Sistema automatico per il controllo in tempo reale del processo di defosfatazione

Descrizione Tecnica

1. Situazione Attuale
2. Obiettivi del Sistema DEPHOSFAR®
3. Vantaggi derivanti dall’uso del sistema DEPHOSFAR®
4. Specifiche Tecniche

1. Situazione Attuale

Attualmente, il processo di defosfatazione, nella maggior parte dei casi è gestito in modo tradizionale, cioè dosando il prodotto specifico per l’abbattimento del fosforo in base alle misure di fosforo restituite dalle analisi di laboratorio, effettuate con cadenza circa settimanale.

Tenendo presente che per legge i limiti di fosforo totale contenuto nell’effluente devono essere di massimo 2mg/l e avendo poche misure al mese come riferimento, la regolazione del dosaggio del prodotto specifico può essere a ragione definita grossolana e difficoltosa.

Questo comporta:
– Alti costi di analisi dei campioni di refluo che, devono essere raccolti, trasportati presso il laboratorio di analisi e qui analizzati;
– Scarsità di informazioni utili circa la quantità di fosforo realmente contenuto nel refluo;
– Grossolana e difficile regolazione del dosaggio del prodotto specifico per l’abbattimento del fosforo che comporta alti costi di gestione, per via del prodotto consumato inutilmente e aumento di costi per la gestione dei fanghi generati dal sovradosaggio di prodotto.

2. Obiettivi del sistema DEPHOSFAR®

Il Sistema DEPHOSFAR® sviluppato da Catra, ha come obiettivo principale quello di ottimizzare il processo di defosfatazione, ovvero la rimozione del fosforo in eccesso, dall’effluente dagli impianti di depurazione civile.

Il Sistema DEPHOSFAR® nasce dalla consolidata esperienza sul campo di Catra. Il sistema automatico per il controllo in tempo reale del processo di defosfatazione, denominato DEPHOSFAR®, partendo dalle misure di portata in uscita dall’impianto e di quantità di fosfati presenti nell’effluente, è in grado di regolare opportunamente il dosaggio del prodotto specifico per l’abbattimento del fosforo in vasca, grazie a degli specifici algoritmi di controllo e regolazione. In questo modo, controllando direttamente la pompa deputata al dosaggio del prodotto, è possibile tenere costantemente sotto controllo le naturali fluttuazioni del fosforo presente nel refluo, rispondere tempestivamente ad ogni picco generato dalle anomalie nel carico in ingresso e avere sempre la garanzia di rispettare i termini di legge imposti, in quanto la misura di fosforo è effettuata direttamente sull’uscita.

3. Vantaggi derivanti dall’uso del sistema DEPHOSFAR®

Riepilogando quindi i vantaggi che è possibile ottenere utilizzando il sistema di controllo DEPHOSFAR®:
– Risparmio per quanto concerne le analisi di laboratorio, che saranno sostituite dall’analizzatore di fosfati del sistema DEPHOSFAR®;
– Risparmio di prodotto specifico, dato che il sistema ha come obiettivo principale appunto quello di ottimizzare il dosaggio dello stesso;
– Risparmio nella gestione dei fanghi, derivante dalla minor produzione di fango, ottenuta grazie all’ottimizzazione del dosaggio del prodotto specifico per l’abbattimento del fosforo;
– Garanzia del corretto funzionamento del processo di defosfatazione, anche a seguito di ampie variazioni delle caratteristiche del carico in ingresso;
– Possibilità di tenere sotto controllo il consumo di prodotto specifico, con avvisi al raggiungimento di prefissate soglie di prodotto consumato, ad esempio via SMS o e-mail, così da evitare disservizi causati da mancanza di prodotto;
– Semplice ed economica gestione dello strumento di misura del fosforo, che non necessita di particolari manutenzioni da parte degli operatori;
– Elevata disponibilità della misura di fosforo, a pannello operatore sul sistema DEPHOSFAR®, sullo SCADA d’impianto, via connessione remota, su app per smartphone e tablet oltre alla diagnostica dell’analizzatore e dell’intero sistema di defosfatazione.

4. Specifiche tecniche

Il sistema DEPHOSFAR® si articola in 3 unità fondamentali:
1. l’analizzatore di fosfati;
2. il sistema di controllo (o controller);
3. la pompa dosatrice.

Ognuna di queste 3 unità è progettata e realizzata per essere installata lì dove è più comodo per il gestore dell’impianto e/o dove è possibile operare al meglio.
L’analizzatore, ad esempio, con la sua pompa di prelievo del campione, può essere facilmente installato nei pressi della vasca o del canale dal quale sarà prelevato il campione da analizzare, così da garantire un’analisi affidabile, semplice e sicura.
Allo stesso modo, il controller può essere installato dove è più comodo, considerando che l’operatore deve poterlo raggiungere facilmente e intervenire, ove necessario, sul pannello operatore.
Per quanto riguarda la pompa dosatrice, questa è pensata per essere installata nei pressi dell’area dove e conservato il prodotto; così che, sarà semplice prelevare e dosare la giusta quantità di reagente chimico.

4.1 Specifiche tecniche dell’analizzatore di fosfati

Per il sistema automatico di defosfatazione DEPHOSFAR®, è stato scelto l’analizzatore di fosfati (PO4-P) in quanto le misure di fosfati e fosforo totale (parametro indicato nella normativa) differiscono solitamente per non più del 4-5% incertezza del tutto paragonabile all’incertezza di misura intrinseca degli strumenti di misura di fosforo totale; rispetto a questi ultimi, l’analizzatore di fosfati del sistema, risulta essere più semplice ed economico da manutenere.
Lo strumento di misura è contenuto in un quadro con grado di protezione IP55, termoregolato e completamente indipendente, in quanto al suo interno trova posto tutto il necessario all’analisi dei campioni (reagenti e sistema per l’alimentazione del campione allo strumento).

Dati tecnici:
– Doppio compartimento; completa separazione della parte idraulica da quella elettronica;
– Metodo di misura: colorimetrico (metodo del giallo di molibdo – vanadato);
– Cella colorimetrica termostatata (circa 35° C);
– Metodo di misura a lettura assorbanza a lunghezza d’onda specifica;
– Accuratezza di misura: +/-2% sul valore di assorbanza;
– Dotato di autocalibrazione, autovalidazione e autopulizia;
– Protezione del cabinet dell’analizzatore IP55;
– Cabinet: acciaio laminato a freddo verniciato con polvere epossidica;
– Alimentazione: 110 – 220VAC, 50-60 Hz 80 VA;
– Pompa peristaltica di prelievo campione incorporata.

4.2 Specifiche tecniche del Controller

Il sistema di controllo di DEPHOSFAR®, grazie all’intuitiva interfaccia grafica permette di tenere costantemente sotto controllo il processo di defosfatazione e, nel caso si rendesse necessario, di variare i parametri di funzionamento. Queste caratteristiche, oltre alla semplicità di installazione e collegamento al resto del sistema (infatti per comunicare con l’analizzatore e la pompa dosatrice usa segnali 4-20mA) rendono il sistema DEPHOSFAR® estremamente flessibile e ad elevata disponibilità. Questo perché, il sofisticato software del controller è in grado di riconoscere le più disparate condizioni operative, adattandosi di conseguenza e garantendo perciò il funzionamento ed il controllo del processo.

Inoltre sul pannello operatore da 7 pollici touch screen sarà possibile consultare i trend di tutte le misure di processo (fosforo, portata refluo, portata del prodotto per l’abbattimento del fosforo), gli archivi storici delle stesse misure, gli allarmi (ad es. problemi relativi all’analizzatore di fosfati, fine dei reagenti, ecc.) e lo stato di funzionamento del sistema.

Il sistema DEPHOSFAR® è dotato di connessione internet 3G, 4G o LTE (a seconda della copertura del segnale); ciò darà la possibilità al gestore degli impianti di avere in ogni momento la possibilità di controllare anche in remoto lo stato di funzionamento del sistema ed eventuali anomalie (ad es. la fine dei reagenti). Questo sarà possibile sia da workstation sia da smartphone e/o tablet.

4.3 Pompa Dosatrice

Per il dosaggio controllato del prodotto specifico per l’abbattimento del fosforo, il sistema DEPHOSFAR® usa una pompa elettromagnetica a membrana, ad elevata frequenza di dosaggio, con display grafico retroilluminato, regolazione con segnale esterno 4-20Ma, cassa in materiale plastico antiacido, esecuzione per montaggio a parte, protezione IP65, basso consumo energetico variabile in funzione della contropressione di esercizio (massimo 26watt), corpo pompante e corredo di montaggio, composto da iniettore e filtro di fondo con valvola di non ritorno, in PVDF con tenute specifiche idonee ad entrare in contatto con tutti i liquidi. Altre caratteristiche tecniche della pompa di dosaggio sono:
– Portata massimo: 6l/h;
– Pressione massima: 7bar;
– Alimentazione: 100 – 250 VAC, 50- 60 Hz;
– Attacchi: portagomma 4×6;
– Regolazione: manuale o con riferimento 4-20mA;
– Materiale corpo testata: PVDF;
– Materiale valvole: ceramica;
– Materiale Tenute: TFE.