In questo articolo esploreremo la categoria delle pompe per fanghi di depurazione.

Questi fanghi sono il principale residuo dei diversi trattamenti depurativi (meccanico, chimico, biologico) a cui le acque reflue vengono sottoposte per poterle reimmettere in natura senza danneggiare l’ecosistema che le riceve, che si tratti di mare, fiumi, laghi o anche di terreno superficiale.

Gran parte del consumo energetico complessivo in un impianto di trattamento delle acque reflue avviene proprio durante tutto il processo di pompaggio di acque, fanghi e liquami. Questo procedimento richiede perciò che le pompe per fanghi di depurazione siano in grado di funzionare nel modo più efficiente possibile, minimizzando non solo i consumi ma anche l’usura dovuta all’attrito.

La depurazione delle acque di scarico è parte integrante dello sviluppo sostenibile delle città moderne. Secondo uno studio dell’IWA (International Water Association), a livello mondiale ne viene trattato solo il 20%. Questa quota, stando agli obiettivi di sviluppo sostenibile definiti dall’Agenda ONU 2030, deve aumentare sensibilmente, anche per far fronte ad altri fattori critici come l’aumento della popolazione umana e la scarsità di acqua a livello mondiale, nonché alla definizione di norme ambientali sempre più severe.

Trattamento dei fanghi di depurazione

Per definire cosa sono i fanghi di depurazione è utile fare riferimento all’articolo 2 del Decreto Legislativo 99/1992, che li identifica come il principale residuo dei trattamenti depurativi – soprattutto dei processi di sedimentazione – a cui vengono sottoposte le acque reflue.

Queste ultime vengono classificate come

• domestiche, quando derivano da insediamenti e servizi di tipo residenziale, dal metabolismo umano e da attività domestiche;
• industriali, quando provengono da edifici o installazioni in cui si svolgono attività o servizi commerciali o di produzione di beni, molte volte anche venendo a contatto con sostanze e materiali inquinanti;
• urbane, quando derivano sia da insediamenti domestici sia da insediamenti industriali e commerciali e anche da acque meteoriche di dilavamento, e vengono convogliate nelle fognature.

Le acque reflue trattate contengono spesso impurità galleggianti, materie deteriorabili e sostanze in sospensione che generano appunto fanghi, oltre a materiali organici dissolti e anche batteri. Le pompe per fanghi di depurazione devono essere in grado di gestire tutte queste sostanze, efficacemente, in piena sicurezza e senza perdere efficienza nel tempo a causa di un’usura prematura.

Nei fanghi di depurazione si concentrano gli inquinanti rimossi dalle acque di scarico, e ciò li assimila ai rifiuti: prima di essere usati o smaltiti, perciò, hanno assolutamente bisogno di essere trattati, al fine di eliminare ogni possibile problema igienico-sanitario.

Le principali tecniche usate per il trattamento dei fanghi residui di depurazione sono:

• ispessimento, ovvero riduzione del contenuto di acqua nei fanghi;
• digestione anaerobica, vale a dire riduzione delle sostanze organiche al loro interno (ed eventuale recupero di energia da biogas);
• disidratazione, per ridurre al minimo la presenza di acqua nei fanghi, limitando i costi di trasporto e smaltimento;
• essiccamento, cioè evaporazione totale del contenuto acqueo attraverso il calore.

Fanghi di depurazione: campi di applicazione

In Italia, i fanghi di depurazione adeguatamente trattati possono essere

• recuperati per produrre energia (attraverso gassificazione) o per l’impiego nel settore agricolo, come fertilizzanti;
• smaltiti in discarica o in inceneritore.

Secondo i dati forniti da ARERA (Autorità di Regolazione per Energia Reti e Ambiente) circa il 74% dei fanghi di depurazione adeguatamente trattati vengono recuperati; il restante 26% è destinato allo smaltimento.

Uno degli ambiti principali di riutilizzo è quello agronomico: i fanghi trattati vengono usati sui terreni agricoli come fertilizzanti. Il loro buon contenuto di sostanze organiche e minerali come azoto, potassio e fosforo, li rende particolarmente adatti a questo impiego.

Si tratta di una valida alternativa allo smaltimento, oltretutto in grado di sostituire quasi completamente la concimazione chimica e altre tipologie di concimazione organica.

Tipi di pompe per fanghi di depurazione

Le pompe per fanghi di depurazione possono essere di diverse tipologie, a seconda delle esigenze, delle caratteristiche delle acque di scarico da trattare, e delle risorse disponibili:

• centrifughe si prestano a ogni tipo di impiego e risultano particolarmente performanti con i fanghi da depurazione, dando massime prestazioni con fanghi a bassa viscosità contenenti poche particelle solide;
• a membrana ad aria compressa sono molto utili per produrre una crosta di fanghi consistente, per ottenere una maggiore percentuale di fanghi solidi;
• a cavità progressiva sono ideali per il trattamento di fanghi densi;

PEMO Pumps dispone di un’ampia gamma di pompe per fanghi di depurazione, principalmente appartenenti alla tipologia di pompe ad alta pressione per filtropressa. I modelli sviluppati per questo scopo sono oltre 40, personalizzabili in base alle esigenze del cliente.

Le pompe ad alta pressione per filtropressa PEMO Pumps sono progettate specificatamente per applicazioni con materiali abrasivi e/o corrosivi, e utilizzano una varietà di rivestimenti speciali: dalla gomma alla lega dura PEMO (750-800 HB), dall’acciaio inossidabile all’hastelloy.

Caratteristiche pompe

Ciò che differenzia le pompe per fanghi di depurazione PEMO Pumps è l’aspirazione laterale sul design orizzontale. Questa configurazione le rende anche più performanti rispetto ad altri prodotti analoghi, e soprattutto garantisce una maggiore resistenza all’usura.

Con questo tipo di design, infatti, la tenuta deve sopportare solo la pressione di alimentazione del liquame aspirato, e non l’alta pressione dello scarico della pompa.

Questo rende possibile anche semplificare il flussaggio della tenuta meccanica: infatti, il sistema di lavaggio delle tenute è sigillato in modo che non vi siano perdite di acqua o fango durante il ciclo di pulitura.

La portata durante il riempimento della filtropressa può raggiungere i 1500 m3/h (6613 GPM).

La pressione finale può superare i 294 psi (20 bar) per i modelli a triplo stadio e per alcuni modelli a doppio stadio, creando una crosta di fango molto più secca rispetto a quella che a cui possono dare origine le pompe a stadio singolo.

Le tenute meccaniche sono in carburo di silice oppure carburo di tungsteno. La lubrificazione delle tenute meccaniche può essere eseguita utilizzando acqua pulita a una pressione minima di 30 psi, o anche mediante utilizzo di glicole, in un sistema pressurizzato chiuso.

Alcune delle pompe per fanghi di depurazione PEMO Pumps sono configurabili anche in versione sommersa o in versione verticale.