Cos'è il trattamento terziario delle acque reflue

Il trattamento terziario delle acque reflue è il fase finale nel processo di trattamento delle acque reflue o delle acque reflue prima che venga scaricato nell'ambiente o riutilizzato per vari scopi. Questa fase prevede la rimozione di eventuali residui inquinanti e contaminanti che non sono stati rimossi durante i processi di trattamento primario e secondario. Il trattamento terziario è importante perché contribuisce a garantire che le acque reflue scaricate nell'ambiente siano di migliore qualità e meno dannose per la salute pubblica e per l'ambiente.

Il trattamento terziario in genere comporta l'uso di tecnologie di trattamento avanzate, come la filtrazione, la disinfezione e la rimozione dei nutrienti . Queste tecnologie possono rimuovere efficacemente contaminanti organici e inorganici, agenti patogeni e sostanze nutritive dalle acque reflue, rendendole sicure per lo scarico o il riutilizzo . Il trattamento terziario è spesso richiesto dalle normative ambientali, soprattutto nelle aree in cui lo scarico delle acque reflue può avere un impatto significativo sull'ambiente e sulla salute pubblica.

Il trattamento delle acque reflue è il processo di rimozione di inquinanti e contaminanti dalle acque reflue o dalle acque reflue prima che vengano scaricate nell'ambiente o riutilizzate per vari scopi. Esistono tre fasi principali del trattamento delle acque reflue: trattamento primario, trattamento secondario e trattamento terziario.

Trattamento primario: La prima fase del trattamento delle acque reflue prevede processi fisici che rimuovono solidi di grandi dimensioni e detriti dalle acque reflue. Ciò include lo screening e la sedimentazione, in cui le acque reflue vengono fatte passare attraverso filtri e vasche di decantazione per rimuovere i solidi sospesi e altri materiali di grandi dimensioni.

Trattamento secondario: La seconda fase del trattamento delle acque reflue prevede processi biologici che scompongono e rimuovono la materia organica disciolta e in sospensione dalle acque reflue. Ciò si ottiene attraverso l'uso di microrganismi che consumano e decompongono la materia organica nelle acque reflue. I comuni processi di trattamento secondario includono sistemi a fanghi attivi, filtri percolatori e contattori biologici rotanti.

Trattamento terziario: La fase finale del trattamento delle acque reflue, il trattamento terziario, prevede tecnologie di trattamento avanzate che rimuovono ulteriormente eventuali inquinanti e contaminanti rimanenti che non sono stati rimossi durante il trattamento primario e secondario. Il trattamento terziario prevede in genere l'uso di processi di filtrazione, disinfezione e rimozione dei nutrienti per produrre acque reflue trattate di alta qualità che possono essere scaricate in sicurezza nell'ambiente o riutilizzate per vari scopi.

Metodi di trattamento terziario

Esistono diversi metodi di trattamento terziario delle acque reflue che possono essere utilizzati per rimuovere ulteriormente inquinanti e contaminanti dalle acque reflue. Questi metodi includono:

Filtrazione: La filtrazione comporta il passaggio delle acque reflue attraverso un materiale poroso che rimuove i solidi sospesi, le particelle colloidali e altre impurità. Alcuni tipi comuni di filtrazione utilizzati nel trattamento terziario includono:

• Filtrazione a sabbia: dove le acque reflue vengono fatte passare attraverso un letto di sabbia per rimuovere particelle e impurità.
• Filtrazione a carbone attivo: dove le acque reflue vengono fatte passare attraverso un letto di carbone attivo, che può rimuovere dall'acqua composti organici, odori e colori.
• Microfiltrazione e ultrafiltrazione: dove le acque reflue vengono fatte passare attraverso membrane con piccoli pori per rimuovere solidi sospesi, agenti patogeni e altre impurità.
• Osmosi inversa: dove le acque reflue vengono fatte passare attraverso una membrana semipermeabile sotto pressione, che rimuove le impurità disciolte come sali, minerali e alcuni composti organici.

Disinfezione: La disinfezione comporta l'uso di processi chimici o fisici per uccidere o inattivare agenti patogeni come batteri, virus e protozoi. Alcuni metodi di disinfezione comuni utilizzati nel trattamento terziario includono:

• Clorazione: dove il cloro viene aggiunto alle acque reflue per uccidere gli agenti patogeni.
• Disinfezione UV: dove le acque reflue sono esposte alla luce ultravioletta, che può uccidere o inattivare gli agenti patogeni.
• Ozonizzazione: dove il gas ozono viene aggiunto alle acque reflue, che può ossidare e rimuovere le impurità e uccidere gli agenti patogeni.

Rimozione dei nutrienti: La rimozione dei nutrienti comporta la rimozione dei nutrienti in eccesso come azoto e fosforo dalle acque reflue. Ciò può essere ottenuto attraverso processi biologici o chimici. Alcuni metodi comuni di rimozione dei nutrienti utilizzati nel trattamento terziario includono:

• Rimozione biologica dei nutrienti: dove i microrganismi vengono utilizzati per rimuovere i nutrienti in eccesso dalle acque reflue.
• Rimozione chimica dei nutrienti: dove sostanze chimiche come allume o cloruro ferrico vengono aggiunte alle acque reflue per rimuovere i nutrienti in eccesso.

Tecnologia a membrana: La tecnologia a membrana prevede l'uso di membrane per rimuovere impurità e contaminanti dalle acque reflue. Ciò include processi come:

• Bioreattori a membrana (MBR): dove Membrane MBR vengono utilizzati insieme ai processi di trattamento biologico per rimuovere le impurità.
• Osmosi inversa (RO): dove le acque reflue vengono fatte passare attraverso una membrana semipermeabile per rimuovere impurità e contaminanti.
• Nanofiltrazione (NF): dove vengono utilizzate membrane con piccoli pori per rimuovere impurità e contaminanti dalle acque reflue.

Processi di ossidazione avanzata (AOP) : gli AOP comportano l'uso di reazioni chimiche per ossidare e abbattere le impurità ei contaminanti nelle acque reflue. Alcuni AOP comuni utilizzati nel trattamento terziario includono:

• Processi basati sull'ozono: in cui il gas ozono viene utilizzato per ossidare e abbattere le impurità nelle acque reflue.
• Processi a base di perossido di idrogeno: dove il perossido di idrogeno viene utilizzato per generare radicali idrossilici, che possono ossidare e abbattere le impurità.
• Fotocatalisi: dove un fotocatalizzatore viene utilizzato per generare specie reattive che possono ossidare e abbattere le impurità nelle acque reflue.

Applicazioni di trattamento terziario

Il trattamento terziario è un passo importante nel processo di trattamento delle acque reflue, in quanto può produrre acque reflue trattate di alta qualità che possono essere scaricate in sicurezza nell'ambiente o riutilizzate per vari scopi. Alcune applicazioni comuni delle acque reflue trattate terziariamente includono:

• Irrigazione: Le acque reflue trattate terziariamente possono essere utilizzate per l'irrigazione di colture agricole, campi da golf e parchi. La rimozione dei nutrienti è una considerazione importante quando si utilizzano acque reflue trattate terziariamente per l'irrigazione, poiché i nutrienti in eccesso possono causare problemi ambientali come la proliferazione algale e l'eutrofizzazione.
• Uso industriale: Le acque reflue trattate terziariamente possono essere utilizzate in processi industriali che non richiedono acqua potabile, come torri di raffreddamento, alimentazione di caldaie e processi di produzione.
• Scarico ambientale: Le acque reflue trattate terziariamente possono essere scaricate nell'ambiente, come fiumi o laghi, senza causare danni alla salute pubblica o all'ambiente. La rimozione e la disinfezione dei nutrienti sono considerazioni importanti quando si scaricano nell'ambiente acque reflue trattate con prodotti terziari, poiché un eccesso di nutrienti e agenti patogeni può causare problemi ambientali.
• Ricarica acque sotterranee: Le acque reflue trattate terziariamente possono essere utilizzate per la ricarica delle acque sotterranee, dove vengono iniettate nelle falde acquifere per reintegrare le riserve di acque sotterranee. La tecnologia a membrana e la disinfezione sono considerazioni importanti quando si utilizzano acque reflue trattate terziariamente per la ricarica delle acque sotterranee, in quanto possono garantire che le acque reflue trattate soddisfino rigorosi standard di qualità.
• Riutilizzo dell'acqua potabile: Le acque reflue trattate terziariamente possono essere ulteriormente trattate per produrre acqua potabile, che può essere utilizzata per l'approvvigionamento di acqua potabile. Questo processo, noto come riutilizzo potabile indiretto, prevede l'utilizzo di acque reflue trattate terziariamente come fonte di acqua per un processo avanzato di trattamento dell'acqua che include osmosi inversa, ossidazione avanzata e disinfezione. Il riutilizzo dell'acqua potabile sta diventando una strategia sempre più importante per la gestione dell'acqua nelle aree con scarsità d'acqua.

Sfide e direzioni future

Mentre il trattamento terziario può fornire acque reflue trattate di alta qualità per varie applicazioni, ci sono ancora alcune sfide e aree di miglioramento futuro. Alcune di queste sfide e direzioni future includono:

• Consumo di energia: Molti metodi di trattamento terziario richiedono quantità significative di energia, come l'osmosi inversa, che può essere ad alta intensità energetica. Trovare modi per ridurre il consumo di energia nei processi di trattamento terziario sarà importante per aumentarne la sostenibilità.
• Costo: Il trattamento terziario può essere costoso e il costo può essere un ostacolo all'adozione diffusa. Trovare modi per ridurre il costo del trattamento terziario mantenendone l'efficacia sarà importante per aumentarne l'uso.
• Percezione pubblica: Può esserci uno stigma associato all'utilizzo di acque reflue trattate, anche quando sono state sottoposte a trattamento terziario. Educare il pubblico sulla sicurezza e sui vantaggi delle acque reflue trattate terziariamente sarà importante per aumentarne l'accettazione e l'utilizzo.
• Contaminanti emergenti: Ci sono preoccupazioni per i contaminanti emergenti, come prodotti farmaceutici, prodotti per la cura personale e microplastiche, che potrebbero non essere rimossi efficacemente dai tradizionali metodi di trattamento terziario. Lo sviluppo e l'implementazione di nuovi metodi di trattamento in grado di rimuovere efficacemente questi contaminanti sarà importante per proteggere la salute pubblica e l'ambiente.
• Cambiamento climatico: Il cambiamento climatico può influenzare la disponibilità e la qualità delle risorse idriche, il che può influire sull'efficacia dei processi di trattamento terziario. L'adattamento agli impatti dei cambiamenti climatici e lo sviluppo di strategie di gestione dell'acqua più resilienti saranno importanti per garantire la continua efficacia del trattamento terziario.