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Generalmente nel trattamento delle acque reflue, l’Evaporazione viene utilizzata per aumentare la concentrazione di una soluzione, separando una parte dell’acqua sotto forma di vapore acqueo, o per ridurre il soluto in stato cristallino.
Le tecnologie normalmente utilizzate sono tutte alquanto costose, sia dal punto di vista dei consumi energetici che dei costi di investimento, per cui, quando è necessario questo tipo di sistema è opportuno ridurre al minimo la quantità di effluente da trattare, alimentandolo con soluzioni già precedentemente concentrate.

evaporazione1Un metodo sicuramente più economico è l’Evaporazione ad aria forzata, che accelera semplicemente l’evaporazione naturale. Questo fenomeno, cioè il passaggio di un corpo dallo stato liquido allo stato gassoso con conseguente diminuzione del liquido stesso, interessa solo la superficie del liquido e si verifica a ogni temperatura, però è maggiormente potenziato alle seguenti condizioni:
a)    Umidità dell'aria bassa;
b)    Velocità dell'aria elevata;
c)    Temperatura alta.

Grazie alla propria energia interna (entalpia), la massa d'aria mantiene in equilibrio la temperatura di bulbo secco con quella di bulbo umido, tramite l’evaporazione dell'acqua, aumentando così l'umidità relativa e riducendo la temperatura di bulbo secco.
La temperatura di bulbo secco è quella misurata tramite un comune termometro a bulbo, mentre quella di bulbo umido è quella ottenuta con il bulbo del termometro avvolto in un panno umido. In caso l’aria non sia satura, la temperatura a bulbo secco è superiore a quella misurata con bulbo umido; questo significa che, per un certo valore di entalpia (kcal o kJ per metro cubo d'aria), se l'aria non è ancora satura di vapore ed si è in presenza di acqua liquida, l'aria tende ad assorbire l'acqua per avvicinarsi alle condizioni di equilibrio.

Al fine di velocizzare il fenomeno naturale, vengono utilizzati degli appositi pannelli in HDPE a struttura fortemente alveolare tali da aumentare enormemente la superficie evaporativa, ottenendo da 1 m3 di volume circa 120 m2 di superficie evaporativa. In questo modo si lavora con un velo d’acqua dell’ordine di circa 4÷5 micron e un potenziale ξ tendente allo zero, aumentando esponenzialmente l’effetto evaporativo.
Per implementare ulteriormente questo fenomeno, la ventilazione è di tipo forzato, ossia prodotta artificialmente per mezzo di ventilatori.
Il numero di moduli evaporativi vengono calcolati in base alla quantità di acqua da concentrare e alle condizioni climatiche del luogo, tenendo presente che, con un’umidità relativa dell’ordine di 40-45% e una temperature di circa 30 °C, ogni modulo è in grado di evaporare circa 6-7 m3 al giorno, con costi energetici compresi tra i 15 e i 17 kwh /m3 di acqua da evaporare.

evaporazione2
Oltre ad essere una soluzione economica, il sistema non produce emissioni spray di sostanze inquinanti o di gas (solo aria e umidità) ed è praticamente esente da qualsiasi tipo di manutenzione, poiché anche l’eventuale pericolo di intasamento viene evitato grazie alla particolare composizione della rete in polietilene che scongiura l’adesione permanente delle molecole concentrate.
Un’ulteriore vantaggio nell’utilizzo di questa tecnologia deriva dalla riduzione delle emissioni di CO2 (vantaggi in termini di “Carbon Credit”); infatti la produzione di CO2 che si ha utilizzando i nostri evaporatori ad aria forzata è di circa 14,5 kg CO2/m3 di acqua evaporata anziché i 168/205 kg prodotti dai tradizionali sistemi di evaporazione a vapore, cioè circa 12/18 volte inferiori.

Questa tecnologia viene utilizzata come parte integrante del processo di trattamento in un Impianto a Scarico Zero.

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