Equipaggiamento integrato di PP per il trattamento delle acque reflue dell'acquacoltura di Fujian

Un allevamento commerciale di acquacoltura nella provincia del Fujian, nel sud-est della Cina, stava lottando con le acque reflue scaricate da stagni intensivi di pesci e gamberetti. La struttura genera circa 50 metri cubi di acque reflue al giorno, contenenti alte concentrazioni di solidi sospesi, mangime non consumato, azoto ammoniacale e materia organica. Gli effluenti non trattati confluivano in un canale di drenaggio vicino, sollevando preoccupazioni tra i residenti locali e gli ispettori ambientali sulla qualità dell'acqua e sulle emissioni di odori. L'allevamento necessitava di una soluzione di trattamento compatta, durevole e facile da usare che potesse essere alloggiata in un piccolo appezzamento tra gli stagni e la strada di accesso.

Dopo aver confrontato le proposte di diversi produttori integrati di apparecchiature per il trattamento delle acque reflue, l'allevamento ha selezionato Zhongqiao Enlightenment (Weifang) International Trade Co., Ltd. per la fornitura di un pacchetto di apparecchiature integrate per il trattamento delle acque reflue in PP. La scelta è stata guidata da tre considerazioni principali. In primo luogo, le acque reflue dell'acquacoltura sono altamente corrosive a causa della salinità e del mangime residuo, rendendo la costruzione in polipropilene più adatta dell'acciaio al carbonio rivestito. In secondo luogo, l'allevamento richiedeva un sistema prefabbricato in fabbrica che potesse essere installato rapidamente senza lunghi lavori civili. In terzo luogo, il sistema doveva funzionare in modo affidabile con una supervisione minima, poiché il personale dell'allevamento aveva familiarità con l'acquacoltura ma non con il trattamento delle acque reflue.

Zhongqiao Enlightenment ha progettato una linea di apparecchiature integrate per il trattamento delle acque reflue in PP da 50 metri cubi al giorno, combinando pretrattamento, trattamento biologico e chiarificazione in un'unica vasca saldata in polipropilene. Il processo inizia con un filtro a tamburo rotante che rimuove i solidi grossolani come pellet di mangime, scaglie di pesce e detriti organici. Le acque reflue filtrate fluiscono quindi in una vasca di equalizzazione per bilanciare le variazioni di flusso e concentrazione causate dai cicli di svuotamento e pulizia degli stagni. Una pompa sommersa trasferisce il flusso bilanciato al reattore biologico a una velocità controllata.

La fase biologica utilizza un processo a fanghi attivi anossico-ossico ottimizzato per le acque reflue dell'acquacoltura. Nella zona anossica, i batteri denitrificanti convertono i nitrati in gas azoto, riducendo lo scarico totale di azoto. Nella zona ossica, diffusori a bolle fini forniscono ossigeno per supportare i batteri eterotrofi che rimuovono la materia organica biodegradabile. Un soffiatore a frequenza variabile regola automaticamente il flusso d'aria in base alle letture di ossigeno disciolto, mantenendo basso il consumo energetico durante i periodi di ridotta alimentazione. L'intero processo biologico è contenuto all'interno della vasca in PP resistente alla corrosione, eliminando le preoccupazioni per il deterioramento del calcestruzzo o la corrosione dell'acciaio comuni negli ambienti di acquacoltura costiera.

Dopo il trattamento biologico, le acque reflue entrano in una zona di sedimentazione lamellare dove la biomassa sospesa e i solidi fini si depositano per gravità prima che l'effluente chiarificato venga disinfettato con ipoclorito di sodio. Il fango sedimentato viene periodicamente pompato in un piccolo compartimento di stoccaggio del fango e quindi disidratato utilizzando una semplice pressa a vite per lo smaltimento fuori sede. L'effluente finale soddisfa i limiti di scarico locali per le acque reflue dell'acquacoltura, con COD inferiore a 80 mg/L, azoto ammoniacale inferiore a 15 mg/L e solidi sospesi inferiori a 30 mg/L.

L'installazione è stata completata in soli 12 giorni. Le apparecchiature integrate per il trattamento delle acque reflue in PP sono arrivate all'allevamento come unità completamente assemblata su un camion pianale. I lavori in cantiere sono consistiti in una semplice platea di cemento, collegamenti dei tubi di ingresso e uscita e allacciamento elettrico. Poiché l'intero sistema è fuori terra e compatto, non ha richiesto scavi nel terreno scarsamente drenato tra gli stagni. Il peso ridotto della costruzione in PP ha anche ridotto i requisiti di sollevamento, consentendo a una piccola gru mobile di posizionare l'unità senza rinforzare la strada di accesso.

L'operatività stagionale è stata attentamente considerata durante la fase di progettazione. Gli allevamenti di acquacoltura nel Fujian registrano variazioni significative nelle caratteristiche delle acque reflue tra le stagioni di crescita di punta e i periodi di pulizia degli stagni. La vasca di equalizzazione e i controlli a frequenza variabile consentono al sistema di gestire carichi idraulici di picco fino a 80 metri cubi al giorno durante lo svuotamento degli stagni, mantenendo la stabilità biologica durante i periodi di basso flusso. Il programma PLC include un funzionamento automatico in modalità inattiva che mantiene la coltura biologica vitale quando l'allevamento riduce l'alimentazione durante i mesi invernali. Questa flessibilità garantisce prestazioni tutto l'anno senza aggiustamenti manuali del processo.

Durante il processo di progettazione, gli ingegneri di Zhongqiao Enlightenment hanno visitato l'allevamento due volte per campionare le acque reflue, misurare i modelli di flusso e comprendere il programma operativo giornaliero dell'allevamento. L'analisi di laboratorio ha rivelato significative variazioni giornaliere nella concentrazione degli inquinanti, con valori di picco che si verificano durante l'alimentazione del primo mattino e lo svuotamento degli stagni. Queste informazioni hanno portato all'inclusione di una vasca di equalizzazione più grande del previsto, fornendo quattro ore di ritenzione idraulica al flusso di picco. Il team di ingegneri si è inoltre coordinato con le autorità ambientali locali per confermare i limiti di scarico e i requisiti di rendicontazione prima di finalizzare la configurazione delle apparecchiature.

L'automazione è stata essenziale per rendere il sistema pratico per il personale dell'allevamento. Un pannello di controllo PLC con touchscreen a colori gestisce automaticamente la sequenza delle pompe, la velocità del soffiatore, il dosaggio dei prodotti chimici e il pompaggio dei fanghi. La routine giornaliera dell'operatore consiste nel controllare il display dello schermo, rimuovere i detriti dallo schermo e registrare la limpidezza dell'effluente. Zhongqiao Enlightenment ha fornito tre giorni di formazione in loco che coprono le operazioni di base, la manutenzione ordinaria e le procedure di sicurezza. Il supporto tecnico remoto è disponibile tramite la linea di assistenza dell'azienda per qualsiasi domanda che sorga durante il normale funzionamento.

I risultati delle prestazioni dopo tre mesi di funzionamento hanno confermato la conformità stabile ai requisiti di scarico. Il COD medio dell'influsso di 420 mg/L è stato ridotto a 48 mg/L nell'effluente. L'azoto ammoniacale è sceso da 78 mg/L a 8 mg/L e i solidi sospesi sono diminuiti da 210 mg/L a 18 mg/L. Le lamentele per gli odori da parte dei residenti vicini sono cessate completamente dopo la messa in servizio. Il proprietario dell'allevamento ha riferito che il sistema di trattamento ha permesso alla struttura di superare un'ispezione ambientale che aveva precedentemente minacciato la sua licenza operativa.

Il progetto dimostra come le apparecchiature integrate per il trattamento delle acque reflue in PP di Zhongqiao Enlightenment possano risolvere le sfide specifiche delle acque reflue dell'acquacoltura. La costruzione in polipropilene fornisce resistenza alla corrosione a lungo termine in ambienti salini e ricchi di sostanze organiche, mentre il design compatto prefabbricato in fabbrica riduce al minimo i tempi di installazione e le interruzioni del sito. Il sistema di controllo automatizzato rende il trattamento biologico avanzato accessibile agli operatori senza una formazione specializzata sulle acque reflue. Questa installazione nel Fujian si aggiunge al crescente portafoglio di soluzioni di apparecchiature decentralizzate per il trattamento delle acque reflue di Zhongqiao Enlightenment al servizio dell'agricoltura, dell'acquacoltura e delle comunità rurali in tutta la Cina e nei mercati internazionali.