Dimensionamento di un Impianto di Depurazione delle Acque Reflue

Presentazione sul tema: "Dimensionamento di un Impianto di Depurazione delle Acque Reflue"— Transcript della presentazione:

1 Dimensionamento di un Impianto di Depurazione delle Acque Reflue
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze Esercitazione Dimensionamento di un Impianto di Depurazione delle Acque Reflue Prof. Claudio Lubello

2 Dati di Progetto ° Nota: AE  Abitanti
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze Dati di Progetto PN 65000 AE° Potenzialità nominale C 0,8 adim Coeff. Di afflusso in fognatura Di 200 l/(AE*day) Dotazione Idrica pro-capite ° Nota: AE  Abitanti Valori medi parametri liquame in ingresso Sistema Fognario: Unitario Acqua reflua: Urbana % Scarichi Industriali: Trascurabile Riutilizzo acqua depurata: NO Corpo Recettore: Corso d’Acqua Sup. Scarico in area sensibile: NO Collocazione impianto: m s.l.m. SST 170 mg/l COD 416 BOD5 195 TKN 38 Ptot 6 T max 26 °C T min 12

3 Riferimenti normativi
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze Riferimenti normativi D.Lgs 152/ Scarichi in acque superficiali Potenzialità impianto in A.E. >10.000 Parametri (media giornaliera) Concentrazione % riduzione BOD5 (senza nitrificazione) mg/L < COD mg/L < Solidi Sospesi mg/L < da Tabella 1. Allegato 5 alla parte terza ( Limiti di emissione per gli impianti di acque reflue urbane.) Param. SOSTANZE u. m. Scarico in acque superficiali 1 pH 5,5-9,5 Temperatura °C non causare variazioni eccessive° (quantificazione esplicitata nell’allegato 5 parte terza) nel corpo recettore 3 colore non percettibile con diluizione 1:20 4 odore non deve essere causa di molestie 5 materiali grossolani assenti 32 Fosforo totale (come P) mg/L < 10 33 Azoto ammoniacale (come NH4) mg /L < 15 34 Azoto nitroso (come N) mg/L < 0,6 35 Azoto nitrico (come N) mg /L < 20 50 Escherichia coli UFC/100mL < X < 5000 51 Saggio di tossicità acuta n°organismi immobili <=50% del totale in 24h da Tabella 3. Allegato 5 alla parte terza

4 Dipartimento Ingegneria Civile
Università degli Studi di Firenze Viene richiesto… 1. Disegno dello schema a blocchi della linea acque con indicazione dei flussi. 2. Dimensionamento dei pretrattamenti; 3. Dimensionamento dei trattamenti primari; 4. Dimensionamento del reattore biologico di ossidazione-nitrificazione; 5. Valutazione della richiesta di ossigeno; 6. Valutazione della produzione di fango; 7. Dimensionamento del sedimentatore secondario; 8. Dimensionamento della fase di disinfezione;

5 Calcolo delle portate di progetto
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze Calcolo delle portate di progetto Calcolo la Portata Media in arrivo all’impianto: Q media 10400 mc/d 433 mc/h Qmedia=65000*300*0.8*10-3=10400 mc/d Per calcolare i coefficienti di punta della Portata Nera utilizziamo le seguenti formule: dove PN è la Potenzialità Nominale espressa in migliaia di A.E. n.b. Nel nostro caso la fognatura non è separata ma mista! Cp max 2,49 - Cp min 0,40 Qp max 25896 mc/d Qp min 4160 Portata di punta massima nera  Portata Massima in Ingresso Portata di punta minima nera = Portata Minima in Ingresso di Progetto

6 Calcolo delle portate di progetto
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze Calcolo delle portate di progetto La portata in arrivo, in occasione di eventi di pioggia, può essere molto superiore a Q media Ipotizzo di scolmare quando e di ammettere ai trattamenti secondari al massimo la metà di tale portata. Qam 93600 mc/d Portata massima ammessa all'Impianto (Qa=6Qmedia) Qamb 46800 Portata massima ammessa al Biologico (Qa=3Qmedia) Calcolo effetto di diluizione dei parametri inquinanti: (Verifica del rispetto dei limiti allo scarico)  Limite 152/2006 SSTsc 28 35 g/mc CODsc 69 125 BOD5sc 33 25 Dove ad esempio: La concentrazione di BOD5 in uscita dallo scolmatore può essere comunque ritenuta accettabile in quanto il limite di legge si riferisce ad una concentrazione media giornaliera.

7 1. Schema a Blocchi Linea Acque
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 1. Schema a Blocchi Linea Acque Alla linea fanghi Scolmatore Sedimentatore Primario 6Q IN DissabbiatoreDisoleatore GG Soll GF Sedimentatore Primario 3Q Qr 3Q Reattore Biologico Sedimentatore Secondario Disinfezione 6Q OUT Reattore Biologico Sedimentatore Secondario Corso d’acqua superficiale Qr Alla linea fanghi

8 2. Dimensionamento Pretrattamenti
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 2. Dimensionamento Pretrattamenti Dimensionamento della Grigliatura

9 Ipotizzo di far transitare la portata minima su una singola linea
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 2. Dimensionamento Pretrattamenti Dimensionamento della Grigliatura Condizioni di progetto consigliate: Sulla Velocità di avvicinamento, affinché si evitino fenomeni di sedimentazione all’interno del canale di avvicinamento (Da verificare con la Qmin di progetto) Sulla Velocità di attraversamento, per evitare eccessiva usura e trascinamento materiali grigliati (Da verificare con la Qmax=Qam di progetto) Grigliatura Grossolana, a monte dello scolmatore (Ipotizzo perdite di carico trascurabili durante l’attraversamento delle barre) Grossolana = distanza tra le barre 4-6 cm Prevedo due linee in parallelo. Qmedia 10400 mc/d Qam 62400 (6Qmedia) Qpmin 4160 Ipotizzo di far transitare la portata minima su una singola linea

10 2. Dimensionamento Pretrattamenti
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 2. Dimensionamento Pretrattamenti Impongo Vt 1.2 m/s (In caso di pioggia accetto occasionalmente velocità superiori) calcolo A 0,6 m2 Data l’Area verifico per Qpmin Va -° °Calcolo l’altezza d’acqua in base alla sezione ed alla portata e verifico tenendo conto che Qmin può durare poche ore La calcolo utilizzando la Qam Prevedo 2 griglie da 0.3 m2 Nel caso di portata minima by-pass di una linea

11 2. Dimensionamento Pretrattamenti
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 2. Dimensionamento Pretrattamenti Si assume b Range s 12 mm Spessore delle Barre GG G Grossolana 50 Distanza tra le barre G Fine 10--20 Fisso l'altezza d'acqua massima H 0.95 m Calcolata in precedenza la sezione utile, la larghezza utile della griglia risulta: B=A/H=0.6/1 B 0.63 Chiamando “n” il numero di barre, ed essendo “n + 1” il numero di interspazi e b la distanza tra le barre, ricavo il n° delle barre: n La larghezza del canale in corrispondenza della griglia risulta: L 0.79 con pertanto un allargamento rispetto al canale di arrivo pari a : ΔL 0.16 Le barre saranno poste con un inclinazione di 30° con la verticale

12 2. Dimensionamento Pretrattamenti
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 2. Dimensionamento Pretrattamenti Grigliatura Fine (Fine = spaziatura tra le barre < 2 cm ) Si procede come per la GG, quindi, imponendo la stessa altezza d'acqua (di valle) e lo stesso numero di linee, cambieranno solo la geometria delle barre, e la larghezza del canale in corrispondenza delle barre stesse. Impongo Vt 1.2 m/s calcolo A 0,6 m2 Fisso l'altezza d'acqua di valle h2 0.95 m Calcolata in precedenza l'Area della sezione, la larghezza di ogni canale risulta: B 0.63 Chiamando “n” il numero di barre, ed essendo “n + 1” il numero di interspazi, ricavo il n° delle barre: n 31 (con b= 10 mm) La larghezza lorda del canale in corrispondenza della griglia risulta: L 0.5 (con s=6 mm) con pertanto un ringrosso rispetto al canale di arrivo pari a : ΔL 0.13 N.B. Anche se nel procedimento utilizzato ho trascurato le perdite di carico, dovrò aspettarmi a monte, in condizioni di Q max, almeno un sovralzo di: Δh 5 cm Ipotizzato da letteratura

13 2. Dimensionamento Pretrattamenti
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 2. Dimensionamento Pretrattamenti Dimensionamento del Dissabbiatore/Disoleatore Realizzo un Dissabbiatore Longitudinale Aerato anche per la rimozione di oli e grassi ( con una zona di calma dedicata):

14 2. Dimensionamento Pretrattamenti
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 2. Dimensionamento Pretrattamenti Dimensionamento del Dissabbiatore/Disoleatore Qam 62400 m3/d Q massima 2600 m3/h Assunto Range t 4 min 2-5 min  a Qmax(ammessa)   tempo di detenzione Calcolo V 174 mc Assumo H 3 m 2--5 m Profondità media Dal volume calcolo A 58 m2 Verifico il CISmax applicato: Consigliato CISmax 45 m3/m2*h < 50mc/mq*h Lunghezza 15 7,5--20m Calcolo (avendo già calcolato l'Area) Larghezza 2,5--7m Verifico rapporti consigliati B/H 1,33 1:1--5:1 L/B 3.75 3:1--5:1

15 Calcolo moltiplicando *60*L
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 2. Dimensionamento Pretrattamenti Dimensionamento del Dissabbiatore/Disoleatore Inoltre, per l'aerazione prevedo l'installazione di ugelli in grado di fornire: Assunto Range Air 0,3 m3/m*min 0,2-0,5 m3/m*min Richiesta d'aria per unità di lunghezza Calcolo moltiplicando *60*L 270 m3/h Richiesta complessiva di una vasca di lunghezza L La rimozione di oli e grassi è intorno al 70% Verifico CIS a Q min ed a Q media CIS min 3 m3/m2*h CIS med 7.5 Al variare della portata in ingresso avrò una diversa efficienza di rimozione delle sabbie. Neanche a Q min precipitano materiali fini che devono essere intercettati dal Sedimentatore I, anche grazie all’insufflazione d’aria.

16 3. Trattamenti Primari 2.5 5 Università degli Studi di Firenze
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 3. Trattamenti Primari Utilizzo come parametro di progetto il Carico Idraulico Superficiale (Velocità di Overflow ): Dati Valori di CIS di letteratura (con fognatura separata) 2.5 5

17 3. Sedimentazione Primaria
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 3. Sedimentazione Primaria Scelgo di realizzare un Sedimentatore Rettangolare, per il quale si assumono i seguenti valori per i parametri : Range opportuno Cst m3/m*d a Qmedia θh 1,5--4,0 h θhmin 35 min a Qmax 3--5 m altezza l/b (3:1)-(5:1) b 3--24 lunghezza l 15--90 larghezza CISmax 5 m3/m2*h Carico idraulico superficiale massimo CIS 2.5 Carico idraulico superficiale medio h 3 m Altezza liquida all'interno delle vasche l/b 4:1 -- Rapporto Lunghezza/larghezza  Cst 300 m3/m*d Carico Idraulico Lineare allo stramazzo (alla Qmedia) Calcolo la superficie della vasca: N.B. Faccio il dimensionamento sia per la Q media che per la Q massima (ammessa), e poi adotto le dimensioni maggiori: A 520 (2600/5) m2 con Qmax 173 (433/2.5) con Qmed

18 3. Sedimentazione Primaria
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 3. Sedimentazione Primaria Scelgo A con Qmax, calcolo V e verifico i tempi di ritenzione V 1560 m3 θh 3.6 h Nel range θhmin 36 min Prevedo un sedimentatore articolato su due linee identiche in parallelo. Dimensiono una vasca: n° linee 2 V 780 m3 A 260 m2 b 8 m l 32 Progetto b (m) 8 l (m) 32 h (m) 3

19 3. Sedimentazione Primaria
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 3. Sedimentazione Primaria Dimensiono lo stramazzo. Dato il Cst, calcolo Lst: Lst 17.3 m per ogni vasca Lst/b 2.1 -- Quindi per ogni vasca dovranno essere previsti due stramazzi da 8 metri circa assunto Range ΔSST 56% 50-60% ΔCOD 28% 20-30% ΔBOD5 23% Trascuro effetti su altri parametri (Azoto, Fosforo…) Abbattimenti Ipotizzati per il Sedimentatore Primario (Effetto dovuto alla ritenzione parziale delle componenti particolate): SST 75 g/m3 COD 300 BOD5 150 Calcolo Concentrazioni in Ingresso al Reattore Biologico

20 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione;
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione; Realizzo due linee e riporto i dati per ciascuna vasca. Riepilogo dati di Progetto, che prevedono parametri aggiuntivi: Q media 5200 mc/d Q di progetto di una linea BOD5 150 g/mc Calcolato da Sed I COD 300 bCOD/BOD5 bpCOD/pBOD5 bsCOD/sBOD5 1,60 adim Assunto (Lezione sul BOD5) sBOD5 70 Dato di progetto pBOD5 80 Calcolato (BOD5 – sBOD5) sCOD/COD 0,50 TSS 75 Calcolato da Sed. I VSS/TSS 0,84 VSS 63 Calcolato dal rapporto VSS/TSS TKN 38 T 12 °C COD = bCOD + nbCOD bCOD = bsCOD + bpCOD nbCOD = nbsCOD + nbpCOD TSS = VSS + iTSS VSS = bVSS + nbVSS p: particolato; s: solubile b: biodegradabile; nb: non biodegradabile

21 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione;
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione; Calcolo tutte le frazioni del COD bCOD 240= (150  1.6) g/m3 nbCOD 60 = ( ) pCOD 150 = (300  0.5) sCOD nbsCOD 38 = ( 70) bpCOD/pCOD 0,85 = (1.680/150) nbVSS 9.4 =((1-0.85)63) iTSS 12 = (75-63) Concentrazione iniziale di substrato So Hp: E’ possibile ipotizzare in prima approssimazione I valori di nbVSS e iTSS servono per il calcolo della produzione di fango

22 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione;
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione; bCOD rappresenta la concentrazione iniziale di substrato (S0) nbsCOD corrisponde (come vedremo) in prima approssimazione al COD in uscita dall’impianto quando l’impianto lavora con elevate età del fango al fine di garantire la nitrificazione dell’ammoniaca nella vasca di ossidazione (quando ciò ovviamente avvenga nello schema di sistemi a single sludge) nbVSS e iTSS servono per il calcolo della produzione di fango

23 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione;
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione; H sta per heterotrophic Valori Cinetiche Eterotrofi Reflui Civili Coeff Tipical Value Unit Range Projet Value μH,max 6,00 d-1 3,0-13,2 rateo max crescita KS 20,00 gbCOD/m3 5,0-40,0 Velocità di dimezzamento YH 0,40 gVSS/gbCOD 0,3-0,5 Coeff. Di resa kdH 0,2 0,06-0,5 Coeff. Decadim Endogeno fd 0,15 adim 0,08-0,20 Fraz. Di biomassa rimanente dalla lisi cellulare “cell debris” Correggo i parametri cinetici in funzione della Temperatura di progetto (12°C) tramite : Coeff Tipical Value Unit Range Projet Value valori θ (μH,max) 1,07 adim 1,03-1,08 valori θ (KS) 1,00 1 valori θ (kdH) 1,04 μH,max(T) 3,49 d-1 KS(T) 20,00 gbCOD/m3 KdH(T) 0,146

24 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione;
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione; A sta per autotrophic Valori Cinetiche Autotrofi Reflui Civili Coeff Tipical Value Unit Range Project Value μA,max 0,75 d-1 0,20-0,90 KN 0,74 gN-NH4+/m3 0,5-1,0 YN 0,17 gVSS/gN-NH4+ KdA 0,08 0,05-0,15 KO,A 0,50 mgO2/L 0,40-0,60 rateo max crescita Velocità di dimezzamento Coeff. di resa Coeff. Decadim Endogeno Per la correzione dovuta alla temperatura utilizzo valori di letteratura: Assumo di progetto: Coeff Tipical Value Unit Range Project Value valori θ (μA,max) 1,07 adim 1,06-1,123 valori θ (KN) 1,053 1,03-1,123 valori θ (kdA) 1,04 1,03-1,08 DO 2,00 gO2/mc N 0,50 gN/mc μA,max (T) 0,44 d-1 KN(T) 0,49 gNH4-N/m3 kdA(T) 0,06 μ’A 0,12 N: valore finale imposto di N-NH4+ (è il primo stadio della nitrificazione ad essere limitante; si considera la cinetica di saturazione del processo di ossidazione dell’ammoniaca)

25 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione;
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione; Considerando solo l’ossidazione della sostanza carboniosa: Impongo il valore finale di COD pari a quello previsto dalla normativa (125mgCOD/L) a cui devo togliere il valore in uscita di COD non biodegradabile (nbsCOD=38 mg/L); si tenga conto del fatto che il substrato S è infatti espresso come bCOD Da tale formula di progetto possiamo ricavare l’età del fango che permette di ottenere il valore desiderato in uscita Sostituendo le costanti cinetiche riferite alla temperatura di 12°C e il valore di substrato in uscita (87mg bCOD/L) si ottiene:

26 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione;
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione; Considerando solo l’ossidazione della sostanza carboniosa: Si ricava dunque un’età del fango pari a : Tale valore va moltiplicato per un fattore che tenga conto della variabilità dei carichi. Per gli impianti civili di medio-piccola dimensione un valore di riferimento è 1.5. Tale valore va confrontato con il valore di età del fango minima: Da cui Per garantire che non ci sia dilavamento è necessario verificare che SRT/SRT min sia maggiore di 1.5.

27 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione;
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione; Considerando anche l’ossidazione della sostanza azotata possiamo seguire lo stesso approccio visto per la frazione carboniosa: Per calcolare il valore di progetto si moltiplica per il fattore 1.5, trattandosi di un impianto medio-piccolo. Si noti come tale valore risulta superiore all’età del fango necessaria per l’ossidazione della sostanza carboniosa. (In questo caso dobbiamo verificare comunque che il valore ottenuto sia maggiore del SRTmin relativo al processo di nitrificazione. Nel nostro caso =2,6 d) Con questa età del fango si calcola la concentrazione di sostanza carboniosa in uscita Tale valore risulta decisamente inferiore al limite imposto dalla normativa Il COD nell’effluente è quindi nbsCOD+bsCODe = = 39.4 mg/L

28 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione;
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione; Calcolo della produzione di fango A B C A: contributo della biomassa eterotrofa B: contributo dei residui cellulari (fd: frazione di biomassa che si ritrova sottoforma di residui cellulari e che deriva dal processo di decadimento endogeno) C: contributo della biomassa autotrofa (si assume NOx=80%TKN; se anche si commette un errore è modesto perché solitamente, nelle acque reflue civili, la biomassa autotrofa nitrificante è una bassa percentuale dei VSS)

29 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione;
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione; Calcolo della produzione di fango I VSS di un reattore sono dati dalla somma della biomassa attiva, VSS non biodegradabili (nbVSS) presenti nell’influente (nbVSSin) e dai residui del decadimento cellulare (che sono anch’essi nbVSS). Per la produzione di fango giornaliera si fa generalmente riferimento ai solidi sospesi totali, comprensivi dei solidi sospesi volatili e dei solidi di natura inorganica (iTSS): quelli che provengono dall’influente iTSSin e quelli che costituiscono la biomassa. Qui il coefficiente 0.85 indica che la biomassa (che è particolato) è formata al 15% da composti inorganici. Come avevamo visto invece fd indica una frazione (sempre del 15%) di VSS che originariamente costituiscono la biomassa attiva e che nel processo di decadimento diventano nbVSS. Si avrà dunque: Sostituendo i valori

30 Dipartimento Ingegneria Civile
Università degli Studi di Firenze Fissata l’età del fango (12.45 d) abbiamo ricavato la produzione di biomassa attiva eterotrofa (termine A della precedente formula) XH (352 Kg VSS/d) e di solidi sospesi totali (789.3 KgTSS/d) Da questo ultimo dato è possibile, calcolare la massa di TSS che devo tenere dentro i reattori biologici (massa di MLTSS= mixed liquor total suspended solids): Massa di MLTSS = d 788.5 KgTSS/d = Kg Quindi possiamo ricavare il volume del reattore biologico definendo una concentrazione di solidi, il cui range è solitamente compreso fra 2 e 6 Kg/m3 Impongo MLTSS = 4 Kg/m3 V = Kg/ (4 Kg /m3 ) = 2456 m3 E il tempo di ritenzione idraulica: HRT = V/Q = 2505 m3 / (10400 m3/d) = 5.8 h

31 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione;
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 4. Reattore Biologico ossidazione-nitrificazione; Per ricavare a concentrazione di biomassa eterotrofa usiamo a questo punto l’altra formula di progetto Avendo ricavato HRT= 5.7 h, ed essendo noti tutti gli altri termini, abbiamo: XH = gVSS/L La frazione di biomassa eterotrofa attiva rispetto ai solidi totali risulta pertanto pari al 44% dei MLTSS (1.76/4=0.44) Per dimensionare la vasca è necessario individuare un’altezza liquida. Scegliamo in questo caso un valore pari a 4 metri. La superficie sarà quindi: Per ogni linea si prevedono due vasche di ossidazione di superficie pari a 307 m2

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Università degli Studi di Firenze 5. Richiesta di Ossigeno Calcolo della richiesta di ossigeno (calcolata per una linea di trattamento) Richiesta per il bCOD Richiesta per l’Azoto Equivalente in ossigeno dei fanghi prodotti Tale valore rappresenta il valore di ossigeno da trasferire in vasca di ossidazione

33 7. Sedimentatore Secondario
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 7. Sedimentatore Secondario Calcolo del Volume del Sedimentatore Secondario I parametri di interesse ai fini del dimensionamento della sedimentazione secondaria sono: 1) Velocità ascensionale o Carico Idraulico Superficiale (CIS) 2) Il carico dei solidi 3) Il tempo di detenzione 4) Il carico allo stramazzo 1) Faccio il dimensionamento iniziando dal CIS, sia per la portata media che per quella di punta, e poi adotto le dimensioni maggiori: Assumo i seguenti valori : Range CISmax 2,2 mc/mq*h a Q max 2--2,50 m/h CIS 1,1 a Q media 0,7--1,4 m/h Xr 9000 gSST/mc Solidi Ricircolo Fanghi

34 7. Sedimentatore Secondario
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 7. Sedimentatore Secondario Calcolo l'area richiesta per la sedimentazione. Qab 46800 mc/d 1950 mc/h  Qmedia 15600 650 mc/h  A 886,4 mq a Q max 590,91 a Q media 886 Assunta di progetto 2) Verifico l'apporto di solidi Data la formula: Dove X = 4kg/mc ; Qr=Portata di ricircolo da cui: Qr 520 mc/h Pss 5.3 kg/mq*h a Q media 3--7 kg/mq*h Nel Range Pss max 11.1 a Q max < 9 kg/mq*h Non Accettabile

35 7. Sedimentatore Secondario
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 7. Sedimentatore Secondario Fisso Pssmax pari a 9kgTSS/m2h e calcolo la superficie Considero 3 sedimentatori ciascuno con superficie pari a 366 m2 Il raggio sarà dato da: Si considerano dunque tre sedimentatori di superficie pari a 366 m2 e diametro pari a 22 m che tratteranno ciacsuno una portata media pari a 5200mc/d e una portata massima pari a mc/d

36 7. Sedimentatore Secondario
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 7. Sedimentatore Secondario 3) Verifica del tempo medio di residenza Idraulica Definita la superficie, il tempo di residenza è legato all'altezza d'acqua. Assumo Range H 3 m Altezza d'Acqua 2,5--6 m Calcolo V 3843 mc totale θh 2,8 h Ok 2,5--3 h θhmin 1.3 > 50 min 4) Verifica carico allo stramazzo Per ciascuna delle tre vasche si ha che: R=11m la lunghezza di stramazzo che per le vasche circolari è pari alla circonferenza sarà data da: Lst=70m Per cui: Cst=74.3 m3/md <125 m3/md Cstmax=22.9 m3/md <250 m3/md

37 8. Disinfezione Finale Scelte di progetto:
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 8. Disinfezione Finale Scelte di progetto: elevata capacità di inattivazione batterica ; residui tossici pressochè assenti;  Prodotto: Acido peracetico  Ipotizzo da letteratura una concentrazione ed un tempo di contatto di progetto: Range Progetto Concentrazione 2-10 mg/l 7 mg/l Tempo Contatto (T) 5-30 min 15 min (a Qmax) n.b. sono necessari test sul refluo specifico per determinare al meglio i valori ottimali Dimensionamento di una vasca di disinfezione che garantisca tale tempo di contatto: Impongo delle proporzioni geometriche idonee per un Plug-Flow Reactor (θh = V/Q), in modo da garantire un tempo di contatto costante. L = lunghezza del percorso che deve compiere l'acqua; b = larghezza di un setto; h = altezza liquida dell'acqua; L/b 40/1 L/h (Da letteratura)

38 8. Disinfezione Finale 3Q Scelgo il N° di setti per una linea: n = 8
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 8. Disinfezione Finale Scelgo di realizzare due linee parallele: l Acido peracetico b 3Q Qmed 15600 mc/d Qa 93600 Ammessa all'impianto n°linee 2 Qpr 46800 Di progetto per una linea 32,5 mc/min Siano: L = lunghezza del percorso che deve compiere l'acqua; b = larghezza di un setto; h = altezza liquida dell'acqua; l = lunghezza di una vasca; n = numero setti di una vasca; Scelgo il N° di setti per una linea: n = 8 Errore 2 Linee

39 8. Disinfezione Finale Università degli Studi di Firenze
Dipartimento Ingegneria Civile Università degli Studi di Firenze 8. Disinfezione Finale Calcolo il volume necessario e poi, date le proporzioni imposte, calcolo le altre dimensioni: V 488 mc L 92,1 m l 10,2 b 2,3 h (Per il calcolo di "h" e "b" sfrutto L/b e L/h) Verifica velocità orizzontale a Q media: Range Vo 2,0 m/min 2-4,5 m/min