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Si definiscono Impianti a Scarico Zero (ZLD) quegli impianti industriali che non prevedono scarichi liquidi. Il raggiungimento dell'obiettivo ZLD, che spesso si rende necessario per la richiesta di autorità o di legge, si ottiene principalmente tramite:

  • Recupero spinto e riciclo di tutte le acque reflue riutilizzabili;
  • Eliminazione per evaporazione della componente acquosa (reiezioni) delle acque di scarico non riutilizzabili (ottenuta in appositi evaporatori e cristallizzatori) con conseguente recupero delle condense. In tal modo l'impianto produce un rifiuto solido smaltibile in discarica.

Ad oggi, basandoci sulla nostra esperienza, il sistema che ha dimostrato la maggior stabilità nei risultati, unito con un costo di esercizio minimo, prevede le seguenti fasi: biologico (con o senza denitrificazione), filtro a disco (DF), UF o MBR, addolcitore (SF), decarbonatatore (DT), RO, NF, evaporatore ad aria forzata (WE), se il clima lo permette, ed evaporatore multi effetto (MEE), con un eventuale recupero del Glauber Salt tramite chiller.

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scarico zero2Nell’intero ciclo di recupero i punti più critici si riscontrano nel RO e nel MEE. La RO può presentare, se l’acqua di alimento non è correttamente preparata, problemi di intasamento delle membrane con conseguente perdita di portata, innalzamento delle pressioni e, di conseguenza, dell’energia assorbita, nonché sostituzione prematura delle membrane. Il MEE presenta costi di gestione elevati e frequenti pulizie chimico-meccaniche che limitano le performances generali del sistema.
È chiaro che non esiste lo ZLD senza l’uso del MEE, ma quello che deve essere previsto nella scelta tecnologica è di immettere nel MEE il minor quantitativo di volume da trattare. Gestendo opportunamente le fasi prima della RO, si può preparare un acqua con qualità tali da permettere un recupero che può raggiungere costantemente il 92–93% e garantire la vita utile delle membrane oltre i 4 anni. Questo consente di mantenere i costi di esercizio a valori molto costanti. Un successivo passaggio su NF, previa riduzione della durezza residua e della silice, può permettere di recuperare un 50% di salamoia di NaCl, che può essere riutilizzata in tintura o per addolcire l’acqua di ripristino. A questo punto, il volume immesso nel MEE sarà solo il 4–5% della portata iniziale e questo abbatte notevolmente i costi dell’evaporatore stesso.
Dal MEE si può recuperare l’85–90% del condensato e, se la concentrazione di Glauber Salt è elevata, si può recuperare il solfato di sodio (Na2SO4 ·10H2O) tramite cristallizzazione con un chiller.
Come si può facilmente dedurre, il totale dell’acqua recuperata con l’osmosi inversa, la nanofiltrazione ed il MEE supera il 98,5 – 99%. Il resto viene perso nei fanghi biologici estratti, nel residuo finale di sale dopo il MEE e nell’evaporazione naturale del processo.
Attualmente, i costi di gestione di impianti così avanzati variano da 0.75 a 1.2 €/m³, in base alla tipologia di refluo da trattare; in particolare vengono influenzati dalla concentrazione iniziale di COD, TDS, silice e durezza.

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