IT9021296U1 - Apparecchiatura utilizzabile in un procedimento di trattamento di acqu e di scarico con miscelatore sommerso posizionato centralmente - Google Patents

Description

Descrizione di un modello di utiliLà avente per titolo.

"APPARECCHIATURA UTILIZZABILE IN UN PROCEDIMENTO DI TRATTAMENTO DI ACQUE DI SCARICO CON MISCELATORE SOMMERSO POSIZIONATO CENTRALMENTE"

DESCRIZIONE

Il modello di utilità qui descritto, può essere utilizzato associato con un qualsiasi procedimento di trattamento di acque di scarico con fanghi attivali che richiede l'utilizzazione delle condizioni operative almeno in una zona del procedimento in cui gas non contenente ossigeno viene aggiunto al contenuto di tale zona.

Tipicamente, il contenuto delle diverse zone di un procedimento di trattamento di acque di scarico con fanghi attivali è costituito da una miscela liquida di biomassa (solidi) ed un liquame contenente o avente richiesta biologica di ossigeno (BOD) ed è chiamata "soluzione miscelata" La soluzione miscelata m tale procedimento contiene una parte del fango attivato ricircolato dal sedimentatore finale e del materiale contenente BOD (ad esempio acqua di scarico affluente). Questa parte del fango riciclata dal sedimentatore finale viene indicata generalmente come "fango attivato riciclato" (RAS) Esempi di tipi di procedimenti per il trattamento di acque di scarico con fanghi attivati che impiegano zone o bacini ai quali viene aggiunto gas senza ossigeno, sono quelli descritti nei brevetti U.S. Re. 32.429 (Spector) e 3.964.998 (Barnard).

Nel procedimento descritto nel brevetto di Barnard vengono utilizzati due bacini di denitrificazione ai quali vengono aggiunte notevoli quantità di nitriti e nitrati allo scopo di far avvenire la denitrificazione. La denitrificazione in questi bacini viene eseguita mediante l'utilizzo dell'ossigeno degli per soddisfare una parte del BOD della soluzione miscelata e per produrre composti azotati gassosi (ad esempio azoto gassoso che gorgoglia e lascia il sistema.

Per provocare la denitrificazione è importante che non vengano fornite al bacino di denitrificazione sufficienti quantità di ossigeno libero, altrimenti il BOD verrebbe soddisfatto in modo preferenziale dall'ossigeno libero e si precluderebbe l'utilizzo dell'ossigeno da

impedendo così che la denitrificazione proceda. Per convenienza, bacini o zone di questo tipo utilizzate per la denitrificazione, verranno qui indicati come "anossici". Questo termine verrà anche usato per indicare quelle condizioni richieste per la denitrificazione, cioè assenza di sufficienti quantità di gas contenente ossigeno, la presenza di BOD e l'introduzione di una quantità significativa di

Perchè la denitrificazione proceda in maniera efficiente, è anche necessario mantenere la biomassa attivata ben miscelata con il materiale contenente nella soluzione. Ogni sedimentazione dei solidi della biomassa attivata è nociva per una efficace denirificazione.

Nel procedimento descritto nel brevetto Spector, se è desiderata la denitrificazione, può essere applicato l'utilizzo di bacini anossici o di condizioni anossiche. La caratteristica essenziale del procedimento di Spector, è tuttavia l'utilizzo di particolari condizioni ad un punto particolare del procedimento per far avvenire una selezione biologica. Secondo il brevetto Spector, dapprima, viene miscelalo, un materiale contenente BOD con la biomassa attivata riciclata per formare una soluzione miscelata in condizioni in cui non vengono introdotti o non sono presenti nella miscela sufficienti quantità di gas contenente ossigeno, o altri agenti ossidanti o forti, accettor di elettroni. Per convenienza e per distinguere queste condizioni da quelle descritte in relazione al procedimento di Barnard, queste verranno indicate qui come condizioni "anaerobiche".

E' essenziale per il funzionamento del procedimento di Spector che questo trattamento iniziale in condizioni anaerobiche, venga seguito dopo un certo tempo da un trattamento in condizioni m cui il BOD nella soluzione miscelata possa essere ossidato ad esempio per contatto con gas contenente ossigeno. Questa serie di condizioni viene generalmente chiamata "ossica" o "aerobica". Questa necessità di trattamento Anaerobico seguito da un trattamento Ossico, ha dato origine alla designazione di questo procedimento come Processo "A/O" (marchio).

L'utilizzo dell'iniziale trattamento anaerobico della soluzione miscelata prima della sua eventuale ossidazione, ha come conseguenza la proliferazione della biomassa che è in grado di assorbire BOD in condizion anaerobiche. Questa biomassa è anche non filamentosa e perciò non provoca problemi di scarsa sedimentabilità. Vantaggiosamente questa biomassa è anche in grado di immagazzinare grandi quantità di fosforo consentendo così di aumentare l'eliminazione del fosforo, tramite questa biomassa, in un sistema per il trattamento di acque di scarico.

In una variante del processo A/O

può essere impiegato un trattamento anossiro dcpo il trattamento anaerobico e prima di un trattamento ossico o aerobico finale. In questa particolare esecuzione del processo A/O, una porzione della soluzione miscelata del trattamento ossiro che contiene quanlità sufficienti di è passata o riciclata ad una zona ossica dove essa viene miscelata e trattata con la soluzione miscelata anaerobica. Questa particolare tecnica permette al processo A/O di incorporare una zona o bacino anossico e di effettuare una denitrificazione. A volte questa particolare esecuzione del processo Λ/0 viene chiamata "processo

(Anaerobico, Anossico, Ossico).

Nei trattamenti anaerobici e smossici descritti in precedenza, è essenziale che la biomassa e il liquido siano mantenuti in condizioni di miscelazione per ottenere i risultati desiderati nei sistemi di trattamento. Se i solidi (biomassa) non vengono mantenuti in miscelazione e vengono lasciati sedimentare, non solo si ridurrà drasticamente il contatto tra la biomassa e il liquido, ma le condizioni nella biomassa sedimentata non saranno vantaggiose.

Per miscelare i solidi e i liquidi nelle zone aerobiche o ossiche degli impianti di trattamento delle acque di scarico, sono stati proposti molti sistemi che comprendono eliche rotanti (ad esemplo dispositivi noti come aereatori di superficie) e il far gorgogliare o spargere grandi quantità di aria attraverso i bacini. In relazione con il mantenimento, in un bacino, di condizioni anaerobiche o anossiche, non è ovviamente possibile impiegare dispositivi che introducono nel contenuto del bacino, grandi quantità di aria. Di conseguenza, è stato proposto che vengano impiegati miscelatori sub-superficiali o sommersi, nei bacini anaerobici e anossici.

Il presente modello di utilità à specificatamente adatto per l'impiego in processi che richiedono bacini anaerobici o anossici per il loro corretto funzionamento e si riferisce all'utilizzazione vantaggiosa di miscelatori meccanici sommersi in tali bacini.

In particolare, il presente modello di utilità è adatto per l'uso in un bacino anaerobico o anossico comprendente pareti laterali generalmente inclinate o verticali e un fondo. Il bacino è disegnato per contenere una massa di liquido e per consentire il flusso del liquido in entrata e in uscita dal bacino Usualmente, il bacino è disegnato in modo tale che la profondità del liquido in esso contenuto non raggiunga la sommità delle pareti laterali, e che ci sia un "bordo libero" al di sopra della superficie del liquido nel bacino.

In accordo al presente modello di utilità, un miscelatore sommerso viene disposto nel liquido all'interno del bacino in una posizione che dista dal fondo meno della metà della distanza tra il fondo stesso e la superficie del liquido nel bacino. Il miscelatore sommerso è disposto m modo tale che i suoi mezzi meccanici di miscelazione, quale ad esempio un'elica, impartiscano un movimento circolatorio al liquido costringendolo a spostarsi sostanzialmente lungo il fondo del bacino in una prima direzione e quindi sostanzialmente lungo la superficie superiore del liquido in una direzione opposta alia prima.

Durante il funzionamento, la dissipazione di energia sull'albero del miscelatore vara da 2 watts/m a 30 watts/m .

Quando utilizzato in connessione con un bacino in cui c'è un flusso continuo di liquido attraverso il bacino, sostanzialmente dalla posizione di una parete laterale verso la posizione di una seconda parete laterale contrapposta, vale a dire pareti trasversali rispetto al flusso del liquido attraverso il bacino, il miscelatore sommerso viene vantaggiosamente disposto in corrispondenza di un punto medio trasversale di una parete laterale trasversale. Si preferisce in particolare avere il miscelatore sommerso disposto m corrispondenza di un punto medio trasversale della parete laterale verso la quale il liquido generalmente fluisce, vale a dire la parete "a valle".

L'innovazione verrà ora descritta con riferimento ad una sua forma preferita, puramente esemplificativa, e quindi non limitativa di realizzazione, illustrata nei disegni annessi, in cui:

la figura 1 è una vista schematica in pianta di un bacino anerobico o anossico provvisto di un miscelatore sommerso secondo l'innovazione;

la figura 2 è una sezione mediana verticale del bacino di figura 1.

Con riferimento a tali figure, un bacino anaerobico o anossico utilizzabile in un procedimento di trattamento di acque di scarico, quale il Processo A/O (marchio) o il Processo A /0 (marchio), come precedentemente descritti, è stato indicato nel suo complesso con il numero di riferimento 1.

Esso presenta in pianta una forma sostanzialmente rettangolare, allungata nel senso della direzione primaria di flusso del liquido, che viene alimentato ad esso attraverso un condotto affluente, schematizzato con la freccia indicata con la lettera A nei disegni, e fuoriesce da un condotto effluente schematizzato dalla freccia indicata con la lettera E nei disegni.

Sebbene il condotto affluente A e il condotto effluente E siano illustrati in prossimità della superficie del liquido 7 nel bacino, è inteso che uno o entrambi i condotti affluente A ed effluente E possono essere disposti in prossimità del fondo 2 del bacino.

Il bacino 1 comprende una parete di fondo 2, sostanzialmente orizzontale, due pareti laterali contrapposte 3 e 4, che possono essere leggermente inclinate o verticali, e due pareti trasversali 5 e 6, anch'esse leggermente inclinate o verticali, disposte rispettivamente a monte e a valle rispetto al percorso primario del fluido all'interno del bacino.

Nel bacino 1 è contenuta una massa di liquido 7, la cui profondità o altezza è tale da non raggiungere la sommità delle pareti laterali e trasversali del bacino, ma da lasciare un bordo libero 8 al di sopra della superficie del liquido 7.

I condotti affluente A ed effluente E, rispettivamente per introdurre e rimuovere nel/dal bacino 1 acque di srariro e soluzione miscelata, sono disegnati in modo da mantenere sostanzialmente costante il livello del liquido 7 nel bacino.

Per tenere in agitazione il liquido 7 nel barino 1, un miscelatore sommerso 9, quale un'elica rotante, è diposto in corrspondenza della parete trasversale 6 a valle del barino.

Il miscelatore 9 è disposto ad una distanza dal fondo 2 inferiore alla metà della distanza tra tale fondo e la superficie libera del liquido 7 nel bacino. Il miscelatore 9 è poi di preferenza posizionato in corrispondenza della mezzeria della parete trasversale 6.

Il miscelatore sommerso 9, così disposto, impartirà al liquido un movimento circolatorio, schematizzato dalle freccie F in figura 2, costringendolo inizialmente a spostarsi lungo la parete di fondo 2 dal miscelatore 9 verso la parete trasversale a monte 5, quindi verso l'alto in prossimità di tale parete trasversale 5, poi lungo la superficie del liquido 7 nel bacino in una direzione sostanzialmente opposta alla prima e, infine, verso il basso in prossimità della parete trasversale 6 a valle del bacino.

Naturalmente l'innovazione non è limitata alla particolare forma di realizzazione precedentemente descritta e/o illustrata nei disegni annessi, ma ad essa possono essere apportate delle modifiche di dettaglio, senza per questo uscire nell'ambito di protezione del presente modello di utilità, che è definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura utilizzabile in un proredimento di trattamento di acque di scarico che richiede il mantenimento di condizioni "anaerobiche" o "anossiche", quale il Processo A/O (marchio) o il Processo (marchio), comprendente un bacino (1) presentante una parete di fondo (2), sostanzialmente orizzontale, due pareti laterali contrapposte (3, 4) disposte nel senso della direzione primaria del flusso e due pareti trasversali (5, 6) disposte trasversalmente alla direzione primaria del flusso, rispettivamente a monte e a valle dello stesso nel bacino (1), nonché mezzi affluenti (A) disposti in corrispondenza della detta parete trasversale a monte (5) per introdurre acque di scarico/soluzione miscelata da trattare nel bacino e mezzi effluenti (E) disposti in corrispondenza della detta parete trasversale a valle (6), per rimuovere il liquido trattato nel bacino (1), i mezzi affluenti (A) e effluenti (E) essendo tali da mantenere il desiderato livello e tempo di permanenza del liquido (7) nel bacino (1), e comprendente altresì un miscelatore sommerso (9) disposto nel bacino (1) per tenere costantemente m agitazione il liquido (7), caratterizzata dal fatto che il detto miscelatore (9) è disposto nel bacino (1) in prossimità di una delle pareti laterali o trasversali (3, 4, 5, 6), ad una distanza dalla parete di fondo (2) inferiore alla metà della distanza tra tale parete di fondo (2) e la superficie libera della massa liquida (7) contenuta nel bacino, i mezzi meccanici di miscelazione del miscelatore essendo disposti in modo tale da costringere il liquido a spostarsi una prima direzione dal miscelatore (9) lungo la parete di fondo (2) verso la parete opposta (4, 3, 6, 5), quindi verso l'alto in prossimità di tale parete opposta, poi lungo la superfine del liquido (7) nel bacino in una direzione sostanzialmente opposta alla prima e, infine, verso il basso, verso il miscelatore (9), provvedendo così un movimento circolatorio del liquido del bacino (1) attraverso la parete di fondo (2) e la superficie superiore libera della massa liquida (7) nel barino.
2. 2. Apparecchiatura serondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto rhe il detto miscelatore (9) è disposto sostanzialmente in corrispondenza della linea mediana, verticale della corrispondente parete laterale (3, 4) o trasversale (5, 6).
3. 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che il detto miscelatore (9) è disposto in prossimità della parete trasversale (6) a valle del bacino (1) rispetto alla direzione primaria di flusso del liquido.
4. 4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui le pareti laterali (3, 4) e le pareti trasversali (5, 6) del bacino {1) sono leggermente inclinate o verticali.
5. 5. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui il detto miscelatore sommerso (9) è un'elica rotante.