Corso di formazione: La progettazione e la gestione degli impianti MBR
La progettazione e il dimensionamento della sezione di
filtrazione negli impianti MBR
Dott. Matteo Vanossi
Ecomondo 4 Novembre 2015
SOMMARIO
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR.
 INTRODUZIONE
 Ambito di applicabilità
 Il processo di filtrazione
 Dispositivi di filtrazione
 LA PROGETTAZIONE DELL’UNITA DI FILTRAZIONE
 Calcolo della superficie di filtrazione e configurazione sezione
 Dimensionamento macchine accessorie
 Dotazioni strumentali
2
INTRODUZIONE
3
INTRODUZIONE: campo di applicabilità
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR.
Worldwide MBR drivers
MBR technology challenges
Data Sources:
Investigation of MBR Effluent Water Quality and Technology – A Worldwide Survey (WRF-06-007) – MWH
Main technical challenges of MBR – A survey of MBR users and suppliers – Santos et al, 2010
4
GHD Study 2012
IL PROCESSO DI FILTRAZIONE
6
INTRODUZIONE : definizione di filtrazione
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR.
La filtrazione è l’ operazione di separazione solido-fluido in cui le particelle solide
in sospensione in un fluido sono trattenute da un setto poroso (corpo filtrante)
che, grazie all’azione di un gradiente di pressione, consente il passaggio del
fluido, reso così limpido ( filtrato); le particelle solide rimosse vanno a formare sul
setto il cosiddetto panello (o torta).
Filtrazione di profondità
Nella filtrazione di profondità le particelle
sospese nel fluido di processo vengono
trattenute prevalentemente all'interno della
rete continua di capillari di cui è costituita la
struttura porosa del mezzo filtrante.
Filtri di superficie
La ritenzione delle particelle nella filtrazione di
superficie, detta anche filtrazione di rifiuto,
avviene principalmente per un meccanismo di
setacciamento o vagliatura, in quanto le
particelle vengono trattenute sulla superficie
del filtro (rifiutate), avendo esse un diametro
maggiore di quello dei pori del mezzo filtrante.
7
INTRODUZIONE : Le filtrazione su membrana: perché?
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR.
Quali caratteristiche deve avere un filtro in un impianto MBR?
 Trattenere quantitativamente i fanghi attivi
 Riduzione della carica batterica
 Elevata produttività
 Continuità operativa
 Rigenerabilità
 Tempi di vita lunghi
Un filtro a membrana opportunamente gestito risponde a questi requisiti
8
INTRODUZIONE: Le filtrazione su membrana: perché?
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR.
La distinzione fra filtrazione di superficie e
di profondità è solo formale; nella realtà i
due processi avvengono contestualmente.
Le membrane sono filtri di superficie ma
manifestano anche una certa ritenzione di
profondità: le particelle con dimensioni
inferiori a quelle dei pori o le sostanze
disciolte possono essere trattenute
all'interno del mezzo filtrante
La filtrazione convenzionale (ortogonale) produce depositi (cake) che
contrastano il passaggio del fluido (aumento gradiente di pressione).
Il materiale di cui è costituita la membrana tende ad adsorbire le
sostanze disciolte presente in soluzione.
Questi fenomeni devono essere contrastati
9
INTRODUZIONE : filtrazione ortogonale e
filtrazione tangenziale
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR.
10
INTRODUZIONE : filtrazione su membrana glossario
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR.
Porosità: La porosità di un materiale è una grandezza scalare ed è
genericamente definita come il rapporto tra il volume dei vuoti (pori), Vp
ed il volume totale Vm del materiale considerato:
Vp/ Vm
Grado di filtrazione: Il grado di filtrazione è la dimensione in m
della particella più piccola che il filtro è in grado di trattenere.
11
INTRODUZIONE: Microfiltrazione e ultrafiltrazione
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR.
12
INTRODUZIONE: Grado di filtrazione
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR.
Per alcuni mercati specifici esistono enti legislativi che definiscono dei
protocolli standard a cui i produttori di membrane si devono attenere
per misurare il grado di filtrazione dei propri prodotti.
Ad esempio nel mercato farmaceutico FDA :
Il Filtro sterilizzante (0,22 mm) è quel filtro in grado di fornire un
effluente sterile da una soluzione di Brevundimonas diminuta
preparata per dare un carico di 107 UFC/cm² di superficie filtrante
(con metodologia ASTM).
Nel campo delle acque non esiste alcuna indicazione che definisca un
metodo di misura standard per cui ogni produttore misura il grado di
filtrazione del proprio prodotto seguendo una propria metodologia.
13
INTRODUZIONE: Glossario
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR.
Flusso:
quantità di fluido che attraversa che attraversa l’unità di
superficie della membrana.
Permeabilità:
indica la proprietà della membrana di lasciarsi attraversare, da
un liquido. È data dal rapporto tra il flusso e il gradiente di
pressione applicato per ottenere quel flusso.
TMP:
La Pressione di Trans Membrana è la forza motrice necessaria
per attraversare la membrana. In un processo a flusso
tangenziale è data dalla differenza tra la pressione media
applicata a monte della membrana (P alimento) e quella residua
misurata a valle della membrana (Ppermeato)
14
QUALI PARAMETRI INFLUENZANO IL
PROCESSO DI FILTRAZIONE
15
INTRODUZIONE: Parametri che influenzano il processo
di filtrazione
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Temperatura
MLSS (POLARIZZAZIONE DA CONCENTRAZIONE)
Sostanze inquinanti disciolte (FOULING)
Le sostanze organiche (proteine polisaccaridi etc) possono essere adsorbite dal
materiale della membrane (idrofobizzazione locale) (fouling organico)
I sali inorganici insolubili possono precipitare sulla membrana intasando i
canali di scorrimento del liquido (fouling inorganico)
16
IL PROCESSO DI FILTRAZIONE NEGLI MBR:
Mantenimento della permeabilità
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
La permeabilità delle membrane è ridotta dai fenomeni di fouling e di
polarizzazione per concentrazione.
I produttori di membrane hanno messo a punto protocolli standard atti a mitigare
gli effetti di questi fenomeni
Biomassa
Biomassa
Miscela aerata
Miscela aerata
Permeato
Scouring
Rilassamento
Controlavaggio
I cicli di pulizia con soluzioni ossidanti e soluzioni acide contrastano gli effetti
rispettivamente del fouling organico ed inorganico
17
IL PROCESSO DI FILTRAZIONE NEGLI MBR:
Mantenimento della permeabilità
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
18
Dispositivi di filtrazione
19
INTRODUZIONE: Membrane
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR.
Polimeri molto porosi e ad alta compatibilità agli ossidanti agli acidi alle
sostanze caustiche
Polimeriche Organiche:
Membrana UF 40,000x
PVDF, PES, PE idrofilizzati
Membrana MF 40,000x
Polimeriche Inorganiche: Ceramiche Al2O3 , ZrO2, TiO2
Membrane ITN
20
TAMI
IL PROCESSO DI FILTRAZIONE NEGLI MBR: Dispositivi
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR.
Fibre Cave
Membrane Piane
Tubolari
Bassi consumi energetici
Elevata densità di impaccamento
Controllo perdita permeabilità
efficace.
Tempo di vita attesi elevati
Minore consumo di reagenti
Minore TMP
Maggiore semplicità impiantistica
 Bassa densità di impaccamento
(elevata occupazione dello spazio)
 Non controlavabili o controlavabili
a basse TMP
Portate aria per scouring elevate
(elevati consumi energetici)
Flussi di permeazione elevati
(>40LMH)
Possibilità di operare con elevati
valori di MLSS
Consumi energetici di alcune volte
superiori a membrane immerse
(cross flow)
Membrane Esterne
22
CONFIGURAZIONI IMPIANTISTICHE
23
IL PROCESSO DI FILTRAZIONE NEGLI MBR:
Configurazioni impiantistiche
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Membrane interne
 Moduli immersi sia HF che FS
Biologico
UF
 Minori costi di investimento
 Bassa flessibilità operativa
 Ridotta efficienza pulizia membrane
Ricircolo Fanghi
 Moduli immersi sia HF che FS
 Necessità vasca esterna per
eseguire RC
Sidestream – membrane immerse
 Maggiore flessibilità operativa
 Aria membrane e fanghi UF
possono essere considerati nei
calcoli di processo
 Maggiori costi di investimento
24
Biologico
Ricircolo Fanghi
UF
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
25
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Quali dati di progetto?
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Carichi idraulici
Estate
Portata media annua giornaliera (ADF)
m³/d
Portata massima mensile (MMF)
m³/d
Portata massima settimanale (MWF)
m³/d
Portata di picco giornaliera (PDF)
m³/d
Portata di picco oraria (PHF)
m³/h
Durata
Inverno
mesi
settimane
giorni
ore
Durata
mesi
settimane
giorni
ore
Ridondanza richiesta (un treno di filtrazione fuori servizio)
specialmente durante esecuzione di attività di manutenzione
ordinaria (pulizia membrane).
CONDIZIONI AMBIENTALI
Temperatura ambiente:
Temperatura liquami:
26
Minima
Media
Massima
Minima
Media
Massima
10
20
40
12
18
20
°C
°C
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Quali dati di progetto?
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
CARATTERISTICHE RICHIESTE ALLO SCARICO
COD
mg/L
BOD
mg/L
NH4-N
mg/L
NO3-N
mg/L
Ntotale
mg/L
SST
mg/L
Ptotale
mg/L
Torbidità
NTU
Assumendo che il comparto biologico sia stato dimensionato in
conformità alla linee guida del produttore di membrane
Caratteristiche miscela aerata
27
MLSS nitrificazione
g/l
Alcalinità (come CaCO3)
ppm
Oli & Grassi (FOG)
ppm
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Calcolo della Superficie di filtrazione/flusso sostenibile
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Temperatura
°C
FLUSSO (netto o istantaneo) l/m2*h @ MLSS membrane 12 g/l
ADF
MMF
MWF
PDF
PHF
12
16
18
20
22
25
20
20
24
28
32
40
Valori di fantasia.
Nella realtà questi dati sono specifici per ogni dispositivo di filtrazione e in genere sono funzione di MLSSmembrane
La superficie di filtrazione è determinata dalla condizione di flusso più
gravosa
28
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Calcolo della Superficie di filtrazione
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Carichi idraulici – Fognatura separata
Estate
20°C
Portata media annua giornaliera (ADF)
m³/d
Portata massima mensile (MMF)
m³/d
Portata massima settimanale (MWF)
m³/d
Portata di picco giornaliera (PDF)
m³/d
Portata di punta oraria (PHF)
m³/h
Durata
2400
2440
2700
150
Inverno
12°C
Durata
1200
1 mese
1 Sett.
1 giorno
6 ore
1250
75
mesi
1 settimana
1 giorno
6 ore
Superficie di filtrazione richiesta – Fognatura separata
Estate
20°C
Portata media annua giornaliera (ADF)
m2
Portata massima mensile (MMF)
m2
Portata massima settimanale (MWF)
m2
Portata di picco giornaliera (PDF)
Portata di punta oraria (PHF)
Durata
5000
Inverno
12°C
Durata
3125
1 mese
mesi
3630
1 Sett.
settimane
m2
3520
1 giorno
2370
1 giorno
m2
3750
6 Ore
3000
6 ore
La superficie di filtrazione richiesta per questo impianto è 5000 m2
29
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Configurazione dell’unità di filtrazione
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Su quanti treni di filtrazione suddividere la superficie di filtrazione?
L’impianto deve essere in grado di trattare la condizione di carico più gravosa
365 gg/anno?
SI
Con una linea fuori servizio sono
richiesti almeno 5000 m2 di
superficie filtrante
CONDIZIONE
30
NO
Si deve garantire il trattamento della
portata di punta giornaliera (PDF).
Con una linea fuori servizio sono
richiesti 3520 m2 di superficie
filtrante
SUPERFICIE RICHIESTA
N TRENI OPERATIVI
5000 m2
N-1 TRENI OPERATIVI
3520 m2
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Configurazione dell’unità di filtrazione
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Superficie di filtrazione richiesta
Inverno 12°C
2 treni
5000
3125
Portata media annua giornaliera (ADF)
m2
Portata massima mensile (MMF)
m2
Portata massima settimanale (MWF)
m2
3630
Portata di picco giornaliera (PDF)
m2
3520
2370
Portata di picco oraria (PHF)
m2
3750
3000
1 treno
3520 m2
Estate
20°C
7040 m2
Superficie installata
TF 1
Opzione 1 - Due treni di filtrazione
TF 2
31
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Configurazione dell’unità di filtrazione
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Superficie di filtrazione richiesta
Portata massima mensile (MMF)
m2
Portata massima settimanale (MWF)
m2
Portata di picco giornaliera (PDF)
m2
Portata di picco oraria (PHF)
m2
5000
3125
1 mese
mesi
3630
1 Sett.
settimane
3520
1 Giorno
2370
giorni
3750
6 Ore
3000
6 ore
BIOLOGICO 1
Opzione 2
Tre treni di filtrazione
BIOLOGICO 2
32
Durata
N treni
N-1 Treni
3520 m2
m2
Inverno
12°C
5280 m2
Portata media annua giornaliera (ADF)
Durata
Alimentazione
Estate
20°C
Superficie installata
TF 1
TF 2
TF 3
IL PROCESSO DI FILTRAZIONE NEGLI MBR:
Calco superficie – Fognatura mista
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Portata di pioggia ammessa al biologico = 3 ADF
Carichi idraulici – fognatura mista
Estate
Durata
Portata media annua giornaliera (ADF)
m³/d
2400
Portata massima mensile (MMF)
m³/d
mesi
Portata massima settimanale (MWF)
m³/d
2740
1 settim.
Inverno
Durata
1200
1370
mesi
settimane
Portata massima giornaliera (PDF)
m³/d
3600
1 giorno
1800
1 giorni
Portata di punta oraria tempo secco (PHF)
m³/h
Portata di pioggia
m³/h
150
300
6 ore
6 ore
75
150
6 ore
6 ore
Inverno
12°C
Durata
Superficie di filtrazione richiesta
Estate
20°C
33
Durata
Portata media annua giornaliera (ADF)
m2
Portata massima mensile (MMF)
m2
Portata massima settimanale (MWF)
m2
4080
1 Sett.
2860
settimane
Portata massima giornaliera (PDF)
m2
4680
1 Giorno
3410
giorni
Portata di punta oraria tempo secco (PHF)
m2
3750
6 ore
3000
6 ore
Portata di pioggia
m2
7500
6 Ore
6000
6 ore
5000
3130
1 mese
mesi
LA PROGETTAZIONE DELL’NITÀ DI FILTRAZIONE
Superficie filtrazione: fognatura mista Vs f. separata
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
CONFRONTO SUPERFICI RICHIESTE FOGNATURA MISTA E SEPARATA
Estate
20°C
Durata
Portata media annua giornaliera (ADF)
m³/d
Portata massima mensile (MMF)
m³/d
Portata massima settimanale (MWF)
m³/d
4080
1 settimana
Portata massima giornaliera (PDF)
m³/d
4680
1 giorno
Portata di punta oraria (PHF) tempo secco
m³/h
3750
6 ore
Portata di Pioggia
m³/h
7500
6 ore
Fognatura Separata
Superficie
Durata
Superficie
mesi
2400
1 mese
7500 m2
5000
Estate
20°C
5280 m2
Fognatura Mista
2440
1 settimane
2700
giorni
150
6 ore
NA
6 ore
SUPERFICIE DI FILTRAZIONE RICHIESTA FOGNATURA SEPARARA – 2 TRENI DI FILTRAZIONE
34
Portata media annua giornaliera (ADF)
m³/d
Portata massima mensile (MMF)
m³/d
Portata massima settimanale (MWF)
m³/d
2440
Portata di picco giornaliera (PDF)
m³/d
2700
Portata di picco oraria (PHF)
m³/h
150
2400
Superficie
7040 m2
Estate 20°C
IL PROCESSO DI FILTRAZIONE NEGLI MBR:
Calco superficie – Fognatura mista
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
 In impianti in cui è recapitata una fognatura mista le portate di pioggia
sono quasi sempre il fattore limitante e influiscono pesantemente su
calcolo della superficie di filtrazione.
 E’ importante poter stimare la durata massima dell’evento piovoso.
 Gli eventi piovosi negli MBR non comportano rischio di dilavamento
della miscela aerata e perdita di biomassa
35
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Configurazione dell’unità di filtrazione: alimentazione forzata
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Ricircolo concentrato per gravità
MT 2
MT 1
Stramazzo
Dai
pretrattamenti
36
DN + N
Canale di distribuzione
Ripartitore
Bio 2
Bio 1
alimentazio MT2
Alimentazione
MT1
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Configurazione dell’unità di filtrazione: alimentazione per caduta
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Ricircolo forzato fanghi concentrati
Dai
pretrattamenti
37
MT 2
MT 1
Stramazzo
DN + N
Canale di distribuzione
Ripartitore
Bio 2
Bio 1
Stazione
di sollevamento
Scelta e dimensionamento macchine accessorie
38
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Importanza di localizzare la fonte di consumo energetico
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
% Energy Cons. In WWTP
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
WWTP tradizionale – Metcalf&Eddy
impianto CAS
MBR con HF - Verrecht et al. 2008
Impianto MBR
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Importanza di localizzare la fonte di consumo energetico
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
MBR con membrane piane – Krzeminsky et al. 2007-2010
MBR con fibre cave – Krzeminsky et al. 2005-2010
Mixers
7%
Feed pumps
13%
Membrane
aeration
20%
Membrane aeration
Biology aeration
Rest MBR
Permeate
pumps
18%
0.50 kWh/m3
Biology aeration
22%
Permeate pumps
Feed pumps
Mixers
Rest MBR
20%
MBR con fibre cave – evoluzione «premium product» - fonte GE
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Importanza di localizzare la fonte di consumo energetico
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
MBR con fibre cave – evoluzione «premium product di GE» - Componenti e progettazione di processo Xylem Water Solution
41
Alimentazione/Ricircolo fanghi
42
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Pompe di Alimentazione/Ricircolo fanghi
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Controllo della concentrazione della miscela aerata nelle vasche membrane
Qa
MLSSN
Qp
MLSSM
Qr = Qa - Qp
MLSSM =
MLSSN * Qa
Qa - Qp
La configurazione ad alimentazione forzata richiede pompe più capaci.
Capacità definita in funzione dei carichi idraulici e dei valori di MLSSN
Ottimizzazione del profilo idraulico.
43
Dove ricircolare N o DN?
Estrazione del Permeato
44
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Capacità Pompa estrazione permeato
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
45
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Estrazione del Permeato con pompa a lobi
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Soffiante membrane
Ad altro treno di filtrazione
ventilazione
PIT
Scarico
FC
FIRC
CIP
Permeate
NaOCl
Acido citrico
46
Pompa Reversibile
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Estrazione del Permeato con pompa centrifuga
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Soffiante membrane
Ad altri treni
Ventilazione
Scarico
PIT
FIRC
CIP
Permeate
Pompa Centrifuga
permeato
NaOCl
Acido Citrico
47
FIRC
Pompa centrifuga
di controlavaggio
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Estrazione del permeato per gravità (sifone)
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Soffiante membrane
Ad altro treno di filtrazione
ventilazione
PIT
Troppo pieno
FT
CIP
Permeate
Pompa Reversibile
Valvola modulante
NaOCl
Acido citrico
Scarico
48
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Confronto tra possibili soluzioni
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
49
Semplicità impiantistica
Migliore controllo delle portate
Rapidità inversione
Volumetrica
Costi inferiori
Maggiori rendimenti
Riduzione consumi energia
Costi di installazione




 Complessità impiantistica
 Necessità pompa per
caricare serbatoio di CIP
 Richiesta battente minimo
(TMPmax. permeazione)
Ottimale per impianti HF
OK per impianti FS
Possibile con impianti HF
Complessità impiantistica
Non reversibile
Non volumetrica
Tempi di inversione
OK per FS
OK per HF
Aria Membrane
50
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Air Scouring
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
L’energia necessaria per lo scouring delle membrane è l’aspetto che incide
maggiormente sui costi di filtrazione di un impianto MBR .
Richiesta d’aria per lo scouring delle
membrane dai primordi ad oggi si è
ridotta di circa 6 volte,
 Aerazione ciclica sequenziale
 Mempulse
 Ottimizzazione punto di
erogazione aria
 Semplificazione circuito adduzione
aria miglioramento efficacia
scouring (bolle grosse) LEAPmbr®
51
Richiesta energetica
 Aerazione continua
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Air scouring
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
 La portata d’aria necessaria per lo airscouring di uno specifico impianto
è un dato solitamente fornito dal produttore di membrane
Canali diper
scorrimento
 Portata ariaspecifica
airscouring è funzione del flusso solido
 Punto di erogazione
 Scelta del numero di soffianti in grado di fornire le portate d’aria richieste in
 Modalità di erogazione
funzione della diversa operatività dell’impianto.
 È fortemente consigliato prevedere soffiante di riserva.
52
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Tipologia Soffiante
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Possono essere utilizzate in impianti di
dimensioni ridotte
Consigliate.
Maggiore controllo delle portate erogate
anche al variare della viscosità della
miscela aerata
53
Controllo di processo
54
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Controllo Processo di filtrazione: Alimentazione Forzata
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
FC
PT
LT
FT
FT
FC
FC
Funzione del dispositivo di filtrazione
selezionato e del numero di soffiati.
Risparmio energetico
Numero e capacità pompe di alimentazione
55
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Controllo Processo di filtrazione: Estrazione con sifone
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
FC
PT
LT
FT
FT
56
H > TMPmax.
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Dotazioni strumentali, accessori, accessori opzionali
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
 Stazioni di dosaggio reagenti per pulizia membrane
 Compressore aria di servizio
 Valvole pneumatiche
Fondamentale la qualità soprattutto per
dispositivi di filtrazione che usano protocolli
di aerazione ciclica discontinua
 Trasduttori di pressione
 Misuratori di portata
 Misuratori di livello
 Sonde di temperatura
Automazione e controllo di processo
(i.e. permeabilità vs tempo)
 Sonde Solidi Sospesi
 Copertura vasche membrane
 Grigliatura fanghi
 Carroponti per sollevamento membrane
57
Controllo inerti in miscela aerata –
riduzione rischio clogging
Membrane
58
LA PROGETTAZIONE DELL’UNITÀ DI FILTRAZIONE
Membrane: quali garanzie?
La progettazione e il dimensionamento della sezione di filtrazione negli impianti MBR
Il peso del cambio delle membrane nel costo operativo di un impianto
MBR sta diminuendo vista la maggiore affidabilità dei prodotti di nuova
generazione
Tuttavia è importante garantirlo.
Tipologie garanzie
Modalità pagamento garanzie
Meccanica:
Pro rata (Pro quota):
Salvaguardia da eventuali difetti di
fabbricazione
Dopo un periodo iniziale in cui le membrane
difettose o non prestanti sono fornite
gratuitamente, la sostituzione avviene a fronte di
un pagamento proporzionale all’uso effettivo.
Prestazioni:
Garantisce il rispetto di alcuni parametri:
•
•
•
59
TSS
Portata
E.Coli
Durata
Riduzione % delle
prestazione alla
scadenza
Copertura totale:
La membrana giudicata non conforme viene
fornita gratuitamente
% sostituzione annua
È definita una soglia % per anno al di sotto della
quale le membrane non conformi devono
comunque essere acquistate. La garanzia ha
effetto solo al superamento di questa soglia.
Xylem Water Solutions Italia S.r.l.
Distributore Membrane UF - GE
per il mercato municipale in Italia
GC Treatment – Xylem Italy
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GC Membrane Global
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