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Biologica Imhoff

Descrizione

Biologica Imhoff, piccolo sistema di trattamento acque reflue

Categoria/tipologia: trattamento acque reflue, sedimentazione, chiarificazione.
Ambiti d’uso: abitazioni isolate.
Abitanti Equivalenti serviti (PT): da 5 a 200.
Portate: da 2 a 200 m3 al giorno.
Materiali: calcestruzzo, polietilene, polipropilene, vetroresina.


La biologica Imhoff (che prende il nome dall’ingegnere tedesco Karl Imhoff), è composta da due comparti: una zona di sedimentazione superiore e una inferiore di accumulo e digestione dei fanghi. Nel manufatto si ottiene una riduzione dei solidi sospesi dal 50 al 70%, la riduzione del COD 25 a 50% e una buona stabilizzazione fanghi a seconda del dimensionamento e delle condizioni climatiche.
Essa rappresenta un esempio di semplice sistema compatto ed efficace per il pre-trattamento dei reflui urbani. Il manufatto può avere una forma cilindrica o parallelepipeda; il sedimentatore, con tipiche pareti a forma di V, è dotato di una fessura nella parte inferiore che permette ai solidi di depositarsi nel vano di digestione, evitando che i gas risalgano e possano disturbare il processo di decantazione.
Il gas prodotto nella camera di digestione risale nelle apposite fessure laterali sul bordo del reattore provocando il trascinamento di particelle di fango sulla superficie dell’acqua, creando così uno strato superiore di schiume che deve essere periodicamente rimosso. Il fango viene accumulato nella camera di digestione fanghi, dove subisce processo anaerobici e viene parzialmente stabilizzato.
La frazione liquida rimane solo alcune ore nel serbatoio (tempi di detenzione tra le 3,5 e le 7 ore); ciò permette di ottenere un effluente finale in condizione fresche. I solidi invece rimangono per molto più tempo nella camera di digestione con condizioni più uniformi e controllate. La produzione di biogas è superiore rispetto alle fosse settiche; anche in questo caso è necessario predisporre un sistema di sfati e di ventilazione per evitare problemi di cattivi odori.
Le acque reflue pretrattate nella vasca Imhoff possono essere disperse nel terreno (a seconda di quanto disposto dalle normative locali) o richiedere in un trattamento secondario (p.e. fanghi attivi, filtri percolatori, fitodepurazione etc.).

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Principi di progettazione

La vasca Imhoff, anche detta vasca a due piani, è composta da un comparto superiore di sedimentazione, un comparto inferiore per la digestione dei fanghi e una zona di sfiato dei gas e accumulo dei liquidi leggeri e schiume. La zona di sfiato e accumulo schiume è collocata ai lati del sedimentatore.
Il tempo di detenzione idraulico è normalmente inferiore rispetto alle fosse settiche (varia da 3 a 7 ore) ed il refluo in uscita è mantenuto in condizioni aerobiche.
Tubi a forma di T o setti vengono utilizzati all’entrata e all’uscita per ridurre la velocità e prevenire il trascinamento dei liquidi leggeri. Il fondo del sedimentatore è tipicamente inclinato con un angolo di 50 o 60 gradi e l’apertura sul fondo deve essere realizzata in modo da evitare la risalita dei gas.
Per soluzioni di più grandi dimensioni, le pareti del vano di digestione fanghi possono avere un’inclinazione di circa 45° in modo da permettere al il fango di scivolare verso il centro dove può essere rimosso più facilmente. Il dimensionamento del vano di digestione anaerobica dipende principalmente dalla produzione fanghi in riferimento alla popolazione equivalente servita, dal grado di stabilizzazione dei fanghi che si vuole ottenere, dalla frequenza degli spurghi e, ovviamente dalla condizioni climatiche (temperatura).
La camera di digestione viene generalmente progettata considerando intervallo dai 6 ai 12 mesi capacità di stoccaggio dei fanghi per permettere una sufficiente digestione anaerobica. Nei climi freddi è necessario un maggiore tempo di detenzione dei fanghi, a parità di stabilizzazione, e quindi di un volume maggiore.
Poiché l’effluente è ben stabilizzato e quasi inodore, la biologica Imhoff rappresenta una buona opzione come trattamento primario, in particolare se i trattamenti successivi sono a contatto con l’ambiente esterno (es. Fitodepurazione, zone umide o scarico in corpo idrico).

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Gestione e manutenzione

Per avviare una fossa biologica Imhoff dovrebbero essere inoculati fanghi provenienti da un manufatto analogo oppure aggiunti appositi attivatori biologici.
Poiché il processo è biologico, è opportuno che non vengano conferite sostanze chimiche aggressive negli scarichi.
È importante verificare che i gas prodotti dalla digestione siano correttamente allontanati e non vi siano occlusioni della fessura di passaggio tra zona di sedimentazione e digestione.
Le operazioni di spurgo e pulizia devo essere effettuati da ditte autorizzate e specializzate che conferiscano il materiale asportato in idonei sistemi di trattamento.
Le biologiche Imhoff devono essere controllate periodicamente per garantire che siano a tenuta stagna. Nello spurgo devono essere rimosse tutte le sostanze leggere accumulate e i corpi grossolani; per quanto riguarda i fanghi è necessario avere cura di lasciare parte dei fanghi digeriti sul fondo per accelerare la ripresa delle reazioni biologiche. Al termine delle operazioni di pulizia, la vasca deve essere riempita di acqua pulita fino al livello di esercizio.

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Inquadramento normativo

In riferimento a quanto indicato dal Regolamento UE n. 305/2011, non esiste una normativa europea armonizzata di riferimento e per tanto non è sarebbe richiesta la DoP e la marcatura CE.
Alcune normative locali e nazionali si riferiscono alle biologiche Imhoff specificando impieghi possibili e volumi richiesti.
Per esempio la delibera del “Comitato dei ministri per la tutela delle acque dall’inquinamento” del 04/02/77 descrive i manufatti, ne specifica il proporzionamento dei volumi e la capacità di depurazione (S.O.G.U. n. 48 del 21/02/77).
Va altresì detto che l’utilizzo della vasca Imhoff come pre-trattamenrto o come trattamento singolo in caso di semplificazione della soluzione depurativa adottata su specifiche disposizioni normative o degli enti competenti, si riscontra prioritariamente nel territorio italiano (ad eccezione di alcune zone della Svizzera).
La biologica Imhoff si differenza nettamente per ragioni tecniche e operative dalle fosse settiche ma non può altresì essere considerato un sistema
Per le sopraelencate ragioni è possibile quindi desumere che se un manufatto risulta conforme con quanto previsto dalle specifiche tecniche dell’ing. Klaus R. Imhoff e rispetta quanto disposto dalle normative nazionali e locali non necessita della marcatura CE e della DoP.
L’installazione di una biologica Imhoff è sempre soggetta ad autorizzazione da parte dell’ente competente (autorizzazione allo scarico).

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Applicabilità

Le biologiche Imhoff si possono utilizzare per il trattamento dei reflui domestici sepratai, in particolare sulle acque nere. Per il trattamento di scarichi misti di piccole utenze si raccomanda l’uso della fossa settica.
Il manufatto è in grado di omogeneizzare l’effluente in presenza di punte di inquinanti.
Le vasche Imhoff possono essere utilizzate in climi caldi e freddi (temperature delle acque reflue inferiori a 15° C o altitudine superiore a 2000 m).
Il manufatto solitamente richiede altezze rilevanti; frequente e auspicabile è l’installazione interrata; in tal caso gli spazi richiesti sono molto limitati.
Per questo tipo di installazione i costi sono relativamente contenuti e le spese di manutenzione non sono elevate.

Vantaggi

  • Sedimentazione e digestione sono combinati in una singola unità;
  • resistenza a variazioni del carico inquinante;
  • aree occupate molto ridotte;
    freschezza dell’effluente (condizioni aerobiche, non settiche, meno problemi di odore);
  • bassi costi di esercizio;
  • adatto a piccoli insediamenti abitativi e piccole comunità;
  • funzionamento e manutenzione semplice;
  • nessun consumo energetico connesso al funzionamento.

Svantaggi

  • Maggiore altezza o profondità rispetto ad altre soluzioni;
  • bassa riduzione degli agenti patogeni;
  • richiede spurghi periodici effettuati da ditte specializzate;
  • maggiore rischio di occlusione del sedimentatore;
  • possibili problemi di odori se non correttamente collegata a ventilazione e sfiati;
  • smaltimento fanghi;
  • più complessa rispetto alla fossa settica.

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