Analisi delle problematiche di un impianto di trattamento di reflui agro-alimentari

In this thesis analyze the operation of a real wastewater treatment plant, that deals agro-industrial waste, from a dairy farm and a piggery. The plant, designed and dimensioned at the end of the 1980s, has an active sludge configuration with conventional cellular recirculation. The water line consists of an anoxic phase of pre-denitrification, followed by the aerobic compartment where biological nitrification is carried out and the subsequent final sedimentation phase. The fundamental point of the process, made up of the biological sector, requires constant and periodic checks to evaluate its proper functioning, especially when critical conditions arise. This paper presents the results obtained from the analysis performed on the main matrices involved: fed reflux and biological sludges. Beside the physico-chemical analyzes conducted during the period between December 2016 and July 2017, COD fractionation and nitrification biological activity were performed using the MARTINA titration biosensor. The main plant and management issues emerged during the study of the process. In addition, the possible consequences that these problems involve from an operational point of view are considered and need to be solved. At last, a simulation was performed with the BioWin 5.2 software to evaluate the potentially treated flows by the plant, according to known average data of concentrations in the influent and effluent, assessing the effect of changes in operating conditions.

In questo elaborato di laurea si analizza il funzionamento di un impianto di depurazione reale che tratta reflui agro-industriali, provenienti dalle lavorazioni di un caseificio e da un allevamento suinicolo. L’impianto, progettato e dimensionato alla fine degli anni ’80, presenta una configurazione a fanghi attivi con ricircolo cellulare convenzionale. La linea acque è costituita da una fase anossica di pre-denitrificazione, seguita dal comparto aerobico in cui si realizza la nitrificazione biologica e dalla successiva fase di sedimentazione finale. Il punto fondamentale del processo, costituito dal comparto biologico, necessita di costanti e periodiche verifiche volte a valutarne il corretto funzionamento, soprattutto in casi in cui si presentino condizioni critiche. In questo elaborato si presentano i risultati ottenuti a seguito della analisi svolte sulle principali matrici coinvolte: il refluo alimentato e i fanghi biologici. Accanto alle analisi chimico-fisiche, svolte nel periodo compreso tra dicembre 2016 e luglio 2017, sono state eseguite prove di frazionamento del COD e di attività biologica nitrificante mediante l’uso del biosensore a titolazione MARTINA. Vengono presentate le principali problematiche impiantistiche e gestionali emerse durante lo studio del processo. Inoltre, vengono valutate le possibili conseguenza che questi problemi comportano da un punto di vista operativo e che, pertanto, necessitano di essere risolti. Infine, è stata eseguita una simulazione con il software BioWin 5.2 per valutare le portate potenzialmente trattate dall’impianto, in funzione dei dati noti relativi alle concentrazioni medie presenti nell’influente e nell’effluente, valutando l’effetto delle variazioni delle condizioni operative.