Come si può trattare efficacemente il concentrato DTRO proveniente dal percolato di discarica?

22 Sep, 2026 2:06pm

Il trattamento del percolato di discarica si basa spesso sul DTRO (Osmosi inversa del tubo del disco) come una delle principali tecnologie di trattamento avanzate. Tuttavia, molti gestori di discariche si trovano ad affrontare una domanda difficile dopo che il sistema DTRO ha iniziato a funzionare: cosa si dovrebbe fare con il 20%–30% concentrato generato dal sistema a membrana?

Questo concentrato contiene alti livelli di sali, COD, durezza e altri inquinanti. Lo scarico diretto generalmentenon è un'opzione. Restituirlo in discarica può causare un accumulo continuo di sali e contaminanti, rendendo il percolato sempre più difficile da trattare. Per molti progetti di discarica, il concentrato DTRO diventa quindi l'ultima e più difficile parte del processo di trattamento.

Questo articolo esamina le caratteristiche del concentrato DTRO, confronta i metodi di trattamento comuni e spiega perché l'evaporazione e la cristallizzazione possono fornire un percorso di trattamento più completo.

1. Concentrato DTRO: un difficile di-Prodotto da maneggiare

Il trattamento del percolato di discarica utilizza comunemente processi a membrana come NF, RO e DTRO dopo il trattamento biologico. Con il suo aperto-design del canale e forte resistenza alle incrostazioni, DTRO è particolarmente adatto al percolato con elevata torbidità, elevato SDI, elevata salinità e elevato COD.

Tuttavia, la separazione a membrana è essenzialmente un processo di separazione fisica. L'acqua pulita passa attraverso la membrana, mentre i sali e altri inquinanti vengono trattenuti. Il risultato è un flusso liquido concentrato.

Il concentrato DTRO può rappresentare circa 20%–30% del flusso originario del percolato. Ad esempio, una discarica che tratta 500 tonnellate di percolato al giorno può generarne circa 100–150 tonnellate di concentrato DTRO ogni giorno.

Le caratteristiche tipiche includono:

Caratteristico	Descrizione
COD elevato	Il COD può in genere raggiungere 8.000–30.000mg/L, mentre la biodegradabilità è scarsa ed il BOD/Il rapporto COD è spesso inferiore a 0,1.
Alta salinità	La conduttività può raggiungere 50.000–150.000 μS/cm, con alte concentrazioni di cloruri, solfati e altri sali inorganici.
Elevata durezza	Le concentrazioni di calcio e magnesio possono raggiungere 2.000–8.000 mg/L come CaCO₃, creando un rischio di ridimensionamento significativo.
pH variabile	Il pH è comunemente intorno a 6,0–8,0, anche se in alcune fasi del trattamento possono verificarsi valori inferiori.
Volume di flusso basso	Il volume del concentrato è già significativamente inferiore al volume del percolato originale.
Bassa biodegradabilità	Con BOD/COD inferiore a 0,1, il trattamento biologico diventa sempre più difficile.

Senza un percorso di trattamento efficace, gli operatori generalmente si trovano di fronte a due scelte: mandare via il concentrato-sito a costi elevati o conferirlo in discarica rischiando il progressivo accumulo di sali e sostanze inquinanti.

Nessuna delle due opzioni risolve il problema di fondo.

2. Confronto dei metodi comuni di trattamento del concentrato DTRO

Sono stati utilizzati diversi approcci per gestire il concentrato DTRO. Ognuno ha i suoi limiti.

Metodo di trattamento	Principio fondamentale	Limitazione principale
Ricircolo in discarica	Riportare il concentrato in discarica per ulteriore assorbimento e trattamento.	Sali e sostanze inquinanti continuano ad accumularsi, aumentando il carico di trattamento sul sistema complessivo del percolato.
Spento-Smaltimento del sito	Trasportare il concentrato a un terzo qualificato-struttura di trattamento del partito.	Costi elevati di smaltimento e trasporto, capacità di ricezione limitata e potenziali rischi di trasporto.
Ossidazione avanzata	Utilizzare specie altamente reattive per ossidare gli inquinanti organici.	Un’elevata salinità può ridurre l’efficienza del trattamento, mentre il consumo di sostanze chimiche può rendere il processo costoso.
Spruzzarenell'inceneritore	Introdurre il concentrato in un inceneritore per alta-trattamento termico.	La capacità dipende dal carico disponibile del forno e può influenzare le condizioni di combustione, le prestazioni dei gas di scarico e la corrosione delle apparecchiature.
Evaporazione e Cristallizzazione	Separare l'acqua da sali e sostanze inquinanti attraverso il cambiamento di fase e la cristallizzazione.	Investimento iniziale più elevato, ma fornisce una significativa riduzione del volume e un percorso di smaltimento finale più completo.

Dal punto di vista ingegneristico, ricircolo e spegnimento-lo smaltimento del sito principalmente trasferisce o posticipa il problema. L'ossidazione avanzata può ridurre gli inquinanti organici manon separa sostanzialmente l'elevato carico salino. L'evaporazione e la cristallizzazione adottano un approccio diverso separando l'acqua dai sali concentrati e dagli inquinanti e convertendo il liquido rimanente in un volume molto più piccolo di residuo solido.

3. Evaporazione: perché è considerata una via di trattamento finale?

3.1 Il principio di evaporazione e cristallizzazione

Il principio base dell'evaporazione è la separazione delle fasi.

Il calore viene applicato al concentrato in modo che l'acqua evapori, mentre i sali enon-gli inquinanti volatili rimangononel liquido concentrato. Quando la concentrazione aumenta e la soluzione raggiunge la sovrasaturazione, i sali possono precipitare e formare cristalli.

Una ricompressione meccanica del vapore (MVR) l'evaporatore può concentrare continuamente il concentrato DTRO fino al raggiungimento delle condizioni di cristallizzazione.

Il vantaggio principale è che gli inquinantinon vengono più trattenuti interamentenella fase liquida. L'acqua viene invece separata come vapore e successivamente recuperata come condensa, mentre i sali e altri inquinanti concentrati vengono trasferiti in un residuo solido o altamente concentrato. Ciò riduce significativamente il volume del liquido da smaltire definitivamente.

3.2 MVR rispetto al multiplo convenzionale-Effetto Evaporazione

Multiplo tradizionale-l'effetto evaporativo si basa principalmente sul vapore esterno come fonte di calore. Il vapore passa attraverso più fasi di evaporazione, mentre il calore viene riutilizzato da un effetto a quello successivo.

MVR adotta un approccio diverso. Il vapore secondario generato durante l'evaporazione viene compresso per aumentarne la temperatura e la pressione, quindi riutilizzato come fonte di riscaldamento.

Di conseguenza, l’MVR può ridurre significativamente lanecessità di vapore fresco.

Confronto	Tre tradizionali-Effetto Evaporazione	Evaporazione MVR
Fonte di energia	Vapore fresco	Elettricità
Consumo energetico tipico	Circa 0,45–0,60 tonnellate di vapore/tonnellata d'acqua	Circa 38–55 kWh/tonnellata d'acqua
Costo operativo indicativo	Circa 90 RMB–120/tonnellata d'acqua	Circa 23 RMB–33/tonnellata d'acqua
Utilizzo del calore	Il calore viene riutilizzato tra gli effetti	Il vapore secondario viene continuamente ricompresso e riutilizzato

Il consumo energetico effettivo e i costi operativi dipendono dalla qualità dell'acqua di alimentazione, dalla temperatura di evaporazione, dalla configurazione delle apparecchiature, dai prezzi dell'energia e dalle condizioni operative. Per una discarica che genera circa 100 tonnellate di concentrato DTRO al giorno, l'evaporazione dell'MVR può potenzialmente ridursi a lungo-costi di smaltimento a termine rispetto allo spegnimento continuo-trattamento del sito. Il periodo di ammortamento effettivo dovrebbe essere calcolato in base alle caratteristiche del concentrato del progetto, ai prezzi dell'energia, ai costi di smaltimento e agli investimenti in attrezzature.

4. Processo di trattamento del concentrato DTRO consigliato da WTEYA

Sulla base delle caratteristiche del concentrato di percolato di discarica e dei requisiti pratici di ingegneria, WTEYA consiglia il seguente percorso di trattamento:

Concentrato DTRO → Pretrattamento & Ammorbidimento → Evaporazione MVR → Essiccazione del Liquore Madre → Lucidatura della condensa → Scaricare o riutilizzare

4.1 Fase 1: Pretrattamento e Addolcimento

Il pretrattamento è fondamentale per il funzionamento stabile dell'evaporatore.

Il concentrato DTRO contiene spesso alti livelli di calcio e magnesio. Se questi ioni di durezza entranonell'evaporatore senza un pretrattamento sufficiente, possono formare incrostazioni con il calore-superfici di trasferimento.

Il ridimensionamento riduce il calore-l'efficienza di trasferimento, aumenta il consumo di energia e può eventualmente influire sul funzionamento continuo.

Un tipico processo di addolcimento utilizza sostanze chimiche come idrossido di sodio e carbonato di sodio per far precipitare calcio e magnesio come CaCO₃ e Mg(OH)₂. I solidi risultanti possono poi essere rimossi mediante chiarificazione o opportuna filtrazione.

Gli obiettivi di controllo tipici possono includere:

Durezza totale: inferiore a 100 mg/l
Calcio: inferiore a 20 mg/l
Magnesio: inferiore a 10 mg/l

Gli obiettivi effettivi dovrebbero essere determinati attraverso l’analisi dell’acqua e test pilota.

4.2 Fase 2: Evaporazione e Concentrazione dell'MVR

Dopo il pretrattamento, il concentrato entranel sistema di evaporazione MVR.

In condizioni di circolazione forzata e vuoto, il liquido viene riscaldato e parzialmente evaporato. Il vapore acqueo viene separato e condensato, mentre i sali enon-gli inquinanti volatili rimangononel concentrato.

I parametri operativi tipici possono includere:

Temperatura di evaporazione: 75 circa–85°C
Pressione assoluta: circa 30–50kPa
Concentrazione: regolata in base alla salinità, alle caratteristiche di scagliatura e alle condizioni di cristallizzazione target
Riduzione del volume: il concentrato può essere potenzialmente ridotto a circa 5%–10% del suo volume originario

La circolazione forzata aiuta a mantenere un'elevata velocità del flusso attraverso il calore-sistema di trasferimento, riducendo il rischio di desquamazione localizzata.

4.3 Fase 3: Essiccazione del Liquore Madre

Man mano che l’evaporazione continua, i sali e gli inquinanti organici diventano sempre più concentrati.Non tutti i componenti cristallizzanonelle stesse condizioni. Elevati livelli di materia organica possono rimanerenelle acque madri anche dopo che si è verificata una significativa cristallizzazione del sale.

Le acque madri rimanentinecessitano quindi di un ulteriore trattamento, come l'essiccazione delle acque madri, per ottenere la riduzione finale richiesta ed evitare di restituire il liquido concentrato in discarica. Questo passaggio è importante quando il progetto punta ad un liquido più completo-processo di trattamento gratuito.

4.4 Fase 4: trattamento e riutilizzo della condensa

Il vapore acqueo generato durante l'evaporazione viene condensato in condensa.

Sebbene la condensa sia significativamente più pulita del concentrato DTRO originale, tracce di composti organici e altri contaminanti possono comunque essere trasportati con il vapore. È quindi possibile utilizzare un sistema di depurazione della condensa per migliorare ulteriormente la qualità dell'acqua.

A seconda delle esigenze di progetto, la condensa trattata può essere scaricata secondo lanormativa applicabile oppure riutilizzata all'interno dell'impianto.

Gli obiettivi indicativi possono includere:

Conduttività: <100 μS/cm
COD: <30 mg/L
Azoto ammoniacale: <10 mg/L

La qualità effettiva della condensa dipende dalla composizione dell'acqua di alimentazione, dal funzionamento dell'evaporatore, dalla separazione del vapore e dal processo di purificazione a valle.

5. Vantaggi completi del sistema WTEYA

Un sistema di trattamento del concentrato DTRO adeguatamente progettato può ottenere una significativa riduzione del volume del liquido recuperando gran parte dell'acqua come condensa.

Gli indicatori tipici del progetto possono includere:

Indicatore	Valore tipico
Tasso di riduzione del concentrato	≥95%
Tasso di recupero della condensa	≥90%
Contenuto di umidità dei fanghi salini	<20%
Consumo energetico per l'evaporazione dell'MVR	38–55 kWh/tonnellata d'acqua
Residuo finale	Sale concentrato/residui di fanghi

Le prestazioni effettive variano in base alle caratteristiche dell'acqua di alimentazione, alla configurazione del processo, alle condizioni operative e ai requisiti del progetto.

Vantaggi principali

Riduzione significativa del volume: il volume del liquido può essere ridotto di oltre 95% in condizioni operative adeguate, riducendonotevolmente l’onere dello smaltimento finale.

Consumo energetico controllato: MVR recupera il vapore secondario come fonte di calore, riducendo la dipendenza dal vapore fresco.

Recupero dell'acqua: la condensa trattata può potenzialmente essere riutilizzata o scaricata dopo aver raggiunto l'acqua richiesta-standard di qualità.

Riduzione dei rifiuti liquidi: i sali e gli inquinanti concentrati vengono separati dalla fase liquida e trasferiti in un flusso di residui solidi o concentrati molto più piccolo.

Funzionamento integrato: un sistema adeguatamente progettato può integrare pretrattamento, evaporazione, trattamento della condensa e controllo in un unico processo automatizzato.

Conclusione:

Il concentrato DTRO è un prodotto inevitabile-prodotto della membrana-trattamento del percolato di discarica. DTRO può separare efficacemente l'acqua pulita dagli inquinanti concentrati, ma i sali e i contaminanti trattenutinecessitano comunque di un percorso di trattamento finale affidabile.

Ricircolo della discarica, disattivato-lo smaltimento in sito e l'ossidazione avanzata possono avere le loro applicazioni, manon sempre forniscono una soluzione completa per l'alta-concentrato di salinità.

Pretrattamento e addolcimento → Evaporazione dell'MVR → essiccazione delle acque madri → lucidatura della condensa → scarico o riutilizzo

Questo percorso integrato può ridurre significativamente il volume del concentrato, recuperare l'acqua e convertire gli inquinanti concentrati in una quantità molto minore di residui solidi o concentrati.

Per i progetti di discarica che mirano a migliorare il trattamento finale del concentrato DTRO, la chiavenon è semplicemente scegliere un evaporatore. L'analisi dell'acqua di alimentazione, il pretrattamento, il controllo delle incrostazioni, la progettazione dell'evaporazione, la qualità del condensato e la gestione dei residui finali devono essere tutti considerati insieme.

Con l'esperienzanel trattamento delle acque reflue industriali enei sistemi di evaporazione, WTEYA è in grado di sviluppare una configurazione di trattamento basata sulle caratteristiche effettive e sui requisiti operativi di ciascun progetto.