Criteri adottati per la progettazione dell'impianto

In questi ultimi anni, spesso c'è capitato di essere interpellati da aziende galvaniche che, dopo aver installato un impianto di depurazione a scarico "zero" hanno, per diverse ragioni, interrotto qualsiasi rapporto con il fornitore iniziale. La richiesta era di verificare la possibilità, mediante modifiche ed integrazioni, di rendere l'impianto idoneo per il servizio per il quale era stato acquistato.

In alcuni casi qualsiasi intervento, anche il più costoso, non può garantire nessun risultato in quanto, come già detto nella parte introduttiva di questa relazione, la linea o il processo galvanico esistenti che non sono adatti per il riciclo totale delle acque di lavaggio.

In altri, invece, è la soluzione troppo semplicistica data al problema, responsabile del mancato raggiungimento dell'obiettivo. Facciamo alcuni esempi pratici.

  • Per realizzare un impianto a scarico "zero", alcuni impiantisti pensano che sia sufficiente ridurre la quantità complessiva d'acqua di lavaggio in gioco mediante la tecnica del risciacquo in controcorrente. Fatto questo, propongono un impianto d'evaporazione per trattare la miscela delle diverse acque di lavaggio, magari senza un idoneo trattamento preliminare. L'acqua distillata prodotta dall'impianto però, non è sempre idonea per essere riutilizzata in ogni fase di lavaggio, sia per la ridotta concentrazione salina, sia perché può contaminarsi con sostanze di natura organica o inorganica che danneggiano il prodotto finale. Altre volte, pur avendo più vasche di risciacquo in controcorrente, la quantità effettiva d'acqua necessaria per alcuni lavaggi è superiore a quella teoricamente prevista: quindi la sola unità d'evaporazione si rivela insufficiente allo scopo.
  • Altre volte il riciclo dell'acqua di lavaggio si realizza solo con impianti di demineralizzazione con resine a scambio ionico. In questo caso si elimina il problema della portata, ma si trascura l'elevato carico salino presente nei reflui da trattare ed a causa del quale è necessario effettuare spesso la rigenerazione delle resine. L'unità d'evaporazione spesso prevista per trattare gli eluati si rivela così insufficiente, ed è necessario inviarli direttamente allo smaltimento, con costi di gestione elevati e, in ogni modo, non preventivati.
    L'altro grosso problema è dovuto alla scarsa qualità dell'acqua demineralizzata prodotta, perché sono trattate spesso anche sostanze che, oltre una concentrazione limite, sono nocive per la resina stessa: tensioattivi, grassi ed oli, ferro se nella linea è presente il bagno di decapaggio.

Per ultimo citiamo altri impianti, nei quali il recupero dell'acqua in uscita dal trattamento chimico - fisico si realizza mediante l'impiego d'unità ad osmosi inversa. Si hanno in questi casi, seri problemi dovuti allo sporcamento delle membrane ed al rapido decadimento delle prestazioni dell'impianto e, per realizzazioni di medie e grandi dimensioni, ai considerevoli volumi giornalieri di concentrato da inviare allo smaltimento oppure all'evaporazione.

Per la progettazione dell'impianto a scarico "zero", il criterio che a nostro giudizio deve esser sempre adottato, per il trattamento ed il riciclo di una determinata tipologia di lavaggio, è quello di fornire la tecnologia più adatta e possibilmente con il più basso costo d'investimento e d'esercizio. In questo modo l'impianto a scarico "zero" non è costituito da una o al massimo due, ma da più sezioni di trattamento che interagiscono anche tra loro, per garantire il risultato finale.

Non esiste quindi un impianto a scarico "zero" predefinito, ma di volta in volta deve essere progettato tenendo conto di diversi fattori. I principali sono:

  • Tipo di lavorazione: cromatura su tubo, rubinetteria o griglia, oppure zincatura acida o alcalina, ecc.;
  • Tipo di linea galvanica: statica, rotobarile o mista;
  • Configurazione della linea galvanica: disponibilità di lavaggi in controcorrente, possibilità di utilizzare lavaggi a spruzzo, possibilità d'interventi tesi a ridurre il trascinamento, ecc.;
  • Caratteristiche dei prodotti impiegati nei bagni;
  • Particolari richieste fatte dal personale di conduzione della linea galvanica, sulla base della loro esperienza, riguardo alle caratteristiche ed alla quantità d'acqua necessaria per determinate fasi di lavaggio.

Deve inoltre essere fatta da parte del progettista un'attenta valutazione tecnico - economica riguardo alla possibilità di recuperare soluzioni elettrolitiche quali cromo, nichel, rame alcalino, zinco acido, ecc.

Utilizzando questo criterio di progettazione, nel mese di marzo 2002, alla Galvanotecnica S.p.A. è stato consegnato il preventivo finale per l'impianto di trattamento a scarico "zero". L'impianto, formato da cinque sezioni principali di trattamento, è di seguito descritto e schematicamente rappresentato nella figura 3.

Si desidera evidenziare ancora una volta, che la scelta impiantistica proposta al Cliente, è frutto di una serie di verifiche e valutazioni che sono valide solo ed esclusivamente per il caso specifico. Per un'azienda simile, con lo stesso tipo di produzione, l'impianto a scarico "zero" proponibile può essere diverso, in funzione di quei fattori, sopra citati, che concorrono a determinarne la configurazione finale.

Per semplicità di rappresentazione, la linea galvanica è suddivisa in tre sezioni principali:

  1. Preparazione
  2. Nichelatura
  3. Cromatura

Per ognuna di queste sezioni, sono rappresentate le unità di trattamento e riciclo dei lavaggi, più quelle per il trattamento preliminare dei reflui prima dell'evaporazione, di evaporazione e di demineralizzazione dell'acqua di reintegro.

  1. Preparazione
    1.1 Unità di trattamento e riciclo lavaggi
    • Tipo: chimico - fisico
    • Potenzialità: 4 m3/h
  2. Nichelatura
    2.1 Unità di trattamento e riciclo lavaggi
    • Tipo: resine a scambio ionico
    • Potenzialità: 2 m3/h
  3. Cromatura
    3.1 Unità di trattamento e riciclo lavaggi3.2 Unità per recupero soluzione di cromatura
    • Tipo: resine a scambio ionico
    • Potenzialità: 4 m3/h
    • Tipo: evaporazione a pompa di calore
    • Potenzialità: 50 l/h
  4. Evaporazione finale
    4.1 Trattamento preliminare degli scarichi4.2 Evaporazione del chiarificato
    • Tipo: chimico - fisico a carica
    • Potenzialità: 5 m3 per carica
    • Tipo: evaporazione a pompa di calore
    • Potenzialità: 500 l/h
  5. Demineralizzazione
    5.1 Trattamento preliminare dell'acqua di reintegro
    • Tipo: osmosi inversa
    • Potenzialità: 500 l/h