Soluzione industriale per il trattamento delle acque reflue da lavorazione alimentare

1. Fonti di acque reflue, inquinanti tipici e caratteristiche delle acque

Le acque reflue della lavorazione alimentare vengono prodotte in grande quantità durante la produzione di frutta e verdura trasformate, prodotti a base di carne, cereali e oli commestibili, cibi pronti al consumo, snack e pasti preparati. Le principali fonti di refluo includono il lavaggio delle materie prime, lo sbianchimento e la salatura, la pulizia delle attrezzature, le operazioni di pulizia con sistema CIP (Clean-in-Place) e il lavaggio dei pavimenti degli impianti.

Trattandosi di un tipico effluente industriale ad alta carica organica, contiene prevalentemente residui alimentari, grassi e oli di origine animale o vegetale, amido, proteine solubili, zuccheri e solidi sospesi (SS), nonché concentrazioni elevate di COD, BOD, azoto ammoniacale (NH₃-N), fosforo totale (TP) e azoto totale (TN).

Le acque reflue derivanti dalla lavorazione degli alimenti presentano generalmente un’eccellente biodegradabilità e sono tipicamente prive di metalli pesanti. Tuttavia, i cicli produttivi stagionali e la produzione a lotti causano forti fluttuazioni nel flusso delle acque reflue e nelle concentrazioni di inquinanti. La materia organica si degrada facilmente in condizioni anaerobiche, generando odori, favorendo la crescita batterica e producendo fanghi altamente viscosi. In assenza di un adeguato trattamento, tali acque reflue possono facilmente provocare eutrofizzazione, rappresentando così una delle principali sfide nella gestione ambientale del settore della trasformazione alimentare.

2. Principali difficoltà riscontrate dai clienti

Il trattamento delle acque reflue da lavorazione alimentare comporta diverse sfide specifiche per il settore:

• La produzione stagionale e a lotti determina una notevole variabilità nei carichi idraulici e organici, mentre i tradizionali sistemi di trattamento biologico spesso non dispongono di una sufficiente resistenza ai sovraccarichi, con conseguente instabilità nel rispetto dei limiti di emissione di COD, azoto ammoniacale e nutrienti.
• Le acque reflue contengono grandi quantità di grassi, oli, grassi animali e vegetali (FOG) e materia organica colloidale che aderiscono facilmente a tubazioni, supporti biologici ed equipaggiamenti di trattamento, causando otturazioni, accumulo di fanghi, generazione di odori e aumento della frequenza di manutenzione.
• La produzione di fango biologico è elevata e il fango è spesso altamente viscoso, con scarse caratteristiche di sedimentazione, aumentando il rischio di rigonfiamento del fango e di prestazioni instabili del sistema.
• Gli equipaggiamenti standard per il trattamento delle acque reflue offrono generalmente una resistenza insufficiente all’incrostazione da olio e all’adesione organica, rendendoli inadatti alle diverse caratteristiche delle acque reflue prodotte dai vari settori dell’industria alimentare.
• Molte piccole e medie strutture per la lavorazione degli alimenti dispongono di spazi limitati per l’installazione e presentano capacità produttive in rapida evoluzione. Gli impianti convenzionali di trattamento realizzati in opere civili richiedono superfici ampie e sono difficili da ampliare, creando una domanda di sistemi di trattamento compatti, modulari e personalizzati.

3. Processo di trattamento e configurazione degli equipaggiamenti principali

Basandoci sulle caratteristiche comuni delle acque reflue derivanti dalla lavorazione degli alimenti, utilizziamo un processo di trattamento consolidato composto da:

Prettrattamento (Screening e rimozione dei grassi) → Equalizzazione del flusso → Trattamento anaerobico → Trattamento biologico aerobico → Sedimentazione avanzata e disinfezione → Riutilizzo dell’acqua

Le acque reflue passano innanzitutto attraverso griglie meccaniche a barre e sistemi di flottazione con aria disciolta (DAF) per rimuovere residui alimentari grossolani, grassi galleggianti, solidi sospesi e contaminanti oleosi.

Un bacino di equalizzazione bilancia il flusso delle acque reflue e le concentrazioni di inquinanti, riducendo al minimo i carichi di picco causati dalla produzione a lotti.

Un reattore anaerobico ad alta efficienza riduce in modo significativo il carico organico prima che le acque reflue entrino nel sistema biologico A/O (Anossico/Ossico), dove vengono efficacemente rimossi COD, azoto ammoniacale e fosforo totale.

Infine, l’acqua trattata subisce sedimentazione, filtrazione di precisione e disinfezione per garantire il rispetto stabile degli standard ambientali per lo scarico. L’acqua rigenerata può essere riutilizzata per la pulizia degli impianti, il lavaggio delle attrezzature e altre applicazioni non potabili.

L'attrezzatura principale comprende:

• Griglia meccanica automatica
• Sistema di flottazione con aria disciolta (DAF)
• Reattore anaerobico ad alta efficienza
• Sistema di trattamento biologico A/O
• Serbatoio di sedimentazione ad alta velocità
• Sistema intelligente di dosaggio chimico
• Sistema di monitoraggio online della qualità dell'acqua
• Sistema di controllo PLC completamente automatizzato

4. Vantaggi della soluzione

Questa soluzione è progettata per gestire le acque reflue prodotte in quasi tutti i settori della trasformazione alimentare, affrontando efficacemente sfide comuni quali la variabilità della qualità delle acque reflue, l’accumulo di grassi, l’instabilità dei fanghi e il controllo degli odori, garantendo costantemente il rispetto stabile dei requisiti per lo scarico.

È possibile progettare attrezzature personalizzate non standard in base al tipo di prodotto, al volume di acque reflue, allo spazio disponibile per l’installazione e alla capacità produttiva. Le caratteristiche opzionali includono canali di flusso anti-incrostanti, strutture anti-intasamento, involucri resistenti alla corrosione e configurazioni modulari compatte, assicurando un funzionamento pulito, basse emissioni di odori e una manutenzione semplificata negli ambienti produttivi per uso alimentare.

Tutti gli equipaggiamenti meccanici, elettrici e per il trattamento delle acque sono certificati secondo gli standard internazionali CE e UL, garantendo un’eccellente affidabilità operativa, la conformità alle norme di sicurezza e la compatibilità con i requisiti internazionali per la produzione alimentare.

Altri vantaggi includono:

• Eccellente resistenza a sovraccarichi idraulici e organici
• Conformità stabile nel lungo termine alle normative ambientali
• Tassi di riutilizzo dell’acqua fino al 90%
• Riduzione del consumo di acqua dolce e dei costi operativi
• Design modulare compatto che richiede uno spazio minimo per l’installazione
• Installazione rapida ed espansione futura flessibile
• Funzionamento intelligente completamente automatizzato con ridotte esigenze di manutenzione

5. Esperienza nei progetti e documentazione di supporto

Abbiamo implementato con successo numerosi sistemi di trattamento delle acque reflue per imprese che lavorano frutta e verdura, macelli, produttori di pasti pronti, produttori di cereali e oli commestibili, nonché altre strutture per la lavorazione di prodotti alimentari.

Un progetto di riferimento rappresentativo è un sistema completo di trattamento delle acque reflue e di riutilizzo idrico per un grande parco industriale alimentare, con una capacità di trattamento di 1.000 m³/giorno. Il sistema tratta efficacemente le acque reflue miste provenienti da diversi processi produttivi alimentari, risolvendo al contempo le sfide legate alle fluttuazioni del carico organico, all’incrostazione da grassi e alle emissioni di odori. Il sistema garantisce un funzionamento stabile durante tutto l’anno ed è stato approvato con esito positivo nelle ispezioni ambientali di accettazione al primo esame.

La documentazione di supporto comprende:

• Brevetti proprietari per tecnologie di trattamento delle acque reflue alimentari
• Attrezzature certificate CE, UL e ISO
• Relazioni di test della qualità dell’acqua effettuati da terzi
• Documentazione di completamento e accettazione del progetto
• Riferimenti progettuali comprovati in diversi settori della trasformazione alimentare

6. Ambito di servizio e processo di collaborazione

Offriamo soluzioni chiavi in mano EPC (Ingegneria, Approvvigionamento e Costruzione) per il trattamento delle acque reflue da processi alimentari, coprendo l’intero ciclo di vita del progetto, inclusi:

• Sopralluogo ingegneristico in loco
• Prelievo di campioni di acque reflue e analisi di laboratorio
• Progettazione personalizzata del processo e del sistema
• Produzione di attrezzature non standard
• Installazione e messa in servizio
• Servizi di esercizio e manutenzione (O&M)
• Miglioramento del sistema e ottimizzazione delle prestazioni
• Fornitura a vita di ricambi e materiali di consumo

Flusso di lavoro standard del progetto

• Effettuare un sopralluogo in loco, prelevare campioni di acque reflue ed eseguire analisi di laboratorio sulla qualità dell’acqua
• Sviluppo di una soluzione di trattamento personalizzata e di una proposta commerciale basata sulle condizioni produttive
• Eseguire il contratto e avviare la produzione degli impianti e l’installazione in loco
• Completare l’installazione del sistema, la messa in servizio e la prova integrata fino al raggiungimento di un funzionamento stabile conforme ai requisiti di scarico
• Assistere nelle ispezioni ambientali di accettazione e fornire formazione agli operatori
• Fornire manutenzione preventiva a lungo termine, ottimizzazione del sistema e assistenza tecnica 24/7