Che cosa significa disidratare un fango
Disidratare un fango significa ridurre la parte liquida di una miscela di solidi e acqua. Il motivo è quasi sempre lo stesso: l’acqua è pesante, occupa volume, e le due cose si pagano al trasporto e allo smaltimento. Chi abbassa la quota d’acqua prima del ritiro trasporta meno e smaltisce meno.
Per farlo esistono due strade. La prima è meccanica: filtropressa, centrifuga, pressa a coclea, nastropressa. Genera pressione o forza centrifuga, raggiunge secchezze elevate e presuppone una portata regolare oltre a un investimento o a un contratto di servizio. La seconda è gravitazionale: la miscela entra in un sacco filtrante tessile, l’acqua esce dalla parete, il solido resta. Nessun organo in movimento, nessuna manutenzione, nessuna portata minima.
Questa guida descrive la seconda strada. Per questa forma costruttiva circolano diversi nomi: disidratazione a sacco, disidratazione fanghi a sacchi filtranti e sacco filtro drenante per acque e fanghi indicano tutti lo stesso principio, sottolineando di volta in volta la forza motrice, il contenuto o la forma.
La disidratazione fanghi con sacchi in cinque fasi
Fase 1: collocare. Il sacco ha bisogno di un fondo piano e portante. Da pieno diventa pesante, e quello che è storto lo diventa di più. Sotto, il filtrato deve poter defluire in modo controllato: serve quindi una pendenza verso una canaletta oppure una vasca di raccolta. Il posto va scelto in modo che il sacco pieno resti raggiungibile con il mezzo di sollevamento previsto. È il punto che viene dimenticato più spesso.
Fase 2: riempire. Il sacco è aperto in alto e non ha un attacco fisso. Si riempie con tubo flessibile, tubazione, pompa, secchio o direttamente da un serbatoio. Conviene distribuire in modo uniforme: chi versa sempre nello stesso punto costruisce lì il pannello più in fretta, mentre altre zone della superficie filtrante restano inutilizzate. Con materiale molto fluido conviene riempire in più riprese, lasciando uscire acqua fra l’una e l’altra.
Fase 3: disidratare. Qui succede la cosa vera e propria, e succede da sola. La colonna d’acqua nel sacco genera la pressione che spinge l’acqua attraverso il tessuto. All’inizio scorre velocemente, poi sempre più lentamente, perché all’interno si costruisce uno strato di solidi. Questo strato non è un difetto: è un secondo filtro, trattiene particelle più fini di quanto farebbe il solo tessuto ed è nello stesso tempo la ragione per cui la portata scende.
Fase 4: prelevare. Quando è uscita acqua a sufficienza, il sacco viene sollevato dalle fasce. Qui conta la massa reale, non il volume. Un sacco riempito per tre quarti con un fango minerale pesante può pesare molto più di un sacco pieno di materiale organico leggero. Il paranco e gli accessori di sollevamento devono corrispondere al carico reale.Quale taglia porti quale carico lo mostra la guida alle taglie.
Fase 5: smaltire. Sacco e contenuto seguono insieme la strada che la classificazione del rifiuto prescrive. I sacchi filtranti sono prodotti monouso.
Come funziona un sistema a sacchi drenanti e che cosa fornisce WINKLER
In Italia questa forma di disidratazione viene spesso venduta come impianto completo. Le denominazioni sono diverse e indicano quasi sempre la stessa cosa: insaccafanghi, disidratatore a sacchi filtranti, filtro a sacchi drenanti, modulo a sacchi drenanti. Sono stazioni con uno o più alloggiamenti, un telaio portasacco, una vasca di raccolta del filtrato e talvolta un dosaggio del polielettrolita. Il sacco è il materiale di consumo che ci va dentro.
Vale la pena distinguere con precisione, perché decide che cosa deve comprare.
| Che cosa cerca | Che cosa Le serve | Da chi |
|---|---|---|
| Un sistema disidratazione fanghi a sacchi completo | telaio, vasca, eventuale dosaggio | costruttore dell’impianto |
| Il ricambio per un insaccafanghi o un disidratatore a sacchi esistente | solo il sacco, su misura | WINKLER |
| Una disidratazione senza impianto | sacco autoportante e un fondo piano | WINKLER |
| Un contenitore per disidratazione fanghi già attrezzato | cassone o vasca con scarico del filtrato | costruttore dell’impianto, per la linea verniciatura anche WINKLER |
WINKLER produce il mezzo filtrante tessile. Non forniamo telai in acciaio inox, vasche di raccolta né tecnica di dosaggio.Per la linea fanghi di verniciatura esiste un’eccezione, il cassone di disidratazione, perché lì i sacchi sono piatti e leggeri e hanno bisogno di una forma che li sostenga.
Se ha già un impianto e Le serve il sacco giusto, ci bastano tre informazioni: misura interna dell’alloggiamento, tipo di fissaggio e una foto della situazione.Su questa base confezioniamo.
Che cosa determina l’andamento della disidratazione
Quanto in fretta e quanto a fondo un fango si disidrata dipende da più grandezze che si influenzano fra loro.
| Grandezza | Effetto |
|---|---|
| Tenore di secco | Una quota maggiore significa meno acqua da togliere, ma anche un pannello che si forma prima |
| Dimensione di particelle e fiocchi | Il materiale grossolano disidrata più in fretta. Le frazioni fini e limose intasano il tessuto |
| Forma dei grani | Il materiale spigoloso costruisce un pannello più permeabile di quello lamellare |
| Condizionamento | Un fango flocculato cede acqua molto meglio di uno non trattato |
| Temperatura | L’acqua più calda è meno viscosa e defluisce più in fretta |
| Altezza di riempimento | Più colonna d’acqua significa più pressione, ma anche più carico sul pannello |
| Superficie filtrante | Una superficie bagnata maggiore distribuisce il pannello e ritarda l’intasamento |
Da questo elenco discende la conseguenza pratica più importante: un tempo di disidratazione valido in generale non esiste. Chi indica un numero o conosce esattamente quel fango oppure sta tirando a indovinare. Su un fluido che non ha ancora disidratato, una prova con un singolo sacco è il modo più rapido ed economico per arrivare a una base di pianificazione affidabile.
Sacco filtrante con O90 100 µm: perché non è una soglia di separazione
Per i sacchi autoportanti è documentata un’apertura caratteristica O90 di 100 µm. Chi cerca un sacco filtrante da 100 µm legge quel valore come soglia di separazione, e non lo è.
O90 è un parametro della prova sui geotessili. Dice che il 90 per cento dei pori del materiale è più piccolo del valore indicato. Non dice quale particella venga trattenuta. Primo, perché i pori non sono canali dritti ma una rete tortuosa. Secondo, perché la ritenzione cambia molto con la formazione del pannello: una particella da 40 µm che passa all’inizio viene trattenuta dopo dieci minuti dallo strato che si è formato.
Sul sacco Classic e sui tessuti per fanghi di verniciatura alcune indicazioni portano la parola « nominale ». Anche quella è un dato di progetto del produttore e non un limite di separazione misurato.
In pratica: se la limpidezza del filtrato è importante per Lei, la prova preliminare è lo strumento giusto. E se il primo filtrato è torbido, vale la pena aspettare il secondo prima di considerare il materiale inadatto.
Come leggere correttamente i valori di portata
Per il geotessile da 200 g/m² sono documentati 80 l/s/m² con 50 mm di colonna d’acqua e 135 l/s/m² con 100 mm. Sul sacco Classic è indicata una permeabilità all’aria di 500 l/dm²/min con 200 Pa, sui due tessuti per fanghi di verniciatura rispettivamente 8.900 e 4.300 l/m²/s.
Tutti questi numeri valgono per materiale disteso e pulito in condizioni di prova. Servono benissimo a confrontare materiali fra loro. Non servono a calcolare la portata di un sacco pieno. Un materiale due volte più aperto non disidrata un dato fango in metà tempo, perché appena la disidratazione è avviata è il pannello a determinare la resistenza, non il tessuto.
Filtrato: filtrato non vuol dire depurato
L’acqua che esce dal sacco è filtrata, non depurata. La differenza è sostanziale. Vengono separati i solidi sopra il limite di ritenzione. Non vengono separati le sostanze disciolte, gli oli in emulsione, i sali, i metalli in soluzione e tutto ciò che determina il pH.
Se il filtrato possa andare in fognatura, essere ricircolato o debba essere smaltito come acqua reflua dipende dal fluido di partenza e dalle prescrizioni locali.Con le acque di lavaggio del calcestruzzo il tema è di regola il pH, con le acque di officina il tenore di idrocarburi, con le acque di processo l’autorizzazione aziendale. Questa domanda appartiene all’inizio della pianificazione, non alla fine.
Sacchi filtranti o impianto meccanico: come decidere
La domanda torna abbastanza spesso da meritare una risposta chiara, e non dipende dalla quantità annua ma dal profilo di arrivo del fango.
| Situazione | Strada indicata |
|---|---|
| Arrivo continuo durante la giornata, portata regolare | impianto meccanico |
| Arrivo a lotti, a intervalli irregolari | sacco filtrante |
| Secchezza imposta da contratto o normativa | processo sotto pressione |
| Nessuno spazio disponibile per il tempo di sosta | impianto meccanico |
| Nessun investimento possibile, quantità medie | sacco filtrante |
| Punto di raccolta variabile, più sedi | sacco filtrante |
| Fango molto fine e non flocculabile | da esaminare, spesso né l’uno né l’altro senza condizionamento |
Due parole sulle alternative, perché in Italia sono quelle che vengono cercate di più. Una filtropressa per fanghi raggiunge secchezze che la gravità non raggiunge, e le raggiunge in modo riproducibile; in cambio richiede investimento, spazio, manutenzione e un flusso regolare. Una centrifuga per la disidratazione dei fanghi lavora in continuo ed è forte sui fanghi organici, ma è sensibile al materiale abrasivo. L’essiccazione dei fanghi è un passaggio successivo e non un’alternativa: toglie l’acqua legata con energia termica, mentre il sacco toglie quella libera. E un impianto mobile di disidratazione fanghi è una macchina che viene portata sul posto; nel caso del sacco filtrante a essere mobile è il materiale di consumo, non un impianto. WINKLER non offre impianti, unità mobili né servizi di trattamento.
Dove la disidratazione a sacco arriva ai suoi limiti
Il metodo è buono quando è adatto e cattivo quando non lo è. Onestamente questi casi ne fanno parte.
Arrivo continuo per ore o giorni. Per quello sono costruiti decanter, presse a coclea e filtropresse.Un sacco filtrante lavora a lotti, per esempio sui fanghi di depurazione di piccoli impianti.
Requisiti di secchezza molto elevati. Se deve essere raggiunto un determinato tenore di sostanza secca, un processo sotto pressione è la scelta più affidabile. La gravità fa quello che può fare.
Fanghi molto fini e non flocculabili. Se il materiale intasa subito il tessuto e non si forma un pannello permeabile, passa pochissima acqua.
Grandi quantità con poco spazio. La disidratazione a sacco ha bisogno di superficie e di tempo. Dove mancano entrambi diventa antieconomica.
Fluidi di composizione chimica incerta. Il polipropilene è resistente a molti fluidi acquosi, ma non a tutti.Con solventi, temperature elevate o concentrazioni aggressive il fluido va verificato prima.
Un punto che va detto a parte: la disidratazione riduce massa e volume prima dello smaltimento, ma non cambia la classificazione del rifiuto e non è un servizio di smaltimento. Chi cerca lo smaltimento dei fanghi industriali cerca un’impresa autorizzata, non un mezzo filtrante. Noi possiamo dire che cosa cambia in bolletta se il fango pesa meno; non possiamo dire dove va.
Lista di controllo prima del primo impiego
- Fondo piano, portante, con raccolta del filtrato
- Punto di collocazione raggiungibile dal mezzo di sollevamento
- Riempimento uniforme, in più riprese con materiale molto fluido
- Classe di carico scelta sulla massa attesa, non sul volume
- Su fanghi sconosciuti, prima un sacco di prova, poi la pesata
- Destinazione del filtrato chiarita prima del primo impiego
- Percorso di smaltimento e classificazione concordati in anticipo con il gestore dei rifiuti
Esempi applicativi in dettaglio:calcestruzzo, boiacca e marmo, perforazione e carotaggio, fanghi di depurazione, fanghi di lavaggioe fanghi di verniciatura.
