Impianti per il trattamento del digestato (NDN)

Per la riduzione dell’azoto derivante da digestione anaerobica - alimentata con biomasse vegetali e zootecniche - STA propone un impianto biologico di tipo sequenziale (SBR o batch) semicontinuo, poiché rappresenta la soluzione più semplice, affidabile ed economica per l’ottenimento degli obiettivi prefissati.

Effluente depurato destinato allo smaltimento su terreni nel rispetto dei limiti fissati dalla direttiva nitrati (91/676/CEE) per lo smaltimento sui terreni: 170 Kg N/ha per anno.

Il comparto a fanghi attivi consente di abbattere l’eccesso di azoto presente nel digestato sotto forma ridotta (organica ed ammoniacale) previa ossidazione dell’azoto a nitriti e nitrati in ambiente aerobico ricco di ossigeno (nitrificazione) e rimozione degli stessi per riduzione ad azoto elementare in ambiente anossico (denitrificazione).

NITRIFICAZIONE - Abbattimento azoto ammoniacale
In ambiente aerobico, l’azoto, presente in larga parte sotto forma di ammoniaca, viene ossidato a nitriti e poi a nitrati, attraverso l’azione di batteri nitrificanti, attivati dalla presenza di ossigeno.
DENITRIFICAZIONE - Conversione in azoto gassoso
Con l’ausilio delle sostanze organiche carboniose presenti nei liquami si crea un ambiente anossico, in cui l’ossigeno non è presente in forma disciolta ma legato sotto forma di nitriti o nitrati.
I batteri denitrificanti effettuano la riduzione dell’azoto nitrico e la sua conversione in azoto molecolare gassoso.

Per il dimensionamento del comparto occorre eseguire il bilancio di azoto, con l’intento di definire le quantità di azoto da nitrificare e denitrificare.
A tal fine si tiene conto che l’azoto dei liquami grezzi all’ingresso dell’impianto (Nt) è presente integralmente in forma ridotta (ammoniaca e azoto organico) e che esso può venire allontanato dall’impianto attraverso le seguenti vie:

• per assimilazione, con i fanghi digeriti;
• per strippaggio dell’ammoniaca nell’ossidazione;
• con i liquami depurati sotto forma di azoto organico, ammoniaca, nitriti e nitrati;
• per nitrificazione-denitrificazione.

Tuttavia, queste opzioni non sono quantitativamente equivalenti tra loro, poiché lo strippaggio e i liquami depurati di cui sopra, in condizioni operative normali, contengono una modesta quota dell’azoto influente.

Per il trattamento dei liquami STA propone un impianto di tipo biologico a fanghi attivi in cui il processo avviene grazie a microrganismi aerobici che degradano la sostanza organica presente nel digestato.
La tecnologia impiegata prevede la realizzazione di un reattore a ciclo discontinuo (reattore batch o SBR) caratterizzato dal fatto che le due principali funzioni degli impianti a fanghi attivi - reazioni biologiche e chiarificazione finale - avvengono nello stesso bacino; ciò che negli impianti tradizionali avviene nello spazio in reattori diversi, negli impianti SBR si verifica nel tempo all’interno dello stesso reattore.
Gli impianti realizzati con tecnologia SBR sono particolarmente adatti per il trattamento degli scarichi industriali, con o senza azoto, in quanto poco sensibili alle variazioni di carico sia idraulico che organico, tipici di tali effluenti e legati ai ritmi operativi.
Un sistema SBR, suddivide il ciclo di trattamento in 4 distinti periodi temporali, cui corrispondono diverse fasi del processo: alimentazione, reazione, sedimentazione e scarico.

Un trattamento specifico per l’abbattimento dell’azoto si rende necessario per poter rispondere a diverse esigenze: 
Riutilizzo agronomico: (DM 5046/2016) il digestato da digestione anaerobica di effluenti zootecnici e biomasse agricole è ammesso per l’utilizzo agronomico. 
Il trattamento per la rimozione dell’azoto proposto dà origine a due prodotti validi per il rinvio ad uso agronomico: la frazione liquida, con elementi nutritivi, assimilabile a concime e pronta all’uso; la frazione solida, composta dalla sostanza organica non digerita, con frazione di azoto a più lento rilascio. 
Rispetto della Direttiva 91/676/CEE – Direttiva Nitrati: è rivolta alla tutela delle acque superficiali e sotterranee dall’inquinamento da nitrati provenienti da fonti agricole. La declinazione italiana della direttiva è il Decreto Legislativo 3 aprile 2006 n. 152, articolo 92, in capo alle Regioni, che impone l’individuazione delle ZVN - Zone Vulnerabili ai Nitrati di origine agricola – e la regolamentazione dell’utilizzo agronomico dei reflui zootecnici, tramite i Programmi d’Azione, che stabiliscono le modalità con cui possono essere effettuati gli spandimenti.