Appunti di ingegneria sanitaria, potabilizzazione delle acque e impianti trattamento acque reflue

Appunti concentrati dei Corsi di:

• INGEGNERIA SANITARIA: IMPIANTI DI POTABILIZZAZIONE DELLE ACQUE
• IMPIANTI DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE

Il presente documento riassume in una decina di pagine per materia i concetti più importanti studiati nei rispettivi corsi universitari; la trattazione è volutamente improntata alla brevità ed essenzialità, dal momento che più dettagliate argomentazioni possono agevolmente trovarsi altrove, mentre qui lo scopo è ottimizzare i tempi di studio. In tal senso alcuni degli utilizzi più appropriati per questo tipo di appunto sono, ad esempio:

• Ripasso generale come preparazione per la PROVA ORALE dell'ESAME DI STATO per l'abilitazione alla professione di INGEGNERE CIVILE E AMBIENTALE;
• APPRENDIMENTO DEI CONCETTI ESSENZIALI per chi non abbia seguito nel proprio percorso formativo la materia (gli elenchi puntati, i grafici e le immagini presenti aiutano a riordinare e fissare meglio le idee);
• Ripasso veloce in vista di COLLOQUI LAVORATIVI sull'argomento.

L'Autore declina ogni responsabilità per le eventuali inesattezze ed errori riportati nel presente elaborato, nonché per gli eventuali danni che dall'utilizzo dello stesso possono derivare.

Indice degli argomenti trattati

• INGEGNERIA SANITARIA: IMPIANTI DI POTABILIZZAZIONE DELLE ACQUE

ACQUE CHE POSSONO ESSERE POTABILIZZATE ...................................................................................................................3

PARAMETRI DI QUALITA' DELLE ACQUE ..............................................................................................................................3

INDICI DI INQUINAMENTO.................................................................................................................................................4

REQUISITI DI POTABILITA' ................................................................................................................................................4

TIPOLOGIE DI TRATTAMENTO ............................................................................................................................................5

FASI DI TRATTAMENTO ........................................................................................................................................................5

1) PRELIEVO ......................................................................................................................................................................5

2) GRIGLIATURA (pretrattamento) .....................................................................................................................................6

3a) SEDIMENTAZIONE (trattamento primario fisico semplice) .............................................................................................6

3b) MICROSTACCIATURA (trattamento primario fisico semplice) .........................................................................................8

4) CHIARIFLOCCULAZIONE (trattamento chimico fisico) ..................................................................................................8

5) FILTRAZIONE ...............................................................................................................................................................10

• FILTRI RAPIDI .........................................................................................................................................................10
• FILTRI LENTI ...........................................................................................................................................................11

6) DISINFEZIONE .............................................................................................................................................................11

• CLORORICHIESTA .........................................................................................................................................12

TRATTAMENTI CHIMICO-FISICI SPINTI E DI AFFINAZIONE PER ACQUE DI CATEGORIA A3 ..........................14

• ADDOLCIMENTO .........................................................................................................................................14
• TRATTAMENTO ACQUE AGGRESSIVE E INCROSTANTI ....................................................................14
• TRATTAMENTI DI RIMOZIONE DI FERRO E MANGANESE ............................................................14

• IMPIANTI DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE

PROCESSI BIOLOGICI: INTRODUZIONE ..............................................................................................................................16

FATTORI CHE INCIDONO SULLE CINETICHE BIOLOGICHE ..............................................................................................16

I BATTERI .........................................................................................................................................................................17

CLASSIFICAZIONE DEI REATTORI: CSTR e PLUG-FLOW .....................................................................................................19

IMPIANTI A FANGHI ATTIVI A COLTURE ADESE E SOSPESE ............................................................................................20

SISTEMI BIOLOGICI INNOVATIVI (A COLTURE SOSPESE) ..............................................................................................20

• REATTORE BIOLOGICO A MEMBRANA (MBR) ............................................................................................20
• UP-FLOW ANAEROBIC SLUDGE BED (UASB) ...........................................................................................21
• REATTORE SEQUENZIALE DISCONTINUO (SBR) ..................................................................................21

SISTEMI BIOLOGICI INNOVATIVI (A COLTURE ADESE) .................................................................................................22

• FILTRO BIOLOGICO AERATO (BAF) ..........................................................................................................22
• REATTORIA LETTO MOBILE A BIOMASSA ADESA (MBBR e IFAS) ...........................................................23

causa della maggior torbidità per via del materiale sedimentabile che sul fondo tende a dirigersi; in linea generale un paio di metri sotto il pelo libero può rappresentare un buon compromesso.

prelievo da falda

Si ricorre a pozzi di emungimento.

2) GRIGLIATURA (pretrattamento)

Scopo della fase: rimuovere i solidi grossolani che potrebbero danneggiare le fasi successive e le pompe di sollevamento, se presenti.

In base alla spaziatura tra le barre si distingue tra:

• grigliatura grossa
• grigliatura media
• grigliatura fine

Mentre con riferimento alla forma delle barre nel loro complesso, possono aversi:

• barre dritte
• barre curve

Il sistema di pulizia, infine, può essere manuale o automatico. Se le barre sono dritte, l'inclinazione è circa 45° per pulizia manuale e 60-70° per pulizia con rastrello meccanico.

La velocità d'acqua in prossimità della griglia dovrà preferibilmente essere maggiore di 0.6 m/s (per evitare sedimentazione) ed inferiore ad 1.5 m/s (per evitare trascinamento di materiale solido a valle della griglia stessa).

3a) SEDIMENTAZIONE (trattamento primario fisico semplice)

Scopo della fase: rimuovere per gravità i solidi sedimentabili; si usa per le acque di fiume, mentre per quelle prelevate da lago si ricorre generalmente alla microstacciatura. Ci sono diversi tipi di sedimentazione:

• tipo I (o discreta o granulosa), quando la concentrazione di particelle solide è molto bassa, al limite una particella sola; la velocità di sedimentazione segue la legge di Stokes, per cui tale velocità è direttamente proporzionale diametro al quadrato della particelle (d²) e al suo peso specifico;