Un decantatore per acque reflue è una struttura utilizzata per separare dall’acqua le particelle solide che possono depositarsi per effetto della gravità. La sua funzione principale consiste nel favorire la separazione solido-liquido, ottenendo nella parte superiore un’acqua con una minore concentrazione di solidi sospesi e raccogliendo sul fondo i materiali sedimentati.
La decantazione rappresenta una fase importante in numerosi processi di trattamento delle acque industriali. Ridurre la quantità di solidi presenti nel liquido consente di alleggerire il carico sulle apparecchiature collocate a valle, organizzare meglio la gestione dei fanghi e, quando le caratteristiche dell’acqua lo permettono, favorirne il recupero all’interno del processo produttivo.
Il decantatore non deve però essere considerato, da solo, un sistema completo di depurazione. La sua funzione principale è separare i materiali sedimentabili. Le sostanze disciolte, le particelle che rimangono stabilmente in sospensione e altri eventuali contaminanti possono richiedere ulteriori trattamenti.
Che cos’è la sedimentazione?
La sedimentazione è il processo fisico attraverso il quale le particelle solide sospese in un liquido tendono a scendere verso il fondo quando hanno una densità superiore a quella dell’acqua.
All’interno del decantatore, il flusso viene gestito in modo da creare condizioni favorevoli alla separazione. Riducendo la velocità dell’acqua e limitando le turbolenze, le particelle possono depositarsi sul fondo, mentre il liquido chiarificato viene raccolto nella parte superiore.
L’efficacia della sedimentazione dipende da diversi fattori, tra cui:
- dimensione delle particelle;
- densità dei solidi;
- concentrazione del materiale sospeso;
- portata dell’acqua;
- caratteristiche del refluo;
- continuità o variabilità del processo.
Il principio generale è semplice, ma la configurazione del decantatore deve essere adeguata alle caratteristiche effettive dell’acqua e dei materiali da separare.
A cosa serve un decantatore per acque reflue?
Un decantatore serve principalmente a ridurre la presenza di solidi sedimentabili nelle acque provenienti da lavorazioni industriali, operazioni di lavaggio e altri processi produttivi.
Il trattamento consente di separare il flusso in due parti:
- l’acqua chiarificata, raccolta nella parte superiore;
- i fanghi, concentrati nella zona inferiore.
Questa separazione può contribuire a:
- migliorare la qualità dell’acqua in uscita dalla fase di sedimentazione;
- recuperare acqua da destinare, quando possibile, al ricircolo;
- concentrare i solidi in un flusso fangoso più facilmente gestibile;
- ridurre il carico sulle apparecchiature successive;
- limitare accumuli e intasamenti nelle linee a valle;
- rendere più ordinata la gestione delle acque di processo.
I decantatori acque vengono quindi inseriti all’interno di una linea più ampia, nella quale devono essere coordinate alimentazione, sedimentazione, raccolta dell’acqua e scarico dei fanghi.
Quali materiali può separare un decantatore?
Un decantatore può separare materiali solidi con caratteristiche differenti, purché siano in grado di depositarsi nelle condizioni operative previste.
Nelle acque di processo possono essere presenti, ad esempio:
- sabbia e terreno;
- fini derivanti dal lavaggio degli inerti;
- particelle minerali;
- polveri generate dalle lavorazioni industriali;
- residui solidi non disciolti;
- fanghi provenienti da diverse fasi produttive.
La presenza di particelle solide nell’acqua non significa automaticamente che possano essere rimosse completamente con la sola decantazione. I materiali molto fini, leggeri o difficili da sedimentare possono richiedere condizioni specifiche o ulteriori fasi di trattamento.
Qual è la differenza tra acqua chiarificata e acqua depurata?
L’acqua chiarificata è il liquido ottenuto dopo la separazione di una parte significativa dei solidi sedimentabili. Rispetto al refluo in ingresso, presenta quindi una minore quantità di materiale sospeso.
Il termine “chiarificata” non significa necessariamente che l’acqua sia completamente depurata o pronta per essere scaricata. La destinazione del liquido dipende dalla sua composizione, dal processo di provenienza e dai requisiti previsti per il riutilizzo o lo scarico.
A seconda delle condizioni, l’acqua chiarificata può essere:
- reintrodotta nel processo produttivo;
- inviata a una vasca di accumulo;
- sottoposta ad altri trattamenti;
- destinata a una gestione differente secondo le esigenze della linea.
Il decantatore rappresenta quindi spesso una fase intermedia e non necessariamente il punto finale del trattamento.
Che cosa accade ai fanghi separati?
I solidi sedimentati si concentrano nella parte inferiore del decantatore e formano una miscela fangosa con una percentuale di solidi superiore rispetto all’acqua in ingresso.
Un decantatore fanghi deve permettere non soltanto la separazione, ma anche la raccolta e l’evacuazione controllata del materiale depositato.
I fanghi estratti possono essere inviati a:
- vasche di raccolta;
- silos per fanghi;
- filtropresse;
- sistemi di concentrazione;
- apparecchiature per la disidratazione;
- successive fasi di gestione o smaltimento.
In alcuni processi si utilizza un decantatore addensatore, progettato per favorire non solo la separazione dell’acqua, ma anche l’aumento della concentrazione dei solidi nel fango estratto.
Una corretta evacuazione è importante per evitare accumuli eccessivi sul fondo e mantenere costante il volume disponibile per la sedimentazione.
Dove viene inserito il decantatore?
La posizione del decantatore dipende dalla configurazione della linea e dalle caratteristiche delle acque reflue.
Può essere collocato:
- dopo una fase di lavaggio;
- dopo una vasca di raccolta;
- prima di apparecchiature per la disidratazione dei fanghi;
- prima di trattamenti più avanzati;
- all’interno di un circuito per il recupero delle acque;
- tra diverse fasi di un processo industriale.
Il decantatore può essere collegato a pompe, vasche, tubazioni, sistemi di controllo e apparecchiature dedicate alla gestione dei fanghi.
Per ottenere una soluzione efficace è necessario considerare l’intera linea: un decantatore correttamente dimensionato non può lavorare in modo regolare se l’alimentazione è instabile o se lo scarico dei materiali sedimentati non è adeguatamente gestito.
Quali tipi di decantatore esistono?
I decantatori possono essere realizzati in configurazioni differenti in base alla portata, alle caratteristiche dei solidi, allo spazio disponibile e al livello di automazione richiesto.
Una prima distinzione generale riguarda il decantatore statico e il decantatore dinamico.
Il decantatore statico sfrutta principalmente la sedimentazione naturale e non presenta organi interni destinati alla movimentazione continua del fango. Per questa ragione può essere indicato anche con il termine sedimentatore statico.
Il decantatore dinamico integra invece componenti meccanici destinati alla raccolta o alla movimentazione dei materiali sedimentati. I decantatori dinamici sono generalmente utilizzati quando il processo richiede una gestione più continua e controllata dei fanghi.
La geometria della struttura permette inoltre di distinguere tra:
- decantatore verticale;
- decantatore orizzontale;
- decantatore lamellare;
- decantatore orizzontale dinamico.
Il decantatore verticale sviluppa principalmente la propria struttura in altezza, mentre il decantatore orizzontale presenta una vasca maggiormente estesa in lunghezza. Nel decantatore lamellare la superficie disponibile per la separazione viene organizzata attraverso elementi interni inclinati.
Il decantatore orizzontale dinamico combina invece uno sviluppo orizzontale con sistemi meccanici per la raccolta e l’evacuazione dei fanghi.
Queste definizioni servono a individuare le principali famiglie di prodotto, ma la scelta della configurazione richiede un’analisi specifica del processo. Le differenze di funzionamento e i relativi campi di impiego possono essere approfonditi separatamente, evitando di confondere una guida generale con un confronto tecnico tra le diverse soluzioni.
In quali settori vengono utilizzati i decantatori?
I decantatori vengono impiegati nei settori nei quali le acque di processo contengono particelle solide sospese o sedimentabili.
Tra le applicazioni più comuni rientrano:
- lavaggio degli inerti;
- produzione del calcestruzzo;
- attività estrattive;
- lavorazione di pietra e minerali;
- recupero e riciclo dei materiali;
- processi industriali con acque di lavaggio;
- trattamento di reflui contenenti residui solidi;
- processi nei quali è previsto il recupero dell’acqua.
La configurazione deve essere scelta considerando il materiale da separare, la quantità di acqua, la continuità del processo e la gestione prevista per i fanghi.
Quali vantaggi offre un decantatore?
La decantazione consente di realizzare una separazione fisica tra acqua e solidi sfruttando il naturale comportamento delle particelle nel liquido.
Un decantatore correttamente dimensionato e integrato può contribuire a:
- ridurre i solidi presenti nell’acqua;
- ottenere un flusso liquido più chiarificato;
- concentrare i residui in un flusso fangoso separato;
- favorire il recupero di parte dell’acqua di processo;
- ridurre il carico sulle apparecchiature successive;
- limitare accumuli nelle tubazioni e nelle vasche;
- migliorare il controllo dei flussi liquidi e solidi;
- integrare la sedimentazione con la gestione dei fanghi.
I benefici effettivi dipendono sempre dalle caratteristiche delle acque in ingresso e dalla corretta organizzazione dell’intera linea.
Come scegliere un decantatore per acque reflue?
La scelta di un decantatore non può essere basata soltanto sulla capacità nominale della vasca.
È necessario analizzare:
- provenienza delle acque reflue;
- portata media e massima;
- variazioni del flusso;
- concentrazione dei solidi;
- granulometria e densità delle particelle;
- comportamento del materiale durante la sedimentazione;
- livello di chiarificazione richiesto;
- continuità operativa;
- quantità e caratteristiche dei fanghi prodotti;
- modalità di scarico;
- apparecchiature collocate a monte e a valle;
- spazio disponibile per l’installazione.
La scelta tra un decantatore statico, dinamico, verticale, orizzontale o lamellare deve quindi derivare dalle caratteristiche reali del processo e non soltanto dalla forma o dalle dimensioni della struttura.
Decantatori per acque reflue Poggi
Poggi progetta e realizza decantatori per la separazione solido-liquido nei processi industriali (realizza decantatori statici e decantatori dinamici), disponibili in diverse configurazioni in funzione delle esigenze operative.
Le soluzioni possono essere integrate con sistemi di alimentazione, pompe di estrazione, vasche di raccolta, silos fanghi, filtropresse e dispositivi di controllo.
La definizione del decantatore parte dall’analisi delle acque da trattare, della portata, dei materiali solidi presenti e della gestione prevista per l’acqua chiarificata e i fanghi.
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