Ingegneria Ambientale

Valutazione del volume del decantatore

Per valutare il volume del decantatore, oltre alla verifica della velocità limite di traslazione, si può fissare un tempo di permanenza sulla base della concentrazione di solido nei fanghi che si vuole ottenere.

Dal jar test si ha che, dopo un tempo t, la concentrazione media nei fanghi è data da:

C = 0C_Fh - L1h₀

dove h è l'altezza del liquido chiarificato e h₀ l'altezza iniziale della torbida.

Fissata la concentrazione dei fanghi in uscita, si ricava il tempo di permanenza necessario e quindi il volume e di t.della vasca. Si vedano nelle tabelle seguenti alcuni valori caratteristici di vs,c

Un'ultima verifica da fare è quella sulla periferia di scolo; per evitare che il liquido si trascini del solido nella zona di uscita a seguito di una velocità troppo elevata, è necessario che il perimetro di scolo risulti tale da garantire una portata per unità di lunghezza di periferia di scolo q inferiore a circa 3-5

(m / hr·m). Il perimetro di scolo deve quindi essere: Q=p S q S

Se il perimetro non è sufficiente si ricorre ai canali di scolo.

VELOCITÀ MASSIMA DI DECANTAZIONE VS,C (m/h)

Fognatura separata (Acque nere) P. media P. punta

Sedimentazione primaria seguita da trattamento secondario 1.4-2 3.3-5

Sedimentazione primaria con fango attivo di supero 1-1.3 2-2.5

Fognatura mista

Fanghi primari 5

Fanghi primari e secondari 2.5

Sedimentazione senza trattamento secondario; Qtot/Qnera 22.5 3.755 610

3.2.4.2.2 Apparecchiature

Dissabbiatori.

I dissabbiatori sono apparecchiature in cui si rimuovono dalle acque le sabbie e i solidi pesanti senza provocare la contemporanea rimozione dei solidi organici sospesi, generalmente putrescibili e dotati di una più bassa velocità di sedimentazione. La rimozione delle sabbie risulta indispensabile per poter prevenire il danneggiamento delle apparecchiature disposte a valle, l'ostruzione delle tubazioni, la formazione di depositi in aree

morte.Un dissabbiatore a gravità (fig.6) è costituito da una canaletta poco profonda, dimensionata, con criteri vistiper il meccanismo di tipo I, in modo da trattenere le particelle di dimensioni superiori a 0.2 mm. La velocitàdi flusso dell'acqua non deve essere inferiore a 0.3 m/s. Il tempo di ritenzione è dell'ordine di 1-2 minuti. Lesabbie sono asportate dal fondo periodicamente (manualmente o con sistemi air lift) o con sistemi diraschiamento a tazze. È necessario sottoporre le sabbie a lavaggio con acqua prima del loro smaltimentopoiché esse contengono solidi putrescibili.La pulizia delle sabbie non è invece necessaria quando si impiega un dissabbiatore a gravità provvisto diinsufflazione di aria, poiché il flusso ascendente di aria evita la sedimentazione delle particelle organiche el'emulsione aria-acqua pulisce le particelle che scendono verso il basso. Il parametro di progetto è, in

Il tempo di ritenzione è di circa 2-5 minuti.

La disoleazione è una operazione che consente di separare dall'acqua le sostanze sospese liberamente flottabili (oli, grassi e sostanze con densità minore di quella dell'acqua e presenti sotto forma di particelle non colloidali, che nel caso il liquido sia "calmo" salgono spontaneamente in superficie). Questa operazione può essere effettuata in apparecchiature separate (disoleatori) oppure nei dissabbiatori areati o nelle unità di sedimentazione.

Il dimensionamento di disoleatori a gravità (separatori API, Fig.7) è effettuato sulla base delle equazioni riportate per la sedimentazione di tipo I.

I sedimentatori sono a forma rettangolare con ingresso e uscita della corrente sugli opposti lati corti (fig.9) o a forma circolare con ingresso al centro ed uscita in periferia o viceversa (fig.10-11-12). I bacini orizzontali sono a flusso longitudinale, quelli circolari a flusso radiale. Entrambi i tipi sono provvisti di una lama paraschiuma che consente di trattenere i materiali galleggianti.

Nei sedimentatori rettangolari il fondo della vasca ha una pendenza dell'1-3% ed il fango depositato è convogliato in una tramoggia di raccolta, situata generalmente dal lato di ingresso dell'acqua, mediante un raschiatore a catena i cui raschietti si estendono lungo l'intera larghezza del bacino. La velocità di traslazione del raschiatore non deve superare 0.6-1.2 m/min per evitare il risollevamento del fango. L'estrazione del fango dalla tramoggia di raccolta è comunemente effettuata con pompe o eiettori idropneumatici.

Nei bacini circolari il fango è

convogliato in un pozzetto centrale di raccolta mediante un raschiatore abraccio rotante (velocità di rotazione 0.02-0.05 giri/min), con una pendenza minima del fondo vasca del 7-8%. Il liquido chiarificato è raccolto in una canaletta periferica disposta all'esterno della vasca circolare ed avente una pendenza del 3-5% verso la tubazione di recapito. La canaletta è in genere a dente di sega, per smorzare eventuali onde e rendere uniforme il flusso in uscita.

Figura 9: Vasca piccola di sedimentazione a pianta rettangolare e flusso longitudinale, raccolta meccanica del fango tramite raschiatore a catena.

Figura 10: Vasca di sedimentazione a pianta circolare, flusso radiale, raccolta meccanica del azionamento del raschiatore da albero fango; centrale; sezione, pianta e schema del flusso del fango e del liquido nella vasca.

La portata allo stramazzo qs, cioè il rapporto tra portata volumetrica di liquido chiarificato e la lunghezza 3 3/ m·hr (max 20 m /m·hr),

flusso ascensionale, sedimentazione. Il letto di fango esplica tipo Dortmund, cilindrica, con canalette periferiche di una azione filtrante sulla torbida, con raccolta dell'effluente e efficienze di rimozione superiori rispetto ai normali sedimentatori.

Da un punto di vista idraulico, i sedimentatori migliori sono quelli a flusso ascensionale (che però nella pratica sono poco utilizzati perché necessitano di volumi maggiori), seguiti nell'ordine dai bacini rettangolari stretti, rettangolari larghi, circolari ad alimentazione periferica e infine circolari ad alimentazione centrale.

Figura 12: Vasca di sedimentazione a letto di fango

La deviazione dal flusso ideale (flusso a pistone) può essere sensibilmente ridotta, sistemando opportuni deflettori o distributori o diaframmi nelle sezioni di ingresso e uscita. Nei grandi impianti di depurazione la scelta fra bacini rettangolari o circolari è spesso dettata da condizioni specifiche dello scenario in cui

laapparecchiatura si colloca. Quelli rettangolari si prestano meglio ad essere assemblati insieme ad altreapparecchiature e sono quindi convenienti laddove vi siano problemi di spazio. Possono essere chiusi conmaggiore facilità e quindi si prestano per acque putrescibili, con emissione di sostanze odorigene.

D'altra parte i bacini circolari consentono di ottenere un perimetro di sfioro molto più ampio di quello deibacini rettangolari. Impiegando bacini rettangolari o circolari con uscita centrale occorre adottare canaletteaddizionali di stramazzo.

L'efficienza di rimozione delle sostanze sospese varia in funzione della natura e concentrazione dei solidi edei criteri di dimensionamento adottati. Per liquami domestici sottoposti a sedimentazione primaria, lariduzione di solidi sospesi sedimentabili è in genere del 90%, quella dei solidi sospesi totali è del 60% circa,la riduzione del BOD è del 30-35%.

In ogni caso si deve tener presente che