La coclea: funzionamento, vantaggi e applicazioni nel trattamento delle acque

Coclea o vite di Archimede

Dall’inglese: "screw pump", la coclea, o vite di Archimede è diffusamente utilizzata per sollevare liquami nell'ambito di impianti fognari e di depurazione in cui il deflusso avviene a pelo libero. Questa apparecchiatura si caratterizza per una scarsa capacita di disfacimento del materiale solido trasportato dal liquame; la coclea è un componente dotata di notevole affidabilità grazie alla bassa velocita di rotazione. Il sollevamento inizia in corrispondenza del punto in cui la spirale in rotazione entra in contatto con il liquido, detto punta di contatto; la massima efficienza si raggiunge quando il livello nella vasca di carico raggiunge il punta di riempimento

Caratteristiche e funzionamento

Il funzionamento è sufficientemente flessibile, infatti consente di realizzare un pompaggio continuo.

L'angolo di installazione delle coclee e compreso tra 30° e 40° rispetto all'orizzontale; ragioni di ordine strutturale ne limitano la lunghezza, generalmente compresa tra 8 e 12 m, per cui l’altezza di sollevamento e compresa tra 6 e 8 m. Ciascuna coclea è composta da una o più eliche disposte a spirale lungo l'asse di rotazione; vengono in genere installate da 1 a 3 eliche, e la velocita di rotazione è fissata a 50-75 giri al minuto. Fondamentale per un utilizzo ottimale delle viti di Archimede è l’esatta definizione dei livelli idrici nelle vasche di carico e di arrivo. Inoltre, queste valutazioni devono essere scrupolosamente eseguite in fase di progetto poiché, una volta ultimata la loro realizzazione, a differenza degli impianti con pompe centrifughe, risulta difficoltoso apportare modifiche sostanziali ai manufatti.

Installazione e manutenzione

In una stazione di sollevamento in presenza di più coclee, deve essere sempre possibile arrestarne una interrompendo l'afflusso alla vasca di carico mediante una apposita paratoia. È opportuno che le coclee siano ispezionabili, installando perciò una rampa di scale, disposta lateralmente, in modo da agevolare le operazioni di lavaggio. Le coclee installate all'esterno vanno opportunamente protette dall'irraggiamento solare, anche per evitare sollecitazioni strutturali aggiuntive provocate dalle distorsioni termiche

Impieghi e vantaggi

La coclea trova impiego nei seguenti casi:

•sollevamento di portate nere verso l'impianto di depurazione;

•per superare dislivelli di quota in sistemi di drenaggio;

•per il ricircolo di fanghi in un impianto di depurazione;

•per la bonifica di aree paludose.

I principali vantaggi legati all'utilizzo delle coclee sono:

•efficienza pari circa al 75%,

•elevata affidabilità di funzionamento;

•elasticità di funzionamento rispetto alla variabilità delle condizioni di immissione della portata da sollevare;

•capacità di sollevare materiale solido, unitamente alla portata idrica;

•assenza di picchi di consumo dell'energia;

•usura contenuta dei cuscinetti e delle componenti meccaniche, grazie alla bassa velocita di rotazione;

•semplicità di manutenzione:

Svantaggi delle coclee

Ci sono anche svantaggi:

•la diffusione di odori nelle installazioni all'aperto;

•i costi di installazione sono in genere superiori rispetto alle pompe centrifughe;

•è richiesta particolare attenzione al dimensionamento strutturale dei manufatti, aventi elevato costo di realizzazione.