progetto depurazione acque reflue

8/18/2019 Progetto depurazione acque reflue

1/39

Dimensionamento di un Impiantodi Depurazione

delle Acque

Refue

Esercitazione

Università degli Studi diUniversità degli Studi diFirenzeFirenze

Dipartimento Ingegneria Civile

Prof. Claudio Lubello


2/39

PN !""" AE# Potenzialità nominale

$ "%& adim$oe'( Di a)usso in

*ognatura

Di +""l,-AE.da/0

Dotazione Idrica pro1capite

Sistema Fognario2 UnitarioAcqua refua2 Ur3ana

4 Scaric5i Industriali2 6rascura3ile

Riutilizzo acqua depurata2 N7

$orpo Recettore2 $orso d8AcquaSup(

Scarico in area sensi3ile2 N7$ollocazione impianto2 &" m s(l(m(

9alori medi parametri liquame iningressoSS6 :;" mg,l

$7D ! mg,l

6?N @& mg,l

Ptot mg,l

6 ma + #$

6 min :+ #$

Dati di Progetto



° Nota: AE ≠ Abitanti


3/39

Ri*erimenti normativi



D.Lgs 152/2006 Scarichi in acque superfciali

da Tabella 1( Allegato 5 alla parte tera - Bimiti di emissione per gli impianti di acque refue ur3ane(0

Potenzialità impianto in A(E( C:"("""Parametri -media giornaliera0 $oncentrazione 4riduzione=7D! -senza nitricazione0 mg,B +!

&"$7D mg,B :+! ;!Solidi Sospesi mg,B @! >"

!" Escherichia coli UF$,:""mB !"""!: Saggio di tossicità acuta n#organismi immo3ili G!"4 del totale

in +%!+ 6emperatura #$ non causare variazioni eccessive# -quanticazione

esplicitata nell8allegato ! parte terza0 nel corpo

recettore @ colore non percetti3ile con diluizione :2+"

< odore non deve essere causa di molestie! materiali grossolani assenti@+ Fos*oro totale -come P0 mg,B :"@@ Azoto ammoniacale -come NH


4/39


5/39

$p ma 2()* 1

$p min 0()0 1

Kp ma 25+*6 mc,d

Kp min )160 mc,d

C Di PN Q **=

Portata di punta massima nera ≠ Portata Massima in Ingresso

Portata di punta minima nera = Portata Minima in Ingresso di Progetto

Per calcolare i coefficienti di punta della Portata Nera utilizziamo le seguenti formule:

61max

5

PN Cp = 6

1

min 2,0 PN Cp ∗=

dove PN L la Potenzialità Nominale espressa in migliaia di A(E(

n(3( Nel nostro caso la *ognatura non L separata ma mistaM



$alcolo delle portate di

progettoCalcolo la Portata Media in arrivo all’impianto:K media 10)00 mc,d

K media )'' mc,5Qmedia=65000*300*0.8*10

-

3=10400 mc/d


6/39

QQin 6>Ipotizzo di scolmare quando

e di ammettere ai trattamenti secondari al massimo la metà di tale portata.

Kam *'600 mc,dPortata massima ammessa

allImpianto -KaGKmedia0

Kam3

)6+00 mc,d Portata massima ammessa al=iologico -KaG@Kmedia0

QQa 6=

QQab 3=



$alcolo delle portate di

progetto

,alcolo e-etto di diluiione dei para"etri inquinanti-9erica del rispetto dei limiti alloscarico0

Limite 152/2006

SS6sc 2+ 35 g,mc

$7Dsc 6* 125 g,mc

=7D!sc '' 25 g,mc

6

oSSTingressSSTsc =

Dove ad esempio2

Ba concentrazione di =7D! in uscita dallo scolmatore pu essere comunque ritenutaaccetta3ile in quanto il limite di legge si ri*erisce ad una concentrazione media giornaliera(

La portata in arrivo, in occasione di eventi di pioggia, può essere molto superiore a media


7/39

3Q

6Q

Allalinea

fanghi

Qr

Alla

lineafanghi

Qr

GG GFSoll

3Q

6Q

issa!!iatoreisoleatore

SedimentatorePrimario

SedimentatorePrimario

SedimentatoreSecondario

SedimentatoreSecondario

"eattore

#iologico

"eattore

#iologicoisinfezione

IN

$%&' o r s o d ( a c ) u a s u p

e r f i c i a

l e

S c o l m

a t o

r e

:( Sc5ema a =locc5i Binea

Acque




8/39

+( Dimensionamento Pretrattamenti



!imensionamento della "rigliatura


9/39

,ondiioni di progetto consigliate

Sulla 9elocità di avvicinamento% aQnc5 si evitino*enomeni di sedimentazione all8interno del canaledi avvicinamento

-Da vericare con la Kmin di progetto0

Sulla 9elocità di attraversamento% per evitare eccessivausura e trascinamento materiali grigliati

-Da vericare con la KmaGKam di progetto0

smv

a 4,0≥

smvt 2,1≤

"rigliatura "rossolana* a monte dello scolmatore +Ipotizzo perdite di carico trascura!ili durante

l(attra,ersamento delle !arre-

!imensionamento della "rigliatura




Kmedia 10)00 mc,d

Kam 62)00 mc,d -Kmedia0

Kpmin )160 mc,d

rossolana distana tra le barre )6 c". !reedo due linee inparallelo.

3potio di 4artransitare la portata

"ini"a su una singolalinea


10/39




t

p

v

Q A

max=

2

3

6,0)24*6060(*)2.1(

)62400(m

d s

sm

d m

A =

=

Impongo9t 1.2 m,s

-In caso di pioggia accetto occasionalmente velocità superiori0

calcolo

A 0(6 m+

Data l8Areaverico per

Kpmin

9a 1# m,s

Ba calcolo utilizzando la Kam

Prevedo + griglie da "(@ m+

Nel caso di portata minima 3/1pass di una linea

#$alcolo l8altezza d8acqua in 3ase alla sezione ed alla portatae verico tenendo conto c5e Kmin pu durare poc5e ore


11/39




Bbn =∗+ )1( 105.0

63.0−

n

bn sn L *)1(* ++=

Si

assume b Range

s 12 mmSpessore delle =arre rossolana !"11:!" mm

b 50 mm Distanza tra le 3arre Fine :"11+" mm

isso laltea dacqua"assi"a

H

0.*

5 m

,alcolata in precedena la seione utile( la larghea utile della griglia risulta

=GA,HG"(,:

= 0.6' m

$5iamando Tn il numero di 3arre% ed essendo Tn V : il numero di interspazi e 3 la distanzatra le 3arre% ricavo il n# delle 3arre2

n 12

La larghea del canale in corrispondena della grigliarisulta

B

0.7

* mcon pertanto un allargamento rispetto al canale di arrivo


12/39




Bbn =∗+ )1(

bn sn L *)1(* ++=

Si procede co"e per la ( quindi( i"ponendo la stessa altea dacqua 8di alle9 e lo stesso nu"ero

ca"bieranno solo la geo"etria delle barre( e la larghea del canale in corrispondena delle barre ste

Impongo

9t 1.2 m,s

calcolo

A 0(6 m+

Fisso laltezza dacqua di valle

5+ 0.*5 m

$alcolata in precedenza lArea della sezione% la larg5ezza di ogni canale risulta2

= 0.6' m

$5iamando Tn il numero di 3arre% ed essendo Tn V : il numero di interspazi% ricavo il n# delle 3arre2

n '1 -con 3G :" mm0

La larghea lorda del canale in corrispondena della grigliarisulta

B0.5 -con sG

mm0 m

con pertanto un ringrosso rispetto al canale di arrivo pari a 2

WB "(:@ mN(=( Anc5e se nel procedimento utilizzato 5o trascurato le perdite di carico% dovr aspettarmi a monte% in condizioni

"rigliatura #ine +Fine . spaziatura tra le !arre / 0 cm -


13/39




!imensionamento del !issa$$iatore%!isoleatore

Realizzo un Dissabbiatore Longitudinale Aerato anche per larimozione di oli e grassi

( con una zona di calma dedicata):


14/39





max

max

CIS

Q A =

Kam +


15/39





3noltre( per laeraione preedo linstallaione di ugelli in grado di 4ornire

Assunto Range

Air 0('m@,m.mi

n"%+1"%! m@,m.min Ric5iesta daria

per unità dilung5ezza

,alcolo"oltiplicando

>60>L

Air 270m@,5

Ric5iestacomplessiva diuna vasca dilung5ezza B

;erifco ,3S a ? "in ed a ? "edia

$IS min @ m@,m+.5

$IS med ;(! m@,m+.5

Al ariare della portata in ingresso ar@ unadiersa eciena di ri"oione delle sabbie.

$eanche a ? "in precipitano "ateriali fni chedeono essere intercettati dal Sedi"entatore 3(

anche graie allBinsuCaione dBaria.

La rimozione di oli e grassi è intorno al 70%


16/39

Dati 9alori di $IS di letteratura -con *ognaturaseparata0

@( 6rattamenti Primari



Utilizzo come parametro di progetto il $arico Idraulico Superciale -9elocità di 7verfoX 02

2.5 5


17/39

Scelgo di realiare un Sedi"entatore ettangolare( per il quale

si assu"ono i seguenti alori per i para"etri

$ISma 5 m@,m+.5$arico idraulico superciale

massimo

$IS 2.5 m@,m+.5$arico idraulico superciale

medio

5 ' m Altezza liquida allinterno dellevasc5e

l,3 )1 11 Rapporto Bung5ezza,larg5ezza

$st '00 m@,m.d$arico Idraulico Bineare allo

stramazzo -alla Kmedia0

ange opportuno

$st :+!11!""m@,m.

d a Kmedia

Y5 :%!11


18/39

Scelgo A con ?"a


19/39

Di"ensiono lo stra"ao. Dato il ,st( calcolo Lst

Lst 17.' m per ogni vasca

Lst/b 2.1 11Cst

Q Lst =

Kuindi per ogni vasca dovranno essere previsti due stramazzi da & metri circa

@( Sedimentazione Primaria



Abbatti"enti 3potiati per ilSedi"entatore !ri"ario

8&-etto douto alla ritenione parialedelle co"ponenti particolate9

SS6 75 g,m@

$7D '00 g,m@

=7D! 150 g,m@

,alcolo ,oncentraioni in 3ngresso aleattore Eiologico

assunto Range

WSS6 56F !"1"4

W$7D 2+F +"1@"4

W=7D! 2'F +"1@"4

6rascuro e'etti su altri parametri -Azoto%Fos*oro0


20/39

"ealizzo due linee e riporto i dati per ciascuna ,asca1

"iepilogo dati di Progetto* che pre,edono parametri aggiunti,i:


21/39


22/39


23/39

Z ;alori ,inetiche &terotrof eGui ,iili

$oe' 6ipical

9alue Unit Range Pro\et 9alue

]H%ma %"" d1: @%"1:@%+ 6(00 rateo ma crescita

? S +"%"" g3$7D,m@ !%"1


24/39

Z ;alori ,inetiche Autotrof eGui ,iili

rateo ma crescita

9elocità di dimezzamen

$oe'( di resa

$oe'( Decadim Endoge

$oe' 6ipical

9alue Unit Range Pro\ect 9alue

]A%ma "%;! d1: "%+"1"%>" 0(75

? N "%;< gN1NH<V,m@ "%!1:%" 0(7)

^N "%:; g9SS,gN1NH<V "%:; 0(17

?dA "%"& d1: "%"!1"%:! 0(0+

? 7%A "%!" mg7+,B "%


25/39


26/39


27/39


28/39

$

$alcolo della prod"%ione di an#o

A: contrib"to della bioma!!a eterotroa>: contrib"to dei re!id"i cell"lari 2 d: ra%ione di bioma!!a ce !i ritro+a !ottoorma di re!ice deri+a dal proce!!o di decadimento endo#eno

$: contrib"to della bioma!!a a"totroa 2!i a!!"me ?'@=80B? !e ance !i commette

percC la bioma!!a a"totroa nitricante 7 "na ba!!a percent"ale dei ,

d kgVSS P bio x /4793196352, =

Dipartimento


29/39


30/39



Gi!!ata l)et del an#o 21.45 d abbiamo rica+ato la prod"%ione di

bioma!!a atti+a eterotroa HI 235 B# ,/d e di !olidi !o!pe!i totali298.3 B#/d

E) po!!ibile calcolare la ma!!a di ce de+o tenere dentro ireattori biolo#ici:

!assa "SS # $2.%5 d ⋅&'. *g"SS+d #'2& *g "SS

,mpongo !L"SS # %*g+m

Jan#e -6 B#/m3

Q"indi po!!iamo rica+are il +ol"medei reattori

- # '2& *g"SS+ % *g "SS m #2%5 m

/R" # -+0 # 2%5 m

+ ($1%11m+d) # 5.& h

E il tempo di riten%ioneidra"lica:

Dipartimento


31/39


32/39

!( Ric5iesta di 7ssigeno



)(33,442,1)( ,2 NO!Q P S SoQ " bio # O +−−=

kgOkg

g

m

g

d m

d kg

kg g

m

g

d m

kgO

RO /8.18824

1000

4,301040033,4479*42,1

1000

6.23810400

2

3

3

3

3

2

2≅

−

=

Jicie!ta per ilb$'(

Jicie!ta perl)A%oto

E"i+alente in o!!i#eno dei an#iprodotti

$alcolo della ricie!ta di o!!i#eno 2calcolata per "na lineadi trattamento

ale +alore rappre!enta il +alore di o!!i#eno da tra!erire in +a!cadi o!!ida%ione

Dipartimento


33/39

,alcolo del ;olu"e del Sedi"entatore Secondario

3 para"etri di interesse ai fni del di"ensiona"ento della sedi"entaione secondaria sono

:0 9elocità ascensionale o $arico Idraulico Superciale -$IS0

+0 Il carico dei solidi

@0 Il tempo di detenzione


34/39

1.124

15600

⋅

==

CIS

Q A

,alcolo larea richiesta per lasedi"entaione.

Ka3 !" mc,5

Kmedia :!"" mc,d !" mc,5

A &&%< mq a K ma

A !>"%>: mq a K media

A ++6 mqAssunta di

progetto

2.224

46(00

max ⋅== CIS Qab

A

;( Sedimentatore Secondario



29 ;erifco lapporto di solidi

Data la 4or"ula

Dove G


35/39




21098

9

4)520650()(m

P

M!TSS Q" Q A

ss

===

Gi!!o !!ma@ pari a K#/m e calcolo la!"percie

$on!idero 3 !edimentatori cia!c"no con !"percie pari a 366 m

l ra##io !ar dato da:

m " 11366

==π

i con!iderano d"n"e tre !edimentatori di !"percie pari a 366 m e diametro pari a m ce tratteranno ciac!"no "na portata mediapari a 500mc/d e "na portata ma!!ima pari a 15600 mc/d

i i à d li di diU i i à d li S di di Dipartimento


36/39

3

32)4310)( m $ AV ≅⋅=⋅=

'9 ;erifca del te"po "edio diresidena 3draulica

Denita la supercie% il tempo di residenza Llegato allaltezza dacqua(

Assu"o Range

H ' mAltezzadAcqua

+%!11m

,alcolo

9'+)

' mc totale

Y5 2(+ 5 #H +%!11@ 5

Y5min 1.' 5 #H

C !"

min

h

QQ

V

r

$ 3.1

5201)50

32)4

max

min =

+

=

+

=θ



p Ingegneria Civile

Lst

QCst =

hQQ

V

r

$ .2520650

324=

+=

+=θ

)9 ;erifca carico allo stra"ao

er cia!c"na delle tre +a!ce !i ace:

J=11m

la l"n#e%%a di !trama%%o ce per le +a!ce circolari 7 pari alla

circoneren%a !ar data da:!t=90m

er c"i:

$!t=94.3 m3/m⋅d L15 m3/m⋅d

$!tma@=. m3

/m⋅d L50 m3

/m⋅d

U i i à d li S di diU i ità d li St di di Dipartimento


37/39

&( Disin*ezione Finale


p Ingegneria Civile

Scelte di progetto:

Range Progetto

$oncentrazione

+1:"mg,l

7mg,

l

6empo$ontatto -60

!1@"min

15 min-a

Kma0

8rodotto: Acidoperacetico

& ele+ata capacit di inatti+a%ionebatterica & re!id"i to!!ici pre!!oc7 a!!enti

,potizzo da letteratura una concentrazione ed un tempo dicontatto di progetto:

n.b. !ono nece!!ari te!t !"lre"o !pecico perdeterminare al me#lio i +alori ottimali

Dimensionamento di una 4asca di disinezione che garantiscatale tempo di contatto:mpon#o delle propor%ioni #eometrice idonee per "n l"#-GloNJeactor 2O = ,/QD in modo da #arantire "n tempo di contattoco!tante.

45! 752

45h 752

-Da letteratura0B G lung5ezza del percorso c5e deve compierelacquaJ3 G larg5ezza di un settoJ

5 G altezza liquida dellacquaJ

U i ità d li St di diU i ità d li St di di Dipartimento


38/39

l

Acido peracetico

b

3Q

3Q

Scelgo di realiare due linee parallele

Kmed1560

0mc,d

Ka*'60

0mc,d

Ammessaallimpianto

n#linee

2

Kpr)6+0

0mc,d

Di progetto per unalinea

Kpr '2(5 mc,min

&( Disin*ezione Finale


p Ingegneria Civile

Siano2B G lung5ezza del percorso c5e deve compierelacquaJ3 G larg5ezza di un settoJ5 G altezza liquida dellacquaJl G lung5ezza di una vascaJn G numero setti di una vascaJ

Scelgo il ; di setti per unalinea:

n # '

Errore inee

U i ità d li St di diU i ità d li St di di Dipartimento


39/39

hb

Qv

∗

=0

;erifca elocit= oriontale a ? "edia

Range

9o 2(0 m,min+1

progetto depurazione acque reflue

Documents