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Sistemi di aerazione ad aria diffusa e meccanica delle acque reflue

By: Tom Frankel
Post Date: Agosto 21st 2023

Post Tags: acque reflue industriali, trattamento delle acque reflue,


Sistemi di aerazione ad aria diffusa vs meccanica delle acque reflue

Sommario

  1. COME SCEGLIERE IL GIUSTO SISTEMA DI AERAZIONE PER IL TUO IMPIANTO DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE
  2. COME FUNZIONA UN SISTEMA DI AERAZIONE DIFFUSA?
  3. SISTEMI DI AERAZIONE DIFFUSA — PROS
  4. SISTEMI DI AERAZIONE DIFFUSA — CONS
  5. COME FUNZIONA UN SISTEMA DI AERAZIONE MECCANICA?
  6. SISTEMI DI AERAZIONE MECCANICA — PROS
  7. SISTEMI DI AERAZIONE MECCANICA — CONS
  8. PERCHE’ L’ARIA DIFFUSA E’ IL MIGLIOR SISTEMA DI AERAZIONE

Ti sei mai chiesto quali sono le differenze tra i tipi di sistemi di aerazione e quali conseguenze hanno per il funzionamento di un impianto di trattamento delle acque reflue?
Esistono due tipi principali di sistemi di aerazione: aerazione meccanica e aerazione diffusa. L’aerazione meccanica opera dalla superficie di una vasca o laguna, mentre l’aerazione diffusa opera tipicamente dal fondo.
I modelli più vecchi di sistemi di aerazione sono spesso sistemi meccanici che hanno servito i loro impianti in modo affidabile per anni. Tuttavia, l’industria delle acque reflue cambia con i nuovi progressi e sempre più impianti si rivolgono all’aerazione diffusa.

Come scegliere il giusto sistema di aerazione per il tuo impianto di trattamento delle acque reflue

Impianti diversi devono dare la priorità a esigenze e obiettivi diversi durante tutto il processo di trattamento delle acque reflue. La scelta di un sistema di aerazione industriale adatto al tuo impianto di trattamento delle acque reflue dipenderà da diversi fattori:

Gli impianti di trattamento delle acque reflue possono soddisfare contemporaneamente molte di queste esigenze con la scelta di un sistema di aerazione efficace e di alta qualità.

Sistemi di Aerazione Diffusa delle Acque Reflue

L’aerazione costituisce una parte vitale del processo di trattamento delle acque reflue, in particolare la fase di trattamento secondario. Mescola le acque reflue con l’ossigeno per consentire ai batteri aerobici di digerire le particelle biosolide nell’acqua. L’aerazione svolge un ruolo particolarmente vitale nella fase dei fanghi attivi, durante la quale i batteri si nutrono di materia organica fino a quando fiocchi di materia e batteri si depositano e formano il fango. Il fango ricircola, insieme ai suoi batteri, per migliorare l’ulteriore scomposizione della materia organica all’interno delle acque reflue.
I sistemi di aerazione diffusa delle acque reflue forniscono uno strumento cruciale per questo processo. Pompano piccole quantità d’aria meno concentrate nel liquido per fornire un processo di aerazione altamente efficiente.

Come funziona un sistema di aerazione diffusa?

Un sistema di aerazione diffusa opera tipicamente in verticale. Invia concentrazioni di bolle vicino al pavimento della laguna o del serbatoio di un impianto di acque reflue. Tipicamente, il sistema comprende soffianti, tubi e diffusori a terra. L’aria compressa pompa attraverso i tubi e filtra nell’acqua attraverso i diffusori, che creano minuscole bolle. Le bolle spostano e mescolano l’acqua e creano uno schema di flusso a spirale, trasferendo l’ossigeno nella colonna d’acqua mentre si alzano per aiutare i batteri a svolgere il loro lavoro.
Di solito, i diffusori coprono la maggior parte del pavimento possibile, lasciando un po’ di spazio ai tecnici per camminare e fare la manutenzione. Questa copertura completa consente una distribuzione uniforme dell’ossigeno. Gli impianti possono determinare il numero di diffusori e soffianti necessari considerando il volume e la tipologia del liquame e le dimensioni della vasca di trattamento.
I sistemi di aerazione diffusa sono disponibili in due tipi principali: bolle fini e bolle grossolane. Gli aeratori a bolle fini forniscono una migliore aerazione ed efficienza, mentre gli aeratori a bolle grosse eccellono nella miscelazione e nell’aumento del livello di ossigeno disciolto. Ogni tipo di aeratore a bolle ha requisiti di flusso d’aria specifici, quindi gli operatori dell’impianto devono scegliere soffianti e tubi di conseguenza.

Diffusori a bolle fini

tipi di diffusori a bolle fini
I diffusori a bolle fini sono costituiti da membrane flessibili che contengono migliaia di minuscoli fori e producono bolle da 1 a 3 mm di diametro. Questi diffusori sono disponibili in tre tipi principali:

  1. Diffusori a tubo: questi tipi di diffusori hanno una superficie maggiore per consentire il rilascio di più bolle per diffusore. Sono più lunghi e galleggiano in modo più neutro rispetto ai dischi e forniscono la maggior quantità di aria attraverso la minor quantità di tubi in acciaio inossidabile, quindi sono particolarmente adatti ai sistemi di aerazione recuperabili che si solleveranno da un serbatoio per la pulizia.
  2. Diffusori a disco: questi diffusori per tutti gli usi sono i più diffusi per i sistemi di aerazione fissi fissati al fondo del serbatoio. Gli aeratori a superficie fissa richiedono una minore manutenzione e in genere durano più a lungo, rendendoli la scelta naturale.
  3. Pannelli agugliati: a differenza delle membrane dei diffusori a tubo ea disco, le membrane di questi diffusori di solito non si flettono. Contengono orifizi fissi le cui dimensioni delle bolle rimangono costanti al variare del flusso d’aria. Inoltre diventano molto meno efficienti con serbatoi più profondi e funzionano con contropressione e perdite di carico elevate.

I diffusori a bolle fini non possono funzionare con un flusso d’aria eccessivo o le fessure non si chiudono mai del tutto. Quindi producono bolle grossolane invece di bolle fini. Le minuscole bolle non spostano una grande colonna d’acqua, quindi questi diffusori non contribuiscono a una miscelazione estremamente potente, ma forniscono una miscelazione sufficiente per mantenere in sospensione le tipiche particelle biosolide quando vengono utilizzate come previsto.
L’aggregato di piccole bolle prodotte dai diffusori a bolle fini ha una superficie maggiore rispetto alle meno bolle più grandi prodotte con sistemi a bolle grossolane, quindi sono ideali per il trasferimento di ossigeno e l’efficienza. Le minuscole bolle salgono anche più lentamente, portando a un tempo di contatto più lungo e a un maggiore trasferimento di ossigeno. Generalmente possono funzionare con la metà del flusso d’aria dei diffusori a bolle grossolane.

Diffusori a bolle grossolane

Al contrario, i diffusori a bolle grossolane spostano più acqua con le loro bolle più grandi e si prestano a una miscelazione più forte. Sono anche meno suscettibili alle incrostazioni rispetto ai diffusori a bolle fini perché i loro pori più grandi non si ostruiscono così rapidamente. La miscelazione e la suscettibilità alle incrostazioni sono due attributi importanti negli ambienti di acque reflue con un elevato contenuto di solidi sospesi, quindi i diffusori a bolle grossolane sono superiori ai diffusori a bolle fini in queste situazioni e in altri ambienti in cui altre priorità hanno la precedenza sull’efficienza.
Descriviamo di seguito i pro e i contro dei sistemi di aerazione diffusa.

Sistemi di aerazione diffusa — Pro

vantaggi dei sistemi di aerazione diffusa
I vantaggi degli aeratori diffusi includono quanto segue:

Sistemi di Aerazione Diffusa — Cons

Gli svantaggi degli aeratori diffusi includono quanto segue:

Sistemi meccanici di aerazione delle acque reflue

A differenza dei sistemi di aerazione diffusa, i sistemi di aerazione meccanica utilizzano alberi e pale dell’elica in rapida rotazione piuttosto che membrane flessibili e minuscole bolle. In genere consentono una miscelazione localizzata più forte e una concentrazione di ossigeno disciolto localizzata più elevata, ma mancano di alcuni dei vantaggi offerti dall’aerazione diffusa.

Come funziona un sistema di aerazione meccanica?

Un sistema di aerazione meccanico convenzionale opera orizzontalmente. Consiste in una pompa e un tubo o un motore che fa girare un’elica. Il sistema raccoglie l’acqua e la spinge fuori. Questa zangolatura crea una corrente e fornisce la miscelazione. Mentre l’acqua ribolle, attira e assorbe l’aria. L’attrezzatura mescola quest’acqua aerata con il resto dell’acqua nel serbatoio o nella laguna e porta costantemente più aria per aerare e mescolare.
La maggior parte dei sistemi di aerazione meccanica sono modulari, con una sola apparecchiatura da installare. Le piante possono installare più sistemi in un serbatoio per una copertura completa. Questi sistemi di aerazione superficiale richiedono in genere che le boe rimangano sulla superficie delle acque reflue.
I seguenti sono tre tipi comuni di sistemi di aerazione meccanica:

  1. Aspiratori orizzontali: questi sistemi contengono eliche che girano più o meno orizzontalmente. Spingono l’aria lungo l’albero verticale e nel serbatoio.
  2. Aeratori verticali: questi sistemi contengono eliche che girano verticalmente per spingere l’acqua nell’aria.
  3. Aeratori a getto: questi sistemi funzionano come una combinazione di entrambi i tipi orizzontali e verticali, con aria iniettata per un’ulteriore aerazione.

Di seguito descriviamo i pro e i contro dell’aerazione meccanica.

Sistemi di aerazione meccanica – Pro

vantaggi dei sistemi di aerazione meccanica

Sistemi di Aerazione Meccanica — Cons

Perché l’aria diffusa è il miglior sistema di aerazione

Per costi di sistema inferiori, attrezzature durevoli e all’avanguardia e un minor carico di riparazioni e sostituzioni per gli impianti di trattamento delle acque reflue e le squadre di manutenzione, i sistemi di aerazione diffusa sono di gran lunga la scelta migliore. Aumentano il trasferimento di ossigeno e l’efficienza di aerazione, forniscono una miscelazione uniforme e mantengono alti i livelli di ossigeno in modo che i batteri aerobici utili prosperino e funzionino in modo efficace.
Se il tuo impianto desidera rinnovare la sua aerazione esistente e passare a un sistema efficiente, ad alta tecnologia, a basso costo e facile da gestire, il passaggio all’aerazione diffusa fornirebbe tutti questi vantaggi e altro ancora.

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