L'acqua è il principale materiale di consumo in qualsiasi impianto di lavaggio. Una linea PET standard da 2.000 kg/h consuma 4-5 tonnellate di acqua all'ora se non viene ricircolata. Implementare un sistema idrico a circuito chiuso utilizzando Flottazione ad aria disciolta (DAF) è un metodo comprovato per ridurre i consumi mantenendo la qualità di lavaggio richiesta dai detergenti chimici.
Presso Rumtoo integriamo i sistemi DAF per gestire le tre principali metriche delle acque reflue industriali: solidi sospesi (SS), grassi, oli e lubrificanti (FOG) e domanda biochimica di ossigeno (BOD).
La sfida ingegneristica: SS, FOG e BOD
Le acque reflue derivanti dal riciclaggio della plastica non sono solo "sporche", ma contengono anche contaminanti specifici che rendono inefficaci i normali sistemi di filtrazione.
1. Solidi sospesi (SS): Microplastiche e fibre di carta (<50 micron) che passano attraverso i filtri meccanici ma intorbidiscono l'acqua, riducendo l'efficacia dei selezionatori ottici.
2. FOG (Grassi, Oli, Unti): Residui di contenitori per alimenti (vaschette in polipropilene, contenitori per il latte in HDPE). Questi elementi idrofobici ricoprono i fiocchi di plastica, impedendo ai detersivi di agire.
3. BOD (domanda biologica di ossigeno): Sostanze organiche disciolte come gli zuccheri delle bottiglie di soda. Un BOD elevato provoca la proliferazione batterica e cattivi odori nei serbatoi dell'acqua.
Come funziona la tecnologia DAF Rumtoo
La flottazione ad aria disciolta funziona secondo il principio della differenza di densità. A differenza delle vasche di sedimentazione che sfruttano la gravità (lente e di grandi dimensioni), la flottazione ad aria disciolta (DAF) utilizza microbolle (30-50 micron) per far galleggiare i contaminanti in superficie.
Il processo in 4 fasi
- Dosaggio chimico: Trattamento dell'acqua con un coagulante (ad esempio, PAC) e un flocculante (PAM) per legare le particelle fini in cluster più grandi chiamati "fiocchi".
- Iniezione di microbolle: L'acqua satura di aria ad alta pressione (5-7 bar) viene rilasciata nel serbatoio. Il brusco calo di pressione crea milioni di microbolle.
- Adesione e ascesa: Le bolle si attaccano alla nebbia e ai fiocchi solidi, riducendone la densità sott'acqua. Risalgono rapidamente in superficie.
- Skimming: Un raschiatore meccanico rimuove il fango galleggiante, mentre l'acqua chiarificata viene prelevata dal fondo per essere riutilizzata nel Stendibiancheria in plastica.
Confronto delle prestazioni: DAF vs. Sedimentazione
Per gli impianti di riciclaggio, DAF è superiore perché le particelle di plastica e gli oli tendono naturalmente a galleggiare, non ad affondare.
| Metrico | Vasca di sedimentazione | Flottazione ad aria disciolta |
|---|---|---|
| Rimozione SS | 40-60% | > 95% |
| Rimozione FOG | 50-70% | > 97% |
| Carico idraulico | Basso (decantazione lenta) | Alto (galleggiamento rapido) |
| Ingombro | Ampia area richiesta | Design compatto |
Sulli numeri sopra: tali tassi di rimozione sono raggiungibili sugli effluenti di una linea di lavaggio plastica tipica con un programma di dosaggio del coagulante e del floculante appropriato, un rapporto aria-solidi adeguato e un carico idraulico all'interno della gamma di progetto dell'unità. Senza pre-trattamento chimico, la rimozione di solidi sospesi con DAF diminuisce drasticamente — la chimica, non il serbatoio, fa metà del lavoro.
Cosa sono SS, FOG e BOD e dove una linea di lavaggio le produce
- SS (solidi sospesi): terreno, polvere fine, carta etichetta e polvere di plastica lavata dal materiale — la nuvolarità visibile. Le pellicole agricole e il materiale di scarto post-consumatore spingono i carichi di SS ben al di sopra dei livelli di scarto di imballaggio.
- FOG (grassi, oli, grassi): residui alimentari da bottiglie e contenitori, più lubrificanti dai purghe e dai scarti industriali. I FOG galleggiano naturalmente, è per questo che la flottazione batte la sedimentazione per loro.
- BOD (richiesta di ossigeno biochimico): non una sostanza ma una misurazione — quanto ossigeno consuma il carico organico. Un BOD alto è ciò che le licenze di scarico controllano più strettamente, e DAF lo riduce principalmente rimuovendo i solidi organici che lo trasportano.
Su cosa dipendono i tassi di rimozione
- Programma chimico: il tipo di coagulante e la dose (PAC, ferrico) e la selezione del floculante — la leva più importante.
- Rapporto aria-solidi: troppo aria dissolta e i flocchi rimangono sospesi; la pressione del saturatore e il tasso di riciclo devono corrispondere al carico di solidi.
- Carico idraulico: spingere il flusso oltre il tasso di progetto riduce il tempo di residenza e permette ai flocchi di sfuggire sotto lo skimmer.
- Variabilità dell'influenza: una linea che passa da un rigido rigenerato a un film sporco cambia il carico di SS per multipli — il dosaggio deve seguire.
Come Verificare le Prestazioni di DAF: Condizioni di Test che Fanno Sentire i Numeri
- Testare la chimica in primo luogo. Prima di incolpare la macchina, verifica la selezione e la dose del coagulante/floculante su un campione di effluenti effettivi.
- Prendi campioni da entrambi i lati, stesso giorno, stesso metodo. Prendi campioni di influente e effluenti a ore diverse su una linea variabile non dimostra nulla; usa campioni in paia o composti di 24 ore.
- Stabilisci il punto di operazione. Un valore di rimozione ha senso solo insieme al tasso di flusso, alla dose e al materiale di alimentazione in esecuzione quando il campione è stato prelevato.
- Scrivi i criteri di accettazione nell'acquisto. Concorda le assunzioni di influente, il protocollo di campionamento e i numeri di effluenti target con il fornitore prima della messa in servizio.
Per il principio di funzionamento dei bolle, vedere Cos'è la flottazione a aria dissolta; per la comparazione dei metodi, DAF rispetto a sedimentazione e filtrazione; prima di acquistare, cinque domande da porsi prima di acquistare attrezzature DAF.
Conclusione
Installazione di un Sistema DAF Trasforma le acque reflue da un problema di smaltimento a una risorsa riutilizzabile. Con il giusto programma chimico e il giusto dimensionamento, DAF può rimuovere 90-95%+ di contaminanti target, prolungando significativamente i cicli di riutilizzo delle acque di lavaggio e riducendo i costi di dosaggio dei prodotti chimici e le tariffe per gli scarichi ambientali.
