Gli stendini in plastica spostano molta acqua. Se si lascia che la qualità dell'acqua vari, le conseguenze sono immediate: lo sporco si rideposita sui fiocchi, le pompe si intasano, le guarnizioni di attrito si usurano più rapidamente e la qualità del prodotto diventa incoerente. Se si scarica acqua sporca senza controllo, si rischiano anche arresti e sanzioni normative.
Questa guida spiega come gli impianti di riciclaggio della plastica trattano solitamente le acque reflue delle linee di lavaggio e come progettare un sistema idrico a circuito chiuso stabile.
Conclusioni rapide
- Trattare le acque reflue come parte del processo di lavaggio, non come un progetto separato.
- Rimuovere tempestivamente i solidi (filtri/decantazione) prima che raggiungano le pompe e il DAF.
- Progettare tenendo conto della variabilità: i flussi post-consumo cambiano di giorno in giorno.
- Pianificare la gestione dei fanghi: spesso rappresentano il fattore limitante nelle operazioni reali.
Cosa significa solitamente "Scarico Zero" in pratica
Molti impianti di riciclaggio mirano a riutilizzare la maggior parte dell'acqua di lavaggio per ridurre i consumi e stabilizzare le operazioni. In pratica, la maggior parte dei sistemi a "circuito chiuso" necessita ancora di: acqua per il trucco (perdite dai fanghi, evaporazione, trascinamento) – abbattimento (una purga controllata per impedire l'accumulo di contaminanti disciolti)
L'obiettivo ingegneristico non è ottenere acqua di qualità da laboratorio. È un'acqua che mantenga stabili le prestazioni di lavaggio e non ridepositi contaminanti sui fiocchi puliti.
Cosa c'è nell'acqua di lavaggio del riciclaggio della plastica?
La miscela esatta dipende dalla materia prima, ma la maggior parte delle linee di lavaggio vede: – solidi pesanti: sabbia, vetro, pietre, ghiaia – solidi sospesi: fibre di carta, polveri sottili, microplastiche – oli e sostanze organiche: residui di cibo, detersivi, adesivi – prodotti chimici: riporto di lavaggio caustico (nei sistemi di lavaggio a caldo)
Diversi contaminanti richiedono fasi di trattamento diverse: un unico "serbatoio magico" difficilmente risolve tutti i problemi.
Cosa testare prima di progettare il trattamento (campionamento che rende i preventivi confrontabili)
Le proposte per le acque reflue variano notevolmente perché le ipotesi di influenza variano notevolmente. Prima di richiedere preventivi, raccogliere campioni da:
- la fase di lavaggio più sporca (spesso scarico prelavaggio o lavaggio a frizione)
- la fase di risciacquo (se si eseguono cicli di risciacquo)
- qualsiasi scarico di lavaggio a caldo (se applicabile)
Quindi chiedete ai fornitori di dimensionare il sistema in base a una finestra documentata, non a un singolo numero "medio".
| Parametro | Perché è importante | Cosa indica spesso il riciclaggio dell'acqua di lavaggio |
|---|---|---|
| TSS / torbidità | Prevede il rischio di rideposizione e il carico DAF | Fibre di carta, particelle fini, microplastiche, riporto di sabbia |
| Olio e grasso | Prevede le prestazioni di galleggiamento e i problemi di odore | Residui di cibo, oli, adesivi |
| pH | Controlla le prestazioni di coagulazione/fioccatura e il rischio di corrosione | Riporto caustico o detergenti acidi |
| Temperatura | Influisce sulla chimica, sulla separazione e sui materiali delle apparecchiature | Riporto di lavaggio a caldo e variazione stagionale |
| Conduttività / TDS | Evidenzia l'accumulo disciolto nei circuiti chiusi | Detergenti, sali, contaminanti disciolti |
Un tipico treno di trattamento (approccio modulare)
| Palcoscenico | Obiettivo principale | A cosa mira | Modalità di guasto comune |
|---|---|---|---|
| Setacciatura/rimozione della sabbia | Proteggere le pompe e ridurre il carico abrasivo | Rocce, vetro, sabbia, detriti di grandi dimensioni | La sabbia raggiunge le pompe e usura rapidamente le attrezzature |
| Equalizzazione | Stabilizzare il flusso e la concentrazione | Oscillazioni giornaliere di solidi e sostanze chimiche | Le prestazioni DAF diminuiscono ad ogni impennata |
| Coagulazione/flocculazione + DAF | Rimuovere i solidi sospesi e un po' di olio/grasso | Fibre di carta, polveri sottili, microplastiche, oli emulsionati | Dosaggio eccessivo/insufficiente, miscelazione scadente, rimozione dei fanghi trascurata |
| Disidratazione dei fanghi | Ridurre il volume dei fanghi | Fanghi DAF | Lo stoccaggio dei fanghi diventa il collo di bottiglia |
| Lucidatura + riutilizzo | Mantenere stabile l'acqua di lavaggio | Solidi residui, oli, deriva del pH | Rideposizione sui fiocchi; sbalzi di odore e qualità dell'acqua |
1) Setacciatura primaria e rimozione della sabbia
Obiettivo: impedire che detriti di grandi dimensioni e ghiaia penetrino nelle pompe e nelle attrezzature ad alta velocità.
Strumenti comuni: – setacci grossolani o vagli a tamburo – canali di sabbia o fosse di sedimentazione
2) Serbatoio di equalizzazione
Obiettivo: stabilizzare le oscillazioni di flusso e concentrazione in modo che il trattamento a valle proceda in modo costante.
Se si salta l'equalizzazione, il dosaggio delle sostanze chimiche e le prestazioni del DAF subiranno variazioni in base alle variazioni del flusso in entrata.
3) Coagulazione/flocculazione + flottazione ad aria disciolta (DAF)
Obiettivo: rimuovere i solidi sospesi e parte del carico di olio/grasso.
Le prestazioni del DAF dipendono da: – dosaggio e miscelazione corretti – flusso stabile (l’equalizzazione aiuta) – disciplina nella rimozione dei fanghi (se si lascia che i fanghi si accumulino, la qualità del trattamento diminuisce)
4) Disidratazione dei fanghi
I fanghi DAF contengono molta acqua. La disidratazione ne riduce il volume e ne rende pratico lo smaltimento.
Approcci comuni: – pressa a vite – filtropressa – centrifuga (dipende dal sito e dal carattere del fango)
5) Ciclo di lucidatura e riutilizzo (se necessario)
A seconda del tuo obiettivo di qualità, puoi aggiungere: – filtri a sabbia o filtri a cartuccia – skimmer per olio – controllo del pH
Il tuo obiettivo non è l'acqua di qualità da laboratorio. Il tuo obiettivo è acqua che mantiene stabili le prestazioni di lavaggio senza ridepositare la contaminazione sui fiocchi puliti.
Progettazione di un sistema idrico a circuito chiuso che rimanga stabile
I buoni sistemi a circuito chiuso solitamente includono: – una chiara separazione dell’acqua tra il “lato sporco” e il “lato pulito” – una capacità di filtrazione dimensionata per la contaminazione peggiore – un piano per l’acqua di reintegro e lo spurgo (solitamente sono necessari entrambi)
Se stai configurando un completo sistema di lavaggio a riciclo, considerare la gestione dell'acqua come un modulo fondamentale durante la progettazione della linea, non come qualcosa da aggiungere dopo la messa in servizio.
La stabilità dell'acqua si riflette anche nel controllo dell'umidità a valle. Se la qualità dell'acqua di lavaggio varia, può aumentare il trasporto di residui e particelle fini, rendendo meno stabili la disidratazione e l'essiccazione. Per riferimento, Energycle essiccatore centrifugo Questa pagina spiega il ruolo della disidratazione meccanica come ponte tra il lavaggio a umido e la movimentazione a valle.
Cosa chiedere ai fornitori di servizi di trattamento delle acque reflue (affinché i preventivi siano comparabili)
1) Quali ipotesi influenti stai utilizzando (TSS, oli/grassi, pH, detergenti, riporto di lavaggio a caldo)?
2) Qual è il volume di fango progettato al giorno e quale metodo di disidratazione è incluso?
3) Quali sostanze chimiche sono necessarie e qual è la strategia di controllo del dosaggio?
4) Qual è il piano di manutenzione (pulizia del filtro, skimming DAF, sostituzione dei filtri)?
5) Cosa succede durante le "giornate no" (molto granuloso, molti oli, picchi di colla sulle etichette)?
6) Cosa è incluso e cosa è escluso (pompe, serbatoi, pannello di controllo, installazione, messa in servizio)?
Nota di conformità
Se il vostro sito scarica acqua, i requisiti dipendono dai permessi locali e dai percorsi di scarico. Anche i sistemi "per lo più riciclati" spesso necessitano di documentazione per lo scarico, la gestione dei fanghi e lo stoccaggio dei prodotti chimici.
Per i progetti statunitensi, il programma NPDES dell'EPA è un punto di riferimento fondamentale per i quadri normativi in materia di autorizzazioni allo scarico delle acque reflue. (Fonte: Panoramica NPDES dell'EPA statunitense)
FAQ (Domande reali sugli appalti)
Ho bisogno di un sistema DAF o posso affidarmi alle vasche di sedimentazione?
Le vasche di sedimentazione sono ideali per sabbia pesante e solidi di grandi dimensioni, ma di solito non rimuovono i solidi sospesi più leggeri, gli oli emulsionati e le fibre fini in modo sufficientemente efficace da mantenere stabile l'acqua di lavaggio. Il DAF è comunemente utilizzato quando è necessaria una rimozione costante dei solidi sospesi e di una certa quantità di olio/grasso, soprattutto quando la variabilità delle materie prime è elevata. La progettazione corretta spesso utilizza entrambe le soluzioni: sedimentare e filtrare in anticipo per proteggere le pompe, quindi utilizzare il DAF per il carico più fine. Chiedete ai fornitori di spiegare quale frazione del vostro carico di solidi è "sedimentabile" rispetto a quella "galleggiante" e richiedete una prova basata sui campioni di acqua di lavaggio.
Perché un serbatoio di compensazione è così importante?
Perché la tua linea di lavaggio non genera un flusso costante di acque reflue. Nel riciclo post-consumo, la contaminazione varia di ora in ora: picchi di sabbia, picchi di colla per etichette, residui di detersivo e occasionali episodi di olio. L'equalizzazione attenua queste oscillazioni, mantenendo stabili il dosaggio dei prodotti chimici e le prestazioni del DAF. Senza di essa, si può verificare un ciclo di "acqua buona" e "acqua cattiva", che si manifesta con la rideposizione di scaglie e interventi frequenti. Quando confronti i preventivi, chiedi ai fornitori di definire il volume di equalizzazione e la variabilità "peggiore" per cui stanno progettando.
Quale diventa solitamente il fattore limitante nei sistemi di lavaggio dell'acqua a circuito chiuso?
Gestione dei fanghi. Anche se il ciclo dell'acqua sembra stabile, il volume dei fanghi può sovraccaricare lo stoccaggio e lo smaltimento se la disidratazione è sottodimensionata o se la grigliatura a monte è debole. Richiedete stime giornaliere del volume dei fanghi, della percentuale di solidi dopo la disidratazione e di un piano di smaltimento realistico. Chiedete anche cosa succede durante i periodi di elevata contaminazione: quanti fanghi in più vengono prodotti e dove vanno. Molti impianti risolvono il problema della qualità dell'acqua e poi scoprono che il loro collo di bottiglia è la pianificazione del trasporto e dello smaltimento. Se la capacità di smaltimento è incerta, progettate uno stoccaggio aggiuntivo dei fanghi per evitare arresti di emergenza.
Come posso evitare che l'acqua di lavaggio depositi nuovamente lo sporco sui fiocchi puliti?
Rimuovere tempestivamente i solidi, mantenere stabili le fasi di DAF e di lucidatura e separare i circuiti dell'acqua "lato sporco" da quelli "lato pulito". La rideposizione avviene quando i solidi sospesi rimangono elevati o quando la qualità dell'acqua varia durante i picchi. Il controllo pratico consiste nel monitoraggio: semplici indicatori di torbidità/TSS, controllo del pH e manutenzione ordinaria dei filtri e della schiumatura DAF. Verificare inoltre che le fasi di disidratazione e asciugatura non riciclino l'acqua sporca nella fase di risciacquo pulita. Progettare il circuito in modo che l'acqua più pulita entri in contatto con i fiocchi più puliti.
Posso davvero funzionare a scarico zero?
A volte, ma molti impianti richiedono comunque uno spurgo controllato e acqua di reintegro per impedire l'accumulo di contaminanti disciolti. Lo "scarico zero" può anche spostare il problema sui fanghi: tutta la contaminazione rimossa deve essere smaltita da qualche parte. Prima di impegnarsi in un obiettivo di scarico zero, verificare i requisiti locali per i permessi, le opzioni di smaltimento dei fanghi e i requisiti per lo stoccaggio dei prodotti chimici. Per gli impianti statunitensi che scaricano acqua, consultare il quadro normativo NPDES dell'EPA e allineare la progettazione ai requisiti delle autorità locali. (Fonte: Panoramica NPDES dell'EPA statunitense)
