................................................................................ 3
RIFERIMENTI .................................................................................................................................................................................... 5
Riferimenti esterni .............................................................................................................................................................................. 5
Riferimenti Interni ............................................................................................................................................................................... 5
DEFINIZIONI ED ABBREVIAZIONI................................................................................................................................................... 5
COMPETENZE .................................................................................................................................................................................. 9
ATTIVITÀ ISPETTIVA........................................................................................................................................................................ 9
PIANIFICAZIONE .............................................................................................................................................................................. 9
PROGRAMMA DELLE ATTIVITÀ ISPETTIVE DI CONTROLLO ................................................................................................... 10
CRITERI PER LA REDAZIONE DEL PROGRAMMA DI CONTROLLO......................................................................................... 10
FREQUENZA DELLE ATTIVITÀ DI CONTROLLO......................................................................................................................... 11
ATTIVITÀ DI CONTROLLO ............................................................................................................................................................. 14
ANALISI DOCUMENTALE .............................................................................................................................................................. 15
SOPRALLUOGO ISPETTIVO DI CARATTERE GENERALE......................................................................................................... 16
VERIFICHE DELLE MODALITÀ GESTIONALI .............................................................................................................................. 16
MONITORAGGIO ORDINARIO ....................................................................................................................................................... 17
MONITORAGGIO INTENSIVO PER AVVIAMENTO DELL’IMPIANTO.......................................................................................... 17
MONITORAGGIO INTENSIVO PER LA RISOLUZIONE DI DISFUNZIONI DI PROCESSO.......................................................... 17
ACCERTAMENTO OSSERVANZA PRESCRIZIONI AUTORIZZATIVE ........................................................................................ 18
ATTIVITÀ DI MISURA DEGLI SCARICHI DI ACQUE REFLUE URBANE..................................................................................... 18
ATTIVITÀ DI PRELIEVO IN NORMALI CONDIZIONI DI ESERCIZIO ............................................................................................ 18
ATTIVITÀ DI PRELIEVO IN CONDIZIONI PARTICOLARI OD ANOMALE DI ESERCIZIO .......................................................... 19
SIGILLATURA PUNTO DI MISURAZIONE SAP ............................................................................................................................ 20
RITIRO DEL CAMPIONE E CONSEGNA AL LABORATORIO ARPA........................................................................................... 20
ETICHETTATURA DEL CAMPIONE ............................................................................................................................................... 22
TRASPORTO E CONSERVAZIONE CAMPIONE........................................................................................................................... 23
VERIFICHE TECNICHE DEI PARAMETRI DI PROCESSO ........................................................................................................... 24
VERIFICHE DI FUNZIONALITÀ ...................................................................................................................................................... 24
VALUTAZIONE ESITI MISURE RESPIROMETRICHE ED OSSERVAZIONI AL MICROSCOPIO SUI FANGHI ATTIVI ............. 25
VALUTAZIONE REQUISITI SISTEMA DI RILEVAMENTO ............................................................................................................ 26
VERIFICA DELLO STATO DEL RECETTORE ............................................................................................................................... 26
PROMOZIONE DELLA CONFORMITÀ DELL’IMPIANTO ............................................................................................................. 26
ALLEGATI ....................................................................................................................................................................................... 28
Funzione e Nome
Compilata da
Gruppo di Lavoro Scarichi
Brunetti, Alloisio, Malavasi, Brambilla, Carlozzo
Verificata da
Firma
Per il gruppo di lavoro:
DATA
Antonio Carlozzo
14/09/2010
R.U.O. A.P.
Mario Trinchieri
Mario Trinchieri
14/09/2010
Verifica del CSTS
Luca Marchesi
Luca Marchesi
30/09/2010
Validazione in
CODISE
Coordinatore dei Settori tecnico-scientifici
Luca Marchesi
Luca Marchesi
30/09/2010
Approvata da
Direttore Settore
Franco Olivieri
Franco Olivieri
30/09/2010
Emessa da
RSGQ
Carla Piras
Carla Piras
03/01/2011
Rev.
00
Data
03/01/2011
Descrizione delle modifiche
Sostituisce la PG.RI.006 Acque reflue gestione controlli”. Emissione moduli MO.SL.042;
MO.SL.043 (sostituisce il MO.RI.002 che viene eliminato); MO.SL.044 (non sostituisce il
MO.RI.009), MO.SL.045 (sostituisce il modulo MO.RI.012 che viene eliminato). Eliminati i
moduli: MO.RI.010, MO.RI.011 e MO.RI.013.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 2 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
1
Scopo
L’organizzazione e le modalità di svolgimento delle ispezioni ambientali devono garantire i seguenti
requisiti: periodicità; diffusione sul territorio; effettività; imparzialità.
Il documento “Acque reflue urbane – Attività di Controllo”
- fornisce strumenti a supporto della pianificazione annuale e della programmazione delle attività
di controllo,
- da indicazioni e riferimenti tecnici per lo svolgimento delle ispezioni presso gli impianti di
depurazione pubblici;
- costituisce istruzione operativa per lo svolgimento delle attività di controllo del Dipartimento
ARPA.
La IO SL 003 - ARPA SEDE CENTRALE è di riferimento per quanto non riportato nella presente
istruzione operativa, in particolare per: l’attribuzione dell’idoneità; le verifiche ispettive finalizzate alla
valutazione della qualità del dato prodotto dal gestore; la valutazione della conformità dei campioni;
l’espressione del giudizio di regolarità dello scarico (conformità annuale).
2
Campo di applicazione
La presente istruzione operativa individua i criteri che garantiscono l’attuazione di un sistema di
controlli efficace e rispondente ai dettati del D.lgs. 152/06 e alla normativa regionale.
Si applica ogni qualvolta il Dipartimento ARPA debba eseguire attività di controllo sugli impianti di
depurazione delle acque reflue urbane con potenzialità ≥ 2000 AE.
Le attività ispettive finalizzate all’accertamento del rispetto delle prescrizioni normative e di quanto
previsto nei provvedimenti autorizzativi e alla verifica delle condizioni che danno luogo alla
formazione degli scarichi e alla loro qualità, sono pertanto organizzate ed eseguite in conformità alle
indicazioni contenute nel presente documento.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 3 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
3
Diagramma di flusso
3.1 Diagramma inizio, conduzione e conclusione – attività di controllo ordinaria
PROGRAMMAZIONE
DELLA ATTIVITA’
sulla base della pianificazione
Preparazione ispezione:
aspetti da controllare e del materiale da
valutare e/O richiedere al Gestore in
relazione all’esame della documentazione
•
Composizione del gruppo ispettivo
•
disponibilità
della
strumentazione
ed
eventuali criticità analitiche
•
Esame della documentazione:
•
Autorizzazione e piano di monitoraggio del
Gestore
•
Progetti e interventi di adeguamento
•
Esiti autocontrollo / controlli
•
Comunicazione di adeguamento a prescrizioni
e/o richieste di proroghe, guasti, disservizi
•
Successive
comunicazioni
di
variazioni
amministrative e/o tecniche
•
Precedenti controlli
•
Validità delle eventuali certificazioni ambientali
Attivazione del procedimento di controllo o sua
eventuale sospensione, in attesa di informazioni
Tecniche
Eventuali richieste di informazioni al gestore, al comune,
all’Autorità Competente, all’AATO
Illustrazione al soggetto controllato della
modalità di svolgimento della ispezione.
Attività di controllo secondo quanto definito nella
fase preliminare
Approfondimento tecnico in relazione all’obiettivo
ed alle criticità riscontrate Valutazione degli esiti
dell’autocontrollo
/
controllo,
Piano
di
monitoraggio
Richiesta documentazione integrativa, stesura
del verbale di sopralluogo
Eventuale confronto con gli esiti dei
precedenti controlli, dei campionamenti ed
analisi eseguiti. Acquisizione documentazione
Chiusura del sopralluogo ispettivo e porgrm
Confronto e coordinamento fra i componenti del GI
e stesura della relazione tecnica conclusiva
Promozione conformità e trasmissione rapporto a:
• Autorità competente
• Comune
• Autorità Ambito Ottimale
• Gestore Impianto
• Eventualmente ASL
Aggiornamento del Sistema informativo RIAL
Eventuale
segnalazione
All’Autorità giudiziaria
Eventuale notifica
amministrativa
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 4 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
3.2 Diagramma inizio, conduzione e conclusione – attività straordinaria:
Reclamo
Grave incidente
Rinnovo rilascio autorizzazione
Richieste dell’AC
Comunicazioni di esecuzione
di interventi di manutenzione
Esame della documentazione:
•
Autorizzazione e piano di
monitoraggio
•
Esiti autocontrollo
•
Precedenti controlli
•
Documentazione allegata ad istanza
Valutazione di merito/decisione
Preparazione visita:
aspetti da controllare definizione
dei campionamenti da effettuare
e
del
materiale
da
far
predisporre al Gestore
•
Composizione del GI
•
disponibilità
della
strumentazione ed eventuali
analisi di laboratorio
•
Relazione / nota esplicativa
Conduzione attività di controllo
Promozione della conformità
Trasmissione rapporto di
conformità:
• Gestore Impianto
• Autorità competente
• Comune
• Autorità Ambito Ottimale
• Eventualmente ASL
Eventuale segnalazione
All’Autorità giudiziaria
Eventuale contestazione
sanzione amministrativa
Aggiornamento del Sistema informativo RIAL
Pianificazione eventi successivi ai fini risoluzione criticità
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 5 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
4 Riferimenti
4.1
Riferimenti esterni
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
4.2
D.lgs. 152/06 (G.U. n. 88 del 14 aprile 2006) e sue modifiche
Legge Regionale n. 26 (B.U.R. Lombardia - n. 51 del 16/12/2003) e sue modifiche
Regolamento Regionale n. 3/2006 (B.U.R. Lombardia n. 13 del 27/03/2006)
Deliberazione Giunta Regionale n. 528 del 4 agosto 2005 (B.U.R. Lombardia n. 34 del 22 agosto
2005)
Deliberazione Giunta Regionale n. 2244/2006 (B.U.R. Lombardia - n. 15 del 13/04/2006)
Deliberazione Giunta Regionale n. 2557/2006 (B.U.R. Lombardia n. 22 del 29/05/2006)
Raccomandazione Europea 2001/331/UE (G.U.C.E. del 15 dicembre 2001 L331/79)
Deliberazione Giunta Regionale n.8/2318 (B.U.R. Lombardia - n. 16 del 20/04/2006)
Circolare n°5 del 16 aprile 2009 (B.U.R. Lombardia - n. 17 del 27/04/2009)
Deliberazione Comitato per la tutela delle acque dall'inquinamento 04-02-1977 (G.U. 21-021977, n. 48, Supplemento ordinario)
ISO 5667- parte 10 – 1992 Prima edizione
Rapporti 93/2009 ISPRA
Riferimenti Interni
•
•
•
•
•
L.R. 16/99 “Istituzione dell’Agenzia Regionale per la Protezione dell’Ambiente – ARPA”
Manuale Qualità
IO SL 003 “Controllo acque reflue urbane – Giudizio di conformità scarichi”
PG.RI.009 “Codifica Punti di prelievo”
PG.RI.010 “Condivisione dati analisi Acque”
5
Definizioni ed abbreviazioni
Per le definizioni sono stati presi a riferimento i contenuti della normativa elencata nel § 4.1 e in
vigore al momento della stesura della presente istruzione.
AGGLOMERATO - L’area in cui la popolazione ovvero le attività produttive sono concentrate in misura
tale da rendere ammissibile, sia tecnicamente sia economicamente in rapporto ai benefici ambientali
conseguibili, la raccolta e il convogliamento in una fognatura dinamica delle acque reflue urbane
verso un sistema di trattamento o verso un punto di recapito finale
SCARICHI ESISTENTI - Gli scarichi di acque reflue urbane che alla data del 13 giugno 1999 erano in
esercizio e conformi al regime autorizzativo previgente e gli scarichi d’impianti di trattamento di
acque reflue urbane per i quali alla stessa data erano già completate tutte le procedure relative alle
gare di appalto e all'affidamento dei lavori
SCARICHI IN ATTO - Gli scarichi di acque reflue urbane che alla data del 12 aprile 2006 erano in
esercizio e conformi al regime autorizzatorio previgente, ovvero d’impianti di trattamento di acque
reflue urbane per i quali alla stessa data erano state completate tutte le procedure relative alle gare
di appalto e all’assegnazione dei lavori
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 6 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
ABITANTE EQUIVALENTE - Il carico organico biodegradabile avente una richiesta biochimica
d’ossigeno a 5 giorni (BOD5) pari a 60 g di ossigeno al giorno1
CARICO ORGANICO NOMINALE TOTALE (IN A.E.) – Il carico organico biodegradabile dell’agglomerato,
espresso in A.E., dovuto alle acque reflue convogliate o da convogliare all’impianto di trattamento
(IN A.E.) – Il carico inquinante (medio della settimana di massimo carico)
convogliato all’impianto di trattamento. Tale carico può essere determinabile mediante misura del
carico organico biodegradabile (in A.E.) e misura delle portate transitanti all’ingresso dell’impianto
medesimo, escludendo i periodi in cui avvengono eventi meteorici, come indicato dalla direttiva
91/271/CEE
CARICO INFLUENTE
AUTORITÀ COMPETENTE - Soggetto che ai sensi della normativa ha in capo la responsabilità per il
rilascio dell’autorizzazione e che ha obbligo di rendere effettivo il controllo. Il rilascio
dell’autorizzazione allo scarico delle acque reflue urbane è di competenza della Provincia.
EROGATORE DEL SERVIZIO -
Il soggetto cui spettano tutte le attività legate alla fornitura agli utenti finali
del servizio idrico integrato, ivi incluse le attività di manutenzione di reti e impianti, ai sensi
dell’articolo 2, comma 5 della l.r. 26/2003, ovvero il gestore attuale fino alla piena operatività del
servizio stesso
GESTORE INTEGRATO –
Il soggetto titolare dell’affidamento congiunto di gestione ed erogazione
ATTIVITÀ DI CONTROLLO - L'azione svolta a supporto di un comando di diverso genere e natura al fine
di recuperare l'informazione che serve a conoscere della sua effettiva applicazione nel caso
concreto
– ovvero le verifiche ufficiali effettuate da ARPA e facenti parte del programma
di ispezioni. Riguardo alla tipologia dei parametri e ai disposti autorizzativi, ai sensi del D.lgs.
152/06, del RR 3/2006 e della Dgr 8/528 del 4 agosto 2005, tali controlli possono essere finalizzati:
CONTROLLI ORDINARI
1. ai fini della verifica fiscale;
2. ai fini della verifica della qualità dei controlli effettuati dall’erogatore del servizio/gestore
integrato;
3. ai fini della valutazione dell’idoneità attribuita al sistema di rilevamento (e quindi di
campionamento e analisi) e di trasmissione, dell’erogatore del servizio/gestore integrato, e del
suo mantenimento nel tempo;
4. ai fini conoscitivi, ovvero di acquisizione di conoscenza del sistema depurativo e per la verifica
della situazione impiantistica – gestionale e della relativa efficienza
- ovvero ispezioni effettuate in occasione del rilascio, del rinnovo o della
modifica di un'autorizzazione, di un permesso o di una licenza, a seguito di reclami o nell'ambito di
indagini relative ad incidenti gravi, inconvenienti e inadempienze.
Per inconvenienti deve intendersi la verifica svolta durante l’attività di controllo effettuata ad esempio
a seguito di segnalazione di scarichi palesemente anomali; per inadempienze quella svolta a
CONTROLLI STRAORDINARI
1
Ai fini di calcolo, in assenza di altri dati e laddove la componente industriale sia rilevante, può essere considerato che un A.E. sia pari a 110 g COD /d
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 7 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
seguito di provvedimenti amministrativi ordinativi quali quelli di diffida, diffida e sospensione, revoca
del provvedimento autorizzativo.
CONTROLLI EFFETTUATI DALL’EROGATORE DEL SERVIZIO/GESTORE INTEGRATO
- i campionamenti e le
analisi per i parametri di cui alle Tabelle 1 e 2 dell’Allegato 5 alla parte terza del d.lgs.152/2006,
effettuati dall’erogatore/gestore integrato sugli scarichi dell’impianto di trattamento delle acque reflue
urbane con modalità di rilevamento e trasmissione dati ritenuti idonei dall’autorità di controllo e validi
ai fini della verifica fiscale volta a accertare il rispetto dei valori limite di emissione allo scarico
AUTOCONTROLLI -
i campionamenti in ingresso e/o in uscita e le rispettive analisi per i parametri di cui
alle Tabelle 1 e 2 dell’Allegato 5 alla parte terza del d.lgs.152/2006, effettuati dall’erogatore/gestore
integrato in numero almeno uguale al numero minimo annuo di campioni fissato dall’Allegato stesso.
Gli autocontrolli sono eseguiti secondo le modalità previste per i controlli effettuati
dall’erogatore/gestore integrato. Gli autocontrolli non possono essere utilizzati ai fini della verifica
fiscale
Definizioni tecniche
PIANO DI ISPEZIONE – documento strategico che definisce i criteri, le frequenze e le priorità delle
ispezioni ambientali
PROGRAMMA DI CONTROLLO - rientra nel Piano di ispezione ed indica quali sono gli impianti da
ispezionare in un certo periodo, le attività di controllo previste e la relativa tipologia di verifica;
prevede prelievi distribuiti in modo possibilmente uniforme nel corso dell’anno, al fine di avere una
distribuzione significativa per l’intero periodo di campionamento
CALENDARIO DEI CONTROLLI – documento interno al Dipartimento ARPA che contempla la
organizzazione temporale dei controlli e l’adozione di un piano di campionamento
PIANO DI CAMPIONAMENTO – documento che contiene i criteri per organizzare le attività di misura,
nonché le indicazioni e modalità di effettuazione dei prelievi di acque reflue urbane
AUTOCONTROLLI DI CONDUZIONE - gli autocontrolli effettuati dall’erogatore/gestore integrato per la
verifica delle condizioni di funzionamento degli impianti, basati sul monitoraggio e sulla conseguente
regolazione dei parametri operativi e sull’esecuzione di prove sperimentali. Tali autocontrolli
prevedono campionamenti in ingresso e/o in uscita, effettuati anche con modalità differenti dagli
autocontrolli definiti in precedenza, e in fasi intermedie di trattamento
MONITORAGGIO DI CONFORMITÀ – l’insieme delle attività di misura, controllo, gestione e regolazione
del processo depurativo e il resoconto dei risultati di queste misure, per dimostrare la conformità
rispetto a limiti numerici specificati in leggi e regolamenti, autorizzazioni, permessi, licenze, oppure
qualsiasi altro provvedimento amministrativo
SISTEMI AUTOMATICI DI PRELIEVO - campionatori automatici con caratteristiche che rispondono alla
normativa tecnica (in particolare ISO 5667 -10:1992) per il prelievo di acque reflue
IDONEITÀ SISTEMA RILEVAMENTO E TRASMISSIONE DATI – valutazione che tiene conto di una pluralità di
requisiti, garantiti dal gestore integrato / erogatore del Servizio, in particolare relativamente al
campionamento, all’esecuzione delle analisi e alla trasmissione dei dati, affinché i suoi controlli
possano essere ritenuti sostitutivi di quelli dell’Autorità Competente
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 8 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
CAMPIONI non CONFORMI – campioni di acque reflue le cui concentrazioni superano i limiti previsti
dalla normativa per i parametri di tabella 1 e/o tabella 2 dell’allegato 5 alla parte terza del D.lgs.
152/06
SCARICO NON REGOLARE – scarico di impianto di depurazione di acque reflue, per il quale il numero
di campioni non conformi (per i parametri di tabella 1 allegato 5 alla parte terza del d.lgs. 152/06)
supera quello ammesso su base annua, quest’ultimo definito in funzione del numero complessivo di
prelievi effettuati.
Lo scarico è non regolare anche quando le concentrazioni dei campioni non conformi (per i
parametri di tabella 1 allegato 5 alla parte terza del d.lgs. 152/06) superano i limiti oltre le
percentuali stabilite dalla normativa
GIUDIZIO DI CONFORMITÀ dello scarico – giudizio di conformità per lo scarico dell’impianto di
trattamento (rispetto ai limiti stabiliti per i parametri di cui alle Tabelle 1 e 2 dell’Allegato 5 alla parte
terza del D.lgs. 152/06), espresso annualmente sulla base di tutti prelievi effettuati.
PROMOZIONE DELLA CONFORMITÀ – promozione degli adeguamenti e provvedimenti necessari al
raggiungimento della conformità degli impianti controllati alle prescrizioni ambientali pertinenti
stabilite dalla normativa nazionale o applicata nell'ordinamento giuridico nazionale.
ABBREVIAZIONI
IO = istruzione operativa
CIS = corpo idrico superficiale
DGR = deliberazione della giunta regionale
PMC = piano di monitoraggio e controllo
AE = abitante equivalente
GI = gruppo ispettivo
AC = Autorità Competente
SAP = Sistemi automatici di prelievo
CI = comitato interministeriale
GESTORE DEL SERVIZIO IDRICO INTEGRATO
= gestore integrato
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 9 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
6.
Competenze
Ai sensi del d.lgs. 152/2006 e della l.r. 26/2003, l’autorità competente al controllo degli scarichi di
acque reflue urbane è la Provincia, cui spetta il rilascio dell’autorizzazione per tale tipologia di
scarichi.
La Provincia deve pianificare le ispezioni e quindi il controllo sulla base di un programma che
assicuri un periodico, diffuso, effettivo ed imparziale sistema di verifiche “preventive e successive”
(art. 128 comma 1 d.lgs. 152/06).
La Dgr 4 agosto 2005, n. 528, prevede che le Province si avvalgano del Dipartimento ARPA per le
funzioni di controllo degli impianti di depurazione delle acque reflue urbane, con particolare riguardo
alle attività di campionamento degli scarichi.
La citata Dgr prevede che, per la verifica dei valori limite dei parametri delle tabelle 1 e 2
dell’allegato 5 alla parte terza del D.lgs. 152/06, i campionamenti possono essere effettuati
dall’erogatore del servizio/gestore integrato, qualora garantisca un sistema di rilevamento (e quindi
di campionamento ed analisi) e di trasmissione dei dati ritenuto idoneo dall’Autorità competente.
La Provincia si può avvalere del Dipartimento ARPA per le restanti funzioni di controllo, compresa
l’espressione dei pareri richiesti per il rilascio, rinnovo o modifica dell’autorizzazione allo scarico.
7.
Attività ispettiva
L’attività ispettiva deve essere pianificata ed in linea di massima comprendere la fotografia di una
situazione e la sintesi del complesso sistema da considerare. Nel caso specifico, occorre conoscere
il processo depurativo, anche ai fini della definizione delle misure necessarie.
L’attività ispettiva è efficace pertanto se, in via preliminare, è pianificata e se durante i sopralluoghi,
presso gli impianti, si procede a
-
7.1.
ispezionare: in questo caso l’attività deve essere espressa sottoforma di un disegno o di una
descrizione e deve poter permettere un confronto oggettivo all'atto dell'ispezione;
misurare: in questo caso l’attività deve condurre a dei risultati esprimibili con una unità di
misura ufficiale, ovvero formalmente definita (ottenuti attraverso una metodica di analisi
riconosciuta), al fine di stabilire un discrimine oggettivo.
Pianificazione
ARPA - Settore Attività Produttive e Laboratori definisce il piano di ispezione.
Il piano d’ispezione discende dal quadro complessivo aggiornato della situazione degli impianti di
trattamento delle acque reflue urbane, presenti in ogni ambito territoriale ottimale, classificati
secondo la potenzialità2.
2
Per potenzialità in AE degli impianti di trattamento deve intendersi di norma la “potenzialità di progetto” desunta dai parametri utilizzati nella
redazione del progetto esecutivo e riferita alla situazione impiantistica ed ai limiti attuali (IO SL 003 - ARPA SEDE Centrale).
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 10 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Il piano di ispezione individua le attività che devono essere alla base del programma delle attività
ispettive di controllo del Dipartimento ARPA .
Tali attività ispettive di controllo (attività di controllo) sono:
-
ordinarie
o di verifica conformità scarico
o di verifica conformità scarico comprensiva di verifica prescrizioni
o di verifica della qualità dei dati prodotti dall’erogatore del servizio/gestore integrato
-
straordinarie
o a seguito di richiesta di rilascio, rinnovo o modifica di un'autorizzazione
o conseguenti a inadempienze e connessi con provvedimenti amministrativi
o a seguito di reclami, indagini relative ad incidenti gravi, inconvenienti
Le attività di controllo sopra elencate hanno anche l’obiettivo di acquisire conoscenze sul sistema
depurativo e sulla relativa efficienza.
7.1.1.
Programma delle attività ispettive di controllo
Per la stesura del programma delle attività ispettive di controllo (programma di controllo) è
opportuno applicare le disposizioni della Raccomandazione 331/01, motivando le modalità di
costituzione dell’elenco di impianti sottoposti ad ispezione; adottando criteri che rendono l’attività
medesima efficace ed effettiva. Il programma di controllo, predisposto annualmente da ogni
Dipartimento ARPA, deve essere concordato con la Provincia.
Il programma di controllo deve tenere conto dell’esito delle verifiche effettuate nell’anno precedente
e assicurare la corrispondenza con gli obbiettivi prefissati.
7.1.2.
Criteri per la redazione del programma di controllo
Il programma di controllo dipartimentale deve contenere l’elenco degli impianti e per ciascuno di
questi deve prevedere quali attività del Piano d’ispezione (§ 7.1) saranno svolte.
Ogni attività a sua volta comprende più tipologie di verifiche tra le seguenti:
A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.
H.
I.
sopralluogo ispettivo di carattere generale (§ 7.2.2)
verifiche delle modalità gestionali (§ 7.2.3)
accertamento dell’osservanza delle prescrizioni autorizzative (§ 7.2.4)
attività di misura degli scarichi di acque reflue (§ 7.2.5)
verifiche tecniche dei parametri di processo (§ 7.2.6)
verifiche di funzionalità (§ 7.2.7)
valutazione esiti misure respirometriche ed osservazioni al microscopio sui fanghi attivi (§ 7.2.8)
valutazione requisiti sistema di rilevamento (§ 7.2.9)
verifica dello stato del ricettore(§ 7.2.10)
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 11 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Il programma di controllo è redatto avvalendosi dei seguenti schemi (tab. 1), che costituiscono
riferimento di base minimo e possono essere implementati secondo le criticità e specificità
dell’ispezione.
Controlli di tipo fiscale per verifica
conformità scarico
Controlli di tipo fiscale per verifica
conformità scarico comprensivo di
verifica prescrizioni
Controlli di tipo fiscale di verifica
della qualità dei dati prodotti dal
Gestore
●
●
D
E
F
valutazione esiti misure
respirometriche ed
osservazioni al
microscopio sui fanghi
attivi (§ 7.2.8)
valutazione requisiti
sistema di rilevamento
(§ 7.2.9)
verifica dello stato del
ricettore
(§
7.2.10)
verifiche di funzionalità
(§ 7.2.7)
C
Ordinari
verifiche tecniche dei
parametri di processo
(§ 7.2.6)
B
attività di misura degli
scarichi di acque reflue
(§ 7.2.5)
A
accertamento
dell’osservanza delle
prescrizioni
autorizzative (§ 7.2.4)
CONTROLLI
verifiche delle modalità
gestionali
(§
7.2.3)
ATTIVITA’ SVOLTE DA ARPA
sopralluogo ispettivo di
carattere generale (§
7.2.2)
TAB. 1 –
G
H
I
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
Straordinari
Controlli a seguito di richiesta di
rilascio, rinnovo o modifica di
un'autorizzazione
●
●
●
●
La tab.1A individua per gli altri controlli straordinari le tipologie di intervento possibili, che possono
essere modificate secondo la specificità dell’attività svolta.
7.1.3.
●
●
●
●
●
valutazione esiti
misure
respirometriche ed
osservazioni al
microscopio sui
fanghi attivi (§ 7.2.8)
valutazione requisiti
sistema di
rilevamento (§ 7.2.9)
verifica dello stato del
ricettore
(§
7.2.10)
verifiche di
funzionalità (§ 7.2.7)
B
C
Straordinari
verifiche tecniche dei
parametri di processo
(§ 7.2.6)
accertamento
dell’osservanza delle
prescrizioni
autorizzative (§ 7.2.4)
A
attività di misura
degli scarichi di
acque reflue (§ 7.2.5)
Controlli conseguenti a inadempienze
e connessi con provvedimenti
amministrativi
Controlli a seguito di Reclami,
indagini relative ad incidenti gravi,
inconvenienti
verifiche delle
modalità gestionali
(§ 7.2.3)
CONTROLLI
sopralluogo ispettivo
di carattere generale
(§ 7.2.2)
TAB. 1A – ATTIVITA’ SVOLTE DA ARPA
D
E
F
G
●
●
●
●
●
●
●
H
I
●
Frequenza delle attività di controllo
Il programma di controllo deve prevedere frequenze che siano rispondenti alle disposizioni
dell’articolo 128 c.1 e dell’Allegato 5 alla parte terza del d.lgs.152/2006, tale che le attività ispettive
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 12 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
di controllo siano adeguatamente distribuite a livello temporale durante l’anno (gennaio – dicembre)
e che quindi l’azione di verifica sia efficace. A tale scopo deve essere predisposto un calendario dei
controlli3.
Il programma di controllo e il calendario di cui sopra devono essere redatti tenendo conto anche
della programmazione compiuta dall’erogatore del Servizio / Gestore integrato4.
Il Dipartimento ARPA pertanto programma i controlli tenendo conto dei seguenti standard:
−
−
−
Adeguata distribuzione temporale, in modo che i controlli siano ripartiti equamente nell’arco
dell’anno;
Accertamento della qualità dei controlli effettuati dall’erogatore del servizio/ gestore
integrato;
ottimizzazione delle conoscenze sull’impianto di trattamento, anche in funzione delle criticità
determinate dalle condizioni stagionali.
Ai sensi della Dgr 8/528 del 4 agosto 2005, qualora vi siano impianti di trattamento per i quali non
sono stati sottoscritti i protocolli di intesa (o non è stato ancora espresso il giudizio di idoneità del
sistema di rilevamento e di trasmissione dei dati adottato dall’erogatore del servizio/gestore
integrato), il Dipartimento ARPA svolge le attività “CONTROLLI DI TIPO FISCALE PER LA VERIFICA DI
CONFORMITÀ SCARICO” (tab. 1) con la frequenza minima stabilita dalla tab. 2 di seguito riportata.
In tale caso il numero di controlli previsti deve garantire l’effettuazione della verifica di conformità dei
parametri delle tabelle 1 e 2 e 3 dell’allegato 5 alla parte terza del D. Lgs. 152/06.
TAB. 2– CONTROLLI MINIMI ANNUALI EFFETTUATI DA ARPA
Potenzialità di
progetto (AE)
≥ 50.000
≥ 10.000 e < 50.000
≥ 2.000 e < 10.000
N. campioni parametri
di Tab. 1 D.lgs. 152/06
24
12
12 (*)
N. campioni parametri di
Tab. 2 D.lgs. 152/06
24
12
12 (*)(°)
N. campioni parametri di
tab. 3 D.lgs. 152/06
6
3
1
(*)12 campioni il primo anno di controllo e 4 negli anni successivi, se nell’anno precedente a quello considerato si hanno
un numero di campioni conformi tali da ritenere lo scarico regolare; qualora il numero di campioni non conformi superi
quello stabilito dalla normativa, nell’anno considerato il numero di campioni da prelevare torna ad essere 12
(°)nel caso i valori limite di emissione da rispettare siano quelli di cui alla Tab. 4 del regolamento regionale 3/2006, solo
fosforo totale., mentre la Tabella 6 del regolamento non prevede valori limite per azoto totale e fosforo totale
Nel caso sia stata attribuita l’idoneità al sistema di rilevamento e trasmissione dei dati, le attività di
campionamento sono svolte dall’erogatore del servizio/gestore integrato, che compie un adeguato
numero (almeno quello minimo previsto dalla legge e comunque indicato dall’Autorità competente)
di controlli annuali per i parametri di cui alle tabelle 1 e 2 dell’allegato 5 alla parte terza del d.lgs.
152/2006, secondo la frequenza di cui alla tab. 3 sotto riportata.
L’Erogatore del Servizio / Gestore integrato deve eseguire per tutti gli impianti con potenzialità ≥
2000 AE un analogo numero di autocontrolli, in ingresso all’impianto e in uscita, per i parametri di
cui alle tabelle 1 e 2 dell’allegato 5 alla parte terza del d.lgs. 152/2006.
3
Il calendario di massima è di norma riservato ed interno all’Agenzia.
Il programma del Gestore integrato / erogatore del servizio deve indicare oltre al numero dei campioni anche le date di controllo per ogni singolo
impianto di trattamento depurativo; quello redatto dal Dipartimento ARPA indica l’attività ispettiva svolta per ogni impianto ed il relativo numero di
ispezioni previste, considerando anche quelle del Gestore di cui sopra.
4
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 13 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
TAB. 3 – CONTROLLI ANNUALI EFFETTUATI DALL’EROGATORE DEL SERVIZIO / GESTORE INTEGRATO
Potenzialità di progetto
(AE)
≥ 50.000
≥ 10.000 e < 50.000
≥ 2.000 e < 10.000
N. campioni per i parametri di Tabella 1
D.lgs. 152/06
24
12
12 (*)
N. campioni per i parametri di Tabella
2 D.lgs. 152/06
24
12
12 (*)(°)
(*) (°) vedi pari riferimenti della tab. 2
I controlli minimi effettuati dal Dipartimento ARPA in caso d’idoneità del sistema di rilevamento e di
trasmissione dei dati dell’erogatore del servizio/gestore integrato sono riportati nella tab. 3A.
TAB. 3A– CONTROLLI MINIMI ANNUALI EFFETTUATI DA ARPA NEL CASO DI ATTRIBUZIONE DI IDONEITÀ
Potenzialità di
progetto (AE)
≥ 50.000
≥ 10.000 e < 50.000
≥ 2.000 e < 10.000
N. campioni parametri di
Tab. 1 D.lgs. 152/06
6
3
1
N. campioni parametri di Tab. 2
D.lgs. 152/06
6
3
(+) (°)
1
N. campioni parametri di
tab. 3 D.lgs. 152/06
6
3
1
(+) Per i nuovi impianti, il numero di controlli effettuati il primo anno di attività è pari a 3
(°) vedi pari riferimenti della tab. 2
La verifica delle prescrizioni dei provvedimenti autorizzativi effettuata durante i “CONTROLLI DI TIPO
deve essere programmata
almeno con frequenza annuale.
FISCALE PER VERIFICA CONFORMITÀ SCARICO COMPRENSIVO DI VERIFICA PRESCRIZIONI”
Il prelievo allo scarico eseguito durante tale attività è da ricomprendere nel numero di
campionamenti previsti in tab. 2 (o tab. 3A nel caso il sistema di rilevamento e di trasmissione dei
dati sia idoneo).
Le attività di “CONTROLLI DI TIPO FISCALE DI VERIFICA DELLA QUALITÀ DEI DATI PRODOTTI DAL GESTORE” sono
programmate ed effettuate nel caso in cui l’esito dei controlli compiuti dall’erogatore del
servizio/gestore integrato sia discordante in termini di conformità o valori analitici da quelli risultanti
dagli accertamenti del Dipartimento ARPA.
Il Dipartimento procede a un approfondimento tecnico per chiarire le ragioni delle difformità
riscontrate, nelle stesse date di controllo previste dal programma annuale dell’erogatore del servizio
/ gestore integrato o in date differenti.
Tra le tipologie di verifiche previste per l’approfondimento tecnico5 è contemplato il campionamento
dello scarico, con una frequenza superiore a quella minima indicata dalla tab. 3A, in ragione
dell’entità e del perdurare della discordanza dei dati a confronto.
Il programma dei controlli del Dipartimento ARPA deve, infine, prevedere una quota di controlli
straordinari per le verifiche conseguenti a rilascio, rinnovo o modifica dell’autorizzazione e
prevedere la possibilità di compiere verifiche conseguenti a
- reclami,
- indagini relative ad incidenti gravi,
- ad inconvenienti,
- ad inadempienze.
Il programma dei controlli del Dipartimento ARPA, integrato con quello del Gestore, è trasmesso alla
Sede Centrale, al Settore “Attività Produttive e Laboratori”, entro il 31 dicembre di ogni anno.
5
IO.SL003 ARPA Sede Centrale
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 14 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Il Settore provvede alla valutazione dello stesso, valutando che siano applicati i criteri previsti dalla
presente IO, richiedendo eventuali modifiche alla programmazione.
A consuntivo, entro il 28 febbraio di ogni anno successivo, il Dipartimento ARPA invia al Settore
Attività Produttive e Laboratori un quadro riassuntivo relativo ai controlli effettuati (modulo
MO.SL.042), che individua anche le criticità legate alla promozione della conformità dell’impianto.
Il Settore Attività Produttive e Laboratori esamina il modulo MO.SL.042 (ed i documenti
eventualmente necessari e correlati) pervenuti da tutti i Dipartimenti per le successive azioni di
competenza.
7.2. Attività di controllo
L’attività di controllo deve prevedere un’adeguata fase di organizzazione e preparazione. Gli
elementi essenziali che preliminarmente il Dipartimento ARPA deve definire sono:
•
•
•
Costituzione del gruppo ispettivo (Operatori del Dipartimento ARPA)
Definizione di un piano di campionamento
Modalità organizzative del controllo
Gli operatori del Dipartimento ARPA sono individuati in relazione alle competenze necessarie per la
conduzione dell’attività controllo e secondo gli obiettivi prefissati.
Il piano di campionamento è predisposto tenendo conto della potenzialità e della tipologia
dell’impianto di trattamento (aerazione prolungata, disinfezione finale con ipoclorito di sodio, ecc.) e
deve essere redatto tenendo conto almeno di quanto segue:
•
•
•
•
•
Dispositivi di protezione individuale (DPI);
Documentazione tecnica, amministrativa e modulistica
dotazione strumentale:
• attrezzatura di base per il prelievo;
• altri strumenti di rilevamento eventualmente necessari (GPS per controlli straordinari,
personal computer, macchina fotografica);
• apparecchiature e sistemi per trasporto dei campioni;
punti di misura e sistemi di prelievo;
metodiche di campionamento e di conservazione6 in relazione alle determinazioni analitiche
da effettuare.
I riferimenti tecnici necessari alla costruzione del piano di campionamento sono dettagliati
nell’allegato 1.
Gli operatori del Dipartimento ARPA, all’arrivo presso l’impianto, specificano il motivo della visita e
richiedono la presenza di persona di riferimento, possibilmente delegata dal titolare
dell’autorizzazione allo scarico, qualora il titolare medesimo non possa assistere.
6
Il profilo analitico va definito secondo le specificità dell’impianto. Il Dipartimento ARPA in funzione dei protocolli standard di analisi, può prevederne
l’implementazione secondo le differenti esigenze di caratterizzazione dei reflui
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 15 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Nel caso di mancanza di delega è comunque opportuno che sia presente una persona in rapporto di
subordinazione formale al titolare dell’autorizzazione o ad altro soggetto da questo delegato e
comunque a conoscenza, preferibilmente diretta, della gestione e conduzione dell’impianto.
Con riferimento alle attività svolte, è opportuno che sia disponibile un elaborato grafico raffigurante il
layout/flow sheet dell’impianto e il rapporto ispettivo dei precedenti sopralluoghi.
Alla fine di ogni giornata ispettiva è necessario redigere un verbale di sopralluogo (modulo
MO.SL.044).
Nel verbale di sopralluogo devono essere riportate almeno le seguenti informazioni:
• nomi degli operatori del dipartimento ARPA presenti;
• nomi e qualifiche delle persone, appartenenti alla società dell’erogatore del servizio/gestore
integrato, che hanno partecipato alle ispezioni. Tra questi nomi deve essere compreso il
nome dell’erogatore del servizio/gestore integrato e/o del titolare dell’autorizzazione allo
scarico e, se non presente, il nome della persona delegata o che lo ha rappresentato;
• elenco delle attività e delle verifiche condotte;
• eventuali campionamenti di acque reflue o fanghi
• materiale eventualmente acquisito, specificando se in digitale o cartaceo;
• ora di inizio e di conclusione delle attività di controllo;
• firma dei partecipanti alle attività di controllo.
Le eventuali richieste, anche di tipo documentale, formulate al Gestore integrato / Erogatore del
Servizio devono essere indicate nel verbale di sopralluogo (MO.SL.044).
Le suddette richieste possono essere integrate e formalizzate con nota trasmessa dal Dipartimento
ARPA.
Nel caso sia effettuato un prelievo di acque reflue urbane dee essere redatto il modulo MO.SL.043.
7.2.1. Analisi Documentale
Gli operatori del Dipartimento ARPA verificano presso gli archivi del Dipartimento la disponibilità
dell’autorizzazione allo scarico per l’impianto oggetto d’ispezione; la presenza di eventuali
provvedimenti restrittivi, ordinativi, deroghe, nonché di recenti comunicazioni (disservizi, guasti, up –
grading, ecc.), esaminandone i contenuti.
Gli operatori del Dipartimento ARPA verificano altresì presso i Sistemi informativi dell’Agenzia
(RIAL) la disponibilità d’informazioni riguardo all’impianto di cui sopra e alla relativa autorizzazione
allo scarico.
Qualora l’autorizzazione non sia disponibile, il Dipartimento ARPA deve acquisirne copia
preventivamente o, in caso di segnalazione d’incidenti e/o inconvenienti, all’atto del sopralluogo.
Gli operatori del Dipartimento ARPA, tenuto conto della tipologia di verifica e della finalità del
controllo, oltre a quanto sopra riportato, esaminano almeno la seguente:
documentazione tecnica disponibile che consente di conoscere il processo depurativo e le
criticità specifiche, ad esempio i dati relativi alle modalità di regolazione e conduzione
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 16 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
-
dell’impianto e i valori delle portate effluenti/influenti misurate dall’erogatore del servizio/gestore
integrato;
i pareri e i rapporti di sopralluogo redatti a seguito di precedenti ispezioni, in particolare quelli
finalizzati a verificare il rispetto degli obblighi stabiliti dalle prescrizioni dell’autorizzazione;
l’esito degli autocontrolli e dei controlli effettuati dall’erogatore del servizio/gestore integrato e la
conformità degli stessi alle norme e ai requisiti richiesti dalle norme stesse, con particolare
riguardo: al rispetto della data di prelievo indicata nel programma annuale; all’osservanza delle
disposizioni impartite per l’assicurazione dei requisiti analitici; alla completezza e all’idoneità dei
dati prodotti dai laboratori (metodi campionamento, analisi, tempi di trasmissione, modalità di
trasmissione, ecc.).
Eventuali difformità rispetto alle indicazioni contenute nella IO.SL.003 ARPA Sede Centrale sono
affrontate e verificate durante le attività ispettive.
7.2.2. Sopralluogo ispettivo di carattere generale
Gli operatori del Dipartimento ARPA eseguono un sopralluogo ispettivo di carattere generale
(verifica di tipo A):
– seguendo il “flusso di depurazione” dall’ingresso dei reflui all’impianto di trattamento allo
scarico nel ricettore;
– esaminando le varie fasi di trattamento e la relativa conduzione;
– raccogliendo, verificando e verbalizzando le dichiarazioni del personale presente
all’ispezione sulla gestione e sulle eventuali anomalie incidenti sul regolare funzionamento
dell’impianto.
7.2.3. Verifiche delle modalità gestionali
La verifica delle modalità gestionali (VERIFICA DI TIPO B) dell’impianto di trattamento si esplica con la
conoscenza, da parte degli operatori del Dipartimento ARPA; del monitoraggio normalmente
effettuato dal Gestore integrato /Erogatore del Servizio. Tale monitoraggio, riguardo alle diverse
circostanze, può essere distinto in:
1)
2)
3)
Ordinario;
intensivo, per avviamento dell’impianto e collaudo;
intensivo, per la risoluzione di disfunzioni di processo7.
Ogni impianto di depurazione è caratterizzato da una molteplicità di fattori (strutturali, di processo,
connessi alla tipologia del liquame influente, alle condizioni climatico - ambientali, ecc.) e necessita
di uno studio iniziale approfondito, volto alla conoscenza e alla definizione della situazione in atto.
L’esame dei risultati ottenuti consente al Gestore integrato /Erogatore del Servizio di definire, in
modo mirato, i termini del piano di monitoraggio ordinario, concentrando l’attenzione sui parametri
rivelatisi più significativi. Il monitoraggio ordinario è, pertanto, elemento essenziale ai fini
dell’acquisizione delle informazioni occorrenti alla corretta conduzione dell’impianto e, in quanto tale,
ne deve essere promossa innanzitutto l’adozione, secondo le specificità e criticità dell’impianto.
7
Anche qualora le disfunzioni siano causate da fattori esterni quale: alternanza delle stagioni, variazioni di carico (per l’afflusso turistico), periodicità di
cicli di produzione industriale particolarmente critici.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 17 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Il Dipartimento ARPA valuta in tal senso il Piano di monitoraggio adottato dal Gestore, proponendo
specifica prescrizione alla Provincia per l’inserimento nell’autorizzazione allo scarico, in occasione di
rilascio, rinnovo o modifica della stessa.
Per quanto concerne il monitoraggio intensivo, l’erogatore del servizio/gestore integrato adotta le
procedure gestionali finalizzate al raggiungimento delle normali condizioni di esercizio ed ad una
buona ed efficiente resa di depurazione, nel caso:
-
di attivazione di un nuovo impianto di depurazione o suo ampliamento,
di eventi quali guasti o disservizi8.
L’allegato 3 e 5 descrivono alcune modalità operative, misure ed attività gestionali; le principali
disfunzioni di processo, le possibili cause, gli accertamenti e misure necessarie, che devono essere
prese a riferimento per valutare il Piano di monitoraggio ordinario e intensivo adottato dal Gestore
integrato /Erogatore del Servizio, e prevederne eventuale integrazione.
7.2.3.1.
Monitoraggio ordinario
Il monitoraggio ordinario è finalizzato a garantire nel tempo il mantenimento di adeguate rese di
abbattimento.
Gli operatori del Dipartimento ARPA svolgono accertamenti in loco, almeno sulle fasi maggiormente
critiche del processo depurativo, per valutare se le misure ed operazioni previste nel Piano di
monitoraggio (PMC) siano state effettuate e siano coerenti con l’efficienza del sistema depurativo,
esaminando le schede operative e registri di impianto, ovvero tutta la modulistica predisposta per la:
gestione, conduzione, regolazione dell’impianto e sua manutenzione, acquisendo gli esiti delle
misure.
7.2.3.2.
Monitoraggio intensivo per avviamento dell’impianto
Gli operatori del Dipartimento ARPA, in occasione delle attività di “CONTROLLO A SEGUITO DI
RICHIESTA DI RILASCIO, RINNOVO O MODIFICA DI UN'AUTORIZZAZIONE” effettuano la verifica di quanto
contenuto nel monitoraggio intensivo per l’avvio dell’impianto (VERIFICA DI TIPO B)
7.2.3.3.
esaminando le schede tecniche e registri, ovvero la modulistica predisposta per annotare le
operazioni attuate per l’avvio dell’impianto;
verificando il rispetto della disciplina definita dalla Provincia per l’avvio dell’impianto;
verificando e valutando gli interventi realizzati per la risoluzione del guasto, disservizio.
Monitoraggio intensivo per la risoluzione di disfunzioni di processo
Il Gestore integrato /Erogatore del Servizio esegue un monitoraggio intensivo (aumentando
adeguatamente la frequenza delle misure previste dal monitoraggio ordinario (§ 7.2.3.1.)) in modo
da attuare interventi e modalità di regolazione e conduzione del’impianto idonee a risolvere e/o
rimuovere le cause delle disfunzioni del processo di depurazione.
8
Per l’avvio dell’impianto il regolamento regionale 3/2006 prevede (articolo 32, comma 2) che la Provincia, in sede di autorizzazione, definisca la
disciplina dello scarico durante il periodo assegnato per la messa a punto funzionale
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 18 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Gli operatori del Dipartimento ARPA, in occasione delle attività di controllo straordinario indicate
dalla tab. 1A, verificano (VERIFICA DI TIPO B) il monitoraggio intensivo attuato dal Gestore integrato
/Erogatore del Servizio, acquisiscono la documentazione correlata e valutano gli interventi
approntati.
7.2.4. Accertamento osservanza prescrizioni autorizzative
Gli operatori del Dipartimento ARPA esaminano, verificano e valutano l’ottemperanza delle
disposizioni contenute nei provvedimenti autorizzativi ordinari o ordinativi (es. diffide, sospensioni) o
di avvio impianto (VERIFICA DI TIPO C)., con riferimento alle prescrizioni di tipo impiantistico,
gestionale e di conduzione, comprese quelle relative al monitoraggio ordinario di cui al § 7.2.3.1,
effettuando gli accertamenti del caso sul’impianto stesso
7.2.5. Attività di misura degli scarichi di acque reflue urbane
Gli operatori del Dipartimento ARPA, per lo svolgimento delle attività di misura degli scarichi
(VERIFICA DI TIPO D), preliminarmente e secondo le indicazioni del piano di campionamento,
verificano il buon funzionamento degli strumenti, predispongono il materiale e analizzano la
documentazione necessari all’effettuazione del prelievo.
Il Laboratorio, in funzione delle analisi da effettuare, fornisce il supporto necessario, con particolare
riguardo ai contenitori da utilizzare, alla conservazione del campione (refrigerazione e/o agenti
chimici), secondo le procedure/istruzioni operative in uso e il piano di campionamento.
7.2.5.1. Attività di prelievo in normali condizioni di esercizio
Gli operatori del Dipartimento ARPA in via preliminare verificano le condizioni del punto di misura, la
sua efficienza e eventuali anomalie della strumentazione ivi installata.
Il punto assunto per la misurazione e quello di scarico sono individuati in base alle indicazioni
riportate nell’autorizzazione e non possono essere riposizionati, se non previa comunicazione e
successiva positiva valutazione della Provincia e del Dipartimento ARPA. Tali punti sono georiferiti9.
Per gli impianti non presidiati o per particolari casi definiti in sede di stesura del protocollo di intesa,
stipulato ai sensi del decreto del dirigente dell’Unità organizzativa Regolazione del mercato e
programmazione 24 gennaio 2006, n. 665, l’erogatore del servizio/gestore integrato mette a
disposizione di ARPA il SAP e l’attrezzatura necessaria per il prelievo dei campioni10, previo
preavviso di 24 ore.
Nel caso in cui l’erogatore del servizio/gestore integrato non metta a disposizione il SAP o non sia
ancora stata attribuita l’idoneità al sistema di rilevamento e trasmissione dei dati, la strumentazione
di prelievo automatico del Dipartimento ARPA è installata nel punto assunto per la misurazione.
Gli operatori del Dipartimento ARPA, qualora non siano dichiarate particolari o anomale condizioni
di esercizio, procedono pertanto con le operazioni necessarie a garantire una buona installazione
e/o utilizzo del SAP, secondo quanto definito nel piano di campionamento.
9
Qualora non disponibili, il Dipartimento ARPA provvede a determinare le coordinate geografiche dei punti di misura e di scarico.
La strumentazione deve avere i requisiti individuati nella IO. SL.003
10
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 19 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
7.2.5.2. Attività di prelievo in condizioni particolari od anomale di esercizio
Qualora al momento del sopralluogo siano dichiarate o riscontrate situazioni anomale derivanti da:
-
altri scarichi attivi, quali by-pass generale di impianto11, scolmatore di piena;
scarichi irregolari in ingresso12;
guasti o disservizi che possono diminuire l’efficienza di depurazione;
gli operatori del Dipartimento ARPA devono tenere presente che in linea di massima il controllo
programmato non può essere differito, anche laddove con congruo anticipo rispetto al giorno del
sopralluogo sia stata data preventiva comunicazione alla Provincia e al Dipartimento ARPA13.
Gli operatori del Dipartimento ARPA procedono pertanto al prelievo:
-
in modalità istantanea14 dei reflui in uscita dal by-pass generale di impianto (o by-pass parziale)
o in uscita dallo scolmatore di piena, qualora attivo in tempo asciutto,
-
con SAP dei reflui in uscita dallo scarico dell’impianto di trattamento.
Nel caso in cui i reflui in uscita dal by-pass generale, oppure dal by-pass parziale o dallo scolmatore
(attivo nelle condizioni sopra citate), siano ricondotti nel punto assunto per la misurazione dello
scarico, gli operatori del Dipartimento ARPA procedono all’attività di prelievo in modalità istantanea
dei reflui complessivamente ivi transitanti.
Nelle particolari condizioni di scarichi anomali in ingresso all’impianto o di guasti e disservizi, in
grado di influire sulla qualità dello scarico finale o sulla attività di campionamento, gli operatori del
Dipartimento ARPA procedono all’attività di prelievo in modalità istantanea dei reflui scaricati.
In caso di dubbio gli effetti dell’anomalia o del guasto non siano visibili sullo scarico, gli operatori del
Dipartimento ARPA procedono al prelievo nelle 24 ore, motivando le scelte tecniche di
campionamento nel verbale MO.SL.043.
Nel verbale deve essere riportata la motivazione della modalità di prelievo, in particolare qualora
effettuato in modalità istantanea, giustificando la scelta compiuta sulla base della anomala qualità e
modalità di attivazione degli scarichi.
Può inoltre essere adottata una modalità di campionamento istantanea per gli impianti di trattamento
ubicati in aree montane (da motivare nel verbale di campionamento MO.SL.043) qualora, a seguito
della temperatura ambientale, sia in modo reiterato tecnicamente impossibile utilizzare i SAP (es.
blocco sistema di aspirazione per formazione di ghiaccio).
11
L’uso del by-pass generale dell’impianto o l’interruzione di alcune fasi di trattamento (con possibile superamento dei limiti allo scarico), per
interventi di manutenzione straordinaria programmata sulle vasche, che ne comportino lo svuotamento, o per la realizzazione di adeguamenti
impiantistici, deve essere preventivamente autorizzato dalla Provincia sulla base di specifica istanza del titolare dello scarico, che deve indicare nel
dettaglio gli interventi previsti, i trattamenti comunque garantiti e la durata degli interventi di manutenzione.
12
L’anomalia segnalata dall’erogatore del servizio / gestore integrato deve, in ogni caso, essere associata ad accertate criticità di impianto, in termini di
conduzione e regolazione, anche laddove la causa sia un pregresso arrivo di scarichi atipici.
13
Nei casi previsti dall’art. 101 del DLgs 152/06, la comunicazione di guasto e/o disservizio di cui sopra e la sua gestione, seppur contemplata come
prescrizione nell’autorizzazione allo scarico, non limita la prosecuzione dell’attività di controllo, ma può costituire di per sé deroga ai limiti riportati
nell’autorizzazione medesima, secondo le disposizioni e valutazioni effettuate da parte dall’Autorità competente.
14
Per campionamento “istantaneo” si intende il prelievo di un singolo campione in un’unica soluzione in un punto determinato ed in un tempo molto
breve. Preferibile: eseguire il campionamento istantaneo, immergendo il contenitore direttamente nel refluo, se possibile.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 20 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Nell’allegato 1 sono riportate alcune considerazioni tecniche legate al prelievo e che possono
essere di riferimento nei casi in cui si operi in condizioni anomale di esercizio, quali ad esempio
quelle derivanti dall’attivazione del by-pass generale di impianto.
Nell’allegato 5 sono individuate alcune prescrizioni per l’esercizio degli impianti nelle condizioni
citate, da proporre alla Provincia in occasione di rilascio, modifica o rinnovo dell’autorizzazione allo
scarico.
7.2.5.3. Sigillatura punto di misurazione SAP
Gli operatori del dipartimento ARPA procedono come segue, qualora il SAP sia messo a
disposizione dall’erogatore del servizio/ gestore integrato:
-
sigillatura il giorno prima del ritiro effettivo del campione;
in alternativa, il sistema rimane a disposizione del Dipartimento ARPA sino ad una certa ora.
Al fine di garantire l’effetto a sorpresa del controllo è da preferire la prima modalità operativa.
Terminata l’impostazione dei parametri di programmazione del SAP, come da piano di
campionamento, l’apparecchiatura di prelievo è sigillata apponendo piombino ad impronta del
Dipartimento ARPA e/o etichettatura o cartellino di identificazione o altro sigillo, controfirmato dal
personale dell’impianto presente alle operazioni di prelievo.
Allo stesso modo è “sigillato” il tubo di aspirazione ed il punto assunto per la misura.
7.2.5.4. Ritiro del campione e consegna al laboratorio ARPA
In sede di ritiro del campione, gli operatori del Dipartimento ARPA procedono innanzitutto a
verificare che non vi siano state “manomissioni dei sigilli” del SAP e del punto di misura.
Dopo aver rotto i sigilli, gli operatori del Dipartimento ARPA verificano che il SAP non abbia avuto
malfunzionamenti.
Nel caso di malfunzionamenti, gli operatori del Dipartimento ARPA procedendo come segue:
se il campionatore si è fermato con anticipo rispetto al termine della programmazione, che di
norma è pari a 24 ore, ma raccoglie un numero di aliquote pari a quello impostato od atteso
(allegato 1 – tab. 5), come da piano di campionamento, sottopongono il campione alla verifica
dei limiti per i parametri di tabella 1 e 2 e 3 dell’allegato 5 parte terza del D.lgs. 152/2006. In
relazione al numero di aliquote prelevate, ovvero alla portata media misurata e registrata allo
scarico, ai dati di prelievo registrati dal SAP, valutano se considerare l’esito dei prelievi per i
parametri di tabella 1 e 2 del D.lgs. 152/2006, per l’espressione del giudizio di conformità del
campione.
Se il campionatore si è fermato con notevole anticipo rispetto al termine della programmazione,
con un numero di aliquote prelevate decisamente differente rispetto a quello atteso, procedono
con le attività previste dal Piano di campionamento, sottoponendo il campione alla verifica dei
limiti di tabella 3 allegato 5 alla parte terza del D.lgs. 152/2006. Il prelievo per i parametri di
tabella 1 e 2 del D.lgs. 152/2006 deve essere nuovamente effettuato.
Se il campionatore nelle 24 ore non ha raccolto nessuna aliquota, valutano le ragioni correlate
al mancato prelievo (es. collegamento segnale portata, verificano i dati di campionamento
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 21 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
registrati dal datalogger interno al SAP), interrompendo la procedura prevista dal piano di
campionamento. Non si procede con il campionamento istantaneo (a meno che non vi siano le
condizioni descritte al § 7.2.5.2.) e il prelievo per i parametri di tabella 1 e 2 e 3 deve essere
nuovamente programmato.
Gli operatori del Dipartimento ARPA procedono a versare il refluo così raccolto nelle bottiglie di
campionamento, indicativamente come segue
- nel caso le aliquote prelevate siano state raccolte in più di un contenitore primario (es. 24
bottiglie del SAP), il refluo ivi contenuto è versato in un bidone in polietilene di capacità
adeguata, da cui attingere per i vari barattoli di campionamento, previo rimescolamento;
- nel caso le aliquote prelevate siano raccolte in un unico contenitore, il refluo, previo
rimescolamento, è riversato nei differenti barattoli di campionamento.
E’ buona norma risciacquare tutti i contenitori (mezzo di prelievo, secchio, imbuto, bicchiere o altro,
compresi quei barattoli dove non sono previsti conservanti) con il refluo campionato, prima di
effettuare il riempimento dei contenitori stessi.
I barattoli in polietilene utilizzati per il prelievo, dopo le analisi, non devono essere preferibilmente
più utilizzati per un nuovo campionamento delle acque reflue.
In sede di costituzione del campione è necessario rilevare la temperatura dello stesso.
Gli operatori del Dipartimento ARPA acquisiscono i dati correlati alle operazioni di prelievo registrate
dal SAP, preferibilmente scaricandoli mediante l’apposito software realizzato dalla casa costruttrice
o con il supporto dell’erogatore del servizio/gestore integrato se tale software non è in dotazione del
Dipartimento stesso.
Le informazioni in tal modo acquisite permettono al Dipartimento ARPA di:
- analizzare i dati di prelievo (portata, volume, tempi, frequenza di campionamento; aliquote
prelevate, saltate e/o perse, temperatura campione, errori durante le operazioni di prelievo e,
in particolare, numero minimo di aliquote necessario per ritenere rappresentativo il
campionamento),
- esaminare l’andamento delle portate,
- rilevare i dati della temperatura del vano interno del SAP,
- di valutare/stimare eventi meteorici eccezionali (piogge abbondanti15).
Nell’allegato 1 sono riportate alcune considerazioni tecniche che possono essere di riferimento
relativamente alle modalità di valutazione del funzionamento dello scolmatore in tempo di pioggia
rispetto all’attività di misura, in relazione anche all’eccezionalità o meno dell’evento meteorico.
Prelievo di reflui per analisi parametri deperibili non campionabili con SAP
Alcuni inquinanti sono difficilmente campionabili in automatico: ad esempio gli oli e grassi, aderendo
alle pareti dei tubi dei campionatori portano a sottostimarne la concentrazione; inoltre, poiché queste
sostanze tendono a flottare, si creano problemi di posizionamento dei tubi di prelievo, che devono
essere completamente immersi per non aspirare aria.
15
Paragrafo 1 Allegato 5 alla parte terza del D.lgs. 152/06
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 22 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Gli operatori del dipartimento ARPA adottano, pertanto, metodologie di campionamento del tipo
istantaneo quando il prelievo sia finalizzato anche alla ricerca di parametri non campionabili con
sistemi automatici di prelievo, oppure rapidamente deperibili o che in relazione alla volatilità
richiedano modalità di campionamento non compatibili con l’utilizzo dei SAP.
A titolo esemplificativo e non esaustivo sono elencati: pH, Escherichia Coli, saggio di tossicità acuta,
azoto nitroso, solfuri, cloro attivo libero, aldeidi, solventi organici aromatici, solventi clorurati, solventi
organici azotati, idrocarburi totali, oli e grassi animali e vegetali.
L’allegato 2, inoltre, riporta alcuni criteri di riferimento per lo svolgimento dell’attività di misura dei
reflui ai fini dell’approfondimento dettate dalla norma e determinare le possibili cause della positività
al test del saggio di tossicità.
7.2.5.5. Etichettatura del campione
Tutti i campioni prelevati devono essere individuati con le informazioni necessarie all’identificazione,
mediante apposizione di etichetta su ogni contenitore. Le stesse informazioni sono da riportare
anche sul verbale di campionamento, che “accompagna” i campioni al laboratorio.
L’etichetta deve riportare almeno le seguenti informazioni:
- numero del verbale di campionamento MO.SL.043 ad esso collegato,
− operatori ARPA,
− tipo di acqua reflua campionata,
− comune,
− data di campionamento,
− firme.
Il verbale di campionamento MO.SL.043 deve riportare almeno le seguenti informazioni:
− comune e località del campionamento,
− data e orario del campionamento,
− modalità di campionamento,
− codice identificazione del punto di prelievo (procedura PG.RI.009),
− nominativi del personale che ha effettuato il campionamento,
− dati relativi alla garanzia del diritto alla difesa,
− data e ora inizio operazioni d’analisi,
− indicazioni generali relativi ai limiti normativi oggetto di verifica,
− portata media giornaliera misurata o stimata.
Il verbale deve essere redatto almeno in triplice copia e firmato in originale dagli operatori del
Dipartimento ARPA e dalla controparte.
Una copia del verbale deve essere lasciata al titolare dell’autorizzazione allo scarico o alla persona
delegata.
Le altre copie (originali) rimangono a disposizione dell’Autorità Giudiziaria e/o amministrativa,
mentre eventuali fotocopie sono allegate alla relazione tecnica e/o alla lettera di trasmissione dei
referti analitici, destinate ai restanti Soggetti interessati dall’attività di controllo.
Nel verbale di campionamento MO.SL.043 sono riportate le operazioni strettamente correlate al
prelievo.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 23 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Eventuali disfunzioni o condizioni anomale di esercizio (§ 7.2.5.2.) comunicate contestualmente al
sopralluogo non possono trovare collocazione nel verbale di campionamento, a giustificazione di
possibili superamenti dei limiti, salvo che le stesse siano già in tale sede accuratamente comprovate
e documentate16.
Le motivazioni delle disfunzioni e dei guasti di cui sopra devono esser comunicate alla Provincia e al
Dipartimento ARPA con apposita nota, entro e non oltre il termine di conclusione del procedimento
amministrativo finalizzato all’irrogazione della sanzione amministrativa prevista dalla legge.
7.2.5.6. Trasporto e Conservazione campione
Le aliquote costituenti il campione sono conservate refrigerate preferibilmente a temperatura
controllata (indicativamente ricompresa nell’intervallo 2-8 °C17) in frigoriferi portatili, dal momento del
prelievo sino al momento della consegna ai Laboratori del Dipartimento ARPA e agli ulteriori
individuati dal piano di campionamento (es. ASL per i parametri microbiologici).
Durante il trasporto e la conservazione è necessario mantenere la rappresentatività del campione
da analizzare, limitando alterazioni18 spesso inevitabili in un’aliquota ridotta di acque reflue
mantenuta in un contenitore chiuso. Il campione deve essere protetto dalla luce (ultravioletta e
visibile) sia dalle alte temperature.
La indicata refrigerazione a temperatura controllata, per la quasi totalità dei campioni, rappresenta
una delle migliori garanzie per la stabilità degli stessi.
I campioni sono conservati con le medesime modalità anche negli eventuali trasporti successivi.
I tempi intercorrenti fra il prelievo e la consegna dei campioni per l’analisi possono condizionare, in
alcuni casi, l’attendibilità del risultato, poiché esistono limiti di tempo (da indicare nei metodi di
riferimento del Dipartimento ARPA) oltre i quali si possono produrre alterazioni di composizione tali
da influenzare il risultato analitico.
Il monitoraggio delle variazioni di temperatura durante le fasi precedenti le analisi deve essere
eseguito con una frequenza tale da valutare le criticità determinate dalle condizioni ambientali e/o di
conservazione e il mantenimento dell’intervallo di temperatura prefissato.
I Dipartimenti ARPA gestiscono secondo procedure appropriate la fase di verifica della temperatura
durante il trasporto e in fase accettazione dei campioni.
16
Fanno eccezione di situazioni evidentemente anomale quali i guasti accertabili o verificabili in sede di sopralluogo (es. rotture di vasche di
trattamento)
17
Di riferimento sono: il documento APAT - IRSA 2003 n°1030 riguardo alla refrigerazione, alla definizione del relativo intervallo di temperatura ed ai
metodi di conservazione dei campioni con agenti chimici, per vari parametri oggetto di misura, e le IO di Dipartimento in uso. Nonostante la necessità
di mantenere la temperatura nell’intervallo consigliato, qualora le condizioni ambientali e quelle intrinseche del campione non lo consentano, si
raccomanda comunque di garantire che la temperatura di conservazione del campione non superi mai quella rilevata all’atto del prelievo.
18
Le alterazioni cui possono andare incontro campioni possono avere origine, non solo dalla condizione di spazio confinato in cui si ritrovano, ma
anche da fattori fisici-chimici biologici (composizione chimica dell’acqua, qualità e quantità della flora batterica presente, ecc.) e dalla inosservanza dei
tempi e/o delle modalità di trasporto.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 24 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
7.2.6. Verifiche tecniche dei parametri di processo
I dati del monitoraggio 19 (§ 7.2.3.1 e §7.2.3.3.) dell’impianto sono di norma elaborati ed interpretati
dall’erogatore del servizio/gestore integrato per formulare un giudizio sul grado di funzionalità ed
efficienza della struttura depurativa.
Gli operatori del Dipartimento ARPA acquisiscono le informazioni, dati tecnici e caratterizzazioni
effettuate con il monitoraggio ordinario ed effettuano anche alcune delle misure normalmente svolte
dal Gestore integrato /Erogatore del Servizio in ingresso impianto ed in fasi intermedie e/o
acquisiscono (VERIFICA DI TIPO E):
I. il relativo carico medio del liquame influente;
II. i parametri di regolazione del processo biologico (a titolo esemplificativo e non esaustivo:
solidi sospesi in vasca di ossidazione, portate, verifica produzione fango di supero; misure di
portata del ricircolo, ingresso, uscita e fango di supero, volume fanghi nei reattori, valore
ossigeno disciolto, ORP, temperatura, rapporto TKN/ COD in denitrificazione, ecc.).
Nell’allegato 3 sono indicate le modalità di valutazione degli esiti delle misure di cui sopra.
I calcoli esemplificativi riportati nell’allegato 4 possono essere presi a riferimento per la
determinazione e valutazione di alcuni parametri di processo ritenuti significativi; per le conseguenti
verifiche di efficienza impiantistica e successive considerazioni tecniche.
7.2.7. Verifiche di funzionalità
Il Dipartimento ARPA propone alla Provincia verifiche di funzionalità20 (VERIFICA DI TIPO F) per gli
impianti al primo avvio, oppure già in esercizio21, qualora emerga una situazione di scarsa efficienza
depurativa, a seguito dell’’esito delle verifiche dei parametri di processo (§ 7.2.6.) o di quelle
finalizzate alla verifica dei rendimenti dell’impianto (§ 7.2.3. e §7.2.5.).
In particolare devono essere proposte, secondo le necessità specifiche, almeno le seguenti
verifiche:
- comportamento idrodinamico dei bacini di trattamento;
- capacità di ossidazione degli apparati di aerazione in rapporto al fabbisogno della biomassa;
- potenzialità dei sedimentatori finali.
Gli operatori del Dipartimento ARPA presenziano eventualmente all’esecuzione delle verifiche di
funzionalità e/o ne acquisiscono gli esiti, in base ai quali propongono alla Provincia le prescrizioni
che comportano l’adozione degli interventi più opportuni (correttivi o migliorativi), da attuare a livello
gestionale ed eventualmente strutturale, per sfruttare al massimo le potenzialità dell’impianto.
Nell’allegato 5 sono descritte le modalità di esecuzione e valutazione delle verifiche di funzionalità.
19
Se il monitoraggio ordinario dovesse mostrare una situazione di scarsa efficienza depurativa, occorrerebbe procedere per fasi successive sino ad una
verifica di funzionalità che coinvolga più aspetti, per poi integrare i risultati dei diversi test effettuati (§ 7.2.7).
20
Le verifiche di funzionalità permettono di pervenire ad una diagnosi completa delle condizioni di funzionalità dei diversi comparti e dell’impianto
nella sua globalità, individuandone le disfunzioni
21
Anche in occasione dell’espressione del parere a seguito di rilascio della prima autorizzazione all’esercizio dell’impianto o di ampliamento
significativo, è opportuno proporre alla Provincia che sia prescritto al Gestore integrato / erogatore del Servizio un programma di collaudo funzionale.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 25 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
7.2.8. Valutazione esiti misure respirometriche ed osservazioni al microscopio sui fanghi
attivi
Gli operatori del Dipartimento ARPA effettuano prelievi sui fanghi biologici22, al fine di valutare
l’efficienza del processo di depurazione e la qualità del controllo effettuato dal Gestore integrato /
erogatore del Servizio, combinando l’esito delle osservazioni con i valori dei parametri di processo
(VERIFICA DI TIPO G).
I fanghi biologici vanno prelevati possibilmente in un punto rappresentativo (es. dove è posizionata
la sonda di misura dell’ossigeno disciolto; se sono presenti più linee sul canale di ripartizione
idraulica e comunque in presenza di particolari problematiche, prelevare dall’unità che visivamente
si presenta critica).
La raccolta dei campioni per l'osservazione microscopica e l’analisi respirometrica deve essere
effettuata evitando di posizionarsi in zone di ristagno e di prelevare del materiale flottante.
In presenza di schiume occorre prelevarne a parte un campione, per la relativa caratterizzazione.
Per il tipo di analisi in argomento è sufficiente un campione di 2000 ml di miscela aerata, da
mantenere in contenitori riempiti al 50% del volume totale, allo scopo di evitare l'instaurarsi di un
ambiente settico, possibilmente mantenuti areati.
Durante il trasporto dei campioni dall'impianto di depurazione al laboratorio di analisi non è
necessario nessun accorgimento particolare, a meno che non trascorrano più di 8-10 ore; in questo
ultimo caso è opportuno ricorrere ad un refrigeratore portatile23.
Gli operatori del Dipartimento ARPA effettuano nei reattori di ossidazione biologica / nitrificazione e
denitrificazione delle misure di:
- temperatura24
- pH 25
- Ossigeno disciolto (in mg/l) 26
Le modalità di valutazione dei dati tecnici e analitici elencati per le verifiche dell’efficienza del
processo, nonché ulteriori riferimenti per il campionamento, sono riportati nell’allegato 3.
22
Le analisi ed osservazioni sui fanghi assumono particolare significato negli impianti biologici; a seconda della quantità di nutrimento a disposizione, e
delle particolari condizioni ambientali, (temperatura, concentrazione di ossigeno disciolto, caratteristiche delle acque reflue, ecc.) si sviluppano forme
prevalenti di microrganismi, che sono in grado di fornire utili elementi sul funzionamento dell'impianto.
23
l'ideale sarebbe lavorare sempre con fanghi freschi sia perché risulta più semplice l'identificazione dei batteri filamentosi sia perché potrebbero
modificarsi alcune caratteristiche dei fanghi. l campioni che non vengono analizzati direttamente devono essere conservati in frigorifero a 4-5°C: se
provengono da impianti ad alto carico devono essere analizzati entro 3 o 4 giorni, se provengono da impianti a basso carico possono essere analizzati
anche dopo 8-10 giorni dalla data del campionamento
24
influenza la velocità delle reazioni biologiche, con un forte rallentamento per valori inferiori a 10°C; influisce anche sul trasferimento di ossigeno alla
miscele aerata e sulle caratteristiche di sedimentabilità dei solidi
25
influenza la velocità delle reazioni enzimatiche della biomassa (ottimale tra 6 -8)
26
questo valore non deve essere mai < a 0,5 mg/l (normalmente è compreso tra 1 – 2 mg/l); la misura deve essere frutto dei valori medie derivanti dai
rilievi effettuati su più punti del reattore biologico, facendo attenzione a non collocare la sonda in punti “morti”
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 26 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
7.2.9. Valutazione requisiti sistema di rilevamento
Gli operatori del Dipartimento ARPA ai fini della valutazione dei requisiti del sistema di rilevamento
(VERIFICA I TIPO H), constatano
I.
che nel tempo siano garantiti i requisiti del sistema di rilevamento e di trasmissione dei dati
valutati in sede di attribuzione dell’idoneità, individuati dalla IO.SL.003 ARPA Sede Centrale,
II. che il SAP sia programmato come concordato (rif. allegato 1),
ed acquisiscono
III. i dati correlati ai prelievi effettuati dall’erogatore del servizio/gestore integrato (quali volume,
tempi, frequenza di campionamento; aliquote prelevate, saltate e/o perse, temperatura
campione, errori durante le operazioni di prelievo, con particolare riferimento al numero
minimo di aliquote necessario per ritenere rappresentativo il campionamento),
IV. i dati di portata dello scarico (rilievo andamento medio a partire, qualora possibile, dalla
settimana antecedente la verifica).
Ai fini di cui sopra possono essere di ausilio schede operative, apposte sulla strumentazione,
riportanti i dati di programmazione ed operativi di funzionamento (§ 7.2.5.).
7.2.10. Verifica dello stato del recettore
Gli operatori del Dipartimento ARPA procedono ad una valutazione anche visiva dello stato del
ricettore, per verificare condizioni critiche quali ad esempio: deflusso (magra, piena od in secca) o,
nel caso di reclami, presenza di colorazioni anomale, di sedimenti di fondo, temperature elevate,
morie di pesci, caratteristiche chimiche, biologiche, nonché fenomeni di erosione delle sponde o
carichi idraulici eccessivi rispetto alla capacità di diluizione (VERIFICA DI TIPO I).
Gli esiti delle verifiche sul campo sono integrati con i dati qualitativi e quantitativi rilevati a seguito
del monitoraggio dei corpi idrici superficiali previsto dal D.lgs. 152/06.
8.
Promozione della Conformità dell’impianto
Il Dipartimento ARPA, in relazione alle attività svolte ed alle tipologie di controllo (tabelle 1 e 1a), ai
fini di promuovere la conformità dell’impianto redigono il relativo rapporto (secondo le indicazioni
minime del modulo MO.SL.045).
Il rapporto di promozione della conformità contiene secondo l’attività svolta e le tipologie di verifiche,
l’analisi dei seguenti elementi
−
−
−
−
Valutazione dei risultati analitici provenienti dai Laboratori (chimico, ecotossicologico,
microbiologico);
valutazioni, considerazioni ed osservazioni tecniche, anche riguardo alla ottemperanza alle
prescrizioni dell’autorizzazione allo scarico;
nel caso di rinnovo, rilascio o modifica dell’autorizzazione, valutazioni condotte per la verifica
dei parametri di processo, del corretto dimensionamento e dell’efficienza di processo,
conduzione ed impiantistica delle varie sezioni di trattamento;
formulazione del giudizio di conformità del campione ai limiti autorizzati;
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 27 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
−
−
espressione del giudizio di conformità dello scarico dell’impianto e quindi di regolarità dello
scarico medesimo ai limiti previsti per i parametri di tabella 1 e 2 allegato 5 parte terza D.lgs.
152/06;
notifica degli eventuali illeciti accertati.
−
Aggiornamento del Sistema Informativo RIAL (PG.RI.010)
I certificati di analisi, il giudizio di conformità dello scarico e il rapporto promozione della conformità
(MO.SL.045) dell’impianto, nonché i vari moduli utilizzati (MO.SL.043 e/o MO.SL.044) e l’eventuale
documentazione tecnica acquisita, sono trasmessi, secondo le rispettive competenze, alla
Provincia, all’Autorità d’ambito, all’ASL, al Comune e all’erogatore del servizio/gestore integrato.
27
8.1 Campioni non conformi - violazione prescrizioni
Il numero di campioni, ammessi su base annua, la cui media giornaliera può superare i limiti di
tabella 1 allegato 5 alla parte terza del d.lgs. 152/06 è definito in funzione del numero complessivo
di prelievi effettuati (dato dalla somma di quelli di ARPA e dell’erogatore del servizio/gestore
integrato) e della relativa tolleranza stabilita dal decreto citato.
In particolare, se i valori rilevati superano le concentrazioni limite per i parametri di tabella 1 all. 5
parte terza del D.lgs. 152/06:
a) viene attivata la procedura di notifica della violazione amministrativa correlata, ma solo
qualora vi sia stato l’accertamento per un numero di campioni (non conformi) maggiore di
quelli consentiti, seppur entro la percentuale di tolleranza ammessa28;
b) oltre la percentuale di tolleranza ammessa, lo scarico è ritenuto da subito non regolare e
deve essere avviata di conseguenza l’indicata procedura di notifica.
Per quanto riguarda le considerazioni sulla possibilità di escludere i risultati dei prelievi eseguiti in
concomitanza di un evento meteorico eccezionale (allegato 5 parte terza del D.lgs. 152/06), può
essere preso a riferimento quanto contenuto nell’allegato 129.
La conformità dei campioni è espressa in tempi tali da garantire la corretta esecuzione dei controlli
dell’anno successivo, fermo restando i tempi tecnici necessari per la formulazione del giudizio.
Le valutazioni per l’espressione del giudizio di conformità dello scarico per i parametri di tabella 2
del D.lgs. 152/06 sono effettuate dopo aver determinato la media annua.
27
Il riferimento per le modalità di valutazione dei dati e di espressione del Giudizio di conformità dei campioni e di regolarità dello scarico, è quanto
contenuto nella IO SL 003 - ARPA SEDE Centrale.
28
- se dai rapporti di prova è evidenziato, per almeno uno dei parametri BOD5, COD, e Solidi Sospesi, il superamento di concentrazione oltre la
percentuale del 100% per BOD5 e COD e del 150% per Solidi Sospesi, il Dipartimento ARPA redige la comunicazione di violazione soggetta a
sanzione amministrativa;
- se dai rapporti di prova è evidenziato il superamento dei limiti ammessi per un parametro non tossico di tabella 3 oppure di tabella 2 (eventualmente
valutato sulla media annua) dell’All.5 alla parte terza del D.lgs. 152/2006 il Dipartimento ARPA redige comunicazione di violazione soggetta a
sanzione amministrativa;
- se dai rapporti di prova è stato evidenziato il superamento dei limiti ammessi per almeno un parametro tossico (Tabelle 5 All.5, parte terza, D.lgs.
152/2006) il Dipartimento ARPA trasmette la documentazione con notizia di reato all’Autorità giudiziaria per il seguito di competenza.
29
fermo restando che le valutazioni correlate agli aspetti amministrativi spettano alla Provincia, per le specifiche competenze in materia di irrogazione
delle sanzioni
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 28 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Solo qualora l’autorizzazione allo scarico preveda il rispetto dei limiti di tab. 3 dell’allegato 5 alla
parte terza del d.lgs. 152/2006, il giudizio puntuale sul campione è riferito anche al rispetto dei
predetti limiti.
Nel caso siano accertate situazioni di inottemperanza alle prescrizioni contenute nell’autorizzazione
allo scarico, il Dipartimento ARPA trasmette il verbale di accertamento di trasgressione di violazione
ai soggetti interessati e alla Provincia, per l’applicazione delle sanzioni previste dalla normativa
vigente.
Il Dipartimento ARPA propone gli adeguamenti e provvedimenti necessari al raggiungimento della
conformità degli impianti controllati alle prescrizioni ambientali pertinenti stabilite dalla normativa
nazionale o applicata nell'ordinamento giuridico nazionale.
9.
Allegati
ALLEGATO 1 “Caratteristiche del SAP,modalità di Prelievo e condizioni particolari di
esercizio dell’impianto”
ALLEGATO 2 “Indagine approfondita per il saggio Tossicità”
ALLEGATO 3 “Disfunzioni e verifiche efficienza del processo depurativo”
ALLEGATO 4 “Verifiche parametri di processo e verifiche di dimensionamento”
ALLEGATO 5 “Criteri gestionali e di controllo da utilizzare in fase di istruttoria”
MO.SL.042 - “Documento a consuntivo”
MO.SL.043 - “Verbale di campionamento
MO.SL.044 - “Verbale di sopralluogo”
MO.SL.045 - “Rapporto di promozione della conformità”
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 29 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
ALLEGATO 1 - Caratteristiche del SAP, modalità di Prelievo e condizioni particolari di
esercizio dell’impianto
Il SAP deve essere fabbricato secondo le norme tecniche applicate alla migliore tecnologia
disponibile; la ISO 5667- parte 10:1992 ne definisce le caratteristiche tecniche. I requisiti essenziali
dei SAP da installare negli impianti con potenzialità ≥ a 2.000 AE sono descritte nella IO.SL.003.
POSIZIONAMENTO DEL SAP
In linea generale il punto di prelievo deve essere collocato all’interno dell’area occupata
dall’impianto o nelle immediate vicinanze: in ogni caso deve rispondere all’esigenza di potervi
collocare in condizioni di sicurezza il sistema di campionamento nonché disporre di corrente
elettrica. Il posizionamento del tubo di aspirazione e della sonda di prelievo di un campionatore
automatico in un punto di misura non adeguato, può portare ad un prelievo di refluo non
rappresentativo di quello scaricato. Un ridotto battente idraulico tra la tubazione in entrata e quella in
uscita, associata ad una modesta portata dello scarico durante alcune ore del giorno o della notte
favorisce la sedimentazione sul fondo del punto di misura di eventuale materiale solido. Durante la
sequenza di campionamento (aspirazione e spurgo della condotta di aspirazione) il sedimento
potrebbe essere rimosso e convogliato nei recipienti situati nella parte inferiore dell’apparecchio
destinati all’immagazzinamento del campione con evidenti possibili alterazioni del risultato analitico
finale. Pertanto nella fase di progettazione e realizzazione e valutazione del punto assunto per la
misurazione il Dipartimento ARPA dovrà tener conto oltre che di un idoneo battente idraulico, che
sia garantita un’elevata turbolenza del refluo all’interno del pozzetto / manufatto / canale, in modo
tale di avere un completo rimescolamento.
Per i punti di misura esistenti le turbolenze possono essere indotte artificialmente ponendo un
ostacolo adeguatamente sagomato nella corrente del refluo da campionare avendo la precauzione
che questo non provochi cessioni o adsorbimenti indesiderati. Tale “interferenza” va realizzata a
valle di strumenti di misura della portata. Riguardo al posizionamento del tubo di aspirazione, si
elencano le seguenti raccomandazioni:
- non deve essere attorcigliato o raccolto in gruppo;
- giusta lunghezza;
- inserimento in apposita armatura;
- non deve avere alcun filtro o altro dispositivo in aspirazione, che riduca il diametro minimo delle
particelle sospese campionabili al di sotto del seguente valore: ≥ a 9 mm, per ridurre gli effetti
dell’intasamento e consentire una velocità di prelievo ottimale;
- deve essere preferibilmente di materiale plastico (es. ad uso alimentare);
- nel caso in cui sia soggetto alle radiazioni solari, le parti esposte devono essere rivestite da
adeguata protezione, per prevenire la proliferazione algale ed al fine di consentire una maggiore
resistenza alle escursioni termiche e preservazione delle qualità del campione;
- il tratto terminale deve essere posto in modo tale da direzionarlo nel senso del flusso
(inclinazione di circa 45°);
- deve essere appesantito in modo da posizionare il tubo sempre sotto il battente;
- deve essere facilmente estraibile ed ispezionabile, e sostituito in linea generale almeno
semestralmente e comunque secondo l’uso (eventuali inquinamenti, intasamenti e/o rotture).
Il tubo di prelievo dell’autocampionatore, ove possibile, deve essere posto subito a valle di un tratto
rettilineo di circa 10 metri. È necessario scegliere un punto in cui la velocità dello scarico è elevata,
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 30 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
in modo che la turbolenza sia tale da garantire il completo mescolamento e quindi la formazione di
un campione omogeneo, evitando ristagni e sedimentazioni. Deve essere evitato un
campionamento in posizioni vicine alla superficie o sul fondo, o luoghi ove eventuali detriti o solidi
tendono ad accumularsi o sostanze leggere come oli o grassi galleggiano.
Deve essere garantito l’accesso al luogo di campionamento e devono essere adottate tutte le
misure di sicurezza atte ad evitare incidenti al personale addetto ai prelievi. L’accesso al punto di
prelievo deve essere agevole e sicuro30: è opportuno che il punto di misura sia facilmente
raggiungibile con l’automezzo di servizio che trasporta la strumentazione e l’attrezzatura per i
controlli.
Figura 1- Le immagini rappresentano un esempio di punti di misura con un battente idraulico idoneo all’immersione della sonda di
campionamento direttamente nel pozzetto. Il tubo e La sonda di aspirazione devono essere preferibilmente inseriti in una guida che li
renda amovibili.
30
Devono essere anche considerate tutte le misure di sicurezza atte ad evitare incidenti al personale addetto ai prelievi in particolare riguardo alla
copertura del manufatto che dovrà essere in materiale resistente, leggero e facilmente sollevabile
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 31 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
L’immissione del refluo convogliato da condotta verticale per gravità nei punti di misura, garantisce
un’elevata miscelazione che evita l’accumulo di solidi sul fondo; questi punti dovranno essere
dimensionati in modo da garantire un battente idraulico idoneo all’interno del pozzetto necessario al
campionamento automatico nelle 24 ore. Come per la tipologia di punti di misura descritta in
precedenza, anche in questo caso è essenziale valutare la realizzazione della piazzola in cemento,
dotata di collegamento alla rete elettrica e l’osservanza delle condizioni di sicurezza per gli
operatori.
Per i prelievi in punti di misura quali i canali terminali al trattamento di disinfezione, fase di norma
prevista per impianti con potenzialità ≥ 2000 AE, il SAP può essere posizionato sulla griglia
metallica posta immediatamente ad esempio sopra uno stramazzo.
ATTIVAZIONE ED UTILIZZO DEL SAP
Per i SAP a postazione “mobile”31, prima dell’attivazione del programma di campionamento, è
necessario
- verificare che il punto assunto per la misurazione (canale o pozzetto di ispezione) sia stato pulito
da eventuali solidi sospesi ivi sedimentatisi;
- fare riferimento alla curva dei carichi idraulici tipici dell’impianto, nel caso in cui non sia possibile
il collegamento con il misuratore di portata e quindi ricevere un segnale 4 – 20 mA od impulsivo
per l’impostazione del campionamento;
- posizionare la sonda di prelievo in modo che questa risulti durante il campionamento
costantemente sommersa nel refluo da prelevare;
- Verificare taratura del sistema di aspirazione (precisione volume aspirato): effettuare il prelievo
della prima aliquota, verificando che il volume raccolto sia entro intervalli accettabili di tolleranza,
rispetto al volume atteso32.
Per i SAP a postazione “fissa”, prima dell’attivazione del programma di campionamento, è
necessario verificare
- che il punto assunto per la misurazione (canale o pozzetto di ispezione) sia stato pulito da
eventuali solidi sospesi ivi sedimentatisi;
- che non vi siano disfunzioni nel collegamento tra misuratore di portata e campionatore33;
- che i dati di portata e di campionamento, registrati su supporto informatico e normalmente
memorizzati dai datalogger interni al SAP, relativi a prelievi antecedenti la data di sopralluogo, in
modo da poter verificare l’effettiva esecuzioni del controllo in capo al Gestore ed eventuali
anomalie nei dati;
- eventuali anomalie nel funzionamento, registrati in occasione di precedenti prelievi (es. sovra
riempimenti, situazioni di no flusso, blocco braccio campionatore, numero campioni effettuati,
persi o saltati);
- che il programma di prelievo sia quello individuato da ARPA, in fase di attribuzione dell’idoneità
31
I SAP del tipo portatili è preferibile siano del tipo a refrigerazione controllata od in ogni caso consentano di mantenere il campione entro determinati
intervalli di temperatura31. Nella tab. 4 sono indicate le modalità di campionamento da utilizzare
32
In particolare la precisione ed accuratezza del volume prelevato devono essere entro il ± 5% atteso. La calibrazione o la verifica del corretto volume
di campionamento deve essere effettuata con la frequenza prevista nel manuale d’istruzione o ALMENO semestralmente, al fine di determinare
precisione ed accuratezza. Il risultato deve essere annotato nel Registro d’impianto e/o eventuale“Quaderno vidimato dalla Provincia”; utilizzato per la
definizione di una carta di controllo, che è opportuno sia sempre disponibile presso la sede operativa.
33
Il collegamento a misuratore di portata è permesso direttamente tramite cavo (il misuratore deve provvedere ad un invio di impulsi da 5 a 15 Volts DC
o chiusure di contatto isolato di almeno 25 ms di durata); oppure se non disponibile l’uscita ad impulsi, è possibile avere l’interfaccia con un segnale 420 mA, che è proporzionabile alla portata
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 32 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
-
-
che la temperatura interna sia entro l’intervallo di tolleranza stabilito dalla casa costruttrice o
valutato in fase di attribuzione dell’idoneità;
la taratura del sistema di aspirazione (precisione volume aspirato): effettuare il prelievo della
prima aliquota, verificando che il volume raccolto sia entro intervalli accettabili di tolleranza,
rispetto al volume atteso;
la buona pulizia del bicchiere di dosaggio o dei tubi collegati alla pompa di aspirazione a
peristalsi, nonché dei contenitori utilizzati (sistema primario) per la raccolta delle aliquote
prelevate.
I seguenti parametri e criteri sono da prendere a riferimento per la programmazione del SAP:
- tempo di campionamento di 24 ore;
- nel caso di disponibilità di più bottiglie, ognuna dovrà essere rappresentativa di un definito
periodo, in modo tale che, al termine del tempo di campionamento (24 ore), si proceda alla
miscelazione del medio composito, distribuito nei vari contenitori (es. nei SAP a 24 bottiglie
ognuna deve essere rappresentativa di un’ora di campionamento);
- riguardo le modalità di composizione del campione:
o (preferibilmente laddove l‘apparecchiatura lo consenta) ad intervalli di tempo fissi, il prelievo
avviene a volumi variabili in modo ponderale alla portata istantanea transitante al momento
dell’aspirazione del campione di refluo (il SAP deve essere configurato in modo tale da
calibrare al massimo valore di sala di lettura dello strumento di portata il 20 mA ed al valore 4
mA lo “zero”, oppure il segnale impulsivo);
o a tempo variabile ed a volume fisso, avviene il prelievo in funzione della portata di refluo
transitante, preventivamente impostata nel SAP (ad esempio ogni 100 m3). Il valore preso a
riferimento tiene conto dell’andamento della portata e specificatamente del valore di portata
media, diluita in tempo di pioggia e di punta, specifici per quell’impianto.
o a tempo fisso e volume fisso, ma solo laddove non vi sia la possibilità di ponderare alla
portata (IO.SL.003 Sede centrale per impianti < 10.000AE). In tale caso, il prelievo sarà
rappresentativo solo se è garantito un numero (minimo) significativo di aliquote prelevate. In
assenza di una curva di portata rappresentativa tale numero può essere predefinito secondo
la potenzialità di impianto.
Tab. 4 modalità di campionamento secondo i parametri tabelle 1-2-3i all. 5 p.3° d.lgs. 152/06 e s.m.i.
Parametri
Tabella 1 e/o 2
Tabella 3
Modalità
medio ponderato sulle 24 h utilizzando un SAP (deroga solo per casi particolari § 7.2.5.2)
per la maggior parte dei parametri medio ponderato sulle 24 h utilizzando un SAP (deroga solo
per casi particolari § 7.2.5.2 )
campione istantaneo per quei parametri rapidamente deperibili (es. pH, Escherichia Coli, saggio
di tossicità acuta, azoto nitroso, solfuri, cloro attivo libero, aldeidi, solventi organici aromatici,
solventi clorurati, solventi organici azotati, idrocarburi totali)
campione istantaneo per i saggi di tossicità (tempi differenti qualora necessario, ma solo in caso
di approfondimento tecnico)
campione istantaneo per analisi microbiologiche (Escherichia coli)
E’ necessario prevedere la raccolta di un adeguato numero di aliquote, sia per la rappresentatività
del refluo (§7.5) che per una minore influenza dell’effetto memoria. Il numero di aliquote da
prelevare è determinato in funzione dell’intervallo che intercorre tra il campionamento di ogni
aliquota. Tale intervallo deve essere compreso fra un minimo di 6 min. e massimo un’ora.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 33 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
La tab. 5 propone un numero minimo e massimo di aliquote di refluo da prelevare giornalmente; tali
intervalli possono differire secondo le caratteristiche della rete a monte dell’impianto.
Tab. 5 modalità di campionamento – aliquote complessive
Potenzialità d’impianto in AE
N° di prelievi giornalieri
Uguale o superiore a 50000
Min: 180 - Max: 240
Da 10000 a 49999
Min: 96 - Max: 180
Da 2000 a 9999
Min: 60 - Max:96
Il programma di prelievo impostato nel SAP concordato tra il Dipartimento ARPA e l’erogatore del
servizio / gestore integrato, deve essere di riferimento e non dovrà subire modifiche, se non
preventivamente comunicate e contestualmente validate da ARPA.
Una scheda riportante i parametri di programmazione deve essere conservata dall’erogatore del
servizio /gestore integrato e deve essere disponibile nei pressi del SAP, unitamente alla
documentazione inerente la manutenzione ordinaria e straordinaria, al manuale di utilizzo fornito
dalla casa costruttrice, nei pressi del SAP (es. per la scheda di programmazione - cartello
plastificato e siglato).
Entro il giorno in cui si è verificato qualsiasi problema di funzionamento della strumentazione, che
renda indisponibile la strumentazione medesima per l’utilizzo da parte del Gestore e dell’Ente di
controllo, deve essere segnalato all’ARPA ed alla Provincia (via Fax). Tali problemi di
funzionamento devono essere risolti possibilmente entro 15 giorni dalla data in cui è avvenuto il
guasto, secondo l’entità del guasto stesso, allegando copia del rapporto interno e/o della ditta
manutentrice.
MANUTENZIONE DEL SAP
La manutenzione ordinaria del sistema di prelievo deve essere eseguita, con la frequenza prevista
nel manuale d’istruzione, ad esempio:
-
pulizia del bicchiere di dosaggio ------- > secondo l’uso
pulizia del sensore conduttimetrico ------- > almeno trimestrale
manutenzione pompa e tubo in depressione (per pompe a peristalsi) ----- > secondo l’usura.
In caso di riparazioni che richiedano tempi superiori ai 15 giorni, dovrà essere chiesto al gestore
integrato / erogatore del servizio che sia sempre disponibile un altro autocampionatore e/o un altro
misuratore di portata, istallati anche in “postazione mobile” presso l’impianto, che garantiscano a
tutto il sistema le medesime caratteristiche richieste per quello normalmente installato. Qualora il
Gestore evidenzi un’oggettiva impossibilità a dotarsi di un SAP come detto sopra, anche a noleggio,
comunicherà ad ARPA le successive tempistiche, necessarie alla riparazione del campionatore,
concordando preventivamente anche le modalità di esecuzione dei prelievi per il periodo per il quale
è stato segnalato il prolungarsi del disservizio.
SITUAZIONI PARTICOLARI DI ESERCIZIO DELL’IMPIANTO DURANTE L’ATTIVITÀ DI PRELIEVO
a)
by-pass generale attivo
L’uso del by-pass generale dell’impianto o l’interruzione di alcune fasi di trattamento (con possibile
superamento dei limiti allo scarico), per interventi di manutenzione straordinaria programmata sulle
vasche, che ne comportino lo svuotamento, o per la realizzazione di adeguamenti impiantistici, deve
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 34 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
essere preventivamente autorizzato dall’Amministrazione provinciale sulla base di specifica
domanda del titolare dello scarico, redatta sull’apposita modulistica disponibile presso gli uffici
provinciali, che deve indicare nel dettaglio gli interventi previsti, i trattamenti comunque garantiti e la
durata degli interventi di manutenzione.
Il by-pass generale dell’impianto non può essere attivato per disservizi dell’impianto riferibili a
problemi di carente manutenzione ordinaria dell’impianto o d’insufficienza impiantistica. L’uso del
by-pass generale dell’impianto, qualora entri in funzione solo per disservizi dell’impianto, deve
essere tempestivamente comunicato (e non solo dopo un’eventuale ispezione delle autorità di
controllo) alla Provincia, ed al Dipartimento ARPA, fornendo esaurienti motivazioni al riguardo e
precisando la durata presumibile del problema. In caso di problemi a cui può essere posto rimedio in
tempi brevi, l’uso del by – pass generale è ammesso se previsto in autorizzazione, e per i soli tempi
tecnici necessari alla risoluzione del problema. Una volta risolto il problema, né deve essere data,
quanto prima, comunicazione alla Provincia ed al Dipartimento ARPA.
In tali circostanze, il gestore deve garantire ogni trattamento possibile, a seconda del problema
verificatosi, sui reflui in ingresso all'impianto.
La paratoia od altro sistema che consente di attivare il By-pass generale in tempo asciutto devono,
in normali condizioni di esercizio, essere tenuti sigillati (sigillo apposto dall’ARPA), ed in queste
condizioni devono risultare durante i controlli da parte delle autorità competenti.
Nel caso in cui il by-pass generale coincida con lo scaricatore di piena in testa all’impianto, ed
esistono delle paratoie o saracinesche che consentono di utilizzare il manufatto anche come by pass in tempo asciutto, deve essere specificato quali paratoie o saracinesche esattamente vanno
tenute sigillate34;.
b)
scolmatore di piena attivo
Il flusso in uscita dall’emissario dello scolmatore di piena, posto in testa ad un impianto di
depurazione, in condizioni di tempo di pioggia, dovrebbe essere recapitato in una vasca di
accumulo. L’art. 17, comma 4 del RR 3/2006 demanda ai piani d’ambito la determinazione delle
situazioni in cui non è possibile procedere alla realizzazione delle vasche di accumulo, indicando
comunque gli interventi alternativi da realizzare ed il ricettore.
Le acque reflue derivate con portata pari a quella stabilita dal RR 3/2006 devono in ogni caso
transitare all’impianto.
Tali acque reflue devono essere sottoposte a tutti i trattamenti depurativi: la quota derivata in modo
conforme ai criteri del RR 3/2006, che non può essere complessivamente trattata, in quanto
verrebbe superata la portata di progetto in tempo di pioggia, di norma, deve essere ricondotta nel
punto assunto per la misurazione35.
Le acque reflue in eccesso rispetto alla portata prevista dal suddetto regolamento, sfiorano
dall’emissario dello scaricatore di piena nel ricettore, senza particolari trattamenti depurativi di valle
e modalità di controllo, se non prescritti dall’Autorità Competente.
c) eventi meteorici eccezionali
Riguardo all’eccezionalità di eventi meteorici, così come riportato nell’allegato 5 del D.lgs. 152/06, in
primo luogo, va stabilito il principio che la deroga del rispetto dei limiti allo scarico è applicabile solo
34 Nel caso in cui il by-pass generale coincida con lo scaricatore di piena in testa all’impianto, ed esistono delle paratoie o saracinesche che consentono
di utilizzare il manufatto anche come by - pass in tempo asciutto, deve essere specificato quali paratoie o saracinesche esattamente vanno tenute
sigillate.
35 Art. 15 Regolamento Regionale 3/2006 - portata transitante presso l’impianto
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 35 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
nel caso di impianti di trattamento che siano dotati in testa (o nel collettore posto appena a monte) di
uno scaricatore di piena correttamente dimensionato secondo36.
Lo scaricatore non deve essere però sovradimensionato, in quanto deve derivare la sola portata
diluita prevista dall’art. 15 del RR 3/2006, per impedire eccessivi afflussi in tempo di pioggia. Inoltre,
in assenza di scaricatore potrebbe essere sufficiente un evento meteorico di modesta entità per
pervenire alle medesime condizioni previste dalla norma per piogge abbandonati.
Altra condizione è l'assenza di acque parassite affluenti in testa all'impianto.
Premesso quanto sopra, la definizione di evento meteorico abbondante, in questo ambito, deve
essere basata sulla durata dell'evento, che non può essere predefinito assumendo periodi di tempo
presi a riferimento, oltre i quali si possono avere disfunzioni di processo
Infatti, in caso di evento meteorico complessivo di altezza rilevante, correlata sia ad intensità elevate
sia ad intensità più contenute, se è presente lo scaricatore di piena correttamente dimensionato, la
portata in ingresso all'impianto non può superare comunque il valore determinato dallo scaricatore di
piena.
L'evento meteorico, invece, diventa problematico per un impianto quando comporta il permanere di
portate per periodi di tempo lunghi, in quanto alcune fasi di depurazione sono in grado di tollerare
portate elevate solo per un periodo di tempo massimo:
- il flusso solido di punta (che sarà superiore a quello limite) in sedimentazione secondaria
determina l'accumulo di solidi nella parte superficiale del sedimentatore, e solo una sufficiente
profondità della vasca evita (ma solo fino ad una certa durata del fenomeno) che l’accumulo
comporti la fuga di fango;
- in ossidazione, il minor tempo di residenza idraulica in tali circostanze comporta che la biomassa
(a parità di concentrazione) abbia meno tempo a disposizione per la rimozione del substrato a
partire da una certa concentrazione iniziale, con conseguente innalzamento della concentrazioni
in uscita. Tale fenomeno pregiudica la possibilità di raggiungere i limiti sulle 24 ore se si protrae
per un tempo eccessivamente prolungato all’interno della giornata.
Qualora a seguito di piogge abbondanti per periodi prolungati il Gestore non riesca a mantenere tali
valori entro intervalli correlati ad una buona efficienza impiantistica, può essere espresso un giudizio
tecnico a proposito, che supporti la valutazione di conformità del relativo campione.
L’influenza delle acque parassite, come detto sopra, alla fine dell’evento meteorico può essere
rilevante in quanto esse comportano il permanere di portate elevate affluenti in testa all'impianto per
periodi lunghi.
In conclusione durante le "piogge abbondanti", non è necessariamente precluso il campionamento
secondo il calendario prefissato, fermo restando che non sono presi in considerazione eventuali esiti
analitici superiori ai valori limite di emissione qualora gli stessi siano connessi alle predette
situazioni. Resta inteso che detti eventi, di norma a carattere eccezionale, devono avere riscontro
con andamenti anomali della portata idraulica giornaliera influente all’impianto rispetto alle
condizioni di tempo asciutto.
Una durata massima della Q di punta da non scolmare ex art. 15 del RR 3/2006, oltre la quale si è
nelle condizioni di piogge abbondanti, può essere associabile ai dati di esercizio.
36
articolo 15 del Regolamento 3/2006
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 36 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Al fine di rendere oggettiva la verifica da parte di ARPA possono essere chiesti al Gestore i valori di
alcuni parametri di processo, quali la quantità di biomassa presente nel reattore e di SVI, che
devono essere garantite in normali condizioni di esercizio per ottenere le rese di abbattimento.
Al fine di non ridurre il numero annuo di campioni, in sede locale sono definite le condizioni che
determinano la necessità di recuperare il numero di campioni i cui esiti, per i motivi suddetti, non
sono presi in considerazione. Le evenienze di cui sopra non dovranno comunque portare ad una
riduzione del numero di campioni per anno previsti.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 37 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
ALLEGATO 2 - Indagine approfondita per il saggio di tossicità
La tossicità di un effluente nei confronti dell’ambiente acquatico determinata da prove biologiche è
generalmente rappresentativa dell’effluente nel suo insieme e non degli effetti dei suoi costituenti
specifici. Le complesse risposte biologiche che un effluente di un impianto di depurazione può
provocare dipendono dalle interazioni chimiche che la miscela di sostanze presenti nello scarico
produce a contatto con le acque del recettore.
Le suddette risposte non sono prevedibili dalla sola conoscenza delle caratteristiche chimiche dello
scarico e/o delle singole sostanze, mentre possono essere evidenziate mediante le prove di
tossicità. In base alla normativa vigente, il saggio di tossicità sulle acque reflue che recapitano in
acque superficiali è obbligatorio37.
Qualora vi sia evidenza di positività al saggio di tossicità, confermata da eventuali ulteriori
campionamenti (ad esempio, campionamento istantaneo dei reflui transitanti anche a monte del
trattamento di disinfezione), il Dipartimento ARPA evidenzia all’autorità competente che38 “Il risultato
positivo della prova di tossicità non determina l’applicazione diretta delle sanzioni di cui al titolo V,
determina altresì l’obbligo di approfondimento delle indagini analitiche, la ricerca delle cause di
tossicità e la loro rimozione”.
Le procedure per la valutazione di riduzione della tossicità possono essere estremamente
complesse e fortemente specifiche. L’autorità competente, secondo quanto richiesto da ARPA,
determina pertanto gli eventuali provvedimenti amministrativi ritenuti opportuni e che possono
disporre:
- prescrizioni maggiormente mirate alla rimozione della causa, qualora nota o comunque
ipotizzabile con sufficiente certezza;
- un’indagine di approfondimento che vede la partecipazione di ARPA, qualora non sia nota la
causa.
L’indagine deve svilupparsi nelle seguenti fasi.
a. Fase di raccolta dati – Deve essere verificata la sussistenza di tossicità dell’effluente a conferma
dell’ipotesi derivante dall’accertamento iniziale, mediante la conduzione di ulteriori saggi di
tossicità ed, eventualmente, di altri organismi test. Bisogna, infatti, riconoscere sia l’intrinseca
variabilità statistica dei saggi adottati, sia la variabilità della tossicità del medesimo effluente
sulla stessa specie: le specie di controllo devono essere rappresentative dell’ecosistema da
proteggere e la persistenza di tossicità deve essere desunta da una base di dati statisticamente
significativa, evitando di trarre conclusioni da un numero limitato di osservazioni.
Il Dipartimento ARPA, si riserva di valutare l’esecuzione di uno o più dei seguenti saggi con gli
organismi previsti dal D.lgs. n. 152/06:
- saggio di tossicità acuta (24 ore) con Daphnia magna;
- saggio di tossicità acuta (24 ore) con Ceriodaphnia dubia;
- saggio di inibizione della crescita algale con Selenastrum capricornutum (specie denominata
anche Pseudokirchneriella subcapitata);
- saggio con batteri bioluminescenti (Vibrio fischeri).
In caso di esecuzione di più saggi di tossicità, ai fini dell’espressione del giudizio di conformità,
deve essere considerato il risultato peggiore39.
37
Con riferimento alla nota 5 alla tab. 3 dell’allegato 5 – parte terza del D.lgs. n. 152/06.
Con riferimento alla nota 5 alla tab. 3 dell’allegato 5 - parte terza del D.lgs. n. 152/06.
39
Con riferimento alla nota 5 alla tab. 3 dell’allegato 5 - parte terza del D.lgs. n. 152/06.
38
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 38 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
In funzione dell’esito dei saggi di tossicità eseguiti, il Dipartimento ARPA potrà chiedere al
gestore del servizio idrico integrato / erogatore del servizio l’adozione di procedure di
valutazione di riduzione / identificazione della tossicità. In tal senso, possono essere prese a
riferimento le procedure TRE/TIE pubblicate da US-EPA40.
In particolare potranno essere richieste una o più delle seguenti misure:
o
o
o
o
esecuzione di ulteriori saggi di tossicità sull’effluente, per almeno 15 giorni consecutivi,
per i reflui transitanti a monte del trattamento di disinfezione; i saggi di tossicità sono
scelti in funzione degli organismi rappresentativi delle ipotizzate principali catene trofiche
esistenti nel punto di immissione dello scarico (ecosistema), e che possono evidenziare
risposte-effetto allo scarico stesso nel suo complesso;
test respirometrici sulla biomassa, valutando l’eventuale presenza di sostanze con
azione inibente il processo biologico (rif. Allegato 3);
test in batch come l’O.U.R. (Oxygen Uptake Rate) e l’A.U.R. (Ammonia Uptake Rate) per
i reflui in ingresso all’impianto.
test di fitotossicità sui fanghi biologici, quali ad esempio quelli destinati all’agricoltura, per
la verifica dell’eventuale presenza di tossicità permanente.
La durata della fase di raccolta dati è da valutare di caso in caso e comunque non potrà essere
superiore a 6 mesi.
b. Fase di ottimizzazione dell’impianto di trattamento esistente – Qualora a conclusione della Fase
a) sia confermata la costante positività del saggio di tossicità, il Dipartimento ARPA propone alla
Provincia che il rendimento dell’impianto di trattamento sia migliorato, anche mediante modifiche
di tipo operativo, senza aggiunta di nuove unità di processo.
Tra gli interventi proponibili che possono portare ad una riduzione / rimozione delle cause di
ecotossicità dell’effluente si elencano, a titolo indicativo e non esaustivo, i seguenti interventi che
non sono da intendere complementari tra loro:
o
o
o
o
o
o
variazione delle condizioni operative dell’impianto per massimizzare l’attività della
biomassa;
maggiore rimozione di metalli e solidi sospesi totali;
minimizzazione dell’aggiunta di additivi a potenziale effetti tossici, ad esempio, i polimeri;
sostituzione del tipo e/o quantità di additivi utilizzati;
aumento dell’età del fango;
dosaggi di carbone attivo in polvere.
Nel caso in cui sia accertato che la tossicità dipenda da una anomala caratteristica del refluo in
ingresso al’impianto, al gestore del servizio idrico integrato / erogatore del servizio devono essere
prescritte le opportune verifiche ed eventualmente adeguamenti alle utenze industriali quali
trattamenti specifici o limiti più restrittivi, in ordine al grado di tossicità del liquame in arrivo
all’impianto.
40
USEPA, 1999. Toxicity Reduction Evaluation Guidance for Municipal Wastewater Treatment Plants. EPA/833B-99/002.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 39 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
c. Studio e interventi – Qualora la causa che ha determinato l’esito positivo del saggio di tossicità
non sia tecnicamente rimovibile a fronte del beneficio ambientale, oppure non è stato possibile
risalire alla causa, il Dipartimento ARPA propone alla Provincia uno studio così strutturato:
-
-
-
-
-
-
(eventuale) caratterizzazione tossicologica – misura dell’effetto tossico riportata
eventualmente anche come valore di Concentrazione Efficace dello scarico (EC50, ovvero la
concentrazione iniziale di una sostanza o il volume di campione che produce un effetto sul
50% degli organismi esposti);
determinazione del criterio di qualità – determinazione della concentrazione dello scarico
nelle acque del recettore che non deve essere superata per evitare il pericolo potenziale di
effetti tossici sugli organismi del corpo idrico;
individuazione della zona di mescolamento delle acque reflue nelle acque del recettore41– la
zona di mescolamento (mixing-zone) rappresenta un’area limitata del corpo idrico prossima
allo scarico dove non saranno rispettati i criteri di qualità stabiliti per il resto del recettore;
individuazione della concentrazione inquinanti dello scarico nel corpo idrico recettore – negli
ambienti fluviali la concentrazione finale dello scarico nel corpo idrico è calcolata mediante il
rapporto espresso in termini percentuali tra la portata dello scarico e la portata minima del
fiume;
confronto tra la concentrazione dello scarico nel recettore ed il criterio di qualità – la
concentrazione dello scarico nelle acque del recettore che deve essere presa in
considerazione ai fini della valutazione del pericolo potenziale è quella presente
immediatamente all’esterno della zona di mescolamento. Tale concentrazione non dovrà
superare il valore stabilito come criterio di qualità. Se tende ad essere superiore al criterio di
qualità, dovranno essere applicati appropriati sistemi, oppure dovrà essere ridotta la portata
dello scarico;
individuazione di limiti alla tossicità dello scarico – stabilita la portata massima dello scarico e
individuata la zona di mescolamento, il valore di tossicità dello scarico che costituisce la
base per il calcolo della concentrazione massima ammissibile al limite esterno della zona di
mescolamento (criterio di qualità) rappresenta il valore limite della tossicità.
Qualora il gestore del servizio idrico integrato / erogatore del servizio non abbia già provveduto
autonomamente ad effettuare quanto contenuto nella fasi a) e/o b) e/o c), il Dipartimento ARPA,
propone alla Provincia di disporre un atto di diffida nei confronti del titolare dello scarico ai sensi
dell’articolo n. 130 del D.lgs. 152/06.
41
USEPA, 1991. Technical Support Document for Water Quality-based Toxics Control. EPA/505/2-90-O01.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 40 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
ALLEGATO 3 - Disfunzioni e verifiche efficienza del processo depurativo
Disfunzioni di Processo
Una volta che nell’impianto di trattamento si è instaurata una situazione patologica a seguito di
disfunzioni del processo biologico, è necessario che il soggetto Erogatore Servizio / gestore
integrato identifichi correttamente la causa che l’ha generata, per poter poi mettere in atto interventi
per il ripristino della piena efficienza del processo biologico di depurazione. L’effettuazione regolare
delle analisi biologiche consente di avere indicazioni circa le condizioni dell’impianto, anche in
giorni precedenti al prelievo dell’effluente finale e di poter quindi prevedere l’evoluzioni successive.
Nel corso della fase di avviamento di un impianto, inoltre, si possono avere manifeste patologie che
devono essere monitorate, al fine di limitare i tempi per la messa in esercizio. Si può osservare, al
microscopio, una tipica successione nel tempo dei vari gruppi tassonomici della microfauna, in
funzione delle variazioni chimico fisiche che precedono l’entrata a regime dell’impianto. In generale,
la successione prevede la presenza iniziale di flagellati e di ciliati natanti, successivamente sostituiti
da ciliati sessili e, infine, da ciliati mobili di fondo.
La presenza o la scomparsa di specie particolari, così come l’intera composizione della microfauna,
può essere considerata buon indicatore dell’efficienza biologica di depurazione del fango attivo:
specie che di norma sono presenti nella fase di avviamento dell’impianto possono essere sintomo di
possibili disfunzioni del processo biologico, causate, ad esempio, da perdite di fango, carenza di
ossigenazione, variazioni importanti del carico in ingresso, variazioni nel tempo di ritenzione.
L’efficienza della sedimentazione finale è influenzata in modo determinante dalla natura del fiocco
del fango attivo presente nella vasca di ossidazione. L’analisi regolare dei batteri filamentosi e delle
caratteristiche del fiocco permette di evidenziare in anticipo l’insorgenza di eventuali disfunzioni e di
intervenire di volta in volta in modo mirato, contrastando lo sviluppo dei microrganismi responsabili.
L’obiettivo principale nella conduzione degli impianti di depurazione è mantenere il più elevato
possibile il rendimento depurativo dell’impianto a fanghi attivi, quindi studiare i parametri di esercizio
del reattore biologico e della sedimentazione secondaria : si analizza l’F/M, fattore di carico organico
cioè il rapporto tra substrato organico e fango attivo, il fattore di carico volumetrico CFV, il tenore di
ossigeno disciolto OD.
Si può affermare che l’indagine delle caratteristiche dell’impianto come è tradizionalmente operato,
cioè l’analisi ad esempio del BOD5, COD, contribuisce in maniera limitata al controllo effettivo del
processo. Oltre a questo tipo di controllo, classico, è necessario determinare altri parametri, più tipici
del processo biologico.
Per "parametri di regolazione" si intendono quei parametri attraverso i quali si regolano le fasi del
processo, e cioè le portate di ricircolo, spurgo e trasferimento di ossigeno. La variazione di questi
parametri può essere immediatamente trasferita in operazione di regolazione di flussi o di macchine.
Invece i " parametri di autocontrollo" permettono di riconoscere l'efficienza del processo; sono di
tipo chimico-fisico-biologici; attraverso dei valori normali di riferimento si potrà poi regolare il
processo in esame mediante delle variazioni dei parametri di regolazione. Alcuni esempi sono bassi
valori di inquinamento in uscita, assenza di schiuma ; è possibile una regolazione automatica o
manuale di questi parametri, inoltre sono correlati agli obiettivi di efficienza del processo.
Infine i "parametri di controllo" sono parametri chimico-fisico-biologici rilevati in vari punti
dell'impianto che spiegano il processo; devono essere osservate eventuali presenze di sostanze
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 41 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
tossiche in ingresso, valori di parametri classici quali ad esempio il COD, pH, OD, MLSS, MLVSS,
SVI. Sono rilevati in diversi punti chiave del processo e non sono direttamente correlati con gli
obiettivi del processo, ma permettono spesso di spiegare un malfunzionamento e di definire
l’evoluzione dei parametri di autocontrollo.
E' opportuno notare come, oltre a valutare i parametri tipici di controllo elencati, si devono osservare
anche gli aspetti microscopici della qualità del fango che consentono di riconoscere
preventivamente la presenza di eventuali speci batteriche pericolose o di problematiche particolari
dell’impianto.
Parametri di controllo
I solidi sospesi totali del Mixed Liquor (MLSS) indicano la concentrazione di fango in vasca di
ossidazione e sono espressi in Kg/m3; la componente organica del fango è intesa come solidi
sospesi volatili (MLSSV)42 ed è espressa come % MLSS.
La misura dei MLSS o dei MLVSS rappresenta il tentativo più semplice di quantificazione della
massa vivente attiva che opera sul fiocco.
.
Il rapporto MLVSS/MLSS è indice della presenza di biomassa, o di sostanza organica, rispetto ad
una frazione che può contenere molti inerti. Valori uguali a 0.7-0.8 indicano fango attivo, mentre per
fango digerito o attivo a basso carico (CF) si possono avere valori di 0.5-0.6; un fango condizionato
con calce o proveniente da un controlavaggio può assumere valori uguali a 0.3-0.4.
Il volume fango (VF) è un parametro gestionale di tipo semplificato che consente di valutare le
caratteristiche di sedimentabilità del fango e la eventuale presenza di manifestazioni patologiche.
La misura è effettuata in cilindro di plastica o in un cono imhoff ed è preferibile sia effettuata sul
campo. Il volume dei fanghi è utilizzato per costruire la curva di sedimentazione ed è essenziale per
la determinazione degli indici di sedimentabilità.
L’indice del volume del fango (SVI) 43 esprime un giudizio sulla capacità del fango di sedimentare in
modo adeguato; il suo calcolo è effettuato con maggiore frequenza qualora, in base all’osservazione
al microscopio, si rilevi un aumento della concentrazione dei batteri filamentosi collegabile ad
evidenti disfunzioni nelle vasche di ossidazione e di sedimentazione44.
Ms 30’
SVI =------------MLSS
L’indice del volume del fango diluito (DSVI) esprime lo stesso giudizio dello SVI, ma permette di
minimizzare le interferenze dovute ai solidi sospesi e consente di distinguere tra fanghi concentrati e
fanghi che sedimentano male45. Il valore dell’indice DSVI, che è tipico di ogni impianto, in ogni
momento non deve essere, con riferimento ad un campione di fango estratto dalla vasca
42
la frazione volatile a 550°C dei MLSS
è il volume occupato da un grammo di fango. Dal punto di vista operativo si ritiene gonfio un fango il cui SVI sia superiore a 150 ml/g, tuttavia ogni
impianto di depurazione è caratterizzato da un proprio valore di valore di SVI, che può anche arrivare a 300 ml/g e dipende dalle specifiche capacità di
quell’impianto di trattenere fango all’interno del sedimentatore finale.
44
(AGAC, 1992).
45
: è inteso come il tempo in minuti necessario perché un campione di un litro di miscela aerata, posto in un cilindro graduato o cono imhoff da 1 litro
ed a concentrazione tale che il volume del fango dopo 30 minuti risulti poco inferiore a 200 ml, riduca la velocità di sedimentazione a meno di 5
ml/min., ovvero il raggiungimento della fase di compressione. Interpolando mediante regressione i punti sperimentali volume fango/tempo, si ottiene
un’equazione che con buona approssimazione descrive la sedimentazione.
43
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 42 di 76
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
Acque reflue urbane: Attività di controllo
d’aerazione (campione per ogni singola sezione), superiore ad un valore di riferimento di norma pari
a 200 cm3/g.
Ms 30’
DSVI = ------------- * 2n
MLSS
L’indice di galleggiamento (IG) esprime la tendenza del fango a risalire sulla superficie del
sedimentatore. La miscela aerata viene sottoposta a decantazione statica in cilindro da 1 litro per
due ore; l’intervallo di tempo tra l’inizio della prova e la risalita di una quantità ben visibile di fango (>
3 mm di spessore) è indice della tendenza a galleggiamento del fango.
Tg (min)
IG =-----------------120 min
La tab. 6 indica la classificazione dell’indice secondo le caratteristiche del fango.
Tab. 6 indice di galleggiamento
Tempo di galleggiamento
IG
Tendenza al galleggiamento
< 15’
< 0,125
Elevatissima
< 20’
< 0,25
Elevata
< 60’
< 0,5
Media
< 120’
< 0,5-1
Bassa
>120’
>1
Nulla
L’indice di bioflocculazione (IB) esprime la capacità del fango di produrre un effluente finale limpido
ed esprime quindi la sua capacità di catturare i solidi sospesi. L’IB è determinato dal rapporto tra la
concentrazione di solidi sospesi misurata nel liquido surnatante del cilindro dopo 120 minuti di
sedimentazione statica e la concentrazione di solidi sospesi in ossidazione.
SSl (mg/L)
IB =-----------------MLSS (g/l)
La tab. 7 indica la classificazione dell’indice secondo le caratteristiche del fango.
46
Tab. 7 indice di bioflocculazione
46
Qualità bioflocculazione
Indice
Ottima
2,5-7
Media
7-15
Pessima
>15
R. Vismara e P. Butelli 1999
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 43 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
L’indice della schiuma (S.I.) indica la quantità di biomassa che si trasferisce alla schiuma ed è
stimabile determinando il seguente rapporto
Q.tà biomassa in schiuma
S.I. = ---------------------------------------- * 100
Q.tà biomassa totale
L’ossigeno disciolto (OD) è un parametro chiave per il buon funzionamento dell’impianto biologico.
Ovviamente la presenza di ossigeno è fondamentale per il buon svolgimento di qualsiasi processo
aerobico. Il monitoraggio frequente del valore di OD in vasca consente all’operatore di rilevare
differenze sostanziali nella richiesta biologica di ossigeno; valori più bassi potrebbero indicare un
aumento del carico in ingresso, mentre valori più elevati fanno pensare all’arrivo di un composto
tossico o ad una forte diminuzione del carico. E’ da precisare che la misura dell’OD è misurata
rispetto al mezzo liquido, mentre sicuramente è diversa la situazione all’interno del fiocco di fango.
Il potenziale di ossido-riduzione (ORP) benché non possa essere considerato un parametro di
controllo vero e proprio, fornisce una tendenza sullo stato di ossido-riduzione del sistema;
relativamente alla rimozione delle sostanze azotate consente di avere utili informazioni sul rapporto
delle specie azotate, azoto nitrico e ammoniacale.
Misure respirometriche
Le misure respirometriche effettuate sui fanghi attivi e sulle acque reflue si basano sulle variazioni
della concentrazione di ossigeno disciolto nel reattore, detto respirometro, e sul calcolo della velocità
con cui tale consumo avviene. L’applicazione della respirometria agli impianti di depurazione, in
particolare dell’OUR test, secondo le finalità del presente documento, consente:
-
la caratterizzazione dei reflui in ingresso all’impianto dal punto di vista della loro biodegradabilità
(cfr. ALLEGATO 2);
il fabbisogno di ossigeno per il fango attivo proveniente dalla vasca di ossidazione;
l’eventuale effetto inibitorio da parte di reflui speciali conferiti.
Nell’OUR47 test l’ossigeno che un fango biologico consuma è la somma di quello necessario per
tutte le funzioni dovute all’accrescimento cellulare, più quello dovuto alla respirazione endogena
(autodistruzione della biomassa in condizioni di carenza di substrato ossidabile); dipende dalla
frazione di biomassa attiva presente nel fango.
L’OUR se rapportato al quantitativo di MLSSV (viene definito OURS) fornisce una stima dell’attività
della biomassa attiva totale, costituita sia dai microrganismi responsabili dei processi ossidativi della
componente organica (eterotrofi) sia dei batteri nitrificanti i composti ammoniacali autotrofi o
nitrificanti.
O1 –O2
OUR = -----------T2 – T 1
47
L’OUR è una misura respirometrica effettuata monitorando, in un determinato arco temporale, il decremento di ossigeno a seguito
del consumo da parte della biomassa contenuta in un campione di fango attivo (o miscela fango-liquame), prelevato fresco e portato a
saturazione di ossigeno con un aeratore. La misura termina quando la concentrazione di ossigeno è all’incirca 2 mg/l, concentrazione al
di sotto della quale la disponibilità dell’ossigeno inizia a diventare un fattore limitante la cinetica respiratoria.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 44 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
OUR
OURs = --------MLSSV
in mg O2/L *h
in g/l
In relazione alle velocità di consumo è possibile estrapolare le condizioni di carico organico a cui il
fango attivo è sottoposto e quindi informazioni riguardanti l’efficienza depurativa.
48
Tab. 8 condizioni di carico
Condizioni di carico organico
basso carico
medio carico
alto carico
inibizione da tossici
OURs (mg O2/ g SSV *h)
< 10
>10 < 20
> 20
<5
Se la determinazione dell’OURs viene eseguita sul campione addizionato di alliltiourea (ATU 12
mg/l), inibitore specifico dei batteri nitrificanti, il consumo di ossigeno ottenuto è relativo ai soli
microrganismi eterotrofi. La frazione nitrificante OUR nitrificante (o AOUR) viene determinata per
differenza fra il valore di OUR complessivo ed il valore dell’OUR eterotrofo.
Dalle misure respirometritiche di OUR e OURs è possibile valutare la capacità di una biomassa di
sopportare un carico nuovo (in termini di inquinanti) o potenzialmente tossico49:
-
effetto inibente, se all’aumentare del COD si nota una diminuzione del valore dell’OUR
buona biodegradabilità se all’aumentare del COD si nota un aumento del valore dell’OUR.
L’inibizione da tossici può essere legata a diverse cause:
- presenza di sostanze organiche con effetto tossico se presenti in elevate concentrazioni, ma
biodegradabili in concentrazioni modeste (es. fenoli e formaldeide)
- presenza di sostanze che presentano una soglia di tossicità in funzione delle specifiche
condizioni operative (ad es. in relazione al pH o temperatura del sistema)
- presenza di Sali inorganici e ammoniaca che, se riscontrati in elevate concentrazioni, inducono
effetti gradualmente inibitori (inibizione e conseguente diminuzione delle cinetiche)
L’OUR può essere proposto come test di tossicità50 dell’effluente (cfr. ALLEGATO 2), che consiste
nell’esporre il fango a concentrazioni crescenti della sostanza campione, realizzando una curva
OURs /dose campione, misurando contestualmente misure di OURs endogeno e di OURs con un
substrato di controllo dotato di buona biodegradabilità (es. acetato di sodio). L’analisi dell’OUR, può
essere eseguita anche ai fini della valutazione della tossicità di un refluo in ingresso all’impianto di
depurazione51.
La caratterizzazione delle diverse frazioni di cui si compone il carico organico del refluo per via OUR
respirometrica, infine, permette di acquisire informazioni utili per la gestione dei processi di
rimozione di RBCOD.
48
Depurazione Biologica dei Fanghi Attivi – Madoni (2005)
Alcune sostanze presenti nei liquami soprattutto di origine industriale impediscono una completa attività di biologica nei fanghi attivi, evidenziata da
una parziale o totale inibizione del consumo di ossigeno. In alcuni casi la biomassa può gradualmente acclimatarsi alla concentrazione di sostanza
tossica caratterizzante il carico in ingresso, grazie all’attività dei microrganismi stessi (basse concentrazioni di tossici) oppure in ragione di una crescita
selettiva di batteri specializzati nel metabolizzare tali composti tossici.
50
ISO 8192 del 1986 con due metodi A e B
51
Alcune sostanze possono avere un effetto tossico sui microrganismi non immediatamente rilevabile e manifestare tal effetto solo su lungo periodo.
49
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 45 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Gli altri test respirometrici quali l’AUR e l’attività nitrificante, NUR, consentono di determinare
l’attività biologica di particolari microrganismi deputati a processi specifici quali la nitrificazione,
denitrificazione, uptake fosforo.
In particolare assumono una rilevanza il test AUR. Le prove respirometriche di AUR (eseguite
manualmente o mediante appositi biosensori) consentono di quantificare l’attività nitrificante
esplicata dalla biomassa. Inoltre, poiché i batteri nitrificanti costituiscono la frazione più sensibile
della biomassa a eventuali fenomeni di intossicazione, l’effettuazione di prove di AUR consente di
evidenziare la riduzione o la perdita dell’attività metabolica della popolazione batterica.
Osservazioni al microscopio
Per fronteggiare i problemi connessi alla fase di sedimentazione e ai fenomeni di schiume
biologiche è opportuno effettuare un esame microscopico del fango per rilevare la struttura del
fiocco ed evidenziare i microrganismi responsabili e attuare quindi gli interventi correttivi atti a
rallentarne lo sviluppo.
L'esame delle caratteristiche microscopiche del fango attivo di un impianto, è particolarmente utile,
poiché la predominanza di certi tipi di microrganismi su altri, non solo è caratteristica del tipo
d'impianto e del carico con cui lavora, ma può costituire un indice del buon o cattivo funzionamento.
Negli impianti a fanghi attivi elemento fondamentale atto a determinare i tipi prevalenti di
microrganismi è il fattore di carico (CF) al variare del rapporto nutrimento/microrganismi si
stabiliscono condizioni ben diverse:
-
basso CF ----- > prevalenza di forme più resistenti in scarsezza di cibo;
elevato CF ----- > prevalenza di forme che, in abbondanza di cibo, sono dotati delle
massime capacità di assimilazione del cibo e di riproduzione; in caso di
carenza saranno favoriti generi quali flagellati, amebe, ciliati natanti.
L'esame al microscopio delle caratteristiche generali dei fiocchi microbici deve essere effettuata in
linea generale settimanalmente52, può dire molto, specialmente una situazione anomala:
-
-
un fiocco di fango, denso, di dimensioni da piccole a medie, senza batteri dispersi, è indice di
un impianto funzionante bene;
fiocchi di fango denso, di dimensioni da piccole a medie, insieme a una grande quantità di
batteri dispersi, sono indice di una improvvisa punta di carico organico, o di condizioni
tossiche;
se sono presenti in grande quantità microrganismi filamentosi, ciò significa che o la miscela
aerata è in condizioni di acidità eccessiva (dovuta ad es. a scarichi industriali), o è soggetta
ad una aerazione insufficiente.
INDICE BIOTICO DEL FANGO (SBI) La struttura in specie della microfauna è un valido strumento
diagnostico, con cui solitamente si valuta l’efficienza di un impianto con processo biologico di
depurazione delle acque reflue urbane, in maniera integrata ai parametri di controllo e di
regolazione.
L’indice SBI è basato sulla differente sensibilità mostrata da alcuni gruppi della microfauna ai
principali parametri fisici, chimici e gestionali, sull’abbondanza e diversità in specie della microfauna:
questo consente di definire la qualità biologica del fango mediane valori numerici convenzionali.
52
La frequenza varia secondo la potenzialità dell’impianto
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 46 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Tab. 9 conversione dei valori di SBI in classi di qualità
Valori SBI
8-10
Classe
I
6-7
II
4-5
III
0-3
IV
Giudizio
Fango ben colonizzato e stabile, ottima attività biologica, alta efficienza
depurativa
Fango ben colonizzato e stabile, attività biologica sub-ottimale, discreta
efficienza depurativa
Insufficiente depurazione biologica dell’impianto; mediocre efficienza
depurativa
Cattiva depurazione biologica dell’impianto; bassa efficienza depurativa
Oltre che evidenziare le condizioni di carico l’indice SBI permette di conoscere le condizioni della
biomassa e quindi, una sua esamina può anche dare indicazioni utili sull’attendibilità dei dati forniti
dal Gestore; nel particolare la valutazione dei generi che compongono la struttura dei ciliati presenti
nella miscela aerata di un impianto a fanghi attivi da, ad esempio, le seguenti indicazioni:
-
-
-
53
la presenza predominante di Rotiferi53 e di Protozoi ciliati liberi e peduncolati, è sicuro indice di
buon funzionamento di un impianto a basso carico;
Ciliati sessili sono normalmente codominanti nei fanghi attivi. Tuttavia in condizioni transitorie
dell’impianto (che riducono l’efficienza depurativa), questi ciliati possono incrementare
repentinamente la loro densità numerica e costituire oltre l’80 % dell’intera microfauna. Tali
condizioni possono essere: rapido aumento del carico di fango (perdite od estrazioni); carico
organico immesso in modo variabile o discontinuo, punte di carico. Una bassa concentrazione
di fango, dovuta a perdite importanti od a estrazioni recenti, è segnalata dal rapido sviluppo di
Peritrichi in colonie numerose (Carchesium, Zoothamnium). Una forte concentrazione di fanghi
è invece accompagnata dalla dominanza di Peritrichi isolati od in colonie, comunque, di pochi
individui (Vorticella convallaria). La migliore qualità dell’effluente è ottenuta per un rapporto
ciliati mobili di fondo/ ciliati sessili, superiore a 0,50. In impianti a fanghi attivi, operanti la
nitrificazione, è possibile osservare la presenza di esemplari sessili dotati di lorica capace di
ospitare uno o due individui (Vaginicole). Negli impianti a fanghi attivi, questi individui sessili,
quando si trovano in condizioni ambientali precarie, possono passare a forme liberamente
natanti (Telotrochi), che si sviluppano prevalentemente, quando il carico è piuttosto basso ed il
tempo di ritenzione dei fanghi è troppo prolungato.
I ciliati sessili suttori (Acineti), osservabili frequentemente negli impianti caratterizzati da un
lungo tempo di permanenza del fango e da un carico debole, poiché predatori di altri ciliati, non
contribuiscono, in modo diretto, mediante la predazione sui batteri dispersi o sui flagellati, al
miglioramento dell’efficienza di depurazione.
l'assenza di Protozoi e Rotiferi, e la presenza di corpi morti, significa che o la capacità di
ossigenazione è insufficiente, oppure sono presenti scarichi industriali tossici, che impediscano
la vita e lo sviluppo dei microrganismi superiori.
Ciliati piccoli natanti la presenza di questi organismi si accompagna sempre a quella dei
flagellati con i quali dominano la comunità del fango. In tal caso essi sono associati ad una delle
seguenti situazioni in cui la vasca di aerazione può trovarsi: fango giovane in via di formazione,
Tutti i protozoi e rotiferi esaminati dal test SBI sono strettamente aerobi, nel senso che non vivono se non brevissimo tempo in assenza di ossigeno
disciolto; essi, inoltre, sono estremamente sensibili a composti tossici, quali sono quelli presenti in certi scarichi industriali, e soccombono prima dei
batteri, che sono assai più resistenti. I rotiferi (indice di buon funzionamento) sono tipici di carichi organici molto bassi, cioè di impianti operanti con
bassissimi Fc, come avviene negli impianti ad aerazione prolungata; oppure di ambienti con elevate concentrazioni ricchi di ossigeno disciolto (2-3
mg/l e oltre).
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 47 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
-
-
-
-
-
tempo di ritenzione del fango e/o del refluo troppo breve e fango poco ossigenato. Sui reflui
diluiti, con basso contenuto d’ammoniaca, non è infrequente la presenza del genere
Cinetochilum.
Ciliati mobili di fondo colonizzano la vasca di aerazione, quando il fiocco di fango è ben formato.
La loro presenza è sempre associata a quella dei ciliati sessili con cui, per differenza di nicchia
ecologica, non entrano in competizione. Infatti, mentre le forme sessili si nutrono di batteri
dispersi e di piccoli flagellati filtrando la fase liquida della miscela aerata, le forme mobili si
spostano sul fiocco di fango aspirando o raschiando. Un impianto a fanghi attivi con un buon
rendimento di depurazione ospita una microfauna in cui i ciliati mobili di fondo e quelli sessili,
dominano su pochissimi ciliati natanti.
Amebe tecate colonizzano il fango di impianti funzionanti a basso caricodel fango, in particolare
essi caratterizzano normalmente il fango delle vasche d’aerazione di impianti che operano la
rimozione dell’azoto. Sono molto abbondanti o dominanti nei fanghi caratterizzati da basso
carico del fango, lunga età del fango ed alta concentrazione di ossigeno disciolto in vasca
d’aerazione (DO > 2 mgO2/L), condizioni che permettono anche una completa nitrificazione
(queste specie sono associate, infatti, a bassi valori di ammoniaca e modesti valori di SVI).
Talvolta si osserva la compresenza di piccoli metazoi (essenzialmente Nematodi e Rotiferi ma
anche, non di rado, Gastrotrichi). Al verificarsi di tali condizioni, la qualità dell’effluente è
eccellente e l’efficienza biologica dell’impianto raggiunge i massimi valori.
Amebe nude La presenza di numerosi esemplari di amebe nude, associata a quella dominante
dei flagellati, nella postcolonizzazione dei fiocchi, indica una non buona depurazione biologica
quasi sempre dovuta ad un carico troppo forte e poco biodegradabile o situazioni legate a punte
di carico organico.
Vorticella microstoma è frequentemente presente nel fango attivo durante la prima fase di
colonizzazione ed è sostituito, nella successiva fase stabile da V. convallaria. Tuttavia, in caso
di drastiche e prolungate riduzioni dell’ossigeno disciolto in vasca d’aerazione (DO < 1 mgO2/L)
si osserva l’alternanza tra le due specie, dovuta al loro differente grado di tolleranza all’anossia.
Massicce crescite di questa specie sono state osservate, in vasche d’aerazione, anche in
occasione di alti flussi di refluo in ingresso e di effluente di scarsa qualità, ovvero in occasione
di bassi valori di MLSS ed alti valori del carico del fango e di SVI. La sua presenza, è frequente
nelle fasi di avviamento e riavviamento dell’impianto.
Opercularia è un evento abbastanza normale osservare modeste quantità di questi ciliati in
impianti di acque reflue urbane che trattano anche scarichi industriali, tuttavia Opercularia
mostra una stretta associazione con le variabili concernenti le qualità del refluo e del fango (alte
concentrazioni di BOD5, N ammoniacale e fango sottoposto ad alto carico), ossia il numero
degli elementi di questa specie aumenta all’aumentare delle cattive condizioni del fango.
Opercularia spp., infatti, è in grado di sopravvivere meglio di altri protozoi in ambienti stressanti
(scarichi industriali contenenti sostanze tossiche). Opercularia coartata può essere il solo
componente della microfauna in impianti che trattano sali metallici. O. microdiscus, invece,
sopravvive alla carenza di ossigeno ed a svilupparsi in fanghi troppo concentrati a basso tasso
di ricircolo. Opercularia spp. è spesso associata a V. microstoma.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 48 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Tab. 9a Gruppi dominanti in funzione delle condizioni della biomassa
Diagnosi
BASSO CARICO
CARICO NORMALE
ALTO CARICO
CARICO VARIABILE
O DISCONTINUO
PUNTE DI CARICO
DEFICIT DI
OSSIGENO
SCARICHI TOSSICI
Gruppi dominanti
Amebe Tecate (Sarcodini): Arcella, Difflugia, Euglypha.
Suttori (Acineti);
Grandi Flagellati (Euglenacee): Euglena;
Telotrochi; Nematodi; Rotiferi; Gastrostrichi.
Mobili di fondo (Ipotrichi):Aspidisca cicada.
Sessili (Peritrichi): Epistylis plicatilis, Zoothamnium,
Carchesium, Vorticella convallaria, Vorticella
aquadulcis.
Piccole Amebe nude (Ameboidi): Chaos;
Grandi ciliati natanti (> 50 µm): Paramecium
caudatum, Colpidium campylus e Glaucoma spp.
Mobili di fondo (Ipotrichi): Acineraria uncinata.
Opercularia minima
Piccoli Flagellati (< 10 µm): Bodo.
Mobili di fondo (Ipotrichi): Euplotes.
Sessili (Peritrichi): Vorticella convallaria;
Zoothamnium; Carchesium.
Vorticella microstoma.
Opercularia minima
Sessili (Peritrichi): Vorticella microstoma,
Opercularia minima.
Piccole amebe nude (Ameboidi): Chaos
Piccoli ciliati natanti (< 50 µm): Uronema,
Cyclidium.
Piccoli Flagellati (< 10 µm): Bodo.
Sessili (Peritrichi): Opercularia microdiscus.
Vorticella microstoma.
Sessili (Peritrichi): Opercularia coartata.
MICRORGANISMI FILAMENTOSI (EFFICIENZA PROCESSO BIOLOGICO) Negli impianti a fanghi attivi deve
essere considerata la relazione esistente tra microorganismi presenti nel fango e funzionamento
corretto dell’impianto. Una delle cause dei problemi di sedimentabilità del fango attivo ad esempio è
il bulking dovuto ai batteri filamentosi: l’identificazione e la stima delle specie di microorganismi
filamentosi presenti nel fiocco permette di risalire alle cause del fenomeno e predisporre degli
interventi correttivi.
BULKING a causa di un rigonfiamento del fango, si ha una riduzione della velocità di sedimentazione
e una minor compattazione del fango nel sedimentatore secondario, in cui si verifica, quindi, un
aumento del letto di fango, una diminuzione della concentrazione di ricircolo Xr e quindi difficoltà nel
mantenere in vasca la concentrazione ottimale di fango ed aumento del volume specifico del fango,
a causa della proliferazione di batteri filamentosi in seno alla biomassa.
Se il fenomeno è contenuto l’effluente secondario si presenta estremamente limpido perché i fanghi
funzionano da filtro; oltre certi limiti può dare luogo a difficoltà nel mantenimento della
concentrazione ottimale del fango in vasca di ossidazione (effetti negativi dei processi eventuali di
nitrificazione) e si verifica la fuoriuscita di fango dal chiarificatore con conseguente peggioramento
della qualità dell’effluente e compromissione dell’efficacia di tutto il processo di depurazione.
E’ possibile diagnosticare la presenza di bulking attraverso due tipi di indagine
•
•
analisi delle caratteristiche di sedimentabilità del fango;
analisi microscopica del fiocco di fango.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 49 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Nella formazione del fiocco e, quindi nella sedimentabilità del fango attivo, sono normalmente
presenti sia i cosiddetti fiocco-formatori come Zooglea, Pseudomonas, Citromonas capaci di
produrre una matrice gelatinosa, sia i batteri filamentosi tipo Sphaerotilus Natans.
Sono proprio questi ultimi che creano un’ossatura che costituisce la struttura portante; in assenza di
questa il fiocco è piccolo, invece quando esiste un corretto rapporto fiocco-formatori/batteri
filamentosi il fiocco potrà avere dimensioni di 200-1000 micron di diametro, fungerà da filtro delle
piccole particelle sospese dell’acqua, sarà abbastanza pesante per separarsi dal surnatante.
Se i batteri filamentosi si accrescono si potranno formare dei collegamenti tra i fiocchi creando delle
maglie larghe, leggere che sedimentano con difficoltà. La taglia del fiocco dipende in larga misura
dal carico del fango, dalla qualità dell’effluente e dalla turbolenza nella vasca di aerazione.
Lo sviluppo eccessivo di batteri filamentosi causa del bulking è dovuta ad una serie di fattori tra cui il
basso rapporto F/M tra cibo e microorganismi, alla carenza di nutrienti nei liquami (cioè un non
corretto rapporto C:N:P ), al basso tenore di ossigeno disciolto all’interno del fiocco, età elevata del
fango, al pH basso e alla presenza di influente settico ricco di solfuri.
La concentrazione di ossigeno misurata nella miscela aerata spesso non equivale a quella presente
dentro il fiocco di fango, quindi l’ossigeno fornito al sistema deve essere commisurato al carico del
fango e deve garantire una sufficiente ossigenazione in ogni punto del fiocco.
E’ stata appurata la conflittualità tra fiocco-formatori e batteri filamentosi; i fiocco-formatori hanno la
capacità di immagazzinare attivamente sostanza organica (zuccheri semplici), inoltre questi
possono crescere e riprodursi velocemente quando la disponibilità di nutrimento è elevata. I
filamentosi non hanno bisogno, normalmente, di immagazzinare il substrato poiché hanno
coefficienti di mantenimento molto bassi che contribuiscono alla loro capacità di resistenza in
condizioni di cronica carenza di nutrimento.
Le fasi anaerobiche hanno in genere effetto deprimente sul bulking, perché alcuni batteri filamentosi
hanno velocità di accumulo dei polifosfati e PHB ( poli-beta-idrossibutirrato) inferiori rispetto a quelle
dei fiocco-formatori. Il PHB è una sostanza di riserva ed una forma di accumulo: è importante nella
rimozione biologica del fosforo. Anche le fasi anossiche non sono positive per i batteri filamentosi
perché non sono denitrificanti (eccetto la parvicella).
Il secondo indicatore di possibili disfunzioni da bulking è l’analisi dello SVI. L’indice operativo SVI di
cui si fa uso per stabilire se il fango è gonfio, comincia a crescere rapidamente dopo i 100 ml/g se la
lunghezza totale dei filamenti supera i 10 micron/ml.
In conclusione indicatori di fenomeni di bulking possono essere
- SVI alto
- Qualità di bioflocculazione ottima (IB)
- Tendenza al galleggiamento bassa o nulla (IG)
- Potere schiumogeno Nullo o alto
- Difficile separazione acqua fango
- Acqua limpida finché non si verifica fuga dal sedimentatore
- Fanghi di ricircolo poco concentrati
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 50 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Per risolvere fenomeni di bulking sono possibili interventi con metodi specifici tra cui aumento
ossigeno disciolto, preaerazione liquame, addizione di nutrienti, controllo pH, aumento o
diminuzione dell’estrazione di fango per ristabilire corretto rapporto F/M.
I tempi di ripristino solitamente sono molto lunghi e nel caso è possibile intervenire con un processo
di disinfezione (solitamente ipoclorito di sodio) mirato alla eliminazione dei filamentosi.
Al fine di evitare la distruzione anche dei fiocco formatori è preferibile adottare la seguente
procedura:
-
determinare quantità biomassa presente in impianto
fissare valore SVI a cui tendere
rilevare i valori giornalieri di SVI o DSVI e livello fanghi nei sedimentatori
verificare i ricircoli, se il disinfettante è dosato in tale flusso
monitorare la torbidità dell’effluente, valutando le variazioni dello SVI
effettuare osservazioni al microscopio sulla biomassa per osservare danneggiamenti
microrganismi
dosare l’agente disinfettante solitamente nel ricircolo e/o dove si ha la massima
concentrazione di biomassa
Altra tipologia di intervento per migliorare le caratteristiche di sedimentabilità è il dosaggio nella
corrente di ricircolo di coagulanti inorganici o di polimeri ad esempio:
-
per SVI > 200 ml/g
Per almeno 10 giorni
Con dosaggi riferiti al volume del comparto biologico pari a
o Con Sali di ferro 35 g Fe/ m3
o Con calce 10-15 g Ca/m3
In alternativa è possibile dosare:
-
Dose shock 60 g Fe/ m3 di liquame trattato e dose di mantenimento di 6 g Fe/m3 di liquame
trattato
Dosaggio costante con 4-10 g Fe o Al/m3 di acqua trattata
Dosaggio diretto nel comparto biologico, o in punto di massima turbolenza, anche per alcuni
mesi
Il dosaggio con coagulanti può essere a Base di Sali di calce o ferro e alluminio, che comunque
deve essere ottimizzato tramite prove di JAR TEST, e per quanto riguarda il polimero cationico è
opportuno non superare dosi di 1 mg/l.
Il dosare il polielettrolita cationico nel sedimentatore secondario è più efficaci ente di quello che
avviene nel comparto biologico, soprattutto nel periodo invernale.
Il selettore (aerobico o anaerobico può essere utilizzato per far si che il liquame e la corrente di
ricircolo entrino a stretto contatto, in modo da intervenire sui meccanismi biologici che regolano lo
sviluppo e la selezione dei batteri, favorendo i fiocco formatori, giacché si creano condizioni di alto
carico e il rapido abbattimento del RBCOD.
Quest’ultimo non risulta più disponibile per i batteri filamentosi.
I selettori aerobici devono essere progettati in modo tale da assicurare:
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 51 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
-
-
Adeguato tempo di contatto, ovvero in i fanghi devono rimanere per il tempo sufficiente a
catturare il substrato e comunque non eccessivamente tale da favorire i filamentosi. Un
criterio gestionale è quello di assicurare almeno l’abbattimento dello 80 % del RBCOD.
Indicativamente si possono assumere tempi di contatto che possono variare da 10 a 30
minuti.54
Concentrazione di ossigeno non limitante, ovvero con concentrazioni mai inferiori a 3 mg/l e
comunque con ORP > 50 mV
Adeguato carico del fango a partire da 3 a 10 Kg BOD5/kg MLSSV *d sino55
Per i selettori anaerobici, solitamente utilizzati in impianti in cui è prevista la rimozione biologica del
fosforo è opportuno adottare i seguenti criteri:
-
Adeguato bilanciamento RBCOD e orto fosfato nel liquame
Tempi di contatto adeguatamente lunghi per permettere l’assunzione di RBCOD neio batteri
poli-P
Per i selettori anossici, solitamente utilizzati come pre-comparto di denitrificazione nei sistemi
biologici di rimozione dell’azoto, è opportuno adottare i seguenti criteri:
-
Consumo specifico di COD per la riduzione di nitrati (8 g COD/N-NO3)
Velocità di denitrificazione (3 mgN-NO3/g MLSS*h)
FOAMING - Con il termine di FOAMING vengono indicati tutta una serie di fenomeni caratterizzati
dalla comparsa di schiume sulla superficie della vasca di aerazione. Attraverso l’esame
microscopico si possono distinguere i due principali tipi di roaming:
-
-
FILAMENTOSO - Si tratta di un fenomeno causato da crescite eccessive di microrganismi
filamentosi, in particolare NALO (Nocardia amarae like organism) ora chiamati GALO
(Gordona amarae like organism) e Microthrix parvicella, che si concentrano soprattutto nella
schiuma sulla superficie della vasca di aerazione, ma presenti anche nella biomassa.
NON FILAMENTOSO – è un fenomeno che dipende da più cause ed è caratterizzato dalla
presenza di pochi filamenti, sia nella schiuma sia nella biomassa.
Le schiume sono causa di riduzione nel trasferimento dell’ossigeno attraverso la superficie dei
bacini aerati meccanicamente, problemi di odori, riduzione qualità effluente a seguito aumento solidi
sospesi e BOD5.
In conclusione indicatori di fenomeni di foaming possono essere
-
54
55
SVI generalmente alto
Qualità di bioflocculazione pessima (IB)
Tendenza al galleggiamento media o pessima(IG)
Potere schiumogeno alto
Difficile separazione acqua fango
Età del fango alta
Puiol et al. 1994
ATV; G.I.S. Mousses 1993
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 52 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Gli interventi di ripristino del processo biologico sono dipendenti secondo che si abbia la presenza di
GALO o di M. Parvicella. Per i GALO sono possibili interventi quali:
-
-
-
Riduzione età del fango, procedendo ad un aumento dell’estrazione del fango di supero, con
conseguente diminuzione dei solidi sospesi nel reattore di ossidazione. La temperatura può
avere un ruolo determinante: ad alte temperature è necessario mantenere un’età del fango
minore per controllare la biomassa caratterizzata da GALO
Allontanamento schiume, evitandone il ricircolo in testa impianto od ai digestori. Può essere
positivo l’eliminare i setti paraschiuma sugli stramazzi o comunque prevedere bacini di
flottazione del fango di ricircolo
Clorazione, dosando direttamente con disinfettanti sulle schiume56
Dosaggio agenti chimici, quali cloruro ferrico o polielettroliti
Selettori aerobici, anaerobici o anossici, giacché i nocardioformi non crescono in condizioni
anossiche ed anaerobioche. I selettori anaerobici e anossici danno i migliori risultati, anche
ad alte età del fango. Non si consiglia, come alternativa, la riduzione di ossigeno disciolto
spegnendo gli aeratori per determinati periodi, giacché si può avere inibizione della
nitrificazione e aumento della torbidità dell’effluente.
Per M. Parvicella sono possibili interventi quali:
-
-
-
Gestionale e quindi preventivo, ovvero evitando di introdurre nella fase aerata fango che non
ha denitrificato in modo completo i nitrati; evitando i ritorni in testa impianto delle acque di
drenaggio della linea fanghi
Dosaggio agenti chimici, sulla corrente di ricircolo, ma data la possibilità di distruggere tutta
la popolazione microbica e protozoaria, è preferibile il dosaggio sulla superficie del reattore
di ossidazione, per Aspersione diretta sulla schiuma
Riduzione età del fango, operando ad età del fango < a 9 giorni, giacché la crescita di M.
Parvicella è lenta.
Selettori aerobici o anossici, preferendo il primo,in quanto ad alto F/M si ha una limitazione
della crescita e dello sviluppo della schiuma, seppur non si abbia l’eliminazione fisica del
microrganismo.
RISING - Si osserva la risalita nel sedimentatore secondario di masse di fango di dimensioni variabili
che, a seconda dell’entità del fenomeno, che portano alla copertura della superficie del chiarificatore
con uno strato schiumoso più o meno spesso.
Le schiume sono presenti solo sul sedimentatore secondario. Questo fenomeno è legato alla
denitrificazione batterica che si verifica nel letto di fango sedimentato; l’azoto gassoso che si libera e
che rimane legato al fango sotto forma di bollicine, provoca la risalita di nuvole di fango che vanno a
disperdersi sulla superficie del sedimentatore.Il fenomeno si manifesta se sono presenti nitrati
(generalmente in concentrazione superiore a 5 mg/l) e se è presente sufficiente carbonio organico (il
tenore di BOD5 residuo deve essere >10 mg/l); inoltre deve esserci un ambiente anossico.
In conclusione indicatori di fenomeni di rising possono essere
- SVI medio
- Qualità di media o ottima(IB)
- Tendenza al galleggiamento elevata od elevatissima(IG)
- Potere schiumogeno nullo o molto basso
- Presenza di fango sulla superficie del sedimentatore secondario (nuvole di fango9
56
G.I.S. Mousses 1993 – dose applicata 10 g Cl2/m2*d
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 53 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Per ridurre il fenomeno sono possibili i seguenti interventi:
-
Aumentare la portata di ricircolo (diminuiscono i tempi di permanenza nel sedimentatore
secondario)
Aumentare concentrazione ossigeno disciolto
PIN-POINT - presenza di fango carente di macrostruttura; si hanno cioè fiocchi compatti ma molto
piccoli, deboli e senza struttura portante (assenza quasi totale di batteri filamentosi). È un fenomeno
di sfaldamento del fiocco, che normalmente si manifesta a bassi valori del carico di fango e dà
origine ad un effluente ricco di piccoli solidi sospesi e quindi di BOD, ma in genere non torbido.
Per ridurre il fenomeno è possibile intervenire utilizzando agenti coagulanti.
WASHOUT DI SOLIDI - è un fenomeno di risalita di fango nel sedimentatore secondario associato alle
seguenti condizioni:
–
–
–
–
–
Il letto del fango nel chiarificatore secondario è basso;
Il test di sedimentabilità mostra un fango che sedimenta bene e che lascia un surnatante
limpido;
L’esame microscopico evidenzia la mancanza di patologie nella macrostruttura del fiocco (il
fiocco di fango risulta essere sufficientemente aggregato e compatto. I filamenti sono presenti
ma in quantità moderata);
L’indice di bioflocculazione è basso;
La tendenza al galleggiamento è bassa o nulla
Le cause probabili possono essere diverse: dal sovraccarico idraulico, al sovraccarico di solidi, al
malfunzionamento delle apparecchiature. In particolare il sovraccarico di solidi avviene quando il
carico superficiale di solidi alimentato nell'unità di tempo (kg MLSS/m2 h) è maggiore del flusso
solido limite; tra le conseguenze vi é il fatto che il letto di fango tende a risalire determinando una
fuga di fango con l'effluente finale, ed inoltre si può avere carenza di ossigeno e bulking.
Per ridurre il fenomeno sono possibili i seguenti interventi:
-
Verificare efficienza apparecchiature sedimentatore secondario, quali pompe, tubazioni,
misuratori di portata, sistemi di estrazione fanghi, deflettori, ecc.
Verificare eventuali sovraccarichi idraulici, determinando il carico idraulico o la velocità
ascensionale
Monitorare il profilo della temperatura nel sedimentatore, eventualmente installando deflettori
per consentire una maggiore dispersione della corrente
ASHING - fenomeno di comparsa di piccole particelle di fango simili a cenere sulla superficie del
sedimentatore secondario. Nel test di sedimentabilità il fango sedimenta bene liberando piccole
particelle nel surnatante limpido e un sottile strato di fango sulla superficie. Le cellule possono
essere cellule morte o particelle di fango normale ricche di grassi.
Per ridurre il fenomeno sono possibili i seguenti interventi:
-
Se in atto denitrificazione possono essere adottati gli stessi interventi previsti per il rising
Se i solidi non sedimentano è possibile aumentare il supero e il rapporto F/m e diminuire
quindi età del fango
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 54 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
-
Se i solidi non sedimentano e si ha presenza di oli e grassi nei fanghi bisogna intervenire
sulle fasi precedenti il reattore biologico, anche prevedendo indagini atte a limitarne l’apporto
in ingresso impianto.
EFFLUENTE TORBIDO - una parte delle componenti di fango rimane in sospensione; la torbidità
non è però associata alla risalita del fango nel chiarificatore secondario. Il fango potrà anche
sedimentare bene, tuttavia, il surnatante risulterà ricco di solidi sospesi e quindi si otterrà un alto
indice di bioflocculazione. Il fango non presenta tendenza a formare schiume.
In conclusione indicatori di fenomeni di torbidità dell’effluente possono essere
-
SVI alto o molto basso
Qualità di bioflocculazione pessima(IB)
Tendenza al galleggiamento bassa o nulla(IG)
Potere schiumogeno nullo
Effluente secondario torbido e contenente materiale sospeso
Per ridurre il fenomeno sono possibili i seguenti interventi secondo le cause
-
-
-
-
(Fango senza struttura) In avvio impianto o laddove si abbiano basse concentrazioni di
biomassa, è possibile ridurre il supero, evitando di farlo quando si hanno elevati valori di
carico organico in ingresso
(dominanza flagellati) Se si hanno elevati carichi organici e quindi alto F/M è possibile ridurre
il supero, abbassare quindi il carico del Fango e aumentare l’aerazione sino a valori di
ossigeno entro l’intervallo 2-3 mg/l di ossigeno disciolto.
(protozoi assenti o presenti in piccole quantità) è possibile aumentare aerazione e ridurre la
concentrazione di fango sino ai valori corretti del rapporto F/M
(protozoi presenti ma non attivi) probabile arrivo di scarichi di sostanze tossiche per i quali è
possibile, una volta terminato l’evento anomalo, intervenire esclusivamente riducendo il
supero e mantenere i restanti parametri come nelle normali condizioni di esercizio
(protozoi presenti e attivi) ridurre l’aerazione, in modo da evitare la rottura dei fiocchi di
fango.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 55 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Tab. 10 caratteristiche ecologiche specie filamentose
57
Micr.
Filamentoso
Disfunzio
ne
Thiotrix I
Bulking
Carico del fango > 0,1
carenza di ossigeno, azoto e
fosforo
Prolifera in sistemi
industriali (cartiere) o
sistemi misti con forti
aviazioni del rapporto
C:N:P.
Spaerotilus
Natans
Bulking
Tipo 1701 N
Bulking
Carico del fango medio alto
> 0,2 Kg BOD/ Kg MLVSS
*d
carenza di ossigeno, azoto e
fosforo
F/M > 0,2
Basso ossigeno in vasca
(0,01-0,03 mg/l)
Strettamente aerobico
Sopravvive a bassi tenori
di ossigeno anche con F/M
alti
Resiste a Carenze di N e P
Abilità a crescere in
carenze di fonti azotate
Tipo 0041
Bulking
F/M > 0,2
Lunga età del fango
Tipo 0041
Bulking o
foaming
Basso F/M
Lunga età del fango
Tipo 0914
Bulking
Beggiatoa
No
M. Parvicella
Bulking e
foaming
Carico Basso < 0,2
Impianti con zone
anaerobiche
Biofiltri, impianti con zone
anaerobiche o ritorni in testa
Basso carico
Nitrificazione e
denitrificazione
Tipo 1851
Bulking
Carico basso < 0,15
Tipo 0961
Tipo 0092
Bulking
Foaming
Carico fango > 0,2
F/M basso < 0,1
Lunga età del fango
Haliscomenob
acter
Nocardioformi
Bulking
Carico fango > 0,2
Basso ossigeno
Sistemi di trasferimento
schiume in vasca
Ritorni in testa schiume
Disolea ture inefficaci
F/M da 0,1 a 0,7
57
foaming
Madoni et altri 2006
Tipologia del processo
depurativo favorente
Altre peculiarità
Può concentrarsi nelle
schiume in presenza di
tensioattivi
Raramente in impianti
civili
Refluo
favorente
Liquami ricchi
di composti e
ridotti dello
zolfo e acidi
organici di N e
P
Con alto
contenuto di
RBCOD
Selettori
solo
anossici,
preaerazione
del
liquame,
clorazione
del
fango
di
ricircolo. Correzione rapporto
C:N:P.
Ricco di
carboidrati
T acqua > 15°C
Aumento ossigeno disciolto in
relazione al carico del fango
Clorazione del fango di
ricircolo
Innalzamento F/M
Modifica struttura bacino aerato
o selettori
Refluo civile
grezzo o ritorni
in testa ricchi di
solidi sospesi
Reflui carenti di
N e/o P
Rapporto C:N:P
sbilanciato
Contiene
composti ridotti
zolfo e RBCOD
Liquami settici
Cresce a basse temperature
Con acidi grassi
o grassi che
vengono
idrolizzati
prima
dell’aerazione
Crescita massiccia in
impianti industriali
Alto RBCOD
Favorito da temperature >
15°C
Alto RBCOD
Liquame grezzo
Alto RBCOD
Temperature > 15°C
Trattamenti efficaci
Reflui
contenenti
grassi e/o
tensioattivi
Aumento ossigenazione
Trattamento con cloro
Selettori in genere
Aumento F/M
Clorazione ricircolo
Adduzione A selettore
Non conosciuti
Preaerazione
Aumento F/M compatibilmente
con nitrificazione
Aumento ossigenazione
Dosaggio reattivi chimici sul
fango (ipoclorito, polimeri
cationici, Sali di alluminio)
Dosaggio enzimi
Aumento F/M
clorazione
Aumento F/M
Clorazione ricircolo
Selettori aerati o anossici
Aumento aerazione
Clorazione fango
Allontanamento schiume
Clorazione schiume ricircolo
Selettori aerobici e anossici
Eliminazione setti paraschiuma
Non caricare schiume ai
digestori
Dosaggio polielettroliti cationici
Deaerazione prima del
sedimentatore
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 56 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Allegato 4 – verifiche parametri di processo e di dimensionamento
Simboli e Parametri
T
= temperatura del liquame in ingresso
P
= abitanti equivalenti di progetto
ψ
= coefficiente di afflusso in fognatura
Cidr
= dotazione idrica pro capite
[BOD 5 in]
= concentrazione BOD5 del liquame in ingresso
[SS]
= concentrazione solidi sospesi totali del liquame in ingresso
Qd ingresso = portata media giornaliera
Qpn
= portata di punta
C0
= carico organico giornaliero specifico
RI
= rendimento di rimozione del BOD5 in sedimentazione primaria
Rsed
= rendimento rimozione solidi sedimentabili in SED. Primaria
Ross
= rendimento di dissoluzione dell’O2 dei sistemi di ossigenazione
RII
= rendimento ηBOD5 (%) di rimozione BOD5 in vasca ossidazione
X
= Solidi sospesi totali reattore ossidazione
[N tot. Ib]
= concentrazione azoto totale in ingresso al biologico
[P tot. Ib]
= concentrazione fosforo totale in ingresso al biologico
V oss.
= volume reattore ossidazione
Qw
= portata del fango di supero
Cw
= concentrazione SS fanghi supero
Qr
= portata di ricircolo
Xr
= concentrazione SS fanghi ricircolo
Qeff
= portata effluente allo scarico
Qu
= portata fanghi estratti da sedimentatore II
= concentrazione SS fanghi estratti da sedimentatore secondario
Xu
[BOD5 eff]
= concentrazione effluente misurata
[SS]eff
= concentrazione Solidi sospesi allo scarico
M
= biomassa
∆M
= quantità giornaliera fango di supero
CF
= Carico del fango
Tp
= tempo di detenzione idraulica
Cv
= Carico organico Volumetrico
Co
= Carico organico giornaliero
Θ
= Età del Fango
Fo
= fabbisogno di ossigeno
It
= costante cinetica [KgSS /Kg BOD5] ( fango prodotto /BOD5 rimosso)
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 57 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
ESEMPIO A: Si esemplificano i seguenti calcoli
a)
Calcolo dei kg BOD5 influente al biologico
Dati :
[BOD 5 in]
= 266 mg/l = 0,266 Kg/m3
Qd ingresso = 7680 m3/d
Calcolo:
Carico tot. BOD influente = [BOD 5 in] * Qd ingresso
Carico tot. BOD influente = 0,266 Kg/m3 x 7680 m3/d = 2044 Kg BOD 5 /d
b)
Calcolo dei kg di biomassa presenti nella sezione di ossidazione.
Dati
Volume Vasca ossidazione
= 625 m3
Numero vasche disposte in serie
=2
Volume complessivo
= 1250 m3
X = 4,3 Kg SS/m3
Calcolo:
Xi = Volume totale * X
Xi = 1250 m3 x 4,3 Kg SS/m3 = 5375 Kg SS
c)
Calcolo del fattore di carico organico Cf
Calcolo:
CF=
Carico tot. BOD influente alla vasca ox
V oss
x
X
CF =
2044 Kg B.O.D. 5 / d
1250 m3 x 4,3 Kg SS/m3
= 2044 Kg BOD 5 / d = 0,38
5375 Kg SS
Kg BOD5
Kg SST/d
OSERVAZIONI: In presenza della sedimentazione primaria, il carico di BOD5 in ingresso al comparto biologico
può essere determinato, in assenza di dati specifici, a partire dal carico influente all’impianto e applicando una
riduzione del 30% circa. In mancanza di dati sul BOD, il valore può essere stimato pari a 0,5 volte il carico di
COD (sia in riferimento al carico in ingresso, sia in riferimento al carico a valle della eventuale sedimentazione
primaria).
d)
Calcolo del rendimento reale
Dati
[BOD5 eff]
= 21 mg/l
Calcolo:
il rendimento di rimozione RII del BOD5 ottenuto nella fase biologica è:
RII = ([BOD 5 in] - [BOD5 eff])/ [BOD 5 in] = (266 mg/l -21 mg/l) / 266 mg/l = 0,92 (92%)
Osservazioni - Verificando attraverso i dati di bibliografia58 le rese di abbattimento (riduzione del carico
organico) si ha che con un fattore di carico organico di 0,38 Kg B.O.D. 5 / Kg. SS d, si può prevedere una
riduzione del B.O.D.5 intorno al 89 %, il che vuol dire una concentrazione di BOD5 in uscita quasi eguale a
quella misurata dal gestore. La riduzione effettiva determinata nelle condizioni verificate è pertanto in linea con
quella progettuale; il dato di BOD5 fornito dal Gestore per l’effluente è quindi attendibile.
58
Masotti / Calderini 1995 - Vosloo P.B.B. Some factors relating to the design of activated sludge plants, Water Pollution Control 1970 , pag. 486495. I valori riportati si itnendono orientativi
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 58 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
e)
Calcolo dell’età del fango (rappresenta il tempo di ritenzione media del fango nel reattore
biologico, è strettamente correlato al carico del fango).
Dati :
Xw = Xr = 8,6 Kg SS/m3
Tab. 11 andamento età fango in funzione del CF e rendimento depurativo59
età del Fango (d) Rendimento ηBOD5 (%) Cf (Kg BOD5/Kg SS *d) Indice produzione fango It (Kg SS/BOD5 rimosso) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80 90 100 75 85 86 89 90 90 90 91 91 91 92 92 92 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 1,00
0,50
0,40
0,35
0,27
0,24
0,20
0,17
0,16
0,15
0,12
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
0,04
0,03
0,03
0,02
0,02
0,02
0,02
1,10 0,90 0,90 0,85 0,80 0,80 0,80 0,75 0,75 0,70 0,70 0,65 0,60 0,60 0,60 0,55 0,50 0,50 0,50 0,40 0,40 0,40 0,40 Dalla tabella sopra riportata, con CF = 0,38, è possibile estrapolare i valori dei coefficienti :
It = 0,88 (costante cinetica [KgSS /Kg BOD5] ( fango prodotto /BOD5 rimosso)
RII = 0,87 = rendimento ηBOD5 (%) di rimozione BOD5 in vasca ossidazione
Calcolo:
Ora è possibile calcolare il quantitativo di fango di supero prodotto giornalmente:
Qw * C w = It * RII *Q * [BOD 5 in]= 0,88*0,87* x 7680 m3/d 0,266 Kg/m3 = 1565 kgSS/d
Età del Fango = quantità di fango in vasca ox
fango di supero prodotto
= V * X = 1250 m3 *4,3 Kg SS/m3 = 3,4d
Qw * C w
1565 kgSS/d
59
Vosloo P.B.B. Some factors relating to the design of activated sludge plants, Water Pollution Control 1970 , pag. 486-495. I valori riportati si
itnendono orientativi
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 59 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
f)
Verifica volumetria reattori in funzione del carico influente
Calcolo:
Noti il carico del fango CF e la concentrazione X di biomassa nel reattore aerobico (calcolati o
indicati dal Gestore), si ricava il carico organico volumetrico Cv :
Cv = X * CF = 4,3 [Kg SS/m3] * 0,38 [Kg BOD5 / Kg SS*d] =1,634 [kg BOD5 /m3 * d]
e quindi il carico organico giornaliero complessivo Co in ingresso alla Vasca di ossidazione:
Co = Q⋅[BOD5 in]⋅10-3 = 7680 m3/d * 0,266 Kg /m3 = 2042 kg BOD5 /d
Il volume teorico del reattore aerobico nelle condizioni operative sopra specificate è:
V = Co /Cv = 2042 kg BOD5 /d / 1,634 kg BOD5 /m3 * d = 1250 m3 (conforme a quello di progetto)
ESEMPIO B
Calcoli per il dimensionamento volume vasca a fanghi attivi per impianto a basso carico ed
ad aerazione prolungata.
Dati
Tipo di fognatura: fognatura mista
Tipo di impianto: impianto a fanghi attivi dotato di: grigliatura meccanica, dissabbiatura e disolea
tura, vasca a fanghi attivi, sedimentazione secondaria
Qd ingresso
= 800 m3/d
Carico BOD ing. Imp.
= 200 Kg/d
CF
= 0,07 Kg BOD5/ Kg SS *d
X
= 5 Kg SS/m3
[BOD5 eff]
= 21 mg/l
Calcolo:
Calcolo volume utile
Voss = Carico BOD ing. Imp. / CF * X =
200 Kg BOD5 /d
= 571 m3
5 Kg SS/m3 * 0,07 Kg BOD5/ Kg SS *d
Tempo detenzione idraulica in vasca ossidazione
Tp = (Volume / Qd) *24 = 571 m3 x 24 h/d = 17 h
800 m3/d
Osservazioni: Valori bassi di CF, fissati in sede di progetto, comportano tempi di detenzione in ossidazione e volumi del
reattore maggiori, con conseguente aumento del rendimento depurativo. Con valori di CF sempre minori, l’ossigeno
disponibile (x BOD5 abbattuto) da fornire al reattore di ossidazione biologica deve essere maggiore, giacché a parità di
volume utile aumenta la concentrazione di biomassa.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 60 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
ESEMPIO C
Calcoli per la determinazione del quantitativo di fango da mantenere in vasca di ossidazione
al fine di garantire un rendimento depurativo del 90% in funzione del tempo di permanenza
(tp) in vasca ossidazione.
Dati
Tipo di fognatura: fognatura mista
Tipo di impianto: grigliatura meccanica, dissabbiatura e disolea tura, vasca a fanghi attivi,
sedimentazione secondaria
P
= 3000 AE
Cidr
= 250 l/d* ab = 0,250 m3/d* ab
ψ
= 0,8
Co
= 60g BOD5/d * ab = 0,060 kg BOD5/d * ab
tp
= 14h (tempo di detenzione in vasca aerazione)
RII = 0,90 = rendimento ηBOD5 (%) di rimozione BOD5 richiesto in vasca ossidazione
Calcolo:
Qd ingresso = ψ x Cidr x P = 0,8 X 0,250 m3/d* ab X 3000 AE = 600 m3/d
Carico BOD5 in = C0 x P = 0,060 kg BOD5/d * AE X 3000 AE = 210 kg BOD5/d
[BOD5 in] = Carico BOD5 =210 kg BOD5/d = 0,35 Kg BOD5/ m3 = 350 mg BOD5/l
Qd ingresso
600 m3/d
Cv = [BOD5]in = 0,35 Kg BOD5/ m3 * 24 h/d = 0,6 Kg BOD5/d m3
tp
14h
Dalla tabella 11 sopra riportata,al fine di poter ottenere il rendimento del BOD pari al 90 % richiesto,
il fattore di carico deve essere almeno pari a 0,2 Kg BOD5/ Kg SS *d; di conseguenza è possibile
determinare il valore X del fango nella miscela aerata come segue:
X = Cv =
0,6 Kg BOD5/d m3
= 3 Kg SS/ m3
0,2 Kg BOD5/ Kg SS *d
ESEMPIO D
Calcolo del fabbisogno medio ossigeno di un impianto a fanghi attivi con comparto di pre
denitrificazione
Il fabbisogno complessivo giornaliero di ossigeno viene calcolato utilizzando la formula di Eckenfelder.
∆O2 = a'×γ × Q24 × ( BODin − BODout) + b'× Vnit× X+ 4,57 × Nnit − 2,86 × Nden
Tale formula tiene conto del quantitativo di ossigeno necessario
• per la degradazione del substrato organico da parte della biomassa
a'×γ × Q 24 × (B OD in − B OD out)
•
per la respirazione della biomassa
•
per l’ossidazione delle forme azotate presenti in forma ridotta escluso l’azoto assimilato
b'× Vnit× X
4,57 × Nnit = 4,57 × Q 24 × [TKNin − ( N − NH 4out ) − 0,05 × (B OD in − B OD out)]
Per il corretto calcolo del fabbisogno di ossigeno del sistema, è necessario sottrarre al valore calcolato il
quantitativo di ossigeno che non è necessario fornire. Parte del BOD viene, infatti, ossidato in denitrificazione
sfruttando, come accettore di elettroni, l’azoto nitrico.
Il quantitativo di ossigeno da sottrarre si determina con la seguente equazione:
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 61 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
2,86× Nden = 2,86× Q 24 ×[TKNin + (N − NOxin) − (N − NH4out) − (N − NOxout) − 0,05× (BODin− BODout)]
Per il calcolo del coefficiente di assorbimento O2 per respirazione endogena (b’) si devono considerare le
condizioni più gravose in cui deve operare il sistema, quali la temperatura massima che raggiunge il mixed
liquor nel periodo estivo (ad esempio se T= 27°C Æ b’ = 0,12).
b' = 0,1×1,024(T − 20)
È necessario quindi riportare il valore del fabbisogno trovato in condizioni standard attraverso la seguente formula: (∆O2 )20°C =
(∆O2 )T
α × 1,024
(T − 20)
β × C' s − O.D.
×
Cs
⋅
Dove:
• (∆O2)20°C = fabbisogno di ossigeno relativo alle condizioni di standard;
• (∆O2)T = fabbisogno di ossigeno relativo alle condizioni di prova;
• α = coefficiente dato dalla divisione tra la KLa standard e la KLa effettiva (si adotta α = 0,7 per aerazione
con diffusori e α =0,8 per aerazione con flow jet o turbine);
• β = rapporto tra la concentrazione a saturazione dell’ossigeno nella miscela aerata e la concentrazione di
ossigeno a saturazione in acqua pulita prossimo a 1 per liquami di tipo civile (si adotta β = 0,95);
• Cs = concentrazione a saturazione di ossigeno in acqua pulita, alla temperatura effettiva (si adotta Cs =
9,08mg/L);
• C’s = concentrazione di ossigeno in acqua pulita, alla temperatura di esercizio, si può trascurare l’aumento
per effetto della pressione idrostatica, in favore di sicurezza (da cui C’s a 27°C = 7,95mg/L);
• O.D. = ossigeno disciolto che andrebbe mantenuto in vasca (si adotta O.D.= 2 mg/L).
Dati
Tipo di fognatura: fognatura mista
Tipo di impianto: grigliatura meccanica, dissabbiatura e disoleatura,denitrificazione, vasca a fanghi
attivi, sedimentazione secondaria
portata oraria media:
Q24
= 201 m3/h
BOD5 in ingresso impianto depurazione
BODin
= 250 mg/l = g/m3
BOD5 allo scarico impianto depurazione BODout
= 25 mg/l = g/m3
TKN in ingresso impianto depurazione
TKNin
= 30 mg/l = g/m3
N-NO3 in ingresso impianto depurazione N-NO3in
= 1 mg/l = g/m3
N-NO2 in ingresso impianto depurazione N-NO2in
= 0,2mg/l = g/m3
Volume complessivo vasche ossidazione V nit
=1258 m3
Conc. biomassa in vasca ossidazione
X
= 4,5 KgSS/m3
coefficiente di punta carico organico
γ =1,50 adimensionale
coefficiente di ossidazione per sintesi substrato
a' =
0,50 KgO2 / KgBOD
coefficiente di assorbimento o2 per respirazione endogena
b'=
0,1
KgO2 / KgSS
N-NH4 allo scarico
= 2
mg/l
N-NO3 residuo allo scarico = 8
mg/l
N-NO2 residuo allo scarico = 0,1 mg/l
N assimilato nel fango di supero pari al 5% del BOD5 abbattuto
T = 20°c
α = 0,7 per aerazione con diffusori
β = 0,95
C’s a 27°C = 7,95mg/L
Cs = 9,08mg/L
O.D.= 2 mg/L
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 62 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Calcoli
Ossigeno x abbattimento BOD5:
1,5x0,5x201 m3/h x( 250 g/m3 - 25 g/m3)/ 1000 g/kg
Ossigeno x respirazione endogena biomassa
1258 m3 x (0,1 KgO2 / KgSS / 24h/d) x 4,5 KgSS/m3
= 33,92 KgO2/h
= 23,58KgO2/h
Ossigeno nitrificazione
4,57 × Nnit = 4,57 × Q 24 × [TKNin − ( N − NH 4out ) − 0,05 × (B OD in − B OD out)]
4,5 KgSS/m3 x 201 m3/h x [( 30 g/m3-2 g/m3-0,05 x(250 g/m3-25 g/m3)/1000 g/kg)]
Ossigeno denitrificazione
=15,15 KgO2/h
2,86× Nden = 2,86× Q 24 ×[TKNin + (N − NOxin) − (N − NH4out) − (N − NOxout) − 0,05× (BODin− BODout)]
2,86 KgSS/m3 x 201 m3/h x [( 30+1-2-0,1) g/m3 -0,05 x(250 g/m3-25 g/m3)/1000 g/kg)]= 10,15 KgO2/h
Fabbisogno di ossigeno (∆O2 )T == (33,92 + 23,58 + 15,15 – 10,15) KgO2/h = 62,50 KgO2/h
Fabbisogno di ossigeno in condizioni standard
(∆O2 )20°C =
(∆O2 )20°C =
(∆O2 )T
α × 1,024
(T − 20)
β × C' s − O.D.
×
Cs
62,50 KgO2/h
0,7*[(0,95*7,95)-2)/9,08]
⋅
= 145,35 kgO2/h
Tabella per determinazione Concentrazione di ossigeno (mg/l) in acqua pulita in funzione della temperatura e della salinità
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 63 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 64 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
CONSIDERAZIONI TECNICHE
La rimozione dei metalli pesanti in un impianto convenzionale avviene essenzialmente per
bioassorbimento sul fango, trascurando l’eventuale rimozione nei pretrattamenti meccanici.
I rendimenti di rimozione in sedimentazione primaria così come dei coefficienti di ripartizione
liquido/solido, caratteristici di ogni specifico metallo, sono influenzati dalle condizioni di processo
(es. dosaggio di coagulanti in sedimentazione primaria) e dalla speciazione. Si riportano i valori
cautelativi desunti, dalla letteratura tecnica (Quaderno ISPRA 93/2009).
TAB. 14 Metalli pesanti e sostanze con comportamento simile: coefficienti proposti per il calcolo del bilancio di massa
A seguire viene riportato lo Schema di bilancio di massa per i metalli pesanti
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 65 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
ALLEGATO 5 - Criteri gestionali e di controllo da utilizzare in fase di istruttoria
Il Dipartimento ARPA propone all’Autorità competente come prescrizioni le seguenti attività di
monitoraggio, ad eventuale integrazione di quanto adottato dal gestore integrato / erogatore del
servizio nel proprio Piano di Monitoraggio e Controllo (PMC).
I parametri e la tempistica da considerare sono da definire in funzione delle diverse configurazioni
impiantistiche e con riferimento alla potenzialità di impianto, fermo naturalmente restando la
possibilità da parte dell’erogatore del servizio/gestore integrato di completare tale indicazione.
A ulteriore riferimento può essere preso quanto riportato nel Quaderno 93/2009 ISPRA:
“L’OTTIMIZZAZIONE DEL SERVIZIO DI DEPURAZIONE DELLE ACQUE DI SCARICO URBANE: MASSIMIZZAZIONE
DEI RECUPERI DI RISORSA (ACQUE E FANGHI) E RIDUZIONE DEI CONSUMI ENERGETICI”
I
MONITORAGGIO ORDINARIO
¾ Caratterizzazione analitica - attività di misura e parametri di processo
- INGRESSO IMPIANTO - caratterizzazione del liquame influente, a titolo esemplificativo, per i
parametri COD, BOD5, pH, ORP, azoto ammoniacale, azoto nitroso ed azoto nitrico, azoto totale,
Fosforo totale, solidi sospesi, solidi sedimentabili, Q media oraria e Q di punta (Q di pioggia
eventuale)
Il controllo delle caratteristiche del liquame influente riveste un’importanza fondamentale
nell’ambito del monitoraggio ordinario, ma, soprattutto, nella fase di approfondimento conoscitivo
che si attua mediante il monitoraggio intensivo: la verifica della compatibilità del refluo immesso
nell’impianto con il successivo trattamento biologico è infatti lo scopo primario dell’indagine
analitica.
Le variazioni quali-quantitative del refluo da trattare, si ripercuotono direttamente sull’efficienza di
depurazione e, quindi, sulla possibilità di garantire il rispetto dei limiti di legge per l’effluente
finale. La misura in continuo della portata consente di evidenziarne l’andamento durante la
giornata e quindi la determinazione della portata media oraria, della portata di punta nera e
massima di pioggia. La rielaborazione dei dati raccolti consente inoltre il calcolo del carico
inquinante in ingresso (da effettuare sui valori medi delle analisi giornaliere).
Il COD deve essere determinato sia relativamente alla concentrazione totale, sia relativamente
alla frazione solubile. In particolare quest’ultima, può, sebbene con approssimazione, sostituire la
misura del BOD durante il monitoraggio ordinario.
Si rende necessario misurare la concentrazione di solidi sospesi sedimentabili solo se lo schema
di processo prevede la fase di sedimentazione primaria. Generalmente, accanto ai parametri
riportati, è necessario controllarne altri, la cui presenza è connessa con situazioni specifiche
come, ad esempio, l’immissione di liquami di origine industriale: si considerano, in tal caso, gli
inquinanti potenzialmente presenti, in funzione di quanto emerso dal monitoraggio della rete
fognaria (metalli, solventi, ecc.).
In ogni caso, si consiglia, generalmente, di intensificare le analisi rispetto a quanto previsto dal
D.lgs. 152/06; questi accorgimenti devono essere considerati soprattutto nel caso in cui si
intenda procedere alla valutazione delle rese di depurazione dell’impianto: i dati puntiformi ed
eccessivamente distanziati nel tempo sono scarsamente significativi.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 66 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
- DISOLEATURA – (solo qualora si rilevi la presenza anomala di oli nel liquame influente al biologico)
caratterizzazione del liquame per i parametri oli e vegetali e animali, oli minerali, all’ingresso ed
all’uscita della fase; tensioattivi totali all’ingresso della fase
I tensioattivi, infatti, emulsionano gli oli e possono quindi inficiare il processo di disolea tura.Le
analisi devono essere effettuate su campioni medi di 24 ore, per un periodo di almeno due
settimane.
- SEDIMENTAZIONE PRIMARIA - caratterizzazione del liquame per i parametri COD, BOD5, pH, azoto
ammoniacale, azoto nitroso ed azoto nitrico, azoto totale, Fosforo totale, solidi sospesi in uscita
dalla fase; solidi sospesi nei fanghi estratti, solidi sospesi volatili nei fanghi estratti; Q fanghi
estratti; carico idraulico superficiale sulla Q media e Q max. giornaliera.
Qualora si attui la defosfatazione chimica, secondo lo schema di pre-defosfatazione, è opportuno
monitorare, in aggiunta ai parametri indicati, anche la concentrazione di fosforo totale in uscita
dal comparto, con la medesima frequenza indicata per il COD.
- REATTORE BIOLOGICO
a) ossidazione - caratterizzazione del mixed liquor per i parametri pH, temperatura, ossigeno
disciolto, solidi sospesi totali e volatili, SBI, Analisi dei batteri filamentosi, SOUR, Carica batterica
totale, SVI o DSVI, indice di bioflocculazione e di galleggiamento, carico del fango ed età del
fango
L’analisi della microfauna, del fiocco e dei batteri filamentosi dovrebbe essere effettuata
regolarmente, per poter evidenziare tempestivamente eventuali alterazioni che potrebbero
compromettere i rendimenti di depurazione e per poter rilevare in anticipo l’insorgenza di
disfunzioni di processo (ALLEGATO 3).
b) nitrificazione – i parametri previsti per il monitoraggio dell’ossidazione ed in aggiunta Alcalinità,
ORP, AUR e concentrazione batteri nitrificanti
- REATTORE BIOLOGICO DI DENITRIFICAZIONE - caratterizzazione del mixed liquor per i parametri pH,
azoto nitroso e nitrico in ingresso ed in uscita, ossigeno disciolto, alcalinità, ORP, NUR, Q
ricircolo mixed liquor
- REATTORE BIOLOGICO DI DE FOSFATAZIONE - caratterizzazione del mixed liquor per i parametri pH,
ossigeno disciolto, ORP, orto fosfato in ingresso ed in uscita dalla fase
Si consiglia di misurare la concentrazione di fosforo nei fanghi di supero, al fine di meglio valutare
l’efficienza del processo di defosfatazione.
Per quanto attiene alla defosfatazione chimica in simultanea, in aggiunta ai parametri a titolo
esemplificativo sopra riportati, possono essere condotte analisi specifiche sui fanghi per verificare
l’eventuale accumulo di sostanze chimiche in funzione dei reagenti utilizzati. Deve inoltre essere
stimata la sovrapproduzione di fango di supero conseguente al dosaggio dei reattivi chimici.
- SEDIMENTAZIONE SECONDARIA - caratterizzazione del liquame per i parametri Q di ricircolo, Q di
supero, COD e BOD5 in uscita dalla fase, azoto ammoniacale ed azoto totale ed azoto nitroso e
nitrico in uscita dalla fase, solidi sospesi in uscita dalla fase e nel ricircolo, fosforo totale, Livello
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 67 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
fanghi, carico di solidi, tempo di residenza idraulica, carico idraulico superficiale sulla Q media e
sulla Q massima
- DISINFEZIONE – disinfettante residuo (es. cloro libero attivo, COD), test di tossicità (LC50),
dosaggio disinfettante
- ISPESSIMENTO – Q fango estratto, solidi sospesi totali e volatili del surnatante, COD e azoto totale
e fosforo totale surnatante, solidi sospesi totali fango in uscita
- STABILIZZAZIONE AEROBICA - Q fango estratto, temperatura, ossigeno disciolto, solidi sospesi totali
e volatili fango in uscita, solidi sospesi totali e COD e Azoto totale surnatante, azoto nitrico
surnatante, età del fango
- DIGESTIONE ANAEROBICA - Q fango estratto, pH, temperatura, COD, Azoto totale, azoto
ammoniacale, alcalinità totale, solidi sospesi totali e volatili fango in uscita, solidi sospesi totali,
produzione biogas, percentuale metano e CO2 nel biogas, età del fango
- DISIDRATAZIONE MECCANICA – Q fango disidratato, Q surnatante uscita, azoto totale e fosforo
totale surnatante, COD surnatante.
¾ Gestione della fase di grigliatura verifica della pulizia dello schermo grigliante, controllo
efficienza paratoie intercettazione liquami; verifica della presenza di sabbie nel bacino di carico
della sezione di grigliatura o di anomalo accumulo di materiale grigliato; verifica di possibili
occlusioni delle tubazioni a valle della grigliatura; verifica del livello del liquame nel canale di
carico della grigliatura.
¾ Gestione della fase di dissabbiatura / disoleatura verifica possibile usura per abrasione delle
parti in movimento di apparecchiature successive al dissabbiatore; verifica percentuale solidi
inorganici presenti in vasca di ossidazione; verifica modalità di stoccaggio della sabbia estratta;
verifica di eventuali emanazioni di odori sgradevoli.
¾ Gestione della fase di sedimentazione primaria verifica presenza solidi galleggianti sulla
superficie del liquido; verifica emanazione odore di idrogeno solforato; verifica usura eccessiva
della struttura metallica della vasca, verifica rimozione materiale galleggiante quali particelle di
oli e grassi; verifica efficacia rimozione solidi sedimentabili; verifica del corretto funzionamento
del sistema di raccolta fanghi verifica efficacia estrazione fanghi dal pozzetto di raccolta; verifica
eventuali fenomeni di galleggiamento dei fanghi; nel caso di ripartizione a più linee e di presenza
di misuratori di portata, verifica efficienza del sistema di ripartizione; verifica presenza bolle;
¾ Gestione del processo di denitrificazione verifica dell’efficienza dell’elettromiscelatore, controllo e
regolazione delle portate del ricircolo; controllo della taratura e pulizia delle sonde di misura (es.
ORP o analoghe)
¾ Gestione del processo a fanghi attivi verifica dell’efficienza dei sistemi di diffusione dell’aria;
mantenimento nelle vasche d’ossidazione della concentrazione ottimale di biomassa; verifica
della presenza di schiume biologiche; controllo e regolazione delle portate del ricircolo; controllo
della funzionalità, taratura e pulizia della sonda di misura d’ossigeno disciolto e registrazione dei
valori rilevati; controllo e registrazione della temperatura
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 68 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
¾ Gestione della fase di bio – co precipitazione
- Dosaggio del reattivo precipitante su una portata idraulica equalizzata o regolata e costante
- Rilievo degli andamenti del valore di pH nel comparto di miscelazione / ripartizione e nel
reattore anossico
- Mantenimento miscelazione lenta (RPM d 450) nel reattore anossico con una velocità, sul
fondo, almeno uguale o superiore a 0,3 m/s, una densità di potenza maggiori di 15,0 W/m3 ed
una spinta, ottimale, da calcolare sperimentalmente.60
¾ Gestione della fase di sedimentazione secondaria verifica e frequente estrazione dei fanghi di
supero, dai sedimentatori; verifica di manifeste patologie dei fanghi attivi (schiume, fanghi
galleggianti, ecc.) che possono provocare scarsa efficienza nella sedimentazione finale (es.
denitrificazione incontrollata); pulizia ed asporto delle schiume dalla superficie dei decantatori.
¾ Gestione della fase di disinfezione verifica dosaggio agente disinfettante; verifica presenza di
solidi precipitati in vasca di contatto; verifica efficienza di miscelazione tra agente disinfettate e
liquame.
¾ Gestione della fase d’ispessimento verifica di problematiche correlate alla fermentazione dei
fanghi; controllo pH nel punto di alimentazione dell’ispessitore; livello acqua chiarificata; verifica
della trasparenza e chiarificazione del surnatante dell’ispessitore; estrazione puntuale dei fanghi
biologici in eccesso.
¾ Gestione delle attività di manutenzione ordinaria
-
manutenzione ordinaria parti meccaniche soggette a lubrificazione
manutenzione ordinaria impianto elettrico
¾ Gestione delle attività di manutenzione preventiva Predisposizione di uno schema delle
operazioni di programmazione programmata, che riporti collocazione tipo e numero matricola di
ogni apparecchiatura, tipo intervento programmato, data presunta degli interventi programmati
(minimi)
¾ Gestione delle attività di manutenzione straordinaria su guasto a magazzino dovranno essere
tenuti i materiali di difficile reperibilità, per i quali il tempo d’approvvigionamento è alto, oppure il
costo elevato richiede una previsione di bilancio o una prassi lunga prima di arrivare all’acquisto;
i ricambi la cui non immediata disponibilità crea problemi di fermo impianto; i materiali tecnici di
consumo corrente, frequente e continuo e più usurabili e soggetti a guasto (es. teleruttori,
diffusori d’aria, motoriduttori, mixer, giunti elastici, sonde di misura del pH e dell’ossigeno
disciolto, ecc.).
60
L. Fanizzi, 2006
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 69 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
II
MONITORAGGIO INTENSIVO PER AVVIAMENTO DELL’IMPIANTO E COLLAUDO
A)
avvio impianto
Nel caso dell’avviamento conseguente ad un guasto o disservizio di un impianto a fanghi attivi,
oppure nei casi di manutenzione ordinaria o straordinaria, il Dipartimento ARPA propone in sede di
espressione del parere all’Autorità Competente che sia prescritto:
- di operare in modo che si abbia un veloce sviluppo della biomassa, inoculando eventualmente
o fango attivo, prelevato da una delle unità tecniche di depurazione qualora presente e non
soggetta a intervento,
o fango attivo prelevato da altro impianto di depurazione,
oppure
o dosando degli enzimi specifici;
- caricare il liquame in modo graduale alla linea di trattamento sfruttando i periodi di minor carico
(notturni);
- la portata non dovrà inizialmente mai essere superiore ad ¼ di quella giornaliera di progetto
(sulle 24 ore) e mettendo in funzione solo le apparecchiature necessarie a trattare tale portata
(eventualmente temporizzando il sollevamento);
- monitorare la concentrazione dei solidi sospesi nella miscela aerata;
- aumentare in seguito la portata influente ai reattori in modo graduale, in relazione alla
concentrazione dei solidi sospesi della miscela aerata, al fine di evitare una continua perdita di
fanghi con l’effluente o curve di crescita molto lente;
- mantenere i valori della portata di ricircolo in relazione a quella influente alla vasca di aerazione
(da preferire portate elevate di ricircolo per ottenere in tempi brevi un basso carico del fango);
- tutto il fango deve essere prontamente ricircolato al comparto biologico (nella vasca di
denitrificazione od ossidazione secondo la tipologia impiantistica) della linea in avvio e la quantità
d’aria fornita deve essere sufficiente ad assicurare la presenza d’ossigeno disciolto nel liquame in
tenori di 2 – 3 mg O2/l
- adottare azioni correttive per contenere la produzione di schiume, solitamente usuale nelle fasi di
avvio dell’impianto
- registrare su apposito modulo le verifiche /analisi eseguite per monitorare l’andamento del
processo biologico (almeno analisi settimanali SST, SSV, SVI o DSVI, dello SBI, OUR – test,
sulla biomassa del reattore aerobico, filamentosi).
In fase di avviamento è opportuno che il gestore / erogatore verifichi, mediante osservazioni regolari
del fango attivo (con frequenza almeno settimanale) che, dopo l’inoculo del fango, la successione
ecologica proceda regolarmente, fino a raggiungere le condizioni di regime (o di maturità
dell’ecosistema).
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 70 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
B) collaudo
Il programma di collaudo funzionale può prevedere:
I) verifiche di funzionalità globale;
II) verifiche idrodinamiche, delle opere civili e delle tubazioni, degli impianti elettrici, delle
apparecchiature elettromeccaniche, della strumentazione e degli impianti di automazione;
III) verifiche di funzionalità del processo ed in particolare delle stazioni di sollevamento, dei
pretrattamenti, della sedimentazione primaria, dei sistemi di aerazione, della vasca fanghi attivi,
dei reattori a biomassa adesa, della sedimentazione secondaria, dei processi di rimozione di
azoto e fosforo, di affinamento finale degli effluenti, della linea fanghi.
PROVA IDRODINAMICA
Le verifiche del comportamento idrodinamico dei reattori hanno l’obiettivo di individuare eventuali
scostamenti dalla configurazione prevista in sede progettuale, nonché di suggerire interventi
correttivi/migliorativi, con la possibilità, peraltro di verificarne a posteriori l’efficienza.
Queste prove possono inoltre essere condotte periodicamente, durante la vita dell’impianto, per
verificare gli effetti dell’invecchiamento di strutture e macchinari e/o variazioni nelle condizioni di
funzionamento (es. portate).
La verifica sperimentale del comportamento idrodinamico di un bacino viene effettuata secondo la
tecnica di stimolo-risposta e si articola essenzialmente in due fasi: l’una (sperimentale, “in campo”)
di raccolta dati e l’altra (teorica, “a tavolino”) di elaborazione degli stessi. Durante la prima fase
viene ricostruita la curva di risposta del reattore in esame ad una perturbazione realizzata
immettendo un tracciante61 (tale operazione deve essere effettuata in modo da non alterare il
regime idraulico del sistema). Nella fase successiva si individua un modello teorico di
funzionamento idrodinamico in grado di simulare quello rilevato sperimentalmente.
Dalla prova idrodinamica può emergere la necessità di
o
o
o
o
disporre gli aeratori in modo tale garantire una miscelazione omogenea e una distribuzione
dell’aria uniforme;
manutenzionare i sistemi di aerazione (qualora si rilevi una miscelazione non omogenea o un
volume a scarsa miscelazione);
posizionare deflettori/tubazioni per ottimizzare le modalità di immissione dei flussi (liquame,
ricircolo) ai fini di garantire una adeguata miscelazione ed evitare vie di deflusso preferenziali;
regolare saracinesche e stramazzi per migliorare le condizioni di flusso (sempre nell’ottica di
evitare ristagni e/o by-pass di portata).
Caratteristiche di sedimentabilità
Le prove sulle caratteristiche di sedimentabilità del fango attivo permettono di conoscere il valore
massimo della concentrazione di solidi che è possibile mantenere in vasca di ossidazione; il valore
della portata massima da alimentare al comparto per non determinare un sovraccarico (solido o
idraulico).
61
es. Rodamina B, Rodamina WT, blue di bromofenolo, blue destrano 2000, ecc.), traccianti biologici (come spore di Bacillus Globigii, batteriofagi, ad
esempio del batterio Serratia marcescens, ecc.), isotopi (come trizio e deuterio) (Pike et al., 1969; Wimpenny,1977; Drury and Wheeler, 1982; Urbini
et al., 1982; Hall, 1983; Muslu, 1983; Brown et al., 1984; Smart, 1985; Jimenez et al., 1988; Horan et al., 1991; Bertanza et al., 1995)
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 71 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
La fase sperimentale della prova consiste nell’effettuare prove di sedimentabilità del fango in
cilindro, realizzando sospensioni con diversa concentrazione di fango attivo (operando miscele, a
diversi rapporti di diluizione, con fango di ricircolo, mixed-liquor ed effluente chiarificato: è
necessario realizzare almeno 4- 5 diverse concentrazioni), determinando le relative velocità di
sedimentazione misurando, a diversi istanti, e la posizione dell’interfaccia solido-liquido nel cilindro
di prova.
La correlazione tra concentrazione di solidi sospesi (C) e la velocità di sedimentazione (v) può
essere convenientemente rappresentata tramite un’equazione del tipo (Olmo, 1978; Olmo, 1994):
v = 10(aC+b)
dove a e b sono parametri da determinare.
A questo punto è possibile ricavare la curva del flusso solido per sola sedimentazione “in batch”,
essendo, per definizione di flusso solido (F):
F = C·v
Infine, tracciando nel medesimo piano (C, F) la retta tangente alla curva del flusso solido che
intercetta l’asse delle ascisse in corrispondenza della concentrazione di ricircolo xr (retta operativa),
si individua, sull’asse delle ordinate, il flusso limite FL. Il flusso limite rappresenta la quantità
massima di solidi che può essere introdotta nel sedimentatore, se la portata di ricircolo (Qr) è pari a:
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 72 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Qr = A·u
dove A è la sezione del decantatore e u la pendenza della retta operativa.
Dalla curva di sedimentabilità è possibile desumere
o
o
o
valori del flusso limite FL superiori a 4÷5 kgSS/m2h indicano caratteristiche di sedimentabilità
del fango accettabili
se la campana della curva del flusso solido è allargata, significa che il fango mantiene le sue
migliori caratteristiche di sedimentabilità per un campo ampio di concentrazioni;
se la concentrazione di solidi sospesi nel mixed-liquor è in corrispondenza dei valori più elevati
della curva di flusso solido, la sedimentazione avviene velocemente nella parte alta del
sedimentatore garantendo una buona chiarificazione dell’effluente.
Si determina il flusso massimo Fmax come intercetta sull’asse delle ordinate della tangente alla
curva del flusso solido nel punto di flesso
avendo indicato con Q la portata entrante nell’impianto, con A la sezione in pianta del
sedimentatore, con xo la concentrazione di solidi sospesi in vasca di ossidazione e con xfm la
concentrazione di ricircolo individuata dalla retta operativa corrispondente alle condizioni di flusso
Fmax. La curva che rappresenta questa equazione delimita lo spazio (xo,Q) in due aree: quella al di
sotto della curva corrisponde a condizioni di funzionamento accettabili, quella al di sopra della curva
rappresenta situazioni di sovraccarico del sedimentatore in termini di flusso solido.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 73 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
È anche possibile riportare, sul medesimo grafico, una retta orizzontale che rappresenti il limite di
sovraccarico idraulico, connesso con l’esigenza di non superare determinati valori del carico
idraulico superficiale.
Entrando quindi nel grafico con le condizioni di funzionamento reali (portata influente e
concentrazione di solidi sospesi in ossidazione) si può verificare lo stato di funzionamento del
sedimentatore in termini di sovraccarico/sottoutilizzo e l’eventuale margine di potenzialità residua.
Capacità di trasferimento dell’ossigeno
La determinazione della capacità di trasferimento dell’ossigeno da parte dei sistemi di aerazione ha
come obbiettivo la determinazione della costante di trasferimento dell’ossigeno caratteristica del
particolare sistema esaminato (vasca + sistema di aerazione). In questo modo si può calcolare la
quantità di ossigeno che il sistema di aerazione è effettivamente in grado di fornire nell’unità di
tempo.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 74 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
Questo valore va poi confrontato con il dato di targa della macchina e con il reale fabbisogno della
biomassa nelle diverse condizioni di carico influente, di temperatura, ecc..
La misura della capacità di trasferimento di ossigeno può, in pratica, essere condotta attraverso tre
diverse procedure: in condizioni “dinamiche”, in condizioni “di regime”, mediante l’analisi dell’ “offgas”.
In condizioni dinamiche si ferma il sistema di aerazione lasciando deossigenare il mixed-liquor a
spese della respirazione del fango attivo; si calcola quindi la velocità di trasferimento di ossigeno
dalla curva di riossigenazione che si può descrivere a partire dalla rimessa in moto degli aeratori.
In condizioni di regime si lasciano cioè inalterate le condizioni di funzionamento, limitando le
osservazioni al contenuto di ossigeno disciolto C e rilevando contemporaneamente la velocità di
respirazione r. Durante l’esecuzione di questo test vanno rilevati sistematicamente in una serie di
punti della vasca di ossidazione numerosi valori di ossigeno disciolto a diverse profondità: ciò allo
scopo di ottenere concentrazioni di ossigeno il più possibile rappresentative dell’intera situazione del
bacino ossidativo. Contemporaneamente a questi rilievi, vengono effettuate misure di velocità di
respirazione (Oxygen Uptake Rate). Con questa procedura si ammette che la velocità di
respirazione misurata e quella che effettivamente si verifica sul bacino ossidativo siano uguali.
In condizioni di off – gas, laddove siano installati sistemi di aerazione sommersi, si misura l’ossigeno
immesso e l’ossigeno uscente in fase gassosa dalla vasca. La differenza tra questi due termini
fornisce l’ossigeno trasferito dalla fase gassosa alla fase liquida.
Per l’esecuzione di questa misura è necessario disporre un sistema di copertura flottante per la
raccolta del gas (non è necessario coprire tutta la vasca, potendosi effettuare misure in punti diversi,
purché la superficie interessata non sia inferiore indicativamente ai 2 m2) e della strumentazione per
la misura di composizione, temperatura, pressione e portata del gas.
Dalle prove sulla capacità di trasferimento dell’ossigeno è possibile valutare eventuale necessità
o
o
di potenziamento del sistema (ad esempio in relazione al fabbisogno durante le punte di carico
influente);
di manutenzione del sistema a vari livelli (soffiante, tubazioni di mandata, valvolame, tubi porosi,
ecc.), anche nell’ottica di garantire una fornitura dell’ossigeno omogenea ed uniforme nei diversi
punti del reattore.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 75 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
III
ADEMPIMENTI PRESCRITTI A SEGUITO DI GUASTI O DISSERVIZI
Gli adempimenti proposti alla Autorità competente in occasione di guasti o disservizi devono essere
almeno quelli indicati a seguire.
a) guasti
-
-
-
In caso di grave guasto o disservizio dovuto ad eventi non riferibili a problemi di carente
manutenzione ordinaria dell’impianto e tali da compromettere la qualità dello scarico finale62,
deve esserne data immediata (e non solo dopo un’eventuale ispezione delle autorità
competente) comunicazione alla Provincia ed all’ARPA, competenti sul territorio, fornendo
esaurienti motivazioni al riguardo e precisando la durata presumibile del guasto o disservizio.
La comunicazione contestuale al sopralluogo ispettivo ed all’attività di misura non ne limita la
prosecuzione.
In caso di guasti a cui può essere posto rimedio in tempi brevi, il superamento dei limiti allo
scarico deve essere valutato in relazione al ricettore dello scarico e per i soli tempi tecnici
necessari alla riparazione del guasto.
Una volta risolto il disservizio, ne deve essere data, quanto prima, comunicazione alla Provincia
ed all’ARPA, allegando alla stessa comunicazione un referto analitico.
b) disservizi per scarichi anomali
-
Adozione di Procedure di controllo – L’erogatore del servizio/gestore integrato deve prevedere
apposite procedure da adottare in occasione di ogni problema all’impianto dovuto ad uno
scarico anomalo in ingresso o abusivo in fognatura, che può anche comportare l’attivazione del
by-pass generale, o il superamento limiti allo scarico.
-
Accertamento del fenomeno – L’erogatore del servizio/gestore integrato deve prevedere ed
attuare le procedure sopra indicate che possono contemplare l’installazione di sistemi di
controllo e prelievo (anche automatici) degli ingressi idonei, in relazione alla tipologia del
territorio servito, ad accertare tempestivamente carichi critici per il sistema depurativo.
-
Tempestiva comunicazione – Deve essere effettuata dall’erogatore del servizio/gestore
integrato agli enti di controllo ed all’Autorità d’Ambito utilizzando vie brevi (telefono, fax, posta
elettronica)
-
Adozione di misure di mitigazione – Tutte quelle fattibili ed in particolare quelle indicate dagli
enti di controllo a seguito della comunicazione di cui al punto precedente, anche qualora non
previsti dai provvedimenti autorizzativi
-
Referto analitico – che attesti l’arrivo dalla rete fognaria di acque reflue in ingresso all’impianto
con concentrazioni significativamente difformi dai limiti previsti dal gestore dell’impianto per gli
scarichi in reti fognarie ed in ogni caso differente dal carico inquinante medio.
62
Nel caso di guasti e disservizi di minor rilievo tali da non compromettere la qualità dello scarico finale non è necessario che ne sia
fornita alcuna comunicazione; in caso contrario deve esserne data comunicazione e deve essere di riferimento il punto 3.5 dell’allegato 4
alla Delibera del CI del 1977.
ARPA SEDE
CENTRALE
Settore Attività
Produttive e Laboratori
ISTRUZIONE OPERATIVA
Cod.: IO.
SL.
009
Revisione: 00
Data emissione: 03/01/2011
pag. 76 di 76
Acque reflue urbane: Attività di controllo
-
Ricerca delle cause – Deve essere predisposta apposita indagine che preveda la conoscenza
della rete fognaria e dei principali scarichi e la disponibilità di personale attrezzato per
l’ispezione della rete
-
Comunicazione inerente ai controlli – effettuati per l’individuazione (e l’eventuale esito positivo)
del responsabile dell’immissione
-
I Provvedimenti amministrativi – (diffide, ordinanze) e sanzionatori assunti nei confronti del
responsabile eventualmente individuato.
Nei casi previsti dall’art. 101 del DLgs 152/06, la comunicazione di guasto e/o disservizio di cui
sopra e la sua gestione, seppur contemplata come prescrizione nell’autorizzazione allo scarico, non
limita la prosecuzione dell’attività di controllo, ma può costituire di per sé deroga ai limiti riportati
nell’autorizzazione medesima, secondo le disposizioni e valutazioni effettuate da parte dall’Autorità
competente.