valutazioni empiriche dettate dall’esperienza e dal confronto con altre realtà del settore.
Il tempo di permanenza del fango in vasca è troppo elevato rispetto ai dati presenti in letteratura, infatti per un ottimo rendimento del selettore dovremmo avere un tempo di permanenza in vasca che varia da 20 a 40 minuti. Nel nostro caso, la vasca utilizzata come selettore, fino al 1990 (anno in cui sono stati installati i due flottatori) era utilizzata come sedimentatore primario ed è per questo che risulta sovradimensionata.
La dimensione del selettore non pregiudica il buon funzionamento dell’impianto di depurazione tranne in alcuni periodi dell’anno dove si verificano problemi di bulking nel sedimentatore finale.
Le dimensioni ottimali del selettore si potrebbero ricavare attraverso
delle prove sperimentali da effettuare sull’impianto di depurazione
cercando di valutare il volume ottimale in modo da ottenere dei
rendimenti depurativi ancora maggiori.
6.3 Vasca di ossidazione
La corrente in uscita dal selettore fanghi, entra nella vasca di ossidazione (figura 22), dove avviene la seconda fase di conversione del substrato e la respirazione endogena mediante un processo aerobico.
Figura 22: vasca di ossidazione
La respirazione endogena è un processo in cui alcuni microrganismi, nel momento che il substrato scarseggia, si cibano di altri microrganismi. Il grado di respirazione endogena è proporzionale all’età del fango e porta alla stabilizzazione dello stesso infatti dall’età del fango dipende la presenza di batteri cosiddetti predatori.
L’ ossigenazione della vasca viene effettuata con i seguenti sistemi:
• 3 turbine ad aerazione superficiale;
• 2 aeratori sommersi a getto radiale che aspirando l’aria dall’esterno la diffondono sul fondo della vasca.
Per impedire la formazione di sedimenti di fango sul fondo della vasca sono installati due miscelatori che evitano il formarsi di zone “morte”
negli angoli lasciati liberi dagli insufflatori.
La portata uscente dalla vasca di ossidazione è trattata con 50 l/h di policloruro di alluminio (PAC) per 10 ore il giorno e con 2l/h di antischiuma.
PORTATE IN ENTRATA:
-Acque e fanghi dal selettore Q
selett= 360 m
3/h
PORTATE IN USCITA:
- Acqua e fanghi biologici ai sedimentatori:
Q
sed= 360 m
3/h
-PAC: 40 l/h per 10 h/d;
-Antischiuma: 2 l/h.
Antischiuma e PAC sono dosati sulla corrente in uscita dalla vasca.
BILANCIO DELLE PORTATE:
Q
in= Q
selettQ
out= Q
sedCARATTERISTICHE DELLA VASCA:
- Forma: rettangolare - Volume utile:
V
utile= 2700 m
3TEMPO DI PERMANENZA IN VASCA:
tp
effettivo= V
utile/ Q
intp
effettivo= 1.33 h
TEMPO DI RICAMBIO DEI FANGHI ATTIVI
Grazie alla portata dei fanghi riciclati nell’impianto, è possibile effettuare il ricambio dei fanghi biologici dopo un certo numero di giorni, per fare si che i il fango presente non sia né troppo giovane né troppo vecchio. Se il fango è troppo vecchio i microrganismi non assolvono correttamente alla loro funzione, mentre se il fango è troppo giovane nella vasca di aerazione sono presenti pochi microrganismi.
Θ ( Vselett Cm1 ⋅ ) + ( Vox Cm ⋅ )
Qf Cmf ⋅ :=
Θ 480 4.7 ⋅ + 2700 5.4 ⋅ 20 9.3 ⋅
:= = 90.52 h = 3.77 d
DIMENSIONAMENTO AERATORI E OSSIGENO RICHIESTO
Il sistema di aerazione della vasca è composto da 3 turbine superficiali e 2 aeratori sommersi
FO2 α Qo := ⋅ ⋅ ( Cso Cs − ) + β V ⋅ Cm ⋅ α := 0.55 KgO
2/kg BOD
5T := 24 °C
β := 0.1 1.08 ⋅
(T 20− )FO2 0.55 180 ⋅ ⋅ 24 ⋅ ( 1.7 0.145 − ) + 0.1 1.08 ( )
(24 20− )⋅ 2700 ⋅ 5.4
:= 24 = 236.60 Kg/h
Adesso verifichiamo se gli aeratori a nostra disposizione riescono a soddisfare tale richiesta, utilizzando le curve di rendimento fornite dalla ditta produttrice.
• 3 Turbine Koppers HL 10 (fig. 7, 8, 9), cui competono circa 900 m3 d’acqua ciascuna. Dall’analisi delle curve di rendimento allegate (figura 23, 24, 25), si hanno le seguenti caratteristiche:
_ potenza installata: motore da 45 kW;
_ ossigeno fornito in vasca: 103 kg/h per ogni turbina.
• 2 insufflatori d’aria a getto radiale (Radial get 8-59) (figura 26, 27) posti a 5 metri di profondità:
_ potenza assorbita: 5.9 kW;
_ aria aspirata: 98 Nm
3/h;
_ ossigeno fornito in vasca: 7.9 m
3/h per ogni aeratore.
L’ossigeno fornito dagli aeratori è pari a:
O2fornito := ( 103 3 ⋅ ) + ( 7.9 2 ⋅ )
=325 Kg/h
La richiesta biologica di ossigeno da parte degli aeratori presenti nella vasca di ossidazione è ampiamente soddisfatta.
Figura 23:particolare della turbina
Figura 24: curve di rendimento turbine di aerazione
Figura 25: disegno turbina di aerazione
Figura 27: curve di rendimento insufflatori
Figura 26: disegno aeratore
6.4 Sedimentatore
L’impianto possiede due sedimentatori che lavorano in parallelo, di dimensioni e portate uguali tra di loro (figura 28).
Figura 28: sedimentatore
Dai sedimentatori esce una portata di fango che in parte è riciclata
al selettore fanghi e quindi alla vasca di ossidazione e in parte è spurgata e
riutilizzata nel processo di produzione della carta. La portata di liquido che
sfiora dai sedimentatori è raccolta e scaricata nel canale vicino
all’impianto.
Per quanto riguarda le caratteristiche tecniche ci limitiamo allo studio di un solo sedimentatore (figura 29).
Figura 29: sedimentatore nuovo: si noti il tubo di ingresso del fluido da trattare
