Le alte temperature estive rappresentano una grave sfida per il funzionamento degli impianti di trattamento delle acque reflue, soprattutto quando le coperture per la raccolta degli odori sono installate in strutture come le vasche di trattamento biologico. L’effetto di accumulo di calore aggrava ulteriormente il problema. Di seguito l’analisi dettagliata degli impatti e delle soluzioni mirate:
I. Principali impatti delle alte temperature estive e delle coperture antiodore sul funzionamento
1. Inibizione dell'attività microbica e rischio di collasso del sistema
I principali batteri coinvolti nel trattamento biologico delle acque reflue sono batteri mesofili, la cui temperatura ottimale di crescita è tipicamente compresa tra 20 gradi e 37 gradi. Quando la temperatura dell'acqua supera i 35 gradi, l'attività dei batteri nitrificanti diminuisce drasticamente, portando ad un aumento dell'azoto ammoniacale negli effluenti. Quando la temperatura raggiunge o supera i 40 gradi, le proteine all'interno delle cellule microbiche iniziano a denaturarsi, riducendo significativamente la loro attività. Nelle strutture coperte per il controllo degli odori, a causa dell'effetto serra, il calore è difficile da dissipare e la temperatura all'interno del serbatoio può facilmente superare i 40 gradi o addirittura raggiungere i 50 gradi. A questo punto la digestione aerobica e la nitrificazione cesseranno completamente, provocando un impatto devastante sul sistema di trattamento.
2. Diminuzione dell'ossigeno disciolto (DO) e fornitura di ossigeno insufficiente
Le alte temperature riducono significativamente la solubilità dell'ossigeno nell'acqua. Allo stesso tempo, il metabolismo microbico accelerato aumenta notevolmente il consumo di ossigeno. In un ambiente coperto e ad alta-temperatura, si verifica facilmente una carenza di ossigeno nell'acqua, portando i microrganismi ad entrare in uno stato di "morte di fame", con un grave impatto sull'efficienza di rimozione degli inquinanti.
3. Trasformazione dei fanghi nelle vasche di decantazione secondarie ed eccessiva qualità dell'acqua
A temperature elevate, le prestazioni di sedimentazione dei fanghi attivi peggiorano, riducendo la velocità di stratificazione e sedimentazione. Allo stesso tempo, il metabolismo microbico accelerato innesca facilmente reazioni anaerobiche o di denitrificazione nella vasca di decantazione secondaria, producendo gas che fa galleggiare i fanghi (ribaltamento dei fanghi), portando a un eccesso di solidi sospesi (SS) e di fosforo totale nell'effluente.
4. Surriscaldamento dell'apparecchiatura e guasti frequenti
Le apparecchiature principali come soffianti e pompe funzionano con carichi elevati per periodi prolungati in ambienti ad alta-temperatura, rendendo difficile la dissipazione del calore. Soprattutto negli edifici degli impianti coperti, ciò porta facilmente a temperature dell'olio lubrificante eccessivamente elevate, con attivazione di allarmi e arresti o con la riduzione automatica del flusso d'aria a causa della protezione anti-sovratensione, mettendo seriamente a rischio la durata delle apparecchiature e la stabilità del processo.
II. Soluzioni mirate
Per affrontare le sfide di cui sopra, in particolare l’accumulo di calore causato dalla copertura, si raccomandano le seguenti misure globali:
1. Miglioramento del raffreddamento fisico e della ventilazione (per strutture coperte)
Design di ventilazione migliorato: ottimizza la ventilazione nella struttura coperta, installando feritoie superiori e prese d'aria inferiori per creare convezione naturale, garantendo un tasso di ricambio d'aria di almeno 6 volte/ora.
Raffreddamento a spruzzo attivo: installa un sistema di spruzzo a nebulizzazione ad alta-pressione sulla parte superiore del serbatoio di aerazione o nell'area coperta, utilizzando il principio dell'assorbimento del calore tramite evaporazione dell'acqua per il raffreddamento fisico, controllando la temperatura del serbatoio al di sotto di 35 gradi.
Isolamento esterno e ombreggiatura: installare ombrelloni riflettenti sulla parte superiore della struttura o piantare vegetazione verde attorno all'area della pianta per formare una barriera di isolamento termico, riducendo la temperatura ambiente.
2. Controllo preciso dei parametri di processo
Raffreddamento dell'acqua in ingresso: installare una torre di raffreddamento all'estremità anteriore del serbatoio aerobico o spruzzare acqua per raffreddare il tubo di aerazione principale, riducendo la temperatura dell'acqua in ingresso dalla fonte (normalmente riducendola di 7-8 gradi).
Aumentare gli standard di controllo dell'ossigeno disciolto: aumentare l'intensità dell'aerazione o aggiungere ventilatori per garantire una quantità sufficiente di ossigeno disciolto. Quando la concentrazione dei fanghi è elevata (ad esempio, 4 g/L), il setpoint DO deve essere aumentato a 3,0-4,0 mg/L per compensare la diminuzione dell'efficienza di trasferimento dell'ossigeno alle alte temperature.
Regolare l'età e il carico dei fanghi: estendere opportunamente il tempo di sedimentazione dei fanghi (SRT) di 2-3 giorni per stabilizzare la popolazione di batteri nitrificanti o ridurre adeguatamente il carico dei fanghi per alleviare lo stress metabolico sui microrganismi causato dalle alte temperature.
3. Ottimizzazione della vasca di decantazione secondaria e rimozione del fosforo
Migliorare le proprietà di sedimentazione dei fanghi: se necessario, aggiungere flocculanti come il cloruro di polialluminio (PAC) al serbatoio di sedimentazione secondario per migliorare le prestazioni di sedimentazione dei fanghi e prevenirne il ribaltamento.
Migliorare la rimozione chimica del fosforo: poiché i batteri che accumulano polifosfati- potrebbero non rilasciare fosforo per un periodo sufficientemente lungo nella zona anaerobica ad alte temperature, con conseguente aumento del fosforo totale nell'effluente, sono necessari un attento monitoraggio e aumenti adeguati del dosaggio degli agenti chimici per la rimozione del fosforo.
4. Manutenzione dell'attrezzatura e garanzia della sicurezza
Gestione della ventilazione forzata e della lubrificazione: installare condizionatori d'aria industriali o ventilatori a flusso assiale in aree chiave come le sale ventilatori e le sale di distribuzione dell'energia per il raffreddamento forzato. Controllare e sostituire regolarmente l'olio lubrificante dell'attrezzatura per evitare il deterioramento dovuto alle alte-temperature.
Maggiore sicurezza negli spazi confinati: le alte temperature accelerano la volatilizzazione e l'accumulo di gas tossici e nocivi (come l'idrogeno solforato). Le ispezioni e la manutenzione devono aderire rigorosamente al principio "prima la ventilazione, poi i test, poi il lavoro" e devono essere forniti dispositivi di protezione come un autorespiratore a pressione positiva per prevenire incidenti di avvelenamento e asfissia.