Impianto Pilota per l'abbattimento di Ammoniaca nelle acque di falda di un industria alimentare

Hydro Technology insieme alla partnership con Kurita, si è trovata ad affrontare una delle problematiche più complesse nel trattamento delle acque di pozzo, ovvero l'inquinamento elevato da Ammoniaca (15 ppm). Come ben sappiamo esistono impianti che ci permettono di trattenere con filtrazione e scambio ionico l'ammoniaca in percentuali variabili con un ingresso della stessa massimo di 5 ppm, in altri casi in cui l'ammoniaca è maggiore si tende ad effettuare una iperclorazione a break point per abbattere il valore, e successivamente si tende ad usare carboni attivi per eliminare l'ipoclorito/biossido, etc in eccesso.
Questo è esattamente il ns caso, dove l'azienda alimentare utilizza un pre filtrazione ad Antracite/sabbia di quarzo, iperclorazione per abbattere l'ammoniaca (livello max 4 ppm), filtri a carbone per abbattere l'ipoclorito in eccesso.
Ovviamente con una media in ingresso (utilizzando pozzi meno inquinati) riesce ad arrivare a 8 ppm di NH3, questo comporta un valore di linea alle utenze che oscilla dai 3 ai 4 ppm. Valore inaccettabile, oltre all'utilizzo inappropriato di ipoclorito con costi di gestione ed usura della rete.
PREMESSA : Criticità e Stato Attuale
• Il sito utilizza mediamente 100-120 mc/h di acqua proveniente da 4 pozzi (identificati come pozzo 7, 8, 9, 10)
• Tutti i pozzi presentano alte concentrazioni di ammoniaca, in particolare il 10 la cui concentrazione supera i 15 ppm.
• L’abbattimento dell’ammoniaca, è fatta clorando a break point con ipoclorito commerciale
• Mediamente si dosano 80-90 ppm di cloro attivo per il pozzo 10 (circa 0,62l/mc di soluzione commerciale) e 30 ppm come cloro attivo per gli altri pozzi (circa 0,22 l/mc di soluzione commerciale).
• Questo extra dosaggio di ipoclorito porta ad avere un’alta concentrazione di clorati nell’acqua, specialmente in quella destinata alle utenze (che rappresenta circa l’80-90% dell’utilizzo totale).
IMPIANTO PILOTA :
L'impianto pilota è un connubio di due tecnologie applicate.
HT a realizzato una nuova miscela di resine in grado di trattenere fino a 8 ppm di Ammoniaca, le stesse resine ci permettono inoltre di avere ottimi risultati qualora ci possa essere un inquinamento ulteriore di Ferro, Manganese, Durezza e TOC. Insieme a Kurita si è studiato un prodotto chimico in grado di avere un potere ossidante e battericida (da sostituire al cloro) in grado di essere esente dalla fornitura di clorati nell'acqua.
OBIETTIVI : Verifica l'efficienza delle Resine ed il relativo Abbattimento dell'ammoniaca Presente Portare la concentrazione di Clorati al di sotto della soglia di 20 ppb Non compromettere la qualità microbiologica Ottimizzare il processo di trattamento acqua tecnologico eliminando il superfluo DESCRIZIONE DELL'IMPIANTO PILOTA :
• Volume di resina : 24 litri / cad x 2 in serie
• Dimensioni : 10X35’’
• Acqua trattata per ciclo : 2.0 mc
• Portata media di esercizio : 0,6 mc/h
• Consumo di sale per ciclo: 2 kg
• Durata dei lavaggi : c.a. 90 min
Al posto dell’ipoclorito si è deciso di testare due prodotti Ferrocid. Entrambi con certificazione per uso potabile ed autorizzati PT2,5 a norma BPR
RISULTATI & ANALISI :
L'ammoniaca in ingresso (dando prelazione al pozzo n. 10 altamente inquinato) aveva un range variabile di 8.00 - 11.00 ppm con picchi di 12.9 ppm. L'impianto Bi-componente ha dimostrato un abbattimento iniziale MEDIO della prima colonna del 93%, con un abbassamento del valore di ammoniaca variabile fra 0.30 - 1.50 ppm. Il secondo stadio è riuscito ad effettuare una finitura dell'acqua da trattare medio del 66% per arrivare ad un minimo dell'1% quando la prima colonna superava il 93% di trattenimento di Ammoniaca. Attestando il valore finale da 0.10 a 0.70 ppm di Ammoniaca residua. Nelle varie analisi si è provato ad escludere la prima colonna (analisi del 14 giugno) per avere un riscontro sull'adattamento del secondo stadio con un valore di NH3 elevatissimo rispetto alla norma, e si è notato che la seconda colonna si adattava perfettamente alla nuova condizione arrivando a trattenere il 93% di NH3.
Fra i tanti parametri a ns disposizioni, che questo impianto è in grado di trattenere, abbiamo il Ferro (Fe) in cui abbiamo rilevato un abbattimento medio del 40% partendo da un valore di 1 ppm per arrivare fino nella migliore delle condizoni ad uno Fe : 0.5 ppm di media.
L'altro parametro utile è la rimozione del Manganese (Mn) di un 27% di media, di cui non abbiamo moltissimi dati rilevati, ma che ci serviva come monito complessivo.
Queste binomio Hydro Technology & Kurita, ci ha permesso di abbattere oltre l'ammoniaca, problema principale, anche il TOC, problema secondario ma fondamentale, il TOC di partenza (da come potete notare dall'allegato) si attestava sui 88.7 mg/l in ingresso impianto, con un valore di uscita dal secondo stadio di 2.4 mg/l.
Questa tipologia di impianto ci permette con l'ausilio di prodotti alternativi, di eliminare totalmente il dosaggio di ipoclorito di Sodio, con disinfettanti privi di clorati. Infatti un problema comune nelle aziende alimentari è la presenza di clorati residui nelle acque di processo, sia ad uso potabile, sia ad uso tecnologico. Questo poichè la maggior parte delle disinfezioni e/o abbattimento avviene tramite l'utilizzo di Ipoclorito. Dove la maggior parte del Cloro Libero viene eliminato dall'utilizzo di filtri a Carbone, ma i quali sui Clorati non hanno alcun effetto sostanzioso. Lo stesso problema lo si trova anche con l'uso del Biossido.
CONCLUSIONI : Le Resine HT Bistadio insieme al connubio chimico di Kurita sono valida alternativa alle tecnologie tradizioni come iperclorazione a break point per l'eliminazione dell'ammoniaca e la formazione di Clorati da sovradosaggio. E possibile ridurre l'ammoniaca entro il range di legge La resina HT Bistadio permette di ridurre i valori di Ferro e Manganese ed Abbattere completamente > 90% di TOC. Non avviene nessun apporto di Clorati nell'acqua Il prodotto Kurita Ferrocid 8590 si è dimostrato più idoneo per mantenere microbiologicamente intatta la linea produttiva/tecnologica

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