Complementi di Ingegneria Sanitaria - appunti

Origine dell'ingegneria sanitaria

L'ingegneria sanitaria nasce nella seconda metà del 1800 in Inghilterra. Nacque un'architetto, poiché il fiume Tamigi puzzava molto e si credeva che l'epidemia in fosse provata proprio dai miasmi che salivano dal fiume.

Un ingegnere britannico nel 1858 fu incaricato di progettare una rete fognaria per la città.

Il progetto di per sé costoso ma fu approvato dal Parlamento e consentì di debellare le epidemie a Londra.

Questa soluzione fu poi seguita da altre città negli anni successivi. L'ingegneria sanitaria era dunque un quel periodo a tenere la fognatura fu realizzata in seguito per opera dell'ingegnere Bazet.

Queste opere permise di migliorare la vita dentro e fuori la città ed infatti nel corso degli anni, la popolazione iniziò a risiedere sempre in crescente maggioranza nella città.

Per questa ragione la causa della continua crescita della popolazione nella città è importante continuare di investire nelle tecnologie di risanamenti. In varie città come Tokyo vivono ben 34 milioni di persone.

A fornire alla crescita della popolazione è somma la crescita della produzione industriale che produce in grandi inquinamenti. Gli storici ingegneri sanitari tra storia nascono appunto a Torino che è una città fortemente industriale.

Un tema quindi importante oggi, è quello di analizzare le città al fine di avere una idea sulle città del futuro.

Nel futuro le città dovranno essere attrezzate per fronteggiare problemi sempre più complicati diversi dal passato.

I problemi futuri sono dunque rigenerare le città.

In passato le città avevano una struttura di tipo lineare: vi erano input in ingresso (acque, cibo, energia, materiali) uscita di rifiuto.

Il problema in passato era come tra effettiva dell'input ed infine c'era un altro

acquedotti per l'acqua) e come far uscire gli output dalle città. (Tramite le fognature, sempre per l’acqua)

Ci siamo accorti tuttavia che questi processi hanno un impatto a livello ambientale. Questa consapevolezza ha portato alla necessità di trattare gli outputs. Anche se siamo comunque un paese in atto di tipo lineare.

In futuro dovremo passare a città di tipo non lineare: ci sono input in un processo (possibilmente di tipo rinnovabile) ed outputs a basso impatto ambientale o “reinseriti” nel processo stesso di nuovo. Il problema è come definire.

Gli obiettivi del corso sono:

• completare la preparazione dell'anno triennale
• frazionamenti del COD: abbiamo visto che il COD può essere frazionato

Utilizzeremo il ragionamento per eseguire tali frazionamenti.

• trattamento dei reflui industriali o reflui liquidi: oggi quelli come noi ce li mandano fondamentalmente trattati, reflui industriali.
• composti di reazione (ossigeno, policlorica)
• trattamento dei terreni contaminati
• fonti di inquinamento diffuse

Inquinamento diffuso in aree urbane

Abbiamo già detto che il primo problema della città era il dilavamento di scarichi. In seguito si veniva a galla il problema della depurazione.

Fine degli anni '70 il problema principale era dunque legato alla qualità dell’acqua del fiume.

Nel 1976 esce la prima legge che impone la depurazione delle acque. Oggi, non si è convinto che la depurazione dell’acqua non è sufficiente alla risoluzione del problema dell’inquinamento. Notice dunque il tema dell’inquinamento diffuso.

In città, l'inquinamento diffuso è legato a vari fattori: rifiuti composti e pesticidi, olio e tutto ciò che è connesso alle sempre borgoglie etc.

Quello di cui parlavamo è runoffs urbano ovvero gli inquinamenti delle acque derivante delle piogge che cadono in una città.

Ovviamente soffrono dei runoffs è effetto alla capacità di assorbimento dell’acqua da parte del terreno.

La cinematicità e l’evolumazione comportano una caretta delle componenti di runoffs.

Questo problema è somma al fatto che la città è molto sporca.

E l’impermeazione produce una varianza delle collegamenti di piogge con una pioggia più rapida ed il raggiungimento da piogge maggiori.

I sistemi hanno un’efficienza di rimozione del 60%-80% in media.

Ovviamente è un sistema che occupa molto spazio (fattore negativo), tuttavia ha costi di manutenzione/costruzione basse e consente di controllare i picchi di piena.

Ovviamente si deve essere anche uno scaricatore di piena (weir) che consente all’acqua di uscire quando diventa eccessiva.

Tale bacini si fanno anche in bacino di calma (stilling basin) per consentire una pre-sedimentazione.

Ovviamente questo sistema diviene montuoso poi → manutenzione.

Un’altra possibile soluzione: attraversare e trincee di drenaggio. Si tratta di diven che raccolgono le acque di runoff.

Questi sistemi sono più costosi.

La trincea è riempita con materiali vari (sabbia, ossia ecc...).

L’acqua viene raccolto e fatta infiltrare nel terreno.

Tale sistema ha un’efficienza di rimozione del 70%-80%, hanno costi di manutenzione e costruzione medio-alti, sono suscettibili di intasamento ma consentono di ridurre gli impatti a valle e costituisce il bilancio idrologico.

Un altro sistema è l’utilizzo di pavimentazioni sfruttiate porosi che consentono all’acqua di infiltrare nel terreno.

Un’ulteriore soluzione sono i filtri a sabbia.

Essi hanno un’efficienza maggiore dei metodi precedenti (80%) ed hanno un obiettivo diverso (più filtramento).

Si utilizzano ad esempio per pre-trattare l’acqua di runoff prima della sua immissione nelle reti fognarie.

Ovviamente richiedono manutenzione in modo da evitare l’occlusione del filtro.

Uso SUMM (argomento su cui potrà fare l’approfondimento)

Il modello simula, gli effetti di diffusione consente di simulare sia la portata che sul le qualità delle acque.

Il modello modulo precipitazioni (e anche lo scioglimento delle nevi, smarmenti) [non chiaro]

In generale un deflusso, una parte si infiltrere fino alle reti fognarie e viceversa vedete come il raggio della strada più influisca sugli inquinanti e residui delle strade dell’acque.

Può invece applicati in altre situazioni.

Ovviamente è adotto solo ad aree urbane e necessita la conoscenza di dati storici di precipitazione.

Isoliamo gli ingressi ed i rate di degradazione

Considerando un moto unidimensionale (Flusso y 1) si ottiene:

Prendiamo un volume limite sottintorotta a GS il termine KdC.

Si ottiene dunque:

Il fattore di ritardo e il rapporto tra la distanza coperta dal solvente e la distanza coperta dal soluto nello stesso tempo.

In presenza di assorbimento le molecole di acqua si muovono piu velocemente del composto adsorbita.

Le sostanze che vengono adsorbite si muovono piu lentamente delle sostanze che non vengono adsorbite.

Normalmente nella realta' il volume non ha un andamento lineare (sistema di adsorbimento) per cui anche nel caso lineare non pure limite dell'adsorbimento, nel caso non lineare tende ad un calo di adsorbimento massimo.

L'effetto del fattore di ritardo e di fatto una traiettoria ed un abbassamento del picco di concentrazione.

Funzione come una carne d'espansione.

Le fasi (interfacce) delle varie serie e con adsorbimento e lo stesso poche interfacce che non vi siano immissioni/degradazione.

Sostanze diverse (la colto dell'adsorbimento) si muovono in modo diverso.

Critera generica per gli interventi di bonifica

Possono essere eseguite degli interventi di bonifica o la messa in sicurezza.

La bonifica ha come obiettivo di rispetrare pulizia le zona contaminata.

La messa in sicurezza non vuol dire necessariamente bonifica il sito ma voluere l'inquinamento.

La messa in sicurezza ha level diverse: ispettiva, operativa e permanente.

Quella ispettiva viene eseguita nell'immediato ed e' momentanea, quella operativa viene eseguita dove occurrerla a lavorare, quella permanente quando non e' possibile procedere alla rimozione dell'impurezza.

La scelta della messa in successo e legato anche ai costi e scelte tecnologiche diverse.