determinazione del carico idraulico e del carico

Transcript

COMUNE DI CHIUSI
(PROVINCIA DI SIENA)
PROGETTO ESECUTIVO
Depurazione di Chiusi, Sarteano e Cetona
Ampliamento impianto di depurazione e collettori fognari al servizio
della località Querce al Pino
RELAZIONE TECNICA
Roma, Febbraio 2008
Commessa P 05/357
Nuove Acque S.p.A. - Direzione Investimenti
INDICE
1. IMPIANTO DEPURAZIONE .........................................................................................................3
1.1 PREMESSA ...............................................................................................................................3
1.2 DESCRIZIONE DELL’IMPIANTO ESISTENTE ...................................................................3
1.4 SCHEMA DI FUNZIONAMENTO PREVISTO E NUOVE OPERE DA REALIZZARE .....5
1.5 NUOVE CONDIZIONI DI CARICO DELL’IMPIANTO........................................................6
1.5.1 NUMERO DI ABITANTI ......................................................................................................7
1.5.2 IL CARICO IDRAULICO......................................................................................................7
1.5.3 IL CARICO ORGANICO E LA CONCENTRAZIONE DI BOD5 .......................................8
1.6 DIMENSIONAMENTO ............................................................................................................9
1.6.1 LINEA ACQUE................................................................................................................10
1.6.1.1 AERAZIONE.................................................................................................................10
1.6.1.2 SEDIMENTAZIONE SECONDARIA..........................................................................12
1.6.1.3 DISINFEZIONE ............................................................................................................14
1.6.2 LINEA FANGHI...............................................................................................................15
1.6.2.1
VASCA EMERGENZA FANGHI ............................................................................16
1.7 VERIFICA IDRAULICA ........................................................................................................16
1.8 LE PORTATE..........................................................................................................................17
1.9 CONDOTTE A GRAVITA’ ....................................................................................................18
2. COLLETTORI ESTERNI..............................................................................................................19
2.1 SCELTA DEL TRACCIATO..................................................................................................19
2.2 VERIFICA DEI COLLETTORI ESTERNI A GRAVITA’ ....................................................20
2.3 VERIFICA DEI COLLETTORI ESTERNI IN PRESSIONE.................................................21
2.3.1 CALCOLO DELLA SOVRAPRESSIONE PER MOTO VARIO ELASTICO...................22
2.3.2 METODOLOGIA COSTRUTTIVA ....................................................................................23
3. IMPIANTI DI SOLLEVAMENTO ...............................................................................................23
3.1 DIMENSIONAMENTO DELLA VASCA E SCELTA DELLE POMPE..............................24
3.2 POZZETTI DI SOLLEVAMENTO ........................................................................................27
4. ALLACCIO UTENZA IDRICA....................................................................................................29
5. COMPATIBILITA’ AMBIENTALE ............................................................................................30
5.1 ODORI MOLESTI...................................................................................................................30
5.2 AEROSOLS .............................................................................................................................30
5.3 RUMORI MOLESTI ...............................................................................................................31
6. FASI TEMPORANEE DI ESECUZIONE ....................................................................................32
7. UBICAZIONE CATASTALE E CONFORMITA’ ALLA NORMATIVA URBANISTICA......32
8. TECNICHE COSTRUTTIVE E MATERIALI PREVISTI...........................................................32
Commessa P 05/357
Pagina 2/33
1. IMPIANTO DEPURAZIONE
1.1 PREMESSA
L’attuale impianto di depurazione sito in Loc. Querce al Pino occupa un’area di circa 0,1 ha,
localizzato a ridosso della cava di Querce al Pino alle spalle del centro commerciale “Etrusco”
lungo la S.S. 146 Chianciano – Chiusi. L’ impianto è costituito da una serie di vasche in c.a., per
buona parte interrate, e da altri piccoli volumi, dimensionato per trattare lo scarico civile di 200
abitanti equivalenti, corrispondenti al solo Centro Commerciale Etrusco.
Tenendo presente che l’impianto di progetto dovrà trattare il centro abitato di Macciano e di Querce
al Pino oltre a numerose attività commerciali e strutture alberghiere, il depuratore di progetto sarà
dimensionato per una potenzialità di 1000 abitanti equivalenti.
L’intervento si articolerà principalmente su due linee, da una parte la ristrutturazione dell’impianto
esistente, dall’altra la realizzazione di nuove vasche di trattamento e di una palazzina servizi.
Il collettamento all’impianto degli scarichi civili provenienti dalla località Macciano determina la
necessità di realizzare un sistema di collettori fognari per la raccolta dei reflui ed il collegamento
alla rete fognaria esistente e la verifica della funzionalità dell’impianto esistente sotto le nuove
condizioni di carico, prevedendo, oltre al recupero di alcuni dei manufatti in cemento armato
esistenti, la realizzazione di nuovi manufatti, la costruzione di nuove vasche e la revisione delle
apparecchiature attualmente in esercizio.
L’operazione di riabilitazione dell’impianto esistente comprende anche le operazioni di
svuotamento e pulizia vasche e di trasporto a recapito autorizzato del refluo espurgato. Sono altresì
compresi tutti gli interventi civili, meccanici ed elettromeccanici di adeguamento, nonché la
fornitura di sistemi provvisori di by-pass da prevedersi durante tutte le fasi dei lavori di
adeguamento.
1.2 DESCRIZIONE DELL’IMPIANTO ESISTENTE
Il depuratore di Querce al Pino è un impianto a fanghi attivi ad ossidazione totale con
stabilizzazione completa dei fanghi.
La vista in pianta dei diversi elementi strutturali, e la relativa fase di trattamento operata, è riportata
nella sottostante figura 1 e nell’elaborato A001 – Planimetria generale ante operam.
Commessa P 05/357
Pagina 3/33
RECINZIONE
ESTERNA
309.00
STAZIONAMENTO
FANGHI
LOCALE SOFFIANTI
EDIFICIO
FILTROPRESA
GRIGLIATURA
GROSSOLANAI
VASCA DI
CLORAZIONE
309.00
VASCA
ISPESSIMENTO
FANGHI
FOSSO DI
SCARICO
VASCA DI
OSSIDAZIONE
E PRE AREAZIONE
VASCA DI
SEDIMENTAZIONE
INGRESSO
DEPURATORE
309.00
309.00
Figura 1
Nelle attuali condizioni di esercizio i liquami in arrivo all’impianto subiscono un pretrattamento di
grigliatura e vengono, quindi, inviati alla fase di ossidazione senza necessità di una sedimentazione
primaria. Qui il liquame subisce un’intensa aerazione sino alla completa stabilizzazione dei fanghi,
utilizzando l’ossigeno insufflato da una soffiante attraverso dei diffusori d’aria del tipo a bolle fini.
Il flusso d’aria uscente dai diffusori, posizionati in prossimità del fondo della vasca d’ossidazione,
produce un movimento di miscelazione liquami – fanghi così intenso da assicurare l’apporto
d’ossigeno necessario all’ossidazione e da impedire nel contempo il deposito di fanghi sul fondo
della vasca.
Commessa P 05/357
Pagina 4/33
Dalla vasca di ossidazione la miscela liquame – fanghi passa per gravità alla sedimentazione dove,
in virtù dello stato di quiete, i fanghi si separano decantando sul fondo, mentre le acque chiarificate
e clorate vengono sfiorate e inviate allo scarico.
I fanghi, separati e raccolti dal fondo della sedimentazione, vengono sollevati e riciclati
all’ossidazione, mentre una parte di essi (quelli di supero provenienti dalla crescita biologica)
vengono estratti periodicamente ed inviati all’ispessitore.
L’effluente depurato viene scaricato nel fosso esistente tributario del torrente Astrone.
Il progetto dell’impianto esistente è stato realizzato nel 1991 sulla base dei seguenti dati di partenza:
-
numero abitanti equivalenti (AE) (addetti del centro commerciale): 200;
-
dotazione idrica (l/ab*g): 200;
-
portata media nera (mc/g): 34;
-
carico organico unitario (grBOD5/ab*g): 60;
-
carico organico (kgBOD5/g): 12;
-
concentrazione BOD (mg/l): 415.
1.4 SCHEMA DI FUNZIONAMENTO PREVISTO E NUOVE OPERE DA REALIZZARE
La scelta dello schema di funzionamento del nuovo impianto, e quindi degli interventi da realizzare,
nasce essenzialmente dalla necessità di adeguare l’impianto ai nuovi carichi, idraulico ed organico
nell’ottica di mantenere la tipologia di processo ad “ossidazione totale”.
In particolare, si prevedono i seguenti interventi:
1. realizzazione di una nuova vasca di aerazione con diffusori sommersi;
2. realizzazione di una nuova vasca di sedimentazione a pianta circolare;
3. realizzazione di una nuova vasca di disinfezione.
Le vasche esistenti, una volta svuotate e ripulite, resteranno a disposizione per eventuali usi futuri.
Di esse soltanto la vasca di ossidazione esistente, opportunamente adattata, verrà utilizzata come
bacino di accumulo ed ispessimento fanghi prima del loro sollevamento e trasporto verso uno
specifico trattamento. Si è così pervenuti allo schema di funzionamento rappresentato nella
planimetria riportata di seguito (figura 2) e nell’elaborato A-002 (Planimetria post-operam).
Si tratta sempre di un impianto a schema semplificato (senza sedimentazione primaria) e ad
aerazione prolungata.
Commessa P 05/357
Pagina 5/33
T0 – Pozzetto ingresso liquami
e sollevamento iniziale;
T1 – Pozzetto di raccolta
liquame grigliato ed
alimentazione vasca T2;
T2 – Vasca di aerazione;
T3 – Vasca di sedimentazione;
T4 – Pozzetto fanghi di
sedimentazione;
T5 – Vasca di disinfezione;
T6 – Vasca di accumulo fanghi;
LT1 – Vasca di stazionamento
fanghi;
F1 – Locale soffianti;
F2 – Magazzino;
F3 – Locale quadri elettrici;
F4 – Spogliatoio e servizi;
CEM – Cabina di
trasformazione bassa tensione;
T7 – Pozzetto di campionatura.
1.5 NUOVE CONDIZIONI DI CARICO DELL’IMPIANTO
L’integrazione della rete fognaria, oggetto del presente progetto, comporta la necessità di verificare
la funzionalità dell’impianto nelle nuove e più gravose condizioni di carico idraulico (quantità
liquida di acque di rifiuto) ed organico (quantità di sostanze organiche da trattare misurate in
termini di BOD5). L’impianto, infatti, sottoposto ad un maggiore carico inquinante, potrebbe non
raggiungere buoni rendimenti depurativi non garantendo più l’ossidazione totale. Il fango di supero
risulterebbe, quindi, non più stabile, ma putrescibile e ciò renderebbe necessario un ulteriore
Commessa P 05/357
Pagina 6/33
trattamento di ossidazione nella linea fanghi. Inoltre, un maggiore carico superficiale di solidi
sospesi potrebbe mettere in crisi il sedimentatore riducendone la funzione di ispessimento, cioè la
capacità della vasca di produrre un fango di ricircolo sufficientemente concentrato.
Per il dimensionamento dei vari apparati, è, inoltre, importante conoscere le punte di carico, sia
idraulico che organico, in funzione anche del tipo di fognatura (separate o miste) e di eventuali
scarichi industriali rilevanti.
1.5.1 NUMERO DI ABITANTI
Il dato fondamentale da cui occorre partire è il numero di utenze che l’impianto di depurazione deve
essere in grado di trattare.
Attualmente l’impianto è dimensionato per trattare lo scarico civile di 200 abitanti equivalenti.
Quindi, tenendo presente l’aumento della popolazione servita dalla rete fognaria e la necessità del
collettamento del centro abitato di Macciano di 703 abitanti (popolazione prevista al 2023
nell’ambito del nuovo Piano Quadro degli Investimenti della società Nuove Acque), oltre la
presenza di attività commerciali e di strutture alberghiere, si stabilisce una potenzialità di progetto
di 1000 abitanti equivalenti.
1.5.2 IL CARICO IDRAULICO
Nel caso in esame siamo di fronte ad una fognatura separata, che caratterizza la maggior parte delle
realtà senesi. Il dimensionamento dei collettori fognari e dell’impianto di depurazione verrà, quindi,
effettuato sulla base della portata di punta nera. Partendo da una dotazione idrica di 297 l/ab. ×
giorno (dato fornito dalla società committente) si è valutata la portata media nera in tempo asciutto
(Qn,m) considerando un valore del coefficiente di dispersione pari a 0,2. La portata nera che transita
in una generica sezione di collettore fognario è una grandezza variabile nel tempo con l’andamento
dei consumi idrici. Per il dimensionamento e la verifica dei nuovi tratti della rete di raccolta delle
acque nere provenienti da una rete separata si è individuato un valore di punta oraria (Qn,p) ottenuto
moltiplicando il valore medio (Qn,m) per un coefficiente di punta (Cp) che è stato assunto pari a 3.
Si sono quindi ottenuti i valori di:
•
Portata media di tempo asciutto pari a 9,90 m3/h;
Commessa P 05/357
Pagina 7/33
•
Portata di punta di tempo asciutto pari a 29,70 m3/h.
Si riportano di seguito tutti i valori dei parametri di progetto relativi alle nuove condizioni di carico:
-
numero abitanti equivalenti (AE): 1000;
-
dotazione idrica (l/ab*g): 297;
-
portata media nera (mc/g): 237,6;
-
portata di punta nera (mc/g): 712,8.
Nel primo progetto il dimensionamento dei collettori fognari e dell’impianto di depurazione è stato
effettuato facendo riferimento alla portata di tempo di pioggia, ossia ad una portata nera diluita pari
a cinque volte la portata media nera.
1.5.3 IL CARICO ORGANICO E LA CONCENTRAZIONE DI BOD5
Per la determinazione del contenuto di sostanza organica espresso in BOD5 sarebbe ideale una
analisi diretta, la quale, per altro, prevede la necessità di effettuare un numero elevato e frequente di
campionamenti per raggiungere dei valori attendibili, spesso estesi ad un arco di tempo di alcuni
anni. Risulterebbe quindi un’operazione eccessivamente dispendiosa, sia in termini di costi che di
tempo di progettazione, soprattutto in relazione alle dimensioni medio piccole del depuratore.
La scelta del carico organico è stata quindi effettuata prendendo ispirazione sia dai valori riportati in
letteratura per centri abitativi poco urbanizzati sia dai valori di carico scelti per la progettazione di
analoghi impianti di depurazione nella stessa zona dell’Alto Val d’Arno.
Si è posto:
-
concentrazione BOD (mg/l): 250;
da cui, noti il numero di abitanti, la dotazione idrica giornaliera ed il coefficiente di afflusso, si
ricavano i valori del carico organico (kgBOD5/g) e del carico organico specifico (gr BOD5/ab*g)
come riportato nella tabella1.
Dotazione idrica
N.
coeff.
Concentrazione
abitanti
d’afflusso
di BOD5
l/ab*g
297
1000
0,8
Carico organico
Carico organico
specifico
mg/l
Kg/g
gr/ab*g
250
59,4
59,4
Tabella 1
Commessa P 05/357
Pagina 8/33
1.6 DIMENSIONAMENTO
Il dimensionamento delle fasi di processo dell’impianto è stato effettuato seguendo le indicazioni
presenti nel D.lgs 152/1999 recante disposizioni sulla tutela delle acque dall’inquinamento,
successivamente modificato dal D.lgs 258/2000 (secondo l’articolo 1, comma 4 della legge per
l’adempimento degli obblighi derivanti dalla partecipazione dell’Italia alle Comunità Europea).
In particolare è stato stabilito che:
1. Le acque da trattare rientrano nella definizione di acque reflue urbane così come stabilito
dall’Art. 2;
2. L’area non rientra in quelle definite sensibili secondo i criteri descritti nell’Allegato 6, né
nelle zone vulnerabili da nitrati di origine agricola secondo i criteri descritti nell’Allegato 7;
3. I limiti di emissione vengono presi quelli indicati per gli impianti di acque reflue urbane
nella tabella 1 dell’Allegato 5 che, per un numero di A.E. compreso tra 2.000 e 10.000, sono
pari a:
9 Concentrazione BOD5 inferiore a 25 mg/l con percentuale di riduzione del 70 - 90 %;
9 Concentrazione di COD inferiore a 125 mg/l con percentuale di riduzione del 75%;
9 Concentrazione dei Solidi Sospesi inferiore a 35 mg/l con percentuale di riduzione del 90%
o comunque non inferiore al 70%.
Si è inoltre tenuto conto della Legge Regionale Toscana n. 5/86, già citata nei precedenti paragrafi,
che fissa i parametri in ingresso agli impianti di depurazione secondo i seguenti valori:
•
Concentrazione di BOD5 pari a 365 mg/l;
•
Concentrazione di COD 730 mg/l;
•
Concentrazione di azoto totale 60 mg/l;
•
Concentrazione di materiali totali in sospensione 730 mg/l.
Per quanto riguarda la concentrazione dell’azoto in uscita all’impianto (nelle varie forme di azoto
ammoniacale, nitroso e nitrico) non vengono indicati dei limiti né dalla legge nazionale D.lg.
258/2000 né da quella regionale 5/1986, che per altro si riserva di fissarli in fase di ulteriore
attuazione del P.R.R.A. in relazione alle caratteristiche idrogeologiche e qualitative del ricettore,
alla sua attuale o futura utilizzazione ed all’entità dello scarico. Poiché la capacità dell’impianto è
Commessa P 05/357
Pagina 9/33
inferiore a 2.000 abitanti equivalenti, i livelli normativi di scarico in zona normale e sensibile sono
identici e riguardano la sola frazione carboniosa.
1.6.1 LINEA ACQUE
Lo schema di funzionamento è quello di un impianto a fanghi attivi a schema semplificato con
1.6.1.1 AERAZIONE
Per quest’impianto, oltre all’eliminazione della fase di sedimentazione primaria (impianto a
“schema semplificato”), è anche previsto un funzionamento ad “aerazione prolungata”, che consiste
nell’assunzione di tempi di detenzione nel comparto di aerazione talmente elevati, che il fango,
continuamente ricircolato, subisce una stabilizzazione o digestione aerobica, tale da non richiedere
il processo di digestione attuato negli impianti a schema classico.
Il tempo di detenzione del liquame nella vasca di aerazione non è un parametro fondamentale di
dimensionamento, ma dipende, oltre che dal fattore di carico organico Fc, anche dalla
concentrazione di BOD5 nel liquame da trattare e dalla concentrazione Ca del fango nella miscela
aerata: avendo fissato il carico di BOD5 in ingresso pari a 250 mg/l ed avendo posto la
concentrazione del fango uguale a 3.500 mg di SS/l (3,5 kgSS/m3), rimane da fissare il valore del
fattore di carico organico Fc.
Il valore del fattore di carico organico Fc da scegliere deve essere basso quando l’impianto deve
soddisfare una o più delle seguenti esigenze:

E’ necessario un rendimento di abbattimento del BOD5 molto elevato;

Si vuole ottenere una quantità di fango di supero particolarmente ridotta;

Il fango di supero deve essere ben stabilizzato e/o l’intervallo tra due prelievi successivi di
fango di supero è lungo;

L’effluente finale deve essere ben nitrificato;

E’ necessario abbattere sostanze organiche lentamente degradabili;

Si devono trattare liquami particolarmente diluiti o molto freddi;

La possibilità d’impianto sovraccaricato in futuro, quando ciò non sia prevedibile a priori.
Commessa P 05/357
Pagina 10/33
In questo caso si è stabilito di non ricorrere ad un trattamento in sito del fango e, quindi, si richiede
un fango in uscita dalla fase di aerazione ben stabilizzato. Poiché, però, non s’intende provvedere
alla nitrificazione dell’ammoniaca presente nei liquami grezzi ed interessano volumi contenuti della
vasca, nonché ridotti consumi di energia, si adotta un valore del fattore di carico Fc pari a 0,12
kgBOD5/KgSS*g che, comunque, rientra tra i valori indicativi relativi alla tipologia d’impianto ad
Nella tabella 2 vengono riepilogate le quantità e le percentuali di rimozione di BOD5 realizzate in
questa fase.
Nella tabella 3, invece, sono riportati i risultati del dimensionamento della vasca.
Fattore di Carico
Organico Fc
Carico
complessivo
giornaliero
Rendimento
Indice di produzione
Produzione fango di
abbattimento
del fango
supero giornaliero
(Kg BOD5/Kg SS) x d
gr/ab x d
%
KgSS/kgBOD5
KgSS/g
0,12
59,4
90
1,01
53,73
Tabella 2
Dimensioni Vasca
Ca
Tempo
convenzionale
Volume Vasca
Larghezza Lunghezza Altezza liquido
di detenzione
Tempo reale di
detenzione
Kg di SS/m3
m3
m
m
m
h
h
3,5
170
6,5
6,5
3,5
14
5,4
Tabella 3
Nei piccoli impianti ad aerazione prolungata la letteratura prevede che sia assicurato un tempo di
detenzione minimo di 18-24 ore, almeno per gli impianti in cui si provvede al recupero del fango
prodotto. Per gli impianti a fanghi attivi a schema semplificato, però, adottando fattori di carico Fc
di 0,2-0,3 kgBOD5/kgSS*g e concentrazioni del fango nella miscela aerata Ca di 3-4 kgSS/mc,
risultano tempi di detenzione minimi (sulla portata media giornaliera) di 3-6 ore, che sono da
considerare come valori minimi, almeno per impianti a servizio di piccole-medie comunità. Nel
Commessa P 05/357
Pagina 11/33
caso in esame si è adottato un fattore di carico organico pari a 0,12 kgBOD5/kgSS*g, che
corrisponde ad un tempo di detenzione sulla portata media di 5,4 ore.
Per il dimensionamento degli impianti d’aerazione bisogna tener presente la richiesta di ossigeno
necessaria per l’abbattimento da parte dei microrganismi aerobi della fase carboniosa (BOD5
abbattuto). I fattori di richiesta di ossigeno della fase carboniosa sono stati ricavati dal diagramma
realizzato da Vosloo (Vosloo P.B.B.: Some factors relating to the design of activated sludge plants;
Water Pollution Control, 1970, pagg. 486-495) per impianti a fanghi attivi in funzione del fattore di
carico organico Fc.
Il fattore di richiesta massima viene, invece, valutato scegliendo a priori un fattore di punta pari a 2.
Con riferimento, quindi, ai valori della tabella 2, gli aeratori dovranno essere caratterizzati da una
capacità di ossigenazione tale da garantire il mantenimento di una concentrazione di ossigeno
disciolto nella miscela aerata di 2 mg/l e data dai valori riportati nella tabella 4.
Concentrazione O2 Quantità di O2 in
Fabbisogno di Ossigeno
3
nella miscela aerata
1 m di aria
Fo medio
Fo max
mg / l
gr
Kg O2 / Kg BOD5 abbattuto
Kg O2 / Kg BOD5 abbattuto
2
280
1,6
2,2
Frazione carboniosa
Consumo di aria
O medio
O max
medio
massimo
Kg O2 / h
Kg O2 / h
m3/h
m3/h
3,56
4,90
230,17
316,49
Tabella 4
1.6.1.2 SEDIMENTAZIONE SECONDARIA
I parametri più importanti da prendere in considerazione per dimensionare le vasche di
sedimentazione secondaria sono:
•
Il carico idraulico superficiale, il tempo di detenzione, la portata allo stramazzo: essi
influiscono principalmente sulla funzione di chiarificazione della vasca, cioè sulla capacità
di produrre un effluente il più possibile limpido;
Commessa P 05/357
Pagina 12/33
•
Il carico superficiale di solidi sospesi, che influisce principalmente sulla funzione di
ispessimento della vasca.
Di norma è opportuno che la velocità ascensionale (carico idraulico superficiale) non sia maggiore
di 0,5 ÷ 0,6 volte la velocità di sedimentazione delle particelle più leggere.
In mancanza di prove dirette sperimentali atte a valutare la velocità di sedimentazione, per il
dimensionamento della vasche risulta utile fare riferimento a valori limite del carico idraulico
superficiale massimo suggeriti da varie normative o da manuali di buona pratica.
L’importanza di un sufficiente tempo di detenzione è particolarmente elevata per la sedimentazione
dei fiocchi di fango attivo affinché i singoli fiocchi abbiano la possibilità di agglomerarsi
precipitando più velocemente e quindi con un rendimento tanto maggiore quanto più il tempo di
detenzione è lungo. I risultati ottenuti sono riassunti nella tabella 5 con riferimento alla portata
massima.
Come valori di riferimento per il carico idraulico superficiale in impianti a fanghi attivi a schema
semplificato si possono prendere in considerazione quelli indicati dall’UIDA che, facendo
riferimento alla portata di punta, indica tempi di detenzione minimi di 1÷1,5 ore, e velocità
ascensionali massime di 1,5÷2 m/h. Per quanto riguarda il carico superficiale di solidi sospesi (Pss)
l’EPA prevede carichi superficiali massimi di 3÷6 Kg di SS/m2 × h, riferiti alla portata media
(tenendo conto anche della portata di ricircolo) che diventano 9 Kg di SS/m2 × h, con riferimento
alla portata massima.
Per il calcolo della lunghezza minima delle canalette di sfioro del sedimentatore, si assume la
portata allo stramazzo massimo di 32,41 m3/m × g, facendo riferimento alla portata massima di
ingresso all’impianto di 29,7 m3/h.
Adottando una canaletta periferica con un solo stramazzo, la lunghezza risulta di 21,99 m,
esattamente pari alla circonferenza della vasca.
Carico idraulico
Portata
superficiale
D
h
V
Tempo di
Carico superficiale
Velocità
detenzione
di solidi sospesi
ascensionale
m3/h
m/h
m
m
m3
h
Kg SS/(m2 h)
m/h
29,70
0,77
7,00
2,5
96
3,2
1,5
0,77
Tabella 5
Commessa P 05/357
Pagina 13/33
1.6.1.3 DISINFEZIONE
La costante presenza nelle acque di rifiuto civili di microrganismi patogeni e parassiti pericolosi
impone l’utilizzo di sistemi di disinfezione delle acque atti ad eliminare, o almeno a ridurre
sensibilmente, i pericoli di malattie potenziando l’efficacia che già caratterizza i vari processi
depurativi.
Un’efficiente disinfezione è necessaria soprattutto quando l’effluente dell’impianto si riversi in
corpi d’acqua destinati ad uso turistico (balneazione, sport…) o dove le acque possano venire in
contatto con colture destinate ad uso alimentare (colture di molluschi, irrigazione di campi
coltivati…). Il sistema di disinfezione, dati gli elevati volumi di reflui trattati, deve essere
economico. E’ per tale motivo che, nella stragrande maggioranza dei casi, si ricorre all’utilizzo del
cloro e dei suoi derivati.
Affinché il cloro possa esplicare la sua funzione con efficacia è richiesto un adeguato tempo di
contatto con l’acqua da disinfettare ed un’adeguata concentrazione di cloro, oltre naturalmente ad
un’ottima miscelazione.
Normalmente i tempi minimi di contatto raccomandati da varie Organizzazioni sono dell’ordine dei
15 minuti valutati sulla portata massima soggetta a clorazione e di 30 minuti se valutati sulla portata
media.
Il dosaggio di cloro attivo per effluenti di impianti a fanghi attivi varia tra i 2 e gli 8 mg/litro.
Per avere garanzia che la qualità di cloro immessa sia adeguata è opportuno che sia assicurata, dopo
il contatto, una concentrazione residua di cloro di almeno 0,2 mg/l.
Nel caso particolare di quest’impianto viene utilizzato ipoclorito di sodio NaClO in soluzione
acquosa al 15% in volume di cloro attivo. Si adotta un dosaggio di cloro attivo di 5 mg/l con
riferimento alla portata massima soggetta a trattamento di disinfezione.
Se poi si diluisce la soluzione in modo da dosare il prodotto al 3% di cloro attivo, da ogni litro di
ipoclorito corrispondono 5 litri di soluzione diluita (tabella 6).
Commessa P 05/357
Pagina 14/33
Portata da disinfettare
Ipoclorito di sodio diluito
Dosaggio cloro attivo
titolo
quantità
m3 / h
mg/l
g/h
%
Kg/h
29,65
5
148
3
4,9
Tabella 6
Il volume della vasca di contatto con funzionamento a pistone si ricava considerando un tempo di
detenzione di 15 minuti sulla portata massima.
Tenendo anche conto della necessità di limitare gli ingombri si ottengono le dimensioni riportate
nella tabella 7. La vasca è suddivisa in tre comparti ciascuno di dimensioni in pianta pari a 0,80 m x
7,00 m. Per evitare deposizione di solidi sul fondo della vasca di contatto bisognerebbe garantire
una velocità media orizzontale del flusso di almeno 1,5 ÷ 4,5 m/min. All’atto pratico, però, si
accetta una sedimentazione di solidi adottando velocità attorno a 0,4 ÷ 1,5 m/min, accettando
vasche di dimensioni più contenute. Assumendo per la sezione trasversale le dimensioni riportate
nella tabella seguente, si ottiene una velocità minima di trasporto di 0,30 m/min cui corrisponde un
tempo di detenzione reale di 17 secondi.
COMPARTO VASCA DI CONTATTO
V
h
Larghezza
Lunghezza
tc reale
Velocità minima di flusso
3
m
m
m
m
min
m/s
2,80
0,70
0,80
7,00
17
0,41
Tabella 7
1.6.2 LINEA FANGHI
La linea fanghi ha come scopo il trattamento della fase solida del fango, presente in concentrazione
elevatissima, cioè la sua stabilizzazione ed il rinvio dell’acqua sottratta alla linea acqua.
I trattamenti della linea fanghi sono finalizzati alla riduzione del contenuto di umidità (mediante
ispessimento e disidratazione) ed alla sua stabilizzazione (mediante processi biologici o chimici).
Quest’ultima, come detto in precedenza, vista la tipologia di funzionamento dell’impianto ad
Commessa P 05/357
Pagina 15/33
aerazione prolungata, non è richiesta, poiché il fango subisce già una stabilizzazione aerobica nella
fase di aerazione.
La società committente ha deciso di non effettuare in loco il trattamento dei fanghi ma di inviarli ad
un altro impianto a mezzo autobotte, previo ispessimento operato nell’attuale vasca di aerazione,
che verrà opportunamente riadattata a vasca di accumulo.
1.6.2.1 VASCA EMERGENZA FANGHI
L’attuale vasca di aerazione, di forma rettangolare, ha un volume di circa 50 mc. Tali dimensioni
della vasca determinano un tempo di detenzione dei fanghi di circa 14 giorni ipotizzando, tenuto
conto del lungo tempo di permanenza, che nella vasca si raggiunga un contenuto di solidi del 5%.
Nella tabella 8 si riporta il calcolo del volume necessario all’accumulo del fango producibile in 14
giorni attribuendo ad esso 1/3 del volume utile complessivo della vasca.
Carico organico
complessivo
giornaliero
Indice di produzione
del fango
Rendimento
abbattimento
Fango di supero prodotto in
BOD5
14 giorni
Kg BOD5/g
Kg SS /Kg BOD5 rimosso
%
KgSS
59,40
1,01
90
752
Volume complessivo
necessario
Volume fango
3
3
Volume disponibile
Volume di acqua del
fango sfiorata
3
m
m
m
m3
45,13
15,04
50
30,09
Tabella 8
1.7 VERIFICA IDRAULICA
Le scelte di funzionamento effettuate sono state principalmente guidate ed imposte dalla volontà
di rendere possibile, nella maggior parte dei casi, un deflusso in pressione a gravità.
L’andamento della linea piezometrica nel passaggio tra le successive sezioni di trattamento è
riportato nell’elaborato grafico I-003 (Profilo Idraulico). Le perdite di carico sono state computate
in funzione sia della portata media nera Qm,n, sia della portata massima ammessa all’impianto Qp,n.
Commessa P 05/357
Pagina 16/33
1.8 LE PORTATE
Il carico idraulico in ingresso all’impianto è quantificato in:

portata media di tempo asciutto pari a 9,90 m3/h

portata di punta di tempo di asciutto pari a 29,70 m3/h
A queste va aggiunta la portata di ricircolo dei fanghi accumulati nella fase di sedimentazione,
rispettivamente pari a :

16,04 m3/h di fanghi sedimentati
e la portata dell’acqua del fango proveniente dal processo di ispessimento pari a:

0,19 m3/h dall’ispessimento.
I valori massimi delle portate nelle diverse fasi di trattamento dell’impianto sono quindi quelle
riportate nello schema di figura 4 e nella tabella 9.
VASCA
DESCRIZIONE
PORTATA in mc/h
T0
Sollevamento iniziale
29,7
T1
Grigliatura
29,7
T2
Aerazione
29,89
T3
Sedimentazione
45,93
T5
Disinfezione
29,65
T6
Accumulo
0,23
Tabella 9
Nella prima colonna della tabella 9 sono riportati i riferimenti delle vasche di trattamento presenti
sulla planimetria dell’impianto A-002 (Planimetria post-operam).
Commessa P 05/357
Pagina 17/33
29,7 mc/h
Liquame
29,89 mc/h
aerazione
45,93 mc/h
sedimentazione
29,65 mc/h
disinfezione
effluente
grezzo
Ricircolo fanghi 16,04 mc/h
0,23 mc/h
ispessimento
0,05 mc/h
Trattamenti
successivi
0,19 mc/h
0,19 mc/h
Linea acqua del fango
Linea acqua
Linea fango
Linea acqua del fango
Figura 4
1.9 CONDOTTE A GRAVITA’
I collegamenti tra le varie vasche sono stati realizzati tramite condotte in PE 100 PN 16 corazzate,
in pressione funzionanti a gravità. I diametri sono stati scelti tenendo conto delle perdite di carico
distribuite lungo il percorso delle condotte (calcolate attraverso la formula semplificata per materiali
plastici: J = 0,00079*Q1,75*D-4,79) e del campo di velocità generalmente consigliato per un buon
funzionamento e compreso tra 0,5 m/s e 2,00 m/s, con velocità ideali comprese tra 0,8 m/s e 1,5
m/s. Le caratteristiche dei tratti principali sono riportate nella sottostante tabella 10.
Avvengono per sollevamento meccanico il trasferimento del liquame in ingresso alla griglia rotativa
cilindrica, il trasferimento di fango secondario dalla vasca di sedimentazione alla vasca di aerazione
(fango di ricircolo) ed alla vasca di accumulo (fango di supero), nonché il trasferimento del fango
ispessito alla vasca di stazionamento.
Commessa P 05/357
Pagina 18/33
VASCHE COLLEGATE
Ø ESTERNO
Ø INTERNO
LUNGHEZZA
VELOCITA’
MEDIA
PORTATA
USCITA
ENTRATA
mm
mm
ml
m/s
m3/h
Aerazione
Sedimentatore
160
130,8
20,46
0,95
45,93
Sedimentazione
Disinfezione
140
114,4
6,50
0,80
29,65
Sedimentazione
Aerazione*
125
102,2
13,10
0,55
26,00
Sedimentazione
Ispessimento
125
102,2
15,50
0,55
16,26
Tabella 10
*Ricircolo fanghi.
** Rinvio acqua del fango.
2. COLLETTORI ESTERNI
Per i collettori esterni defluenti a gravità o in pressione si è scelto di utilizzare tubi in polietilene ad
alta densità PE 100, PN 16, rispondenti alla norma UNI 10910, rivestiti da un doppio nastro in
alluminio e protetti da uno strato esterno in poliolefina.
2.1 SCELTA DEL TRACCIATO
Nella scelta del tracciato si è cercato di seguire il più possibile la rete stradale esistente per rendere
più agevoli le operazioni di posa delle condotte. Nella scelta delle pendenze da assegnare alle
canalizzazioni, si è cercato di non discostarsi troppo dalla pendenza naturale del terreno al fine di
evitare eccessivi volumi e profondità di scavo. In tal modo esse si sono mantenute in un intervallo
compreso tra l’1,4% ed il 10%, ad eccezione di alcuni tratti dove, a causa della conformazione del
terreno, si sono dovuti assumere dei valori di pendenza minimi dello 0,4% e massimi del 24%. In
tali casi, comunque, fissati i valori delle pendenze e dimensionati gli spechi, si è proceduto a
verificare che le velocità fossero comprese nell’intervallo di valori ammissibili di 0,5 ÷ 2,5 m/s.
Velocità troppo basse, infatti, non consentirebbero l’autopulitura del canale favorendo il deposito di
sostanze organiche pesanti sul fondo dello stesso, viceversa, velocità troppo alte provocherebbero
l’erosione del rivestimento del canale.
Commessa P 05/357
Pagina 19/33
2.2 VERIFICA DEI COLLETTORI ESTERNI A GRAVITA’
Facendo riferimento alle portate di punta di tempo asciutto, si è proceduto alla verifica del
dimensionamento dei collettori costituenti l’integrazione della rete fognaria esistente. I valori di
portata defluente in ciascun tratto sono stati determinati partendo dai valori stabiliti nel progetto
precedente (determinati sulla base di uno studio demografico all’anno 2018 per il Comune di Chiusi
e sui dati di superficie e densità abitativa dedotti dal PRG) depurati della portata di pioggia, perché,
come già detto in precedenza, la rete fognaria è esclusivamente nera. I valori di portata ottenuti
sono:

Collettore 1a
Parte a gravità del collettore 1 prima dell’immissione del collettore 3 (non incluso nel
presente appalto)
Qmax = 3,86 l/s; Qmin = 1,29 l/s;

Collettore 1b
Parte a gravità del collettore 1 dopo l’immissione del collettore 3 (non incluso nel presente
appalto)
Qmax = 5,14 l/s; Qmin = 1,71 l/s;
Utilizzando le scale di deflusso normalizzate, costruite adottando la formula di moto uniforme di
tipo monomio di Gauckler-Strickler ( Q = K s ⋅ σ ⋅ R 2 / 3 ⋅ i 1 / 2 ; K s = 90m1 / 3 s −1 ), si è, quindi, proceduto
a determinare i tiranti idrici h, le velocità V ed i gradi di riempimento G che si instaurano nei
collettori per effetto di tali portate (vedi tabella11). Nelle scale di deflusso i valori di V e di Q sono
normalizzati rispetto ai valori Vr e Qr relativi alle condizioni di completo riempimento del condotto.
Come si evince dalla tabella in tutti i tratti dei collettori la velocità in corrispondenza del deflusso
della portata di punta supera il valore minimo consigliato di 0,5 m/s. Nel caso di fognature nere
separate si può ritenere, infatti, che tale valore di velocità sia sufficiente alla rimozione di eventuali
depositi (autolavaggio delle tubazioni). Qualora ciò non accadesse bisognerebbe prevedere la
realizzazione di pozzetti di cacciata con l’obiettivo di produrre, ad intervalli regolari, una portata
che scorra ad elevata velocità onde eliminare le eventuali sostanze sedimentate.
Commessa P 05/357
Pagina 20/33
Per contro, si è verificato che in nessun tratto si verifichi una velocità massima connessa con la
portata di punta nera superiore a 2,5 m/s.
Tabella 11
In funzione del materiale adottato e delle velocità che si stabiliscono in condotta, si è ritenuto
adeguato assumere un valore del coefficiente di Glauckler-Stricker Ks pari a 90 m1/3s-1.
2.3 VERIFICA DEI COLLETTORI ESTERNI IN PRESSIONE
Le esigue portate in gioco danno luogo a delle velocità di deflusso molto basse. Ciò comporta la
necessità di adottare dei diametri piccoli. Le caratteristiche dimensionali dei collettori in pressione
sono riportate nella tabella 12.
Commessa P 05/357
Pagina 21/33
Tabella 12
collettore 1
Q
De
s
Di
A
Vm
J
L
mc/s
mm
mm
mm
mq
m/s
m/m
m
110
10
90
0,0064
0,61
0,00482 393,93
110
10
90
0,0064
0,61
0,00482
Ls1-Ls4 0,00386
Ls5
0,00386
97,37
2.3.1 CALCOLO DELLA SOVRAPRESSIONE PER MOTO VARIO ELASTICO
In un impianto di pompaggio le situazioni di moto vario sono determinate da manovre su valvole di
regolazione o d’intercettazione e da avviamento o arresto delle pompe. Le variazioni conseguenti
della pressione, rispetto a quella che si ha in regime di moto permanente, possono compromettere la
stabilità della condotta. L’entità delle sovrapressioni o depressioni che si generano dipende dalle
caratteristiche elastiche del sistema, dalla geometria dell’impianto e dall’inerzia dei gruppi di
sollevamento.
Si procede al calcolo della sovrapressione (depressione) massima mediante la formula di Allievi –
Michaud:
Δy max =
c
⋅ V0
g
dove:
− c = celerità di propagazione delle onde di pressione;
− g = accelerazione di gravità;
− V0 = velocità di regime in condotta.
Per le condotte in polietilene la celerità assume valori compresi tra 200 e 350 m/s. Nella tabella 13
si riporta il calcolo delle sovrapressioni massime di moto vario, assumendo a vantaggio di sicurezza
il valore di celerità massimo.
Q
De
A
Vm
c
g
Δymax
mc/s
mm
mq
m/s
m/s
m/s2
m
Ls1-Ls4
0,00386
110
0,0064
0,61
350
9,81
21,65
Ls5
0,00386
110
0,0064
0,61
350
9,81
21,65
Tabella 13
collettore 1
Commessa P 05/357
Pagina 22/33
Il valore della sovrapressione massima va confrontato con il valore ammesso dalla Normativa
tecnica relativa alle tubazioni (D.M. 12/12/85). La tabella III della Normativa indica che per una
pressione idrostatica, Ys, fino a 6 Kgf/cm2 (60 m in colonna d’acqua) il valore massimo ammissibile
della sovrapressione di colpo d’ariete, Δymax, è pari a 3 Kgf/cm2 (30 m in colonna d’acqua)
indipendentemente dalla tipologia di tubazione impiegata. La pressione idrostatica alla quota
dell’impianto di sollevamento è uguale alla somma della prevalenza geodetica (Hg = dislivello tra la
vasca di partenza e la vasca di arrivo) e dell’altezza (h) della vasca (pompe sotto battente). In
tabella 14 è riportato il calcolo della Ys.
Hg
h*
Ys
Vm
c
g
Δymax
m
m
m
m/s
m/s
m/s2
m
Ls1-Ls4
31,26
2,50
33,76
0,61
350
9,81
21,65
Ls5
4,93
2,00
6,93
0,61
350
9,81
21,65
Tabella 14
collettore 1
Il valore di Δymax è inferiore a quello imposto da Normativa, dunque la verifica è soddisfatta.
2.3.2 METODOLOGIA COSTRUTTIVA
La posa in opera delle tubazioni sarà realizzata in generale con lo scavo a cielo aperto, fatta
eccezione del tratto (lunghezza 230 m) esplicitamente indicato nella tavola G-004 dove si prevede
la posa con perforazione teleguida.
3. IMPIANTI DI SOLLEVAMENTO
La scelta di abbandonare il depuratore di Poggio Olivo a vantaggio di un impianto più grande sito
nella zona dove oggi sorge il depuratore di Querce al Pino, comporta la necessità di trasformare la
struttura presente a Poggio Olivo in una vasca di raccolta liquami. Da qui, mediante la realizzazione
di un impianto di sollevamento, i reflui verranno immessi nel collettore principale che li
convoglierà al nuovo depuratore.
La potenza degli impianti di sollevamento è stata calcolata sulla base dei valori di portata da
sollevare e della prevalenza monometrica Hm (somma della prevalenza geodetica e delle perdite di
carico nella condotta di spinta) attraverso la formula:
Commessa P 05/357
Pagina 23/33
P=
γ ⋅ Q ⋅ Hm
(Kw)
η
dove:
− Q = portata da sollevare in m3/s;
− γ = peso specifico dell’acqua pari a 9,81 kN/m3;
− Hm = prevalenza manometrica (Hg+ΔH), con ΔH = J*L;
− η = rendimento della pompa pari a 0,70.
Le perdite di carico continue sono state calcolate tramite la forma monomia della formula di
Nikuradse valida per tubi idraulicamente lisci:
J = 0,00079 ⋅ Q 1,75 ⋅ D −4,79
dove Q è in m3/s e D è in m.
Le perdite di carico localizzate nelle tubazioni di aspirazione e di mandata, funzione delle
discontinuità presenti lungo la condotta (curve, gomiti, allargamenti o restringimenti di sezione,
valvole, sfiati, ecc…) sono state ritenute trascurabili rispetto alle perdite distribuite soltanto laddove
il rapporto L/D è risultato essere molto maggiore di 1000
I valori di potenza ottenuti sono riportati nella successiva tabella 15.
Tabella 15
Q
De
A
Vm
J
L
ΔH
Hg
Hm
η
P
mc/s
mm
mq
m/s
m/m
m
m
m
m
%
kW
Ls1-Ls4
0,00386
110 0,0064
0,61
0,00482
393,93
1,90
31,26
33,16
0,70
1,93
Ls5
0,00386
110 0,0064
0,61
0,00482
97,37
0,70
4,93
5,63
0,70
0,41
collettore 1
3.1 DIMENSIONAMENTO DELLA VASCA E SCELTA DELLE POMPE
Il motore elettrico con cui è equipaggiata ogni pompa, può essere caratterizzato, durante
l’avviamento, da una coppia non molto grande e da un assorbimento di corrente notevolmente
elevato. E’ quindi necessario, per assicurare una lunga durata ai motori elettrici, essendo il servizio
da svolgere intermittente, che le pompe operino con un adeguato intervallo di tempo tra un
avviamento ed il successivo. Ciò dà modo agli avvolgimenti di dissipare il calore prodotto dalla
Commessa P 05/357
Pagina 24/33
corrente di spunto. Il risultato si ottiene, oltre che con determinati accorgimenti costruttivi per le
pompe, dimensionando opportunamente la capacità delle vasche di raccolta e ponendo in esercizio
un numero adeguato di pompe. Il numero di avviamenti per ora varia normalmente tra 12 e 4 in
funzione del tipo di pompa e della sua potenza, in particolare, diminuendo il numero di attacchi con
l’aumentare della potenza.
Nel nostro caso è stata prevista, per tutti i gruppi di sollevamento, l’installazione di due pompe del
tipo sommergibile per fognature, con le stesse caratteristiche, che entrino in funzione
alternativamente secondo la profondità liquida raggiunta nella vasca di aspirazione.
nome
tratto
sollev.
collettore
1
1
3
1
Punto funzionamento
Tipologia
singola pompa
pompa
Q
Hm
P
l/s
m
kW
2
3,86
33,16
1,93
2
3,86
5,63
0,41
n° pompe
Centrifuga – girante
monocanale
Centrifuga – girante a
vortice
Tabella 16. Tipologia delle pompe
T1
L1
L0
T0
P1
P2
Figura 5. Sequenza di funzionamento delle pompe
Commessa P 05/357
Pagina 25/33
Come è mostrato in figura 5, nella vasca è possibile identificare due livelli in corrispondenza dei
quali vengono installati un regolatore di minima e un regolatore di massima. In questo modo, al
variare del livello idrico in vasca, viene arrestata o azionata alternativamente una delle due pompe.
In base alla portata erogata da ciascuna pompa durante il funzionamento ed, a seconda del numero
massimo di avviamenti orari consentiti, è possibile calcolare il volume utile della vasca di
aspirazione Vu=Hu*Svasca attraverso la formula:
Vi (m 3 ) =
3
3600 ( s / h) Qi max (m / s)
⋅
navv (avv / h)
4
dove:
-
navv = numero di avviamenti orari;
-
Qimax = portata massima di funzionamento della singola pompa.
Oltre al regolatore di massimo livello si è previsto in ciascuna vasca di sollevamento l’installazione
di un regolatore di minima, posto ad una quota tale a consentire alle pompe di soddisfare
contemporaneamente due necessità:
-
rimanere sempre immerse nel liquido per poter disperdere calore dal motore elettrico
(raffreddamento);
-
mantenere, sopra la carcassa della girante, quell’altezza liquida minima che permetta alla
pompa di non cavitare e di non risentire di vortici in superficie.
Come si vede dalla tabella 17, infatti, a causa delle esigue portate in gioco, pur prevedendo un
basso numero di avviamenti orari si ottengono valori molto bassi dell’altezza utile.
Commessa P 05/357
Pagina 26/33
Nome
Tratto
Vtot
hm
Srett
L1
L2
sollevamento
collettore
m3
m
m2
m
m
S1
1
0,87
0,27
3,00
2,00
1,60
S3
1
0,87
0,39
3,00
1,60
1,40
Tabella 17. Dimensionamento della vasca di sollevamento (con hm viene indicata l’altezza del volume utile)
3.2 POZZETTI DI SOLLEVAMENTO
La struttura sarà realizzata in cemento armato con un vano principale, in cui saranno collocati i
dispositivi elettro-meccanici, ed un vano minore in cui si troveranno i dispositivi di raccordo con il
collettore in uscita e che avrà larghezza pari a quella della vasca di sollevamento, una lunghezza
pari a 1,60 m ed un’altezza pari a 1,50 m (figura 6).
Le dimensioni della camera principale vengono ottenute a partire da quelle della vasca di
sollevamento, per cui:
-
l’area di base è di forma rettangolare con dimensioni L1 ed L2 pari a quelle riportate nella
Tabella 17;
-
l’altezza H si ottiene sommando all’altezza del volume utile Hu la distanza tra la condotta in
arrivo ed il livello massimo di attacco delle pompe e, quindi, il valore (p) della profondità
della condotta in arrivo dal piano campagna. I valori di H ottenuti sono riportati nella tabella
18.
Nome
Tratto
p
H
sollevamento
collettore
m
m
S1
1
1,80
4,00
S3
1
1,80
3,50
Tabella 18. Altezza dei pozzetti di sollevamento (H) e profondità della condotta (p)
Commessa P 05/357
Pagina 27/33
Le pompe dovranno essere installate all’interno del pozzetto di sollevamento mediante aggancio
automatico sommerso e, pertanto, ogni pompa dovrà essere completa di piede di accoppiamento
automatico e catena di sollevamento in acciaio zincato.
Sono compresi altresì le tubazioni di mandata in acciaio inox dal piede di accoppiamento alla
valvola di non ritorno, le valvole di non ritorno a palla, le saracinesche in ghisa a corpo piatto, i tubi
guida in acciaio inox il tutto completo di guarnizioni e quanto altro occorra per rendere il lavoro
finito a perfetta regola d’arte.
La condotta in arrivo all’impianto sarà posizionata ad un’altezza di 0,60 m superiore al livello
massimo raggiungibile dal fluido.
Il pozzetto inoltre sarà dotato di dispositivo di troppo pieno costituito da una condotta ad un’altezza
di circa 15 cm sopra il livello massimo di attacco delle pompe e con diametro uguale a quello della
condotta in entrata al pozzetto.
Le pompe utilizzate sono pompe sommergibili a girante monocanale, multicanale aperta o a vortice
e a 2 o 4 poli con frequenza di rete pari a 50 Hz.
Figura 6. Pozzetto di sollevamento
Commessa P 05/357
Pagina 28/33
L’impianto sarà dotato di tutti i dispositivi elettrici:
•
Quadro elettrico di comando alternato o contemporaneo;
•
Controllo di livello, composto da 2 o 3 marce (a seconda siano state previste due o tre
pompe), arresto ed allarme;
•
Cavo elettrico di alimentazione
•
Armadio stradale
Non è compreso l’allacciamento alla rete elettrica esistente.
4. ALLACCIO UTENZA IDRICA
In fase di scelta progettuale è stato stabilito di dotare l’area destinata alla realizzazione
dell’impianto di un locale servizi (F4 in planimetria) da adibire ad ufficio e spogliatoi con annessi
locali igienico – sanitari ad uso degli operatori dell’impianto. Il quantitativo di acqua necessario al
funzionamento dei servizi igienici sarà assicurato mediante collegamento alla rete idrica pubblica. Il
tracciato, della lunghezza di circa 50m, ed il punto preciso di allaccio saranno scelti
convenientemente al momento della realizzazione, in funzione dell’interferenza con le attività ed i
sottoservizi esistenti nell’area in oggetto. La diramazione sarà realizzata mediante una condotta in
PEad DN 63. E’ prevista, inoltre, la realizzazione di due pozzetti, uno di diramazione, nel punto di
allaccio alla rete pubblica, l’altro di scarico, con dispositivo di disconnessione idraulica, in
prossimità del fosso che lambisce l’area occupata dal depuratore. Quest’ultimo avrà lo scopo di
proteggere la rete di distribuzione di acqua potabile dal reflusso di acqua potenzialmente inquinata
(come prescritto dalla norma UNI 9157).
Infine, sarà predisposto in prossimità dell’impianto, in apposito armadietto in lamiera zincata, un
gruppo preassemblato con contatore a parete provvisto di valvola di sfiato.
Commessa P 05/357
Pagina 29/33
5. COMPATIBILITA’ AMBIENTALE
5.1 ODORI MOLESTI
E’ una forma d’inquinamento atmosferico molto frequente che determina i maggiori inconvenienti
ed è la più insidiosa e difficile da combattere.
Negli impianti a fanghi attivi ad aerazione prolungata il problema della diffusione di odori molesti è
minimizzato. Infatti, nonostante l’agitazione presente nelle vasche di aerazione, anche inviando
liquame fortemente carico di sostanze odorifere (per la presenza di punti di ristagno nei condotti
fognari, per percorsi molto lunghi fino all’impianto di depurazione, per velocità di deflusso molto
basse) difficilmente si registrano sensibili fenomeni di strippaggio (degasazione di gas volatili causa
di odori) a causa della efficace capacità adsorbente del fango attivo. Anzi, questa caratteristica
capacità può essere sfruttata riciclando il fango attivo a monte di trattamenti preliminari che siano
affetti da problemi di diffusione di cattivi odori.
L’impianto in esame è un impianto a fanghi attivi ad aerazione prolungata, che opera una completa
stabilizzazione aerobica del fango in fase di aerazione e, pertanto, non dovrebbe dar luogo ad odori
molesti. Inoltre, la posizione dell’impianto, situato a valle del centro commerciale etrusco a quota
inferiore rispetto alle abitazioni circostanti, limita la diffusione di odori molesti.
5.2 AEROSOLS
Gli aerosols sono costituiti da bolle microscopiche di liquido con dimensioni normalmente variabili
tra 0,2 e 1 μ, introdotte nell’atmosfera soprattutto da sistemi che inducono il ribollimento in
superficie del liquame, o direttamente il suo spruzzamento nell’atmosfera. Questi effetti si
verificano particolarmente in vasche di miscelazione rapida di reattivi, di preaerazione ed aerazione
e, comunque, laddove si abbia un effetto d’insufflazione d’aria. Il pericolo derivante dalla
diffusione di aerosols è che le singole particelle liquide possano trascinare batteri e virus, funghi
patogeni, ecc…. nell’ambiente circostante.
Gli impianti a fanghi attivi sono soggetti a questi fenomeni soprattutto nella fase di aerazione, in cui
si attua un sommovimento dei liquami particolarmente energico, tanto più quanto l’impianto è ad
alto carico (età del fango bassa) e, dunque, in corrispondenza di un basso tempo di permanenza
Commessa P 05/357
Pagina 30/33
nella vasca di aerazione con elevate potenze specifiche di agitazione. Fra gli impianti a fanghi attivi,
pertanto, sono da preferire i tipi a basso carico con più ridotta intensità di agitazione.
Esperienze condotte sulla fase di aerazione di impianti a fanghi attivi hanno evidenziato che i valori
più bassi di aerosolizzazione si verificano con diffusori a bolle fini.
Viste le caratteristiche dell’impianto in esame, del tipo a basso carico e con diffusori a bolle fini, si
ritiene di essere nelle condizioni di minor produzione di aerosols possibile. La diffusione di aerosols
è, inoltre, limitata dall’orografia del terreno circostante l’impianto. Esso, infatti, sorge a valle di una
scarpata ed a quota inferiore rispetto alle abitazioni circostanti.
In attesa di indagini più approfondite che accertino gli effetti nocivi di aerosols provenienti da
impianti di depurazione, appare opportuno che siano applicati criteri di controllo in casi di
vicinanza alle abitazioni. In ogni caso, qualora esistano delle vasche in cui il liquame può indurre
dispersione di aerosols, è sempre opportuna la copertura delle vasche.
5.3 RUMORI MOLESTI
I rumori che si determinano negli impianti di depurazione derivano essenzialmente dal
funzionamento dei macchinari (pompe di sollevamento, turbine di aerazione, compressori,
centrifughe per la disidratazione dei fanghi, ecc…) utilizzati nel ciclo depurativo.
Un efficiente controllo dei rumori può essere realizzato mediante una serie di accorgimenti e
precauzioni, quali l’adozione di pompe sommergibili, di motori elettrici a basso numero di giri, di
sistemi di aerazione per insufflazione anziché a turbine, di soffianti centrifughe invece di
compressori volumetrici, l’insonorizzazione delle macchine. I livelli sonori non devono essere
superiori agli 80 dB per non creare grave disagio per gli operatori.
Nel caso in esame si prevede l’impiego di pompe sommergibili dislocate in pozzetti chiusi e di
sistemi di aerazione che prevedono l’impiego di diffusori a bolle fini meno rumorosi di aeratori
superficiali a turbina. Si prevede di posizionare le soffianti in appositi box in muratura ed in
posizione schermata rispetto all’utenza dalle vasche principali. Le apparecchiature meccaniche
secondarie (carroponte, ecc…) producono rumori molto bassi a causa delle piccole velocità di
rotazione. La posizione orografica favorevole dell’impianto, a valle del centro commerciale etrusco
ed a quota inferiore rispetto alle abitazioni circostanti, riduce la diffusione dei rumori, poiché una
prima schermatura dei rumori è operata dalla scarpata naturale.
Commessa P 05/357
Pagina 31/33
6. FASI TEMPORANEE DI ESECUZIONE
Per quanto concerne le modalità esecutive, poiché nel nuovo ciclo di trattamento è previsto
l’utilizzo della sola vasca di aerazione esistente, che assolverà alla funzione di accumulo fanghi,
non è prevista alcuna interruzione del servizio fino all’ultimazione delle nuove vasche. A tal punto
si procederà alla realizzazione dei nuovi allacci, allo svuotamento e pulizia delle vasche esistenti. In
tale arco di tempo i fanghi di supero verranno provvisoriamente accumulati nella vasca LT-1 ed
allontanati a mezzo autobotte. Contemporaneamente alla realizzazione delle nuove vasche si
procederà alla ristrutturazione dei fabbricati esistenti.
7. UBICAZIONE CATASTALE E CONFORMITA’ ALLA NORMATIVA URBANISTICA
L’ampliamento dell’impianto sarà realizzato nel Comune di Chiusi di cui al N.C.T. foglio 45, nella
porzione della particella 144 (acquisita tramite accordo bonario) e nella porzione della particella
155 (proprietà Comune di Chiusi) oltre all’utilizzo dell’intera particella 145 (proprietà Comune di
Chiusi) dove sorge l’attuale depuratore a servizio del Centro Etrusco.
In base alla variante al P.R.G., veniva approvata, con D.C.C.- n. 11 del 26/01/2005 la diversa
destinazione urbanistica nei terreni interessati per l’adeguamento dell’impianto di depurazione
destinandoli a zona “F” sottozona 5.1 (zone per attrezzature ed impianti tecnici).
Come da accordi e verifiche intercorse con l’U.T. Comunale, si fa presente che l’edificio locale
servizi- locale quadri verrà posizionato ad una distanza dai confini pari a mt. 5,00_ mentre le
vasche tecniche avranno una distanza > di mt. 1,5 da confine come regolamentato C.C. in assenza di
regolamento Comunale.
8. TECNICHE COSTRUTTIVE E MATERIALI PREVISTI
Per la realizzazione del nuovo depuratore saranno eseguite le seguenti fasi:
•
Deviazione del fosso che attualmente attraversa l’area prevista per l’ampliamento del
depuratore spostandolo nella particella 144 del Foglio 45;
•
Splateamento dell’area e livellazione della stessa mantenendo la quota d’imposta finita del
piazzale a meno 15 cm rispetto la quota attuale del marciapiede del locale soffianti;
Commessa P 05/357
Pagina 32/33
•
Realizzazione di un muro a retta perimetrale in cemento armato rivestito in muratura di
mattoni, nell’angolo compreso tra li lato che guarda il Centro Commerciale e il lato in
direzione della Strada Provinciale, mentre per la restante recinzione è prevista la
realizzazione di un muretto in mattoni a faccia vista con un altezza media di circa 70-80
cm.;
•
Completamento della recinzione con la fornitura e la posa in opera di rete metallica zincata
plastificata a maglia sciolta, compreso paletti di sostegno in acciaio zincato plastificato;
•
Realizzazione dei volumi tecnici (vasca di ossidazione, sedimentatore circolare e bacino di
disinfezione) in cemento armato;
•
Realizzazione della palazzina servizi/quadri elettrici in muratura intonacata e tinteggiata;
•
Realizzazione di barriera verde mediante la posa a dimora di siepe di prunuslaurocerasus a
cespuglio.
Commessa P 05/357
Pagina 33/33