La disidratazione elettro-assistita dei fanghi: influenza del dosaggio di polielettrolita e dei parametri operativi

In this research the process of electrodewatering (EDW) of sewage sludge has been studied. The sludge samples, aerobically or anaerobically stabilized, have been taken from four wastewater treatment plants (WWTPs) around the metropolitan area of Milan. For the EDW tests two types of samples have been used: (i) thickened sludge (LI), taken before conditioning and (ii) mechanically dewatered sludge (DM). The EDW tests on LI sludge allowed the dewatering of the samples up to a dry solid content (SS) of 18.4-31.1%, equal to an increase of 2.0-12.7% compared to the conventional mechanical dewatering treatments used in the four WWTPs. Together with the final DS increase, the EDW process allowed to reduce the polyelectrolyte dosage with respect to that used in the WWTPs. The tests on DM sludge achieved DS values between 30.1-41.0%. It has been shown that the operating conditions, such as electrical potential and cake thickness, have considerable influence on the efficiency of the EDW process, both on LI and DM sludge. The cost of the polyelectrolyte, the consumption of electric energy and the cost of sludge disposal associated to the EDW process have been compared to conventional dewatering used in the four WWTPs. It was found that the use of the EDW process would reduce sludge management costs by up to 37% per year for LI samples and up to 50% for DM samples.

In questa ricerca è stato studiato a scala di laboratorio il processo di disidratazione elettroassistita (Electro Dewatering, EDW) dei fanghi di depurazione. I campioni di fango, stabilizzati aerobicamente o anaerobicamente, sono stati prelevati da quattro impianti di depurazione intorno all’area metropolitana di Milano. Per le prove EDW sono state utilizzate due tipologie di campioni: (i) fango liquido ispessito (LI), prelevato prima del condizionamento, e (ii) fango disidratato meccanicamente (DM). Le prove EDW su fango LI hanno consentito la disidratazione dei campioni fino ad un contenuto di solido secco (SS) del 18,4-31,1%, corrispondente a un aumento compreso tra il 2,0% e il 12,7% rispetto alla disidratazione meccanica convenzionale utilizzata nei quattro impianti. In aggiunta all’aumento del tenore di secco finale, il processo ha consentito una riduzione del dosaggio di polielettrolita rispetto a quello utilizzato negli impianti. Nelle prove su fango DM si sono raggiunti valori di SS compresi tra 30,1-41,0%. Si è dimostrato che le condizioni operative, come il potenziale elettrico applicato e lo spessore iniziale del fango trattato nel dispositivo, hanno notevole influenza sull’efficienza del processo EDW, sia su fango LI, sia su fango DM. Infine, il costo del polielettrolita, il consumo di energia elettrica e il costo dello smaltimento dei fanghi associati al processo EDW sono stati confrontati con la disidratazione convenzionale utilizzata nei quattro impianti. Si è constatato che l’utilizzo del processo EDW consentirebbe di ridurre i costi di gestione dei fanghi fino al 37% all’anno per fango LI e fino al 50% per fango DM.