Apparecchiature Integrate Interrate Trattano le Acque Reflue degli Ospedali Rurali

Contesto del Progetto

Un ospedale generale a livello di contea nella Cina centrale, che serve una popolazione di circa 120.000 residenti, operava con un vecchio sistema di fosse settiche che non soddisfaceva più gli attuali standard di scarico. L'ospedale genera circa 50 metri cubi di acque reflue al giorno, contenenti agenti patogeni, residui farmaceutici, disinfettanti chimici e materia organica provenienti da reparti per degenti, sale operatorie, laboratori e la mensa. Le autorità ambientali locali hanno richiesto all'ospedale di aggiornare la propria infrastruttura di trattamento per conformarsi agli ultimi standard di scarico delle acque reflue mediche entro sei mesi, pena significative sanzioni e potenziale sospensione del suo permesso operativo.

L'ospedale si è trovato di fronte a tre vincoli critici. Primo, lo spazio disponibile era estremamente limitato: l'unica posizione praticabile per un impianto di trattamento era una stretta striscia tra l'edificio dei degenti e il muro di cinta, misurante solo 12 metri per 8 metri. Qualsiasi struttura fuori terra avrebbe bloccato la luce naturale ai reparti al piano terra e generato lamentele per rumore da parte dei pazienti. Secondo, la struttura doveva rimanere pienamente operativa durante la costruzione, escludendo qualsiasi soluzione che richiedesse scavi profondi vicino ai reparti occupati o interruzioni alle reti di drenaggio esistenti. Terzo, la qualità dell'effluente trattato doveva soddisfare gli standard di scarico GB 18466-2005 per le acque reflue delle organizzazioni mediche, con tolleranza zero per superamenti di coliformi fecali, un requisito che escludeva i tradizionali aggiornamenti delle fosse settiche.

Perché Zhongqiao Enlightenment è stata selezionata

Dopo aver valutato le proposte di tre produttori integrati di apparecchiature per il trattamento delle acque reflue, il comitato di acquisto dell'ospedale ha selezionato Zhongqiao Enlightenment (Weifang) International Trade Co., Ltd. come fornitore di apparecchiature. La decisione si è basata su diversi fattori distintivi che hanno differenziato Zhongqiao Enlightenment dai produttori concorrenti di apparecchiature integrate per il trattamento delle acque reflue.

Zhongqiao Enlightenment ha proposto una soluzione di apparecchiature integrate interrate per il trattamento delle acque reflue che ha affrontato contemporaneamente tutti i vincoli del sito. Il sistema è stato progettato come un pacchetto prefabbricato di apparecchiature integrate per il trattamento delle acque reflue in PP, combinando pre-disinfezione, trattamento biologico tramite processo anossico-ossico, lucidatura con bioreattore a membrana MBR e disinfezione ultravioletta, tutto all'interno di un'unica unità interrata di 8 metri per 4 metri e che richiede solo 1,5 metri di profondità di copertura.

La costruzione in materiale PP ha offerto vantaggi critici per le acque reflue mediche. A differenza dei serbatoi in acciaio al carbonio vulnerabili alla corrosione da disinfettanti a base di cloro, il PP (polipropilene) offre una resistenza chimica intrinseca contro un'ampia gamma di sostanze chimiche comunemente presenti negli effluenti ospedalieri, tra cui ipoclorito di sodio, perossido di idrogeno e vari intermedi farmaceutici. Ciò garantisce una vita utile superiore a 20 anni con manutenzione minima. L'intera struttura in PP saldata elimina i rischi di perdite nelle giunzioni e nelle saldature, un requisito di sicurezza critico quando si trattano acque reflue cariche di agenti patogeni all'interno del terreno ospedaliero, dove qualsiasi perdita potrebbe contaminare il suolo e le acque sotterranee.

Un altro fattore decisivo è stato il comprovato track record di Zhongqiao Enlightenment. L'azienda ha completato oltre 4.000 progetti dalla sua fondazione nel 2013, comprese molteplici installazioni ospedaliere. Le visite in loco a due riferimenti ospedalieri esistenti hanno confermato l'affidabilità delle sue apparecchiature integrate interrate per il trattamento delle acque reflue e la reattività del supporto post-vendita. I riferimenti hanno elogiato il funzionamento silenzioso delle apparecchiature, importante per l'ambiente ospedaliero, e le basse emissioni di odori ottenute tramite la costruzione di serbatoi sigillati con filtrazione dei sfiati a carboni attivi.

Configurazione e installazione delle apparecchiature

Il sistema di trattamento è stato configurato con quattro fasi di trattamento sequenziali. Nella fase di pre-trattamento, un filtro fine da 3 mm e una camera di ghiaia rimuovono solidi grossolani, bende, plastiche e ghiaia che altrimenti intaserebbero le apparecchiature a valle. Un sistema di dosaggio per la pre-disinfezione inietta ipoclorito di sodio a una velocità controllata per neutralizzare gli agenti patogeni infettivi prima del trattamento biologico, un passaggio obbligatorio e regolamentato per la gestione delle acque reflue mediche.

Per il trattamento biologico, un processo anossico-ossico (AO) fornisce la rimozione del BOD e la nitrificazione. La zona anossica ottiene la denitrificazione utilizzando il flusso di riciclo interno, riducendo l'azoto totale nell'effluente senza aggiunta di carbonio esterno. L'aerazione è fornita da diffusori a membrana a bolle fini con ossigeno disciolto mantenuto a 2-3 mg/L nella zona ossica, controllato da un variatore di frequenza sul motore del ventilatore per l'ottimizzazione energetica.

Il sistema a membrana MBR impiega moduli a membrana a fibra cava in PVDF con una dimensione nominale dei pori di 0,04 micron, fornendo una separazione solido-liquido assoluta che trattiene tutti i solidi sospesi, i batteri e la maggior parte dei virus. L'MBR opera a un flusso di progetto di 15 litri per metro quadrato all'ora con controlavaggio periodico ogni 12 minuti e cicli di controlavaggio chimicamente potenziati ogni 7 giorni utilizzando ipoclorito di sodio e acido citrico per mantenere la permeabilità della membrana.

Il post-trattamento consiste in un canale di disinfezione UV che eroga una dose UV di 40 mJ per centimetro quadrato, ottenendo una riduzione di 4 log dei coliformi fecali come richiesto dagli standard per le acque reflue mediche. Un serbatoio di stoccaggio fanghi con miscelazione ad aria raccoglie i fanghi attivi di scarto per lo smaltimento periodico fuori sede da parte di un gestore autorizzato di rifiuti medici, tipicamente ogni 4-6 settimane.

L'installazione è stata completata entro 18 giorni dallo scavo alla messa in servizio. Le apparecchiature integrate interrate per il trattamento delle acque reflue sono state consegnate come unità completamente assemblata e testata in fabbrica dalla base produttiva di Zhongqiao Enlightenment nello Shandong, richiedendo solo il posizionamento con gru nello scavo preparato, i collegamenti idraulici e l'allacciamento elettrico in loco. Le operazioni quotidiane dell'ospedale non sono state interrotte in alcun momento durante la costruzione. L'area scavata è stata riempita e paesaggisticamente sistemata con erba e arbusti, creando un piccolo spazio verde di cui pazienti e personale ora godono senza alcuna indicazione visibile dell'impianto di trattamento che opera al di sotto.

Prestazioni di trattamento

I dati di messa in servizio hanno confermato che il sistema soddisfa o supera costantemente tutti i parametri di scarico. Il COD dell'effluente è in media di 32 mg/L, ben al di sotto del limite normativo di 60 mg/L. Il BOD5 è costantemente inferiore a 10 mg/L. L'azoto ammoniacale è mantenuto a 3 mg/L con azoto totale inferiore a 15 mg/L. Il fosforo totale è ridotto a meno di 0,5 mg/L tramite dosaggio chimico nel serbatoio MBR. I coliformi fecali sono non rilevabili in tutti i campioni di conformità mensili. La torbidità del permeato MBR è inferiore a 0,5 NTU, producendo un effluente cristallino adatto all'irrigazione del paesaggio all'interno del terreno ospedaliero, riducendo il consumo di acqua dolce della struttura di circa il 30 percento.

Il sistema di controllo PLC fornisce monitoraggio continuo e registrazione dei dati di tutti i parametri critici. Il personale di manutenzione dell'ospedale riceve avvisi SMS automatici per qualsiasi superamento dei parametri oltre le soglie predefinite, e il team di assistenza di Zhongqiao Enlightenment effettua visite di manutenzione preventiva trimestrali che includono test di integrità delle membrane, pulizia dei diffusori, calibrazione delle pompe di dosaggio chimico e verifica dell'intensità delle lampade UV.

Il responsabile della conformità ambientale dell'ospedale ha commentato: "Le apparecchiature integrate interrate per il trattamento delle acque reflue di Zhongqiao Enlightenment hanno risolto le nostre sfide di spazio, rumore e prestazioni in un unico pacchetto compatto. Dalla messa in servizio 18 mesi fa, abbiamo superato ogni ispezione normativa senza un singolo evento di non conformità. Il sistema funziona in modo silenzioso e invisibile: i visitatori dell'ospedale non hanno idea che ci sia un impianto di trattamento sotto il giardino sopra di esso. Il riutilizzo dell'acqua trattata per l'irrigazione ha anche ridotto in modo significativo i nostri costi di utenza."

Questo progetto dimostra che le moderne apparecchiature integrate per il trattamento delle acque reflue di produttori esperti come Zhongqiao Enlightenment possono fornire un trattamento delle acque reflue robusto, conforme e discreto anche nei siti ospedalieri più vincolati, stabilendo un modello replicabile per gli aggiornamenti ambientali delle strutture sanitarie in tutta la Cina e nei paesi in via di sviluppo in tutto il mondo.