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RELAZIONE SMALTIMENTO ACQUE BIANCHE E ACQUE REFLUE NERE
1. Premessa Il sottoscritto ing. Giuseppe CIARDO nato a Salerno il 22.10.1968 iscritto
all’Ordine degli Ingegneri della Provincia di Salerno col n° 4366 e con studio
tecnico professionale in Salerno alla via Fondo Dattero n. 24 C.F.
CRDGPP68R22H703S, in qualità di tecnico incaricato per la predisposizione
delle documentazioni integrative per il progetto di lottizzazione di un terreno a
tipologia Turistica, sita alla Via S.P. n. 175/a Dei Navigatori litoranea di
Pontecagnano Faiano (SA), denominata Comprensorio 2 e Comprensorio 3, di
proprietà delle società IL QUADRIFOGLIO S.r.l., Immobiliare San Francesco
S.r.l., e La Piramide S.r.l. con sedi alla Via Lago Trasimeno n° 11 di
Pontecagnano Faiano; le quali mi hanno conferito incarico di redigere la
seguente relazione tecnica inerente la rete di smaltimento delle acque
bianche e il dimensionamento della rete di smaltimento dei reflui (rete
fognaria) con le relative verifiche.
La presente relazione ha come obiettivo quello di fornire un’illustrazione del
progetto preliminare relativo allo smaltimento delle acque reflue della
lottizzazione turistica in località Picciola.
Tale relazione, che rimanda per tutto quanto non espresso, agli allegati
elaborati grafici di riferimento, è inerente l’illustrazione dei seguenti punti:
- descrizione generale del sistema di smaltimento delle acque;
- posizionamento e proporzionamento delle vasche relative alle acque di
prima pioggia;
Con riferimento ai punti citati, si rimanda, per gli approfondimenti, ai grafici
relativi allo schema di smaltimento delle acque bianche e di quelle reflue
(tavole nn. 15.2 e 15.3), allegati alla presente, mentre per i rilevamenti delle
altezze di falda si rimanda alla relazione geologica ed ai relativi sondaggi
allegati al PLC in questione.
L'IMPIANTO OGGETTO DELLA PROGETTAZIONE ATTENDE ALLE
SEGUENTI FUNZIONI:
- Convogliamento delle acque pluviali nel canale di bonifica esistente.
- Convogliamento delle acque nere provenienti dai servizi igienici, in fogna
comunale;
- Chiarificazione prima dell’innesto in fogna delle acque nere provenienti
dalle cucine in vasche condensagrassi;
2. Descrizione generale del sistema di smaltimento delle acque
Da un’analisi del progetto di PLC, in rapporto alle caratteristiche plano
altimetriche dell’area e della disposizione urbanistica di progetto, si è prevista
la realizzazione di un sistema fognante di tipo separato, dimensionato in
termini preliminari, in accordo con le leggi e le norme in materia di idraulica.
Si precisa che il Consorzio Gestione Servizi, ente gestore dell'impianto di
depurazione, con nota del 02.03.1993 ha disposto che i liquami dovranno
pervenire nei collettori consortili rigorosamente secondo la tabella "C" della
legge Merli 319/76 e che comunque per i soli allacciamenti dei reflui
provenienti da civili abitazioni è possibile collegare gli scarichi direttamente alla
rete fognante, senza alcun pretrattamento.
Chiarificazione delle acque di cucina mediante condensagrassi.
Per acque di cucina si intendono le acque di scarico provenienti dai lavelli,
lavatrice e lavastoviglie. Tali acque prima di essere immesse nella fogna
cittadina, date le loro caratteristiche chimico – fisiche, devono essere
opportunamente trattate con un idoneo condensagrassi al fine di evitare
eventuali danneggiamenti nei processi di sedimentazione e chiarificazione.
La vasca condensagrassi è costituita da tre scomparti:
il primo assolve alla funzione del bloccaggio della schiuma e convogliamento
verso il comparto di accumulo (fondo della vasca) delle acque consentendo sia
la precipitazione dei grassi presenti rimescolati e delle sostanze solide, sia una
lenta risalita nel vano centrale;
il vano centrale funge da trappola per le sostanze oleose galleggianti;
il comparto finale ha la funzione di regolamentare lo sfioro delle acque
sgrassate.
L'impianto è a perfetta tenuta, completamente interrato, pertanto lascia
inalterato l'ambiente che lo circonda.
Per quanto riguarda le acque nere, la rete si svilupperà come mostrato nelle
planimetrie (tavole nn. 15.2 e 15.3), recapitando le relative acque provenienti
dall’insediamento turistico in un apposito pozzetto contenente un idoneo
impianto di sollevamento, capace di raccordare idraulicamente la rete di
progetto con il collettore fognario – Consorzio GIS - esistente lungo la via dei
Navigatori.
La tubazione per tale rete sarà realizzata in PVC serie pesante avente un
coefficiente di scabrezza pari a 0,1, con diametro pari a 400 mm per il
collettore principale e 315 mm per la rete secondaria.
In sede di predimensionamento si è verificato che tali diametri sono
ampiamente sufficienti per soddisfare un’utenza di circa 1250 utenti.
Per quanto riguarda la rete di smaltimento delle acque bianche, si precisa
che una specifica trattazione è stata effettuata con riferimento alle acque di
prima pioggia.
Le acque meteoriche o acque bianche vengono canalizzate nei pozzetti di
raccolta che si collegano con le condotte principali sotto la sede stradale. Nel
dimensionamento di condotte di questo tipo la velocità a pieno carico va da un
minimo di 0,9 m/s ad un massimo di 3,0 m/s. Sotto il limite minimo non è
garantita l’autopulibilità dei condotti, valori sopra il limite massimo, invece,
possono causare un degrado accelerato del condotto.
Ai fini del dimensionamento preliminare della rete, si è considerato un
coefficiente medio di impermeabilità pari a 0,5 ed un coefficiente di ritardo pari
a 0,85.
Le tubazioni saranno realizzate ancora in PVC serie pesante con i diametri
indicati nelle tavole nn. 15.2 e 15.3. Il recapito finale di tali acque, con
esclusione di quelle di prima pioggia, sarà il Canale del Consorzio di Bonifica
Destra Sele che attraversa da parte a parte l’intero comprensorio turistico.
3. Progettazione dello smaltimento delle acque di prima pioggia
Funzioni ed utilizzo degli impianti di prima pioggia
L’inquinamento associato alle acque di scorrimento superficiale di aree
urbanizzate è una delle principali cause di crisi per il corretto funzionamento
degli impianti di depurazione. Infatti, nelle aree urbane le acque meteoriche
dilavano un miscuglio eterogeneo di sostanze disciolte, colloidali e sospese.
Una parte significante del carico inquinante delle acque di pioggia deriva dal
dilavamento atmosferico di inquinanti di origine naturale ed antropica. In
prevalenza, il carico inquinante di origine atmosferica riguarda i composti
disciolti (metalli, cloruri, sodio). La troposfera inoltre contiene aerosol, polveri e
gas inquinanti come CO, SO2, NOx e idrocarburi volatili provenienti da
immissioni industriali e veicolari e da processi di combustione incompleti. In
particolare, alta è la presenza in prossimità di zone ad alta densità abitativa di
metalli pesanti connessi al traffico veicolare su gomma: Zn e Cd associati
all’usura dei pneumatici, Cr e Cu alla corrosione della carrozzeria e delle parti
meccaniche in movimento, Pb e Ni agli scarichi dei veicoli e agli oli lubrificanti.
Successivamente l’acqua entra in contatto con le superfici urbane, dalle quali
rimuove una parte del materiale accumulo durante i periodi asciutti. Tale
materiale deriva dalla deposizione atmosferica nei periodi secchi, dal traffico
veicolare, da rifiuti in prevalenza organici, dalla vegetazione, dall’erosione del
suolo ed alla corrosione delle superfici. Infine, l’acqua giunge alla rete fognaria,
dove può risospendere i sedimenti precedentemente accumulatisi durante i
periodi caratterizzati da piccole portate di pioggia e da qui ai depurati,
rendendone più difficile e costosa la gestione. A causa delle interazioni tra
precipitazione, atmosfera e superfici dilavate, particolare rilevanza ambientale
assumono dunque le cosiddette acque di prima pioggia: esse sono costituite
dal volume d’acqua meteorica di scorrimento defluito durante la prima parte
della precipitazione. Tale frazione di pioggia è caratterizzata da elevate
concentrazioni di sostanze inquinanti e richiedono particolari procedure di
smaltimento.
Quadro legislativo essenziale
L’articolo 113 del D. Lgs. 156/06 (Testo Unico Ambientale) e ss. mm. ed ii.
riguardante le acque meteoriche di dilavamento e acque di prima pioggia
sancisce che vanno disciplinate “ ai fini della prevenzione dai rischi idraulici ed
ambientali”, rimandando alle regioni l’autorità in materia.
Cronologicamente, la prima regolamentazione ad affrontare l’argomento in
modo diretto è la Legge Regionale della Lombardia n. 62 del 27/05/1985
relativa alla “Disciplina degli scarichi degli insediamenti civili delle fognature
pubbliche e tutela delle acque sotterranee dall’inquinamento”. L’art. 20, comma
2 di tale legge definisce “acque di prima pioggia” quelle corrispondenti per ogni
evento meteorico ad una precipitazione di 5 mm uniformemente distribuita
sull’intera superficie scolante servita dalla rete di drenaggio. Lo stesso articolo
stabilisce che, ai fini del calcolo della portate, tale precipitazione deve
considerarsi avvenire per un a durata di 15 minuti. Successivamente lo stesso
Consiglio Regionale ha chiarito che devono considerarsi acque di prima
pioggia risultanti da eventi meteorici che si succedono a distanza l’uno
dall’altro non inferiore a 96 ore e provenienti da superfici scolanti di estensione
superiore a 2000 m2, computati escludendo le aree a verde. Le altre Regioni si
sono per la maggior parte allineate alla normativa della Regione Lombardia, la
quale è ormai adottata da quasi tutte le regioni italiane.
La necessità di avviare al trattamento le acque di prima pioggia richiede la
predisposizione di opportuni volumi di immagazzinamento, vasche di prima
pioggia, che consentano di immagazzinare tali acque onde rispettate le ridotte
portate che caratterizzano normalmente gli impianti di depurazione, necessari
a trattarle prima dell’immissione delle stesse in fogna pubblica.
Vasche di prima pioggia di tipo tradizionale
Nella pratica corrente, le acque di prima pioggia vengono separate da quelle
successive (seconda pioggia) mediante pozzetti di by-pass e rilanciate all’unità
di trattamento (dissabbiatori, disolea tori, etc.) tramite un bacino di accumulo
interrato di capacità tale da contenere il volume d’acqua corrispondente ai
primi 5 mm di pioggia caduta sulla superficie scolante di pertinenza
dell’impianto. Il bacino è preceduto da un pozzetto separatore che contiene al
proprio interno uno stramazzo su cui sfiorano le acque di seconda pioggia dal
momento in cui il pelo libero dell’acqua nel bacino raggiunge il livello della
soglia dello stramazzo. Nel bacino è di solito prevista una pompa di
svuotamento che viene attivata automaticamente da una sonda rilevatrice di
pioggia.
Acque di prima pioggia
Sono identificate nei primi 5 mm di acqua meteorica di dilavamento,
uniformemente distribuita su tutta la superficie scolante servita dal sistema di
drenaggio. Per il calcolo delle relative portate si assume che tale valore venga
raggiunto dopo un periodo di tempo di 15 minuti di pioggia. Di seguito si
elencano i coefficienti di afflusso alla rete:
COEFFICIENTE DI AFFLUSSO TIPOLOGIA DI SUPERFICIE
1 Superfici totalmente impermeabili
0,8 Cemento o ardesia
0,3 Ghiaia
0,3 stabilizzato
Acque di seconda pioggia
Sono identificate come le acque meteoriche di dilavamento, derivanti dalla
superficie scolante servita dal sistema di drenaggio e avviata allo scarico nel
corpo recettore in tempi successivi a quelli definiti per il calcolo delle acque di
prima pioggia, ossia dopo i primi 15 minuti.
Acque reflue di dilavamento
Il dilavamento delle superfici scoperte, in relazione alle attività che in esse si
svolgono o agli usi previsti, non si esaurisce con le acque di prima pioggia
bensì si protrae nell’arco di tempo in cui permangono gli eventi piovosi.
In linea generale tali condizioni si realizzano quando non sono state adottate
misure atte ad evitare/contenere, durante il periodo di pioggia, il dilavamento
delle zone nelle quali si svolgono fasi di lavorazione o attività di
deposito/stoccaggio di materie/scarti o rifiuti.
Lo smaltimento delle acque di prima pioggia esteso a tutte le superfici
impermeabilizzate relative alla lottizzazione viene eseguito intercettando i
collettori fognari delle acque bianche immediatamente prima del loro recapito
nel canale consortile.
Sul collettore viene introdotto un derivatore di piena che devia la portata di
prima pioggia verso una Vasca di Prima Pioggia (Vpp) idoneamente
proporzionata; la portata di prima pioggia selezionata viene poi convogliata nel
collettore di smaltimento delle acque nere e, da qui, alla fogna pubblica lungo
la S.P n. 175/a Dei Navigatori.
Pertanto, grazie alla presenza di scolmatori posti immediatamente a monte e
valle del canale di Bonifica Consortile, le acque di prima pioggia sono deviate
e convogliate nella Vpp, mentre la parte eccedente di portata sarà immessa
direttamente nel canale consortile.
Per una maggiore comprensione dello schema fognario e per gli ulteriori
particolari ed approfondimenti si rimanda ai grafici allegati.
La valutazione delle “acque di prima pioggia” è stata effettuata sulla scorta
delle indicazioni esistenti in letteratura per questo tipo di portate.
In particolare, attesa la scarsità di dati disponibili, si è ritenuto opportuno
assumere quale elemento progettuale di riferimento, l’indicazione contenuta
all’interno del “Piano di Risanamento delle Acque” redatto dalla Regione
Lombardia.
In questo documento, nella sezione dedicata alla progettazione degli impianti
fognari e, più precisamente. nel capitolo relativo alla riduzione delle portate
meteoriche drenate, per le aree di ampliamento e di espansione industriale, è
prescritta la separazione delle acque di prima pioggia provenienti dalle
superfici degli insediamenti sopra indicati suscettibili di essere contaminate, da
considerare pari al 50% dell’area.
Inoltre, sono definite acque di prima pioggia “quelle corrispondenti per ogni
evento meteorico ad una precipitazione di 5 mm (pari a 50 mVha)
uniformemente distribuita sull’intera superficie scolante servita dalla rete di
drenaggio”.
In definitiva, trattandosi di acque dal contenuto inquinante molto basso, in
quanto si tratta di acque di insediamenti civili e non industriali, e considerando
che si raccoglie la totalità della portata confluita, non solo quella ricadente su
parcheggi e strade, si è ipotizzato di utilizzare un valore ridotto al 60 % rispetto
a quello indicato, ovvero 30 mc\ha; tale valore è ampiamente accettato in
letteratura e rappresenta, quindi, il dato di progetto assunto nei calcoli per la
valutazione del contributo associato alle acque di prima pioggia, e
conseguentemente, per la determinazione del volume delle vasche di
accumulo.
Dimensionamento delle vasche di prima pioggia
In definitiva saranno realizzate n. 5 vasche di prima pioggia, per il
Comprensorio n. 2 che coprono ognuna delle ampie superfici territoriali di
seguito riportate. Si fa presente che la numerazione progressiva della vasche,
è stata eseguita considerando le immissioni delle acque bianche nel canale di
bonifica esistente, proseguendo nel senso di lettura delle tavole grafiche, da
sinistra verso destra.
Esse sono state denominate Vpp, e raccolgono le acque dei collettori,
rispettivamente per circa 7.500 mq., 18.500 mq., 4.200 mq., 15.700 mq. e
12.500 mq. che, per il valore sopra riportato di 30 mc/ha, determina un volume
delle vasche di prima pioggia rispettivamente pari a mc. 22, mc. 55, mc. 13,
mc. 47 e mc. 37 .
Si precisa che le superfici coperte dei fabbricati di tale Comprensorio non
superano, complessivamente, i mq. 8910.
Per il Comprensorio n. 3 invece saranno realizzate n. 4 vasche di prima
pioggia, coprono ognuna delle ampie superfici territoriali di seguito riportate.
Si fa presente che la numerazione progressiva della vasche, è stata eseguita
considerando le immissioni delle acque bianche nel canale di bonifica
esistente, proseguendo nel senso di lettura delle tavole grafiche, da sinistra
verso destra.
Esse sono state denominate Vpp, e raccolgono le acque dei collettori,
rispettivamente per circa 24.800 mq., 20.540 mq., 19.200 mq. e 27.500 mq.
che, per il valore sopra riportato di 30 mc/ha, determina un volume delle
vasche di prima pioggia rispettivamente pari a mc. 74, mc. 62, mc. 58, e mc.
82 .
Si precisa che le superfici coperte dei fabbricati di tale Comprensorio non
superano, complessivamente, i mq. 10.700.
A monte della immissione nella vasca è previsto un derivatore di piena, che
intercetta le acque di prima pioggia, convogliandole verso la vasca.
Tale derivatore è costituito sostanzialmente da una lamiera metallica posta di
taglio nel canale rettangolare a valle della grigliatura, ad una altezza
proporzionata in maniera da lasciar passare le acque di prima pioggia, in
quantità così come determinata nella relazione di calcolo delle vasche.
In caso di afflusso meteorico superiore a tale valore, la portata eccedente
verrà convogliata verso il recapito finale. La portata di prima pioggia derivata
sarà invece convogliata verso le vasche da una condotta in PEAD del diametro
di 315 mm, con una pendenza del 5 per mille.
La vasca di prima pioggia sarà realizzata fuori linea e funzionerà a valle dello
scaricatore di piena, per le portate di prima pioggia.
Le acque accumulate nella Vpp sono inviate alla rete fognaria comunale
mediante pompaggio delle stesse alla condotta pubblica delle acque nere; la
vasca sarà corredata da elettropompa sommergibile in grado si vuotare la
vasca nel tempo massimo di 24 ore. Le acque bianche affluenti alle vasche di
prima pioggia saranno intercettabili mediante paratoie motorizzate asservite ad
un sistema di telecontrollo dei livelli di massimo invaso raggiunti nella vasca, in
modo da inserire le stesse in funzione delle portate affluenti commisurate agli
eventi pluviometrici e limitare gli interventi ed altresì evitare la miscelazione
dell’acqua invasata con le portate in arrivo progressivamente meno inquinate.
Per quel che riguarda il Comprensorio 2 come si evince nella tavola grafica
denominata Tav N. 15.2 rev. 1 dal titolo “Planimetria rete fognaria e acque
bianche l’allaccio al collettore fognario comunale gestito dalla società SIIS
ubicato lungo la via SP n. 175 litoranea avviene con un singolo nuovo allaccio
identificato con il n. 4.
Si fa presente che il collettore è posto ad una quota di – 1,50 ml. dalla testa
fogna. Ad esso ci si arriverà a mezzo di una condotta in pressione, quindi
pertanto si dimensionerà un impianto di sollevamento che sarà in grado di
assorbire il flusso (acque bianche e nere) per circa 408 abitanti.
Identico discorso si farà per quel che riguarda il Comprensorio 3 come si
evince nella tavola grafica denominata Tav N. 15.2 rev. 1 dal titolo “Planimetria
rete fognaria e acque bianche l’allaccio al collettore fognario comunale gestito
dalla società SIIS ubicato lungo la via SP n. 175 litoranea. Per tale
comprensorio però si avranno 3 immissioni identificati rispettivamente con i nn.
3, 2 e 1. Nello specifico l’immissione identificato con il n. 3 sarà un nuovo
allaccio che servirà circa 500 abitanti, poi a seguire ci sarà l’immissione n. 2
che già allo stato attuale è esistente e funzionante a seguito di regolare
Autorizzazione allo scarico n. 57 del 25.06.1996 del comune di Pontecagnano
Faiano che servirà 95 abitanti circa.
L’ultima immissione di questo ambito è identificata con il n. 1, sarà un nuovo
allaccio e servirà circa 250 abitanti.
Si fa presente che il collettore fognario ubicato lungo la strada provinciale è
posto ad una quota di circa – 1,50 ml. dalla testa fogna. Ad esso ci si arriverà a
mezzo di una condotta in pressione, quindi pertanto si dimensioneranno dei
singoli impianti di sollevamento che saranno in grado di assorbire il flusso
(acque bianche e nere) per circa 408, 95 e 250 abitanti.
Dimensionamento impianti di sollevamento fognario
Per determinare il volume utile del pozzetto di raccolta, le caratteristiche delle
pompe e della tubazione di mandata, gli elementi da valutare sono:
La portata nell'ora di punta
La possibilità di maggiori afflussi di origine meteorica
Il dislivello geodetico da superare
La lunghezza della tubazione di mandata
La velocità di scorrimento nella tubazione di mandata
Il tempo di sedimentazione del liquame
La frequenza degli avviamenti delle pompe
La eventualità di brevi interruzione della energia elettrica
La portata delle acque nere viene calcolata con riferimento alla dotazione
idrica che, secondo le più recenti previsioni del P.R.G. degli acquedotti, si può
considerare di 350 litri/giorno/abitante.
Facciamo adesso l’esempio per il dimensionamento dell’impianto di
sollevamento da predisporre per il nuovo allaccio del Comprensorio 3
identificato con il n. 1:
- abitanti serviti: n. 250
- dotazione idrica: 350 l/giorno/abit. = 0,24 l/min/abit.
- coefficiente di maggiorazione per ora di punta: 2,5
- coefficiente di riduzione per perdite: 0,80
portata massima in arrivo alla vasca di accumulo:
250 x 0,24 x 2,5 x 0,8 = 120 l/min = 2,00 l/s
Anche se non dovrebbero confluire nelle fognature per acque nere, eventuali
maggiori afflussi di origine meteorica possono essere smaltiti sia dal maggior
dimensionamento di ogni singola pompa rispetto alla portata prevedibile nel
funzionamento normale, sia dalla presenza della seconda pompa predisposta
per tale impiego saltuario.
Il dislivello geodetico da superare viene determinato come differenza di quota
tra il fondo del pozzetto di raccolta (o più esattamente tra la parte superiore del
corpo pompa) e il punto più alto della condotta premente.
Il diametro della tubazione di mandata deve ovviamente essere ben superiore
al passaggio libero della pompa; la velocità ottimale del flusso pompato non
dovrebbe essere inferiore a 0,7 - 0,8 m/s (per evitare depositi) e non superiore
a 1,5 m/s.
Qualora sia prevista la possibilità che le due pompe funzionino
contemporaneamente, in tale situazione la velocità non dovrebbe superare i 2
m/s
La norma UNI EN 12056-4 prescrive:
che la velocità di scorrimento non deve essere minore di 0,7 m/s né maggiore
di 2,3 m/s per gli impianti di sollevamento di liquami senza maceratore, un
diametro minimo del condotto di scarico DN 80.
Il Tempo di detenzione nella vasca di accumulo dovrebbe essere tale
(secondo alcuni testi al massimo 30 minuti) da minimizzare la possibilità di
sedimentazione e di fermentazione.
Il punto 7 della norma EN 752-4:1997, stabilisce "la setticità deve essere
limitata".
La norma UNI EN 12056-4 suggerisce (non prescrive) una durata minima di
funzionamento di:
- 2,2 sec. per pompe fino a 2,5 kW
- 5,5 sec. per pompe da 2,5 a 7,5 kW
- 5,5 sec. per pompe oltre 7,5 kW
ed un pompaggio minimo di 20 litri
In modo piu' restrittivo i costruttori di pompe suggeriscono:
- massimo 12 avviamenti/ora per pompe fino a 5 kW
- massimo 8 avviamenti/ora per pompe oltre 50 kW
I due diversi criteri potrebbero essere compatibili tra loro in funzione del tempo
di funzionamento.
La eventualità di brevi interruzioni delle energia elettrica è da valutare caso per
caso e in funzione di tali considerazioni e dei possibili inconvenienti di un
prolungato fermo dell'impianto si potrà eventualmente decidere, soprattutto per
impianti importanti, qualche piccola deroga alle precedenti indicazioni che
vorrebbero quasi eliminare l'accumulo.
Dimensionamento dell'impianto
Elettropompa
Stabilita la portata nell'ora di punta, si identifica una pompa tenendo conto
della velocità di scorrimento nella tubazione, successivamente si determina il
volume del pozzetto.
Secondo i costruttori l'ideale sarebbe una pompa con una portata pari
all'afflusso dei liquami, in funzionamento ininterrotto; questo sarebbe possibile
solo con una pompa con regolazione continua del numero dei giri e della
portata.
Nei fatti si identifica una pompa con una portata superiore a quella in afflusso
(almeno 1,5 volte) e un rapporto con il serbatoio tale da avere frequenze di
avviamento non inferiori ai minimi suggeriti.
Volume pozzetto
Empiricamente il volume utile di accumulo potrebbe essere pari a 6-15 minuti
di afflusso.
es.:
3,27 l/s x 600 s = 1,96 m³
Empiricamente il volume utile dell'accumulo potrebbe essere stabilito con la
formula
V = Q x T/4
dove:
V = volume utile di accumulo (m³)
Q = portata della pompa in mandata (m³/s) es.: 0,005
T = intervallo tra due attacchi successivi (s) es.: 900 s (15 minuti)
nell'esempio V = 0,005 x 900/4 = 1,12 m³
Volume utile di accumulo: superficie del pozzetto per la differenza di quota tra
la parte superiore del corpo pompa e il punto massimo di riempimento
previsto.
4. Acque reflue nere
La fognatura per le acque nere, dovrà essere in grado di servire oltre 1300
utenti, si svilupperà lungo le strade di P.R.G. di progetto posta ai margini dei
Comprensori, recapitando le acque reflue provenienti dagli insediamenti
turistici in un apposito pozzetto contenente un impianto di sollevamento,
capace di raccordare idraulicamente la rete di progetto con il collettore
fognario esistente sito sulla Strada Provinciale n. 175 litoranea denominata
anche via dei Navigatori.
Le tubazioni saranno realizzate in PVC dei tipo pesante con coefficiente di
scabrezza pari a 0,1, con diametro massimo pari a mm. 400 per la rete
principale e pari a mm. 315 minimo per i collettori secondari, esse saranno
poste in opera con una pendenza pari ad almeno il 3%.
I diametri adottati garantiranno il buon utilizzo dell’impianto di smaltimento,
permettendo le opportune, periodiche, opere di manutenzione, si prevede, in
ogni caso, un sistema di lavaggio periodico delle condotte.
I singoli apparecchi di ogni blocco di servizi saranno collegati alle reti di
scarico, i tratti orizzontali avranno pendenza del 3%, confluiranno nelle
colonne fecali verticali generali del corpo di fabbrica.
Ai piedi dell’edificio le acque si raccoglieranno nei pozzetti di raccolta da cui
successivamente si immetteranno nei collettore principale.
Tutti gli apparecchi saranno dotati di sifoni e ventilanti.
Le reti di scarico saranno munite di rete di ventilazione in modo da garantire un
funzionamento silenzioso degli scarichi e l’assenza di odori dovuta ad
eventuali svuotamenti di sifoni o rigurgiti.
Tutte le residenze turistiche saranno dotate di vasche condensa grassi, il cui
schema grafico è riportato in allegato alla presente, costituita da tre comparti:
il primo assolve alla funzione del bloccaggio della schiuma e convogliamento
verso il comparto di accumulo delle acque, consentendo sia la precipitazione
dei grassi pesanti rimescolati e delle sostanze solide, sia una lenta risalita nel
vano centrale;
il vano centrale funge da trappola per le sostanze oleose galleggianti;
il comparto finale ha la funzione di regolamentare lo sfioro delle acque
sgrassate.
I locali per il ristoro, prima dell’immissione delle acque reflue in fognatura,
saranno dotati di un impianto di sedimentazione con vasca del tipo imhoff,
opportunamente dimensionata, il cui schema generale è riportato in allegato
alla presente.
Tale fogna si sviluppa parallelamente alla condotta per le acque nere e, ove si
eccettuino le acque di prima pioggia, sverserà nel Canale di Bonifica Destra
Sele che attraversa da parte a parte l’intera area lottizzata.
Il dimensionamento della rete di raccolta degli scarichi reflui urbani (c.d.
fognatura nera) è diretta conseguenza di una duplice verifica: una di natura
idraulica ed una di natura statica.
Il calcolo idraulico deve dimostrare che le condotte sono in grado di smaltire le
portate degli scarichi reflui urbani raccolti nel comparto urbanistico di progetto
e più in generale nell’ambito territoriale a cui fa riferimento la fognatura nera.
Il calcolo statico deve dimostrare che le condotte sono in grado di sopportare
le sollecitazioni meccaniche a cui sono sottoposte determinate dal terreno, dal
traffico e dall’acqua di falda.
Il calcolo idraulico di una fogna nera si articola in due fasi principali:
- determinazione della portata degli scarichi reflui urbani raccolti nell’ambito
territoriale a cui fa riferimento la fognatura nera;
- analisi del movimento degli scarichi reflui urbani all’interno delle condotte.
Per il calcolo della portata delle acque nere esiste una vasta letteratura che
affronta questo problema: nella presente relazione si fa esplicito riferimento al
Calcolo Idraulico definito nel testo dell’ISTITUTO ITALIANO DEI PLASTICI:
“INSTALLAZIONE DELLE FOGNATURE IN PVC”, Pubblicazione n. 3 –
Novembre 1984.
Per l’analisi del movimento dell’acqua, in relazione alla scelta di utilizzare
condotte circolari in PVC conformi alla norma UNI EN 1401-1 tipo SN4 - SDR
41 (ex UNI 7447 tipo 303/1) si fa riferimento alla formula di Prandt-Colebrook
che per altro trova sempre maggiore consensi in letteratura.
Calcolo della portata degli scarichi reflui urbani
Il calcolo della portata degli scarichi reflui urbani presenta meno difficoltà della
determinazione delle portate pluviali che deve smaltire una rete di fognatura
bianca.
I parametri base di cui bisogna tenere conto sono quattro:
1) P = popolazione insediabile nell’ambito territoriale a cui fa riferimento la
fognatura nera di progetto;
2) d.i. = dotazione idrica giornaliera per abitante (≈ 260 litri/abitante giorno);
3) a = coefficiente di riduzione (≈ 0,80);
4) K = coefficiente di contemporaneità (in genere varia da 1,3 ÷ 2).
La determinazione della portata nera media annua degli scarichi urbani è data
dalla formula (1):
Q = P x d.i. x a (1)
86400
Dato che la rete fognaria si progetta sulla portata massima di punta si deve
provvedere in prima analisi alla determinazione della portata media del giorno
di massimo consumo Qmmax assunta pari ad 1,5 volte la portata media annua.
Si ottiene così la formula
Qmmax = P x d.i. x a x K (2)
86400
Ebbene come riportato precedentemente per quel che riguarda il
Comprensorio 2 come si evince nella tavola grafica denominata Tav N. 15.2
rev. 1 dal titolo “Planimetria rete fognaria e acque bianche l’allaccio al
collettore fognario comunale gestito dalla società SIIS ubicato lungo la via SP
n. 175 litoranea avviene con un singolo nuovo allaccio identificato con il n. 4.
Si fa presente che il collettore è posto ad una quota di – 1,50 ml. dalla testa
fogna. Ad esso ci si arriverà a mezzo di una condotta in pressione, quindi
pertanto si dimensionerà un impianto di sollevamento che sarà in grado di
assorbire il flusso (acque bianche e nere) per circa 408 abitanti.
Identico discorso si farà per quel che riguarda il Comprensorio 3 come si
evince nella tavola grafica denominata Tav N. 15.2 rev. 1 dal titolo “Planimetria
rete fognaria e acque bianche l’allaccio al collettore fognario comunale gestito
dalla società SIIS ubicato lungo la via SP n. 175 litoranea. Per tale
comprensorio però si avranno 3 immissioni identificati rispettivamente con i nn.
3, 2 e 1. Nello specifico l’immissione identificato con il n. 3 sarà un nuovo
allaccio che servirà circa 500 abitanti, poi a seguire ci sarà l’immissione n. 2
che già allo stato attuale è esistente e funzionante a seguito di regolare
Autorizzazione allo scarico n. 57 del 25.06.1996 del comune di Pontecagnano
Faiano che servirà 95 abitanti circa.
L’ultima immissione di questo ambito è identificata con il n. 1, sarà un nuovo
allaccio e servirà circa 250 abitanti.
Si fa presente che il collettore fognario ubicato lungo la strada provinciale è
posto ad una quota di circa – 1,50 ml. dalla testa fogna. Ad esso ci si arriverà a
mezzo di una condotta in pressione, quindi pertanto si dimensioneranno dei
singoli impianti di sollevamento che saranno in grado di assorbire il flusso
(acque bianche e nere) per circa 408, 95 e 250 abitanti.
Pertanto viene automatico quantificare le 4 portate che confluiscono nel
collettore fognario e cioè:
Portata nera media annua
Allaccio n. 4 per 408 abitanti
Q = P x d.i. x a = 408 x 260 x 0,80 = 1,0 l/s
86400 86400
Allaccio n. 3 per 500 abitanti
Q = P x d.i. x a = 1,2 l/s
86400
Allaccio n. 2 per 95 abitanti
Q = P x d.i. x a = 0,2 l/s
86400
Allaccio n. 1 per 250 abitanti
Q = P x d.i. x a = 0,6 l/s
86400
Portata nera media giorno di max consumo
Allaccio n. 4 per 408 abitanti
Qmmax = P x d.i. x a x K = 408 x 260 x 0,80 x 1,5 = 1,5 l/s
86400 86400
Allaccio n. 3 per 500 abitanti
Qmmax = P x d.i. x a x K = 1,8 l/s
86400
Allaccio n. 2 per 95 abitanti
Qmmax = P x d.i. x a x K = 0,3 l/s
86400
Allaccio n. 1 per 250 abitanti
Qmmax = P x d.i. x a x K = 1,0 l/s
86400
Per il calcolo della portata oraria di punta nel giorno dell’anno di massimo
consumo, si applica il coefficiente moltiplicativo Cp = 1,5 × P 0,2
Per allaccio n. 4
Cp = 1,5 × P 0,2 = 1,5 x 408 0,2 = 4,9
Per allaccio n. 3
Cp = 1,5 × P 0,2 = 1,5 x 500 0,2 = 5,2
Per allaccio n. 2
Cp = 1,5 × P 0,2 = 1,5 x 95 0,2 = 3,7
Per allaccio n. 1
Cp = 1,5 × P 0,2 = 1,5 x 250 0,2 = 4,5
Qp = Cp x Qmmax
Dalla quale si ottiene:
Allaccio n. 4 per 408 abitanti
Qp = 4,9 x 1,5 l/s = 7,3 l/s
Allaccio n. 3 per 500 abitanti
Qp = 5,2 x 1,8 l/s = 9,4 l/s
Allaccio n. 2 per 95 abitanti
Qp = 3,7 x 0,3 l/s = 1,1 l/s
Allaccio n. 1 per 250 abitanti
Qp = 4,5 x 1,0 l/s = 4,5 l/s
La portata di diluizione massima accettabile equivale a 1000 litri per abitante al
giorno, così che la portata nera di massima diluizione si calcola come :
Qnd = 1000 x P/86400 (l/s)
Ai fini del calcolo si è confrontata quest’ultima portata con quella di punta
oraria e, nei casi in cui la Qnd risulta superiore la si utilizza per le successive
verifiche idrauliche.
Per allaccio n. 4
Qnd = 1000 x 408/86400 = 4,7 l/s
Per allaccio n. 3
Qnd = 1000 x 500/86400 = 5,8 l/s
Per allaccio n. 2
Qnd = 1000 x 95/86400 = 1,1 l/s
Per allaccio n. 1
Qnd = 1000 x 250/86400 = 2,9 l/s
Valutata la portata che deve essere convogliata si deve provvedere al
dimensionamento e alla verifica dei componenti idraulici .
Ai fini delle successive verifiche idrauliche si è calcolata per ciascun ramo del
collettore, la portata minima notturna, assunta pari al 50% della portata media
annua:
Per allaccio n. 4
Qnd = 0,5 x Q = 0,5 x 1,0 = 0,5 l/s
Per allaccio n. 3
Qnd = 0,5 x Q = 0,5 x 1,2 = 0,6 l/s
Per allaccio n. 2
Qnd = 0,5 x Q = 0,5 x 0,2 = 0,1 l/s
Per allaccio n. 1
Qnd = 0,5 x Q = 0,5 x 0,6 = 0,3 l/s
Analisi del movimento degli scarichi reflui urbani
Per l’analisi del movimento dell’acqua nelle condotte circolari in PVC trova
sempre maggiore consenso la formula di Prandt-Colebrook:
X log ( + )
dove:
V = velocità media della corrente (m / sec.);
g = Accelerazione di gravità (9,81 m / sec.2);
Di = Diametro interno del tubo (m);
J = Pendenza della tubazione (valore assoluto);
K = Scabrezza assoluta che per le tubazioni in PVC si assume pari a 0,25 mm
(valore raccomandato da A.T.V.);
n = Viscosità cinematica che per le tubazioni in PVC si assume pari a 1,31 •
10-6 m2 / sec. (valore raccomandato da Associazione Tecnica delle Fognature).
Poiché viene considerato in ogni caso un deflusso a sezione piena, è facile
risalire alla portata massima applicando la formula:
Q =
Quanto sopra precisato si riferisce al flusso a sezione piena e cioè relativo alla
massima capacità di portata.
Ciò tuttavia non deve avvenire mai in quanto l’assenza di un’adeguata
aerazione della canalizzazione innesca dei fenomeni ondosi che possono
provocare pericolosi fenomeni di battimento.
Più spesso la sezione di una condotta fognaria è occupata solo in parte dal
fluido e pertanto le velocità e le portate variano al variare dell’altezza del fluido
nel tubo secondo una specifica relazione abbondantemente riportata in
letteratura sia in forma di grafico che di tabella numerica.
In ogni caso è opportuno che il grado di riempimento (h / Ø) non superi il
valore di 0,5 per le tubazioni di piccolo diametro (≤ 400), mentre possono
essere accettati valori dell’ordine di 0,7 ÷ 0,8 per diametri maggiori
(assicurando comunque un franco libero di almeno 20 cm).
La Circolare n. 11633 del Ministero dei LL.PP. (istruzioni per la progettazione
delle fognature e degli impianti di trattamento delle acque di rifiuto) indica che
per le acque nere la velocità relativa alla portata media non deve essere
inferiore a 0,5 m/s, che viene considerata una velocità autosufficiente a
garantire l’autopulizia della condotta.
Ovviamente la velocità di autopulizia dovrà essere tanto più elevata quanto
maggiore è la possibilità di adesione dei sedimenti al fondo ed alle pareti della
condotta: da tale punto di vista il PVC offre ottime garanzie, anche per velocità
inferiori.
Per quanto concerne l’abrasione delle pareti delle condotte causata dall’azione
meccanica esercitata dal materiale solido trascinato in sospensione nei liquami
la già citata Circolare n. 11633 indica per le portate nere di punta una velocità
massima di 4 m/s da non oltrepassare.
Le caratteristiche delle tubazioni sono riportate nelle allegate tavole grafiche.
Negli allegati grafici sono riportati: la planimetria della fognatura acque bianche
con il sistema di raccolta delle acque di prima pioggia ed i particolari del
derivatore di piena e delle vasche.
Il progettista