Come ridurre i costi operativi del trattamento delle acque reflue

By: Tom Frankel
Post Date: Settembre 25th 2023

Gli impianti di trattamento delle acque reflue e delle acque reflue sono essenziali per le industrie e i comuni di tutti gli Stati Uniti. Garantiscono che le acque reflue siano sicure per il ritorno nei corsi d’acqua o il riutilizzo in altri processi commerciali. Gli impianti di trattamento delle acque reflue sono fondamentali per preservare l’ambiente e proteggere la salute umana. Tuttavia, il costo delle operazioni di trattamento delle acque reflue può essere elevato.

Il trattamento delle acque reflue richiede un elevato consumo energetico, l’uso di prodotti chimici e altri materiali, lo smaltimento dei rifiuti e una forza lavoro qualificata e ben addestrata. Con la riduzione dei budget per coprire le necessità, molti impianti di trattamento delle acque reflue sono alla ricerca di modi per ridurre i costi operativi.

Qual è il costo medio per gestire un impianto di trattamento delle acque reflue?

Il costo medio per gestire un impianto di trattamento delle acque reflue dipende da diversi fattori, tra cui:

• Quanta acqua scorre quotidianamente attraverso la pianta.
• Il sistema di rimozione dei fanghi dell’impianto.
• Quale industria ha prodotto le acque reflue.

Tuttavia, ci sono quattro costi operativi principali che ogni impianto di trattamento delle acque reflue dovrà sostenere: forza lavoro, smaltimento dei rifiuti, consumo di energia e materiali. Ciascuno di questi costi operativi è necessario per il funzionamento di un impianto di trattamento.

1. Costi della forza lavoro

Uno dei costi più elevati per un impianto di trattamento delle acque reflue è la forza lavoro. Molti impianti di trattamento delle acque reflue funzionano per periodi prolungati, alcuni addirittura lavorano ininterrottamente durante tutto l’anno. Di conseguenza, molti impianti di trattamento richiedono personale reperibile 24 ore su 24 per garantire il corretto funzionamento della struttura. Le dimensioni dell’impianto e il livello di automazione sono due fattori significativi che influenzano i costi della manodopera.

Poiché i membri del personale sono responsabili di tutto, dalle perdite dei tubi alle apparecchiature elettriche ed industriali, devono anche essere formati e certificati per lavorare negli impianti di trattamento delle acque reflue.

2. Costi di smaltimento dei rifiuti

Lo smaltimento dei rifiuti è un altro costo significativo quando si gestisce un impianto di trattamento delle acque reflue. Gli impianti devono essere in grado di smaltire rifiuti come sabbia, grigliati e fanghi di varia natura. I costi di smaltimento variano in base a:

• Normative locali e nazionali sullo smaltimento dei rifiuti organici ed inorganici.
• Prezzi locali per lo smaltimento dei rifiuti.
• Metodo di smaltimento.

3. Costi energetici

Molti impianti di trattamento funzionano per periodi prolungati e richiedono una potenza significativa per far funzionare varie apparecchiature. Di conseguenza, l’energia rappresenta uno dei costi operativi più elevati per gli impianti di trattamento delle acque reflue. Sebbene le fasi primarie e secondarie del trattamento dell’acqua in genere utilizzino la maggior parte, quasi tutti i processi richiedono energia, tra cui:

• Serbatoi di aerazione e dissabbiatori di aerazione.
• Stazioni di pompaggio.
• Strutture di digestione.
• Vagliatura dei fanghi.
• Vasche di sedimentazione preliminare e secondaria.

4. Costi dei materiali

Gli impianti di trattamento delle acque reflue utilizzano prodotti chimici e altri materiali per pulire e stabilizzare le acque reflue. Spesso ne utilizzano quantità elevate per raggiungere il livello di pulizia richiesto, rendendo i materiali uno dei principali costi operativi per qualsiasi impianto di trattamento.

Il costo dei prodotti chimici e di altri materiali varierà in base al tipo e alla quantità utilizzata dall’impianto, che dipenderà dal tipo di acque reflue e da quanto devono essere pulite. Anche le strutture dei prezzi e i livelli di fornitura globali, locali e nazionali possono incidere sul costo dei prodotti chimici.

Come ridurre i costi operativi di un impianto di trattamento delle acque reflue

L’aumento dei costi dell’energia elettrica e dei prodotti chimici essenziali per il trattamento delle acque reflue sta costringendo molti impianti a trovare modi per gestire le spese. Esistono vari modi per ridurre il costo operativo medio di un impianto di trattamento delle acque reflue, dall’aggiornamento delle apparecchiature all’automazione delle operazioni. Sebbene alcuni di questi metodi possano richiedere un investimento iniziale iniziale, possono fornire una notevole riduzione dei costi a lungo termine.

Ecco 10 modi per ridurre i costi operativi:

1. Aggiorna le stazioni di pompaggio

Le pompe, i motori e gli azionamenti moderni sono più efficienti delle pompe più vecchie. Le pompe più vecchie solitamente funzionano a una velocità con un ciclo on-off. Le pompe moderne e gli azionamenti a frequenza variabile possono adattare la velocità della pompa alle portate, contribuendo a ridurre il consumo di energia a lungo termine.

2. Ottimizza l’aerazione

Le piante possono utilizzare i seguenti metodi per ottimizzare la loro aerazione:

• Prendere in considerazione l’aggiornamento delle apparecchiature obsolete come soffianti, sistemi di diffusione e componenti di distribuzione dell’aria con modelli più nuovi ed efficienti.
• Utilizzare azionamenti a frequenza variabile per rendere più efficienti i ventilatori più vecchi invece di fare affidamento sulla regolazione della valvola di ingresso per soddisfare la domanda.
• Riconfigurare il bacino di aerazione passando a sistemi di aerazione a pori fini o ultrafini che aumentano l’efficienza del trasferimento di ossigeno riducendo al contempo il consumo di energia.
• Garantire che i sistemi di aerazione esistenti siano ben mantenuti.

3. Migliorare la gestione dei fanghi

Migliorare la gestione dei fanghi nelle fasi di trattamento primario può avere un impatto considerevole sui processi e sulle apparecchiature a valle. La sabbia nei fanghi può danneggiare le apparecchiature a valle, accumularsi in aree in cui il flusso è lento e aumentare l’usura delle apparecchiature. Rimuovere quanta più sabbia possibile nelle prime fasi del trattamento può migliorare la durata dell’attrezzatura e ridurre il rischio di guasti improvvisi. Il biogas derivante dai fanghi può anche produrre elettricità o riscaldare l’acqua, riducendo il consumo energetico.

4. Recuperare o riciclare i nutrienti essenziali

Esaminare la fattibilità del recupero e del riciclaggio del fosforo. Gli impianti di trattamento delle acque reflue possono riciclare il fosforo in fertilizzanti di livello commerciale, fornendo un flusso di entrate alternativo. La rimozione di questi nutrienti può anche migliorare le prestazioni del flusso secondario diminuendo il carico di nutrienti nei flussi di riciclo.

5. Ridurre la disinfezione chimica

La disinfezione con luce ultravioletta (UV) sta diventando sempre più comune nel trattamento delle acque reflue. I sistemi UV forniscono un elevato livello di disinfezione e riducono la necessità di sostanze chimiche costose e pericolose come il cloro. Gli impianti di trattamento che utilizzano sistemi di disinfezione UV possono ridurre i costi dei prodotti chimici e creare un ambiente di lavoro più sicuro.

6. Aggiornare i sistemi di illuminazione e HVAC

Illuminazione, riscaldamento e raffreddamento richiedono una notevole energia. Aggiornare i sistemi di illuminazione e HVAC con modelli più nuovi e più efficienti per il risparmio energetico. Potrebbero essere disponibili sconti anche per alcuni miglioramenti.

7. Sfruttare la gravità

Ove possibile, sfruttare le forze gravitazionali. Cerca aree in cui la gravità può spostare l’acqua anziché fare affidamento su motori elettrici.

8. Automatizzare le operazioni

Automatizza il maggior numero possibile di processi. I processi automatizzati richiedono meno intervento umano e forniscono dati approfonditi sulle operazioni di un impianto di trattamento. I dati provenienti dai sistemi automatizzati possono aiutare le piante a:

• Ottimizza le operazioni.
• Ridurre il consumo energetico.
• Ridurre il consumo di prodotti chimici.
• Ridurre i costi della forza lavoro.

9. Regolare la dimensione dell’apparecchiatura installata

Alcune apparecchiature potrebbero essere troppo grandi o troppo piccole per il flusso ricevuto da un impianto. La sostituzione di apparecchiature sovradimensionate con apparecchiature più piccole ed efficienti può ridurre i costi. In altre aree, la sostituzione di diverse unità inferiori più piccole con un’unità più grande ed efficiente può ridurre significativamente il consumo energetico.

10. Diagnosticare processi costosi

Prima di adottare misure per ridurre i costi, gli impianti di trattamento delle acque reflue devono identificare e diagnosticare le operazioni più costose. Sapere quali sistemi, processi e attrezzature costano di più aiuterà a determinare i passaggi successivi.

Ecco alcuni passaggi per diagnosticare e affrontare correttamente i processi costosi:

1. Eseguire uno studio pilota per raccogliere informazioni sull’efficienza operativa e sui costi.
2. Utilizzare l’analisi dei dati per analizzare e interpretare i risultati dello studio pilota.
3. Confronta i costi attuali e il consumo di energia in tutto l’impianto.
4. Intraprendere un’analisi forense per comprendere la durata di vita delle diverse apparecchiature.
5. Sfrutta l’intelligenza artificiale per testare potenziali cambiamenti e identificare le aree di ottimizzazione.
6. Formare il personale per migliorare i flussi di lavoro e l’efficienza.
7. Eseguire la manutenzione dove richiesto.
8. Aggiornare o sostituire sistemi e apparecchiature.

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Tom Frankel

Mr. Frankel co-founded SSI in 1995 with experience in design and distribution of engineered systems. He is in charge of sales, marketing and operations in the company. Mr. Frankel holds multiple US patents related to diffusers. He is a graduate of Washington University in St. Louis.