Perché la flottazione con aria disciolta è ideale per i settori alimentare, chimico e petrolifero

Il principio di separazione che rende la DAF particolarmente efficace

La flottazione con aria disciolta, o DAF, non è un processo di sedimentazione. Funziona in senso inverso. Invece di attendere che i solidi affondino, la DAF introduce milioni di microscopiche bolle d’aria in una corrente di acque reflue sotto pressione. Quando la pressione viene rilasciata, le bolle si nucleano sulle particelle sospese e le sollevano in superficie, formando un tappeto di fanghi galleggianti che viene rimosso da uno skimmer. Questo meccanismo fisico colpisce esattamente i tipi di contaminanti con cui hanno maggiori difficoltà gli impianti alimentari, chimici e oleari: grassi, oli, lubrificanti, solidi colloidali e fiocchi leggeri che semplicemente rifiutano di sedimentare per gravità. L’U.S. Environmental Protection Agency identifica la DAF come la migliore tecnologia disponibile per le acque reflue provenienti da impianti di lavorazione di carni e pollame, dove sangue, grasso e proteine generano un’emulsione complessa. Rispetto alla sedimentazione, la DAF opera con un’impronta molto più ridotta e un tempo di ritenzione idraulica notevolmente più breve, riducendo spesso il volume dei serbatoi di oltre il sessanta per cento per la stessa portata. Questo vantaggio in termini di spazio e velocità è estremamente significativo negli impianti industriali, dove lo spazio a disposizione è già limitato e la produzione non può essere interrotta per un chiarificatore lento.

Come DAF gestisce i carichi imprevedibili della lavorazione alimentare

Gli impianti alimentari non producono acque reflue stabili e prevedibili. Una linea per il lavaggio di verdure potrebbe riversare nel sistema fognario limo e amido in quantità elevate durante il picco della raccolta, per poi passare a un ciclo di pulizia a bassa portata. Un impianto lattiero-caseario o per la produzione di gelati deve affrontare grassi emulsionati che trasformano l’acqua in una sospensione lattea che i tradizionali sistemi di filtrazione non riescono a trattare. Il processo DAF eccelle in queste condizioni variabili perché la fase di pretrattamento chimico può essere regolata in tempo reale. Gli operatori modificano dosaggi di coagulante e flocculante in base al carico in ingresso, mentre il rapporto aria-solidi è controllato dal flusso di ricircolo e dalla pressione del saturatore. Un responsabile qualità presso un’azienda di trasformazione di succhi di frutta ha osservato che, installando un’unità DAF subito dopo lo schermo primario, il carico applicato al successivo trattamento biologico si è ridotto di circa il quaranta per cento, eliminando così i picchi stagionali di violazioni dei limiti di scarico. La schiuma galleggiante presenta inoltre un alto contenuto di solidi, con conseguente riduzione dei costi di disidratazione. Enti settoriali come l’Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) non regolamentano direttamente le attrezzature per il trattamento delle acque reflue, ma il loro quadro igienico spinge gli impianti alimentari a scegliere sistemi DAF chiusi e a controllo degli odori, progettati per minimizzare la dispersione di aerosol nelle zone di produzione.

Richieste del settore chimico e la risposta anticorrosione di DAF

Il trattamento delle acque reflue provenienti dalla produzione chimica rappresenta una sfida completamente diversa. Queste acque possono contenere solventi emulsionati, residui polimerici, idrossidi metallici o composti termosensibili che si degradano se trattenuti troppo a lungo in un bacino. Un sistema DAF ben progettato per il settore chimico è realizzato con materiali resistenti a pH aggressivi e cloruri: interni in acciaio inossidabile, camere di contatto in polipropilene e guarnizioni chimicamente inerti. Questa integrità dei materiali previene la corrosione nascosta che potrebbe trasformare un chiarificatore in un incubo manutentivo già dopo pochi anni. Un ingegnere di processo che supporta uno stabilimento di prodotti chimici specializzati ha spiegato che la loro unità DAF rimuoveva in modo così efficace i composti precipitati di zinco e titanio che i solidi recuperati potevano essere reintrodotti nel ciclo produttivo, trasformando un costo di smaltimento in un flusso di materiale recuperato. Questo tipo di recupero di risorse non è affatto insolito nel settore chimico. Diventa possibile perché il DAF separa i solidi rapidamente, prima che si dissolvano o reagiscano ulteriormente, e l’azione di skimming produce una fanghiglia concentrata che conserva la propria identità chimica.

Recupero dell’olio e trattamento delle acque prodotte nelle industrie petrolifere

Le operazioni petrolifere e petrolchimiche producono acque reflue oleose che mettono alla prova i separatori gravitazionali convenzionali. Le goccioline di olio libero possono risalire naturalmente, ma le goccioline di olio emulsionato al di sotto dei venti micron rimangono sospese indefinitamente. Il sistema DAF rompe questo stallo generando bolle che si legano a quelle minuscole goccioline e le trasportano in superficie in pochi secondi. Gli operatori delle raffinerie e gli impianti di riciclo dell’olio riferiscono che un sistema DAF opportunamente tarato, abbinato a demulsionanti chimici e regolazione del pH, può ridurre gli idrocarburi petroliferi totali nel refluo a meno di dieci milligrammi per litro. I concentrati di olio recuperati sono spesso pompabili e possono essere reinseriti nel ciclo di lavorazione del greggio, compensando i costi operativi. Lo standard di progettazione API 421 dell’American Petroleum Institute per i separatori olio-acqua non copre direttamente il DAF, ma molte società di ingegneria lo citano insieme alle linee guida di progettazione DAF per dimensionare le unità destinate al trattamento di slop oil e acque di fondo serbatoio. La compattezza del DAF lo rende adatto anche alle piattaforme offshore, dove limitazioni di spazio e peso rendono impraticabili serbatoi di sedimentazione di grandi dimensioni.

Risparmi operativi che parlano il linguaggio della gestione degli impianti

Un apparecchio ottiene il proprio posto sul pavimento dello stabilimento quando riduce i costi operativi, non soltanto quando pulisce l’acqua. DAF genera risparmi attraverso diversi canali. Innanzitutto, la rapida separazione consente di ridurre le dimensioni delle successive fasi biologiche o a membrana, con conseguenti minori investimenti in nuovi impianti e minori costi operativi per quelli esistenti. In secondo luogo, il letto di fanghi è denso, raggiungendo spesso una concentrazione di solidi del tre-cinque percento direttamente dallo skimmer, riducendo così la potenza richiesta e il costo dei polimeri per la disidratazione meccanica. In terzo luogo, un’unità DAF correttamente mantenuta funziona con minima attenzione da parte dell’operatore, attivandosi automaticamente in base ai sensori di livello e ai misuratori di portata. Il periodo di ritorno dell’investimento per un’installazione DAF in uno stabilimento alimentare o chimico di medie dimensioni si colloca spesso tra dodici e ventiquattro mesi, considerando i minori sovrapprezzi, il potenziale di riutilizzo dell’acqua e i risparmi nella gestione dei fanghi. I responsabili della manutenzione apprezzano il fatto che i moderni sistemi DAF sono dotati di controlli integrati e capacità di monitoraggio remoto, in grado di inviare avvisi prima che una pompa si guasti o un interruttore a galleggiante si inceppi.

EVU fornisce sistemi DAF configurati in base alla vostra realtà operativa

Un’unità DAF non è un prodotto standard. Le sue prestazioni dipendono dalla qualità del saturatore, dalla geometria del serbatoio di flottazione e dall'affidabilità del sistema di estrazione della schiuma. EVU ha concentrato le proprie risorse ingegneristiche sulla realizzazione di impianti di flottazione con aria disciolta progettati per resistere alle condizioni specifiche riscontrabili negli stabilimenti di lavorazione alimentare, chimica e petrolchimica. L’azienda costruisce le proprie unità DAF utilizzando materiali resistenti alla corrosione, dimensiona il sistema di dissoluzione dell’aria in base al carico effettivo di solidi — e non semplicemente alla portata — e integra sistemi di controllo che consentono agli operatori di regolare la chimica e il rapporto di ricircolo da un’unica interfaccia. L’attività produttiva di EVU è strutturata per consegnare modelli standard di unità DAF in tempi brevi, garantendo al contempo supporto per configurazioni personalizzate destinate a flussi di processo particolari. Per un responsabile di stabilimento che deve rispettare limiti di scarico più stringenti o per un team dedicato alla sostenibilità che promuove il riutilizzo dell’acqua, collaborare con un produttore che considera la tecnologia DAF una propria competenza fondamentale — e non un prodotto secondario — garantisce che l’impianto funzioni come previsto fin dal primo giorno di messa in servizio.