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Nel capitolo è descritto lo stato dell'arte relativamente all'applicazione del processo biologico a fanghi aerobici granulari per la rimozione dei nutrienti e di sostanze tossiche dai reflui industriali.

Il processo a fanghi attivi per il trattamento biologico dei reflui mostra scarsa tolleranza alle fluttuazioni di carico ed è sensibile alla presenza di sostanze tossiche, anche in basse concentrazioni. I sistemi a fanghi aerobici granulari sono caratterizzati da notevole flessibilità, ridotti consumi energetici, elevata sedimentabilità dei fanghi, maggiore resistenza alle sostanze tossiche contenute nei reflui, e sono in grado di trattare elevati carichi organici volumetrici. Tra i reflui industriali, quelli petrolchimici presentano un'estrema variabilità, che deriva dalle numerose tipologie di processo applicate nei diversi impianti. Nello studio proposto si è valutata la trattabilità in un reattore a fanghi granulari (GSBR, granular sludge sequencing batch reactor) di un refluo petrolchimico ad alto tenore di azoto ammoniacale (N-NH4+) prodotto dal ciclo combinato di gassificazione integrata (IGCC), con l'obiettivo di sostituire o integrare il sistema di trattamento attualmente impiegato in raffineria. Per favorire la granulazione, è stato aggiunto nell'influente un substrato organico rapidamente biodegradabile (acetato), il cui dosaggio è stato progressivamente ridotto, e infine sospeso, per ridurre i costi operativi nell'ottica di un'eventuale applicazione del sistema a scala reale. Le prestazioni del processo in termini di efficienze di rimozione di N-NH4+ e sostanza organica (espressa come carbonio organico totale, TOC) sono state buone (rispettivamente 70% e 90%) in condizioni di carico organico elevato, e si sono mantenute tali (così come le caratteristiche morfologiche e di sedimentabilità dei granuli) anche dopo la sospensione del dosaggio di acetato. I risultati hanno dimostrato che: (i) il GSBR può rappresentare una valida alternativa per il trattamento del refluo IGCC; (ii) l'apporto di acetato può essere sospeso una volta completato l'avviamento del GSBR; (iii) la conseguente riduzione dei costi operativi rende interessante l'applicazione del processo a scala reale.

Si espone qui la sperimentazione di un metodo di analisi e valutazione del danno ispirato all’approccio sociologico di N. Nuhmann (1990), che definisce l’ambiente per differenza rispetto ai processi comunicativi che informano il sistema sociale e quindi il danno ambientale come difetto della comunicazione tra sub-sistemi. In questa logica la valutazione del risarcimento è stata condotta con riferimento al rapporto verticale tra unità inquinanti e supporto naturale e orizzontale tra i diversi sub-sistemi che comunicano “sull’ambiente”. Il caso studiato riguarda le immissioni di inquinanti in un bacino idrico siciliano da tempo sotto osservazione anche da parte della Comunità Europea a causa della elevata pressione antropica che lo ha interessato con effetti consistenti e visibili fino al litorale marittimo di sbocco. L’ipotesi di risarcimento del danno, proposta ai sensi delle normative vigenti all’epoca dei fatti, ha preso in considerazione: 1. la misura della responsabilità del livello di degrado del bacino attribuibile a ciascuna fonte in base al volume e alla qualità delle immissioni; 2. la determinazione del risarcimento con riferimento: ai risparmi per la mancata depurazione, al costo di ripristino dello status quo ante, al mancato uso della risorsa da parte della comunità insediata. 1. La misura della responsabilità delle fonti è stata determinata sulla base delle analisi chimiche dei reflui e delle acque fluviali reperite da atti processuali e dai dati storici disponibili. L’analisi territoriale del bacino del corpo idrico principale e dei suoi affluenti ha permesso di inquadrare l’area di studio e individuare tutti gli input antropici - segnatamente gli scarichi civili e industriali - che davano luogo al fenomeno dell’inquinamento. L’elaborazione dei dati disponibili, unitamente alla realizzazione di un modello teorico, ha permesso di valutare i fattori responsabili del degrado e/o dell’incremento del degrado del sistema fluviale in questione e graduare fra essi la responsabilità proporzionale al proprio contributo. 2. Il valore del danno attribuito alla fonte principale: a) quanto ai risparmi conseguiti dal soggetto inquinante, attraverso un bilancio quantitativo fisico e quantitativo monetario dell'impresa; b) quanto alle spese di ripristino, con riferimento ad un progetto di riqualificazione del fiume realizzato dall’Amministrazione locale per fare fronte al degrado del contesto; c) quanto al danno alla comunità, assumendo il metodo delle spese difensive con una verifica effettuata mediante l’applicazione dell’aspetto economico del valore di surrogazione.

Vengono presentati i risultati di una ricerca sperimentale mirata ad indagare la possibilità di adoperare i gusci di gamberi come adsorbente di nuova generazione per rimuovere il cromo dai bagni esausti di concia, senza necessità di operare l’estrazione della chitina attraverso agente acidificante. I risultati del processo di depurazione al variare del dosaggio del materiale adsorbente vengono illustrati e commentati, eseguendo anche una ottimizzazione dei tempi di reazione. Viene inoltre messo in evidenza il ruolo trascurabile che svolge il contenuto di carbonato dei gusci nella rimozione del metallo per effetto di precipitazione dello stesso in forma di idrossido. Infine viene illustrata la possibilità di adoperare il fango del processo depurativo come nuovo agente conciante, ottimizzando, sia dal punto di vista economico che ambientale, la filiera della lavorazione industriale e della depurazione dei reflui che ne derivano.

Il tessile rappresenta una delle principali attività produttive in Italia, nonché uno dei comparti industriali maggiormente idroesigenti. Il settore è articolato in alcune decine di distretti costituiti da moltissime unità produttive di piccole e medie dimensioni, con tasso di concentrazione sul territorio molto limitato. Tali caratteristiche, foriere di spunti per ricerche ed applicazioni finalizzate a ridurre i consumi di acqua ed a contenere, l’inquinamento diffuso causato da uno sversamento incontrollato dei reflui, hanno da sempre attirato l’interesse di coloro che operano nel campo dell’ingegneria sanitaria-ambientale, che hanno potuto sperimen-tare numerose soluzioni concernenti il trattamento depurativo in impianti consortili, e quello a piè di fabbrica. Quest’ultimo, in particolare, vede attualmente affiancate, per l’industria tessile, tecnologie che comprendono processi di chiariflocculazione, processi di ossidazione avanzata, adsorbimento su resine e carbone attivo, e filtrazione su membrane, mentre gli impianti consortili utilizzano maggiormente i processi biologici, eventualmente in accoppiamento ad uno o più dei sistemi citati. Lungi dal voler trattare, in maniera esaustiva, le diverse soluzioni applicate o applicabili, per le quali si rimanda ai titoli citati in bibliografia, scelti con il criterio di coprire sia il campo di trattamenti tradizionali, sia il campo dei trattamenti innovativi, lo scopo di questo lavoro è quello di fornire indicazioni utili per una scelta impianti-stica che risulti il più possibile appropriata al singolo caso che ci si trova ad affronta-re, ovvero che sia in grado di soddisfare le esigenze di protezione ambientale, senza contrastare con le naturali richieste di semplicità gestionale e manutentiva, né con il giusto obiettivo di contenimento dei costi. Allo scopo, dopo una rapida disamina dei processi di lavorazione finalizzata ad una caratterizzazione qualitativa e quantitativa dei reflui prodotti, vengono illustrati e commentati, in maniera comparativa, i sistemi di trattamento a piè di fabbrica mag-giormente diffusi, soffermando l’attenzione soprattutto sugli aspetti economici ed o-perativi, piuttosto che su quelli processistici che si ritengono noti ai più.

Il lavoro è contenuto nel testo che raccoglie le relazioni presentate al II Corso di Aggiornamento organizzato a Firenze, dal 7 al 9 marzo 2007, dall'ANDIS (Associazionale Nazionale di Ingegneria Sanitaria-Ambientale) sul tema del trattamento dei reflui industriali e dei rifiuti liquidi, allo scopo di presentare una serie di esperienze significative sul territorio nazionale, fornendo un quadro comparativo degli indirizzi attualmente in atto. In particolare, nel lavoro viene eseguita una rassegna dei processi e dei sistemi attualmente disponibili per condurre la depurazione biologica anaerobica di reflui industriali.

Il lavoro presenta l’indagine sperimentale condotta per rilevare la capacità di adattamento della biomassa dell’impianto di depurazione di una industria farmaceutica a seguito della variazione delle caratteristiche del liquame influente, e la possibilità di degradazione, per via biologica, delle componenti tossiche presenti nel refluo. Attraverso prove in scala pilota vengono evidenziati gli effetti causati dall’arrivo di tali componenti su di un impianto di ossidazione a fanghi attivi a regime, e vengono individuati gli interventi da apportare per garantire il raggiungimento degli standard richiesti nell’effluente. I risultati ottenuti vengono estesi all’impianto a scala reale di cui vengono illustrati i rendimenti depurativi in termini di abbattimento del carico inquinante

Lo scopo di questo lavoro sperimentale e' stato lo studio di un processo di depurazione di metalli tossico-nocivi da reflui industriali inquinati attraverso la bioaccumulazione. Il fenomeno consiste nell'accumulo di metalli da parte di taluni microorganismi mediante differenti meccanismi. Per il processo di bioaccumulazione e' stata utilizzata biomassa libera in soluzione od opportunamente immobilizzata. Quest'ultima ha reso possibili le operazioni unitarie convenzionali dell'ingegneria chimica. A conclusione del lavoro sperimentale e' stata analizzata e definita la fattibilita' tecnica del processo di rimozione e descritto un possibile schema di processo costituito essenzialmente da due sezioni, una di adsorbimento ed una di rigenerazione.