1 – LE ACQUE REFLUE

Premessa Inquinamento delle acque e caratteristiche di qualità

Introduzione Caratteristiche fisiche Caratteristiche biologiche Caratteristiche chimiche

Tipologia delle acque reflue

Premessa Le acque di pioggia Le acque di tempo asciutto

Le acque di rifiuto industriali

Controlli sulle acque reflue

Dati fondamentali di un refluo

Carico idraulico

Carico organico

Carico dei solidi sospesi

Controllo dei valori assunti per i dati fondamentali

Principali aspetti chimici, biologici e organolettici delle acque reflue

Premessa Aspetto e odore

Caratteristiche biologiche Particolari caratteristiche chimiche: detersivi, oli e grassi

I metalli pesanti nelle acque reflue

Caratteristiche idrauliche dei liquami in funzione del tempo e del tipo di fognatura

Premessa La previsione della popolazione allacciata alla fognatura

La variazione nel tempo della portata nera nella fognatura separata

La portata nera e la portata di pioggia nella fognatura mista

Trattamento idraulico delle acque di piena Premessa

La definizione di acque di prima pioggia

Determinazione della massima portata delle acque meteoriche

Trattamento delle acque di prima pioggia

Convogliamento delle acque di scarico

Sistemi di raccolta delle acque piovane

Sistema di raccolta delle acque nere

Particolari sui pozzetti di ispezione

Allacciamenti alle utenze

Caratteristiche fondamentali dei condotti e dei giunti

Sollecitazioni sui condotti interrati delle fognature

Normativa sulla verifica statica delle tubazioni interrate

2 – PARAMETRI FONDAMENTALI DI PROGETTO

Abitante equivalente

Tempo di detenzione idraulica

Temperatura Rendimento depurativo

Tenore di acqua in un fango

Contenuto di solidi nel fango

Concentrazione del fango nella miscela aerata

Concentrazione del fango di ricircolo

Età del fango

Concentrazione del fango nei digestori

Fattore di carico organico

Fattore di carico volumetrico

Fattore di carico volumetrico di solidi sospesi

Concentrazione di ossigeno disciolto e aerazione meccanica

Fabbisogno di ossigeno per la depurazione

Quantitativi minimi specifici di ossigenazione nella miscela aerata

Metodi disponibili per l’aerazione

3 – TRATTAMENTI MECCANICI: GRIGLIATURA, DISSABIATURA E DISOLEATURA

Il trattamento di grigliatura

Premessa Geometria delle griglie utilizzate in depurazione

Quantità di materiale trattenuto in grigliatura

Criteri di dimensionamento delle griglie

Caratteristiche costruttive e tipologie delle griglie

Il trattamento di triturazione

Premessa Inconvenienti della triturazione

Il trattamento di dissabbiatura

Premessa Quantità di sabbie trattenute in dissabbiatura

Criteri di dimensionamento dei dissabbiatori

Caratteristiche costruttive e tipologie di particolari dissabbiatori

Il trattamento di disoleatura

Premessa Geometria dei disoleatori

Trattamento di disoleatura combinato con altre fasi di trattamento

Quantità di oli e grassi eliminabile da un refluo

Criteri di dimensionamento dei disoleatori

Caratteristiche costruttive e tipologie di alcuni disoleatori

4 – LA STAZIONE DI SOLLEVAMENTO NEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE

Il sollevamento delle acque reflue tramite pompe

Premessa Come agiscono le pompe centrifughe

Parametri di progetto caratterizzanti il funzionamento delle pompe centrifughe

Definizioni dei parametri di progetto

Come dimensionare una singola pompa nel caso di acque di scarico per piccole utenze (max 10 litri/s)

Come leggere correttamente la scheda tecnica di una pompa

Numero di pompe da utilizzare in vasca di aspirazione

Come dimensionare una stazione di sollevamento di un impianto di depurazione medio-grande che tratti anche acque meteoriche Particolari disposizioni delle pompe in esercizio

Lo scarico di emergenza

Prevenzione dei vortici sulla bocca di aspirazione delle pompe

Equipaggiamento idraulico nelle stazioni di sollevamento con pompe Premessa

Le valvole di ritegno

Saracinesche di intercettazione

Giunti di smontaggio e dilatazione

Valvole di flussaggio Sfiati e scarichi

Il fenomeno del colpo d’ariete nelle stazioni di pompaggio

Premessa Le oscillazioni elastiche del colpo d’ariete

Valori ammissibili per colpo d’ariete

Limiti di validità delle equazioni del colpo d’ariete

Il sollevamento delle acque reflue tramite coclee

Premessa Portata e prevalenza di una coclea

Potenza assorbita da una coclea

Il pompaggio dei fanghi Premessa

Nozioni fondamentali della classificazione reologica

Pompaggio di fanghi su lunghe tratte o in condizioni complesse con fanghi densi

Particolarità impiantistiche in una linea di pompaggio del fango

5 – LA SEDIMENTAZIONE

Il trattamento di sedimentazione Premessa Equazioni fondamentali della sedimentazione di particelle discrete I test di sedimentazione negli impianti di depurazione La sedimentazione di particelle discrete: il rendimento di un sedimentatore primario o di un dissabbiatore tramite test in laboratorio La sedimentazione di particelle fioccose non ostacolate: calcolo dei parametri di progetto di un sedimentatore primario e della percentuale di rimozione dei solidi sospesi tramite test in laboratorio La sedimentazione a zona: calcolo dei parametri di progetto di un sedimentatore secondario tramite test in laboratorio La sedimentazione a zona: calcolo dei parametri di progetto per un sedimentatore secondario tramite la teoria del flusso solido La sedimentazione a zona: stima dell’altezza utile necessaria per un sedimentatore secondario Criteri pratici di dimensionamento di vasche di sedimentazione Premessa Procedura di dimensionamento di un sedimentatore primario Procedura di dimensionamento di un sedimentatore secondario Caratteristiche costruttive delle vasche di sedimentazione Premessa Tipologie di sedimentatori e relativi elementi costruttivi

6 – I DISPOSITIVI DI AERAZIONE

L’aerazione negli impianti Premessa Tipologie di sistemi di aerazione Dimensionamento delle tubazioni di mandata per il circuito di insufflazione dell’aria Alcune tipologie di diffusori Metodologie di rilevazione delle quantità di ossigeno trasferito nelle prove in acqua pulita

7 – SCHEMI TIPICI DI IMPIANTI DI DEPURAZIONE

Tipici Layout di impianti a fanghi attivi Premessa Il trattamento biologico-ossidativo negli impianti a fanghi attivi Rendimenti depurativi degli impianti a fanghi attivi Impianto a fanghi attivi a schema classico Impianto a fanghi attivi a schema semplificato Impianto a fanghi attivi ad aerazione prolungata Impianto a fanghi attivi a contatto-stabilizzazione Layout di impianti per la rimozione dei composti azotati Premessa Impianto a fanghi attivi con nitrificazione-denitrificazione Impianto a fanghi attivi con denitrificazione-nitrificazione Osservazioni ulteriori sugli impianti a fanghi attivi Lay-out di impianti a filtri percolatori Rendimenti depurativi degli impianti a filtri percolatori Impianti a contattori biologici rotanti Le fosse Imhoff Premessa Dati fondamentali per il dimensionamento e la costruzione di una fossa Imhoff I pozzi disperdenti Premessa Dati fondamentali per il dimensionamento e la costruzione di un pozzo di dispersione La subirrigazione Premessa Dati fondamentali per il dimensionamento e la costruzione di una trincea di subirrigazione La subirrigazione drenata

8 – IMPIANTI DI TRATTAMENTO CON TECNOLOGIE DI DEPURAZIONE DI TIPO NATURALE

La fitodepurazione La fitodepurazione in Europa e in Italia: origini e situazione attuale Inserimento della fitodepurazione nel contesto normativo attuale Tipologie impiantistiche Meccanismi di rimozione degli inquinanti e ruolo delle specie vegetali Altre funzioni delle specie vegetali Il dimensionamento degli impianti a flusso subsuperficiale (SFS) Schemi d’impianto Applicabilità Aspetti progettuali Realizzazione e caratteristiche costruttive Costi

9 – TRATTAMENTI CHIMICI DELLE ACQUE E DEI FANGHI

Trattamenti chimici dei reflui Premessa La clorazione L’ozonizzazione La defosfatizzazione La produzione di fango di supero con i trattamenti chimici Eliminazione chimica dell’azoto per strippaggio mediante aria Clorazione al punto di scissione (break point) Declorazione Lo scambio ionico Trattamenti chimici dei fanghi Premessa Il condizionamento chimico La stabilizzazione chimica

10 – TRATTAMENTI MECCANICI DEI FANGHI

Disidratazione dei fanghi Premessa L’essiccamento naturale: letti di essiccamento Disidratazione mediante filtrazione a vuoto Disidratazione mediante filtropresse Disidratazione con nastropresse Disidratazione con centrifughe

11 – I DIGESTORI

Stabilizzazione biologica del fango Premessa I digestori aerobici I digestori anaerobici Alcuni parametri di progetto dei digestori anaerobici Il fattore di carico volumetrico dei solidi Potenza di miscelazione nei digestori anaerobici Produzione di gas biologico Elementi costruttivi dei digestori

12 – L’IDRAULICA NEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE

Il profilo idraulico dell’impianto Premessa Richiamo delle principali formule idrauliche utilizzabili APPENDICI Procedura di calcolo utile: interpolazione lineare Unità di misura e conversioni Proprietà fisiche dei gas riscontrabili nelle acque reflue. Densità dell’aria Solubilità dell’ossigeno gassoso nell’acqua pulita in funzione di T°C e di P (mm Hg) Valori del rendimento R* di ossigenazione nella miscela aerata Proprietà fisiche dell’aria secca per temperature crescenti Valori dei coefficienti di scabrezza e di resistenza Caratteristiche fisiche dell’aria e di alcuni fluidi Proprietà fisiche dell’acqua pura. Calcolo della viscosità cinematica Perdite di carico nelle tubazioni. Equazione di Moody Abaco per il calcolo del coefficiente Cd di riempimento per condotti interrati Progetto canalizzazioni con l’abaco di Bazin Tabelle per il calcolo delle perdite di carico per tubazioni in pressione Valutazione della distanza tra gli appoggi per tubazioni sospese riempite di liquido Le equazioni fondamentali della meccanica dei fluidi e dell’idraulica La meccanica negli impianti di depurazione: macchine operatrici centrifughe Dimensioni della vasca di aspirazione in funzione della portata della singola pompa Portate critiche per fanghi densi (non newtoniani) per differenti condotte circolari Perdite di carico per differenti condotte circolari trasportanti fanghi densi