Esempio di calcolo Impianto depurazione edifici residenziali
Esempio di calcolo e dimensionamento di un piccolo Impianto di depurazione per acque di scarico di gruppo edifici residenziali.
Dati preliminari:
(forniti dal committente)
| Tipo di insediamento: | n.20 appartamenti uso civile abitazione (con due camere da letto) |
| Numero di abitanti/residenti: | non quantificabile, in quanto trattasi di fabbricati in costruzione |
| Valori inquinanti del liquame: | non quantificabili con analisi chimica di laboratorio, in quanto trattasi di fabbricati in costruzione |
| Recapito finale del depurato: | fossato a cielo aperto |
| Limiti di depurazione richiesti: | Tab.3 - scarico in acque superficiali - dell’Allegato 5 - D. Leg.vo 152 del 03.04.2006 - Testo Unico. |
Dati di progetto:
| Utenti allo scarico: | n. 20 appartamenti x 4 abitanti/residenti = 80 utenti |
| Abitanti/equivalenti: | n.80 abitanti equivalenti |
| Dotazione liquida individuale: | 200 lt/abitante/giorno |
| Coeff. di afflusso allo scarico: | 0,8 |
| Tempo di smaltimento della QT: | 18 ore/giorno |
| Portata totale giornaliera QT: | 200 lt/giorno x 80 abitanti x 0,80 = 12,80 mc/giorno |
| Portata media oraria Qm: | (12,80 mc: 18 ore) = 0,71 mc/ora |
| Portata di punta oraria Qp: | 2,5 x Qm = 1,78 mc/ora |
| BOD5 specifico: | 60 gr/abitante/giorno |
| BOD5 totale: | 4,80 kg BOD5 / giorno |
| Azoto totale: | 200 mg/litro (ossia 120 mg/litro Azoto ammoniacale e 80 mg/litro Azoto organico) |
| Fosforo totale: | 10 mg/litro |
- pretrattamento di grigliatura dei liquami neri, e separazione degli oli/grassi dei liquami da cucine;
- denitrificazione;
- depurazione biologica (ossia aerazione, e sedimentazione dei fanghi attivati con ricircolo degli stessi).
1) Pretrattamenti:
- i reflui da servizio igienico-sanitari passeranno attraverso una stazione di grigliatura, per liberarsi dei materiali solidi grossolani (stracci, assorbenti igienici, ecc.).
Viene scelto un pozzetto, a pianta quadrata, avente dimensioni ingombro cm 92×92 h 105, con inseriti internamente una griglia verticale inclinata, a pulizia manuale, avete spaziatura tra le barre cm 2. - i reflui da cucine dovranno essere pretrattati liberandoli da oli/grassi animali e vegetali; a tal scopo dovrà essere installata una vasca degrassatore (vasca condensagrassi);
teoricamente la volumetria della vasca dovrebbe risultare dalla seguente espressione:
Qm: ¼ di ora (ossia 15 minuti riferiti alla portata media oraria).
Di fatto invece, una vasca degrassatore a servizio di una popolazione da 50 a 150 abitanti deve avere una volumetria calcolata in ragione di 40 lt/abitante, ossia n.80 abitanti x 40 lt/abitante = 3200 litri.
Viene scelta una vasca degrassatore, cilindrica verticale, avente dimensioni ingombro cm Ø 171 ed altezza cm 225, e volume utile mc 3,20.
2) Denitrificazione
= 1,54 kg N/giorno.
La volumetria della vasca viene ricavata dalla seguente formula:
(1,54 kg N/giorno x 1000 g/kg): (Ca x velocità di denitrificazione).
Dal valore dell’espressione sopraindicata risulta che il volume della vasca è indicativamente di 4-5 mc x ogni kg N/giorno.
Fissato prudenzialmente un valore di 5 mc di vasca x ogni kg N /giorno, consegue che il volume della vasca di denitrificazione sarà di: 5 mc x 1,54 kg di Azoto = 7,70 mc
Viene scelta una vasca di denitrificazione, a pianta rettangolare, avente dimensioni ingombro cm 220×300 h 180, e volume utile mc 8,00.
La vasca sarà attrezzata di elettromiscelatore sommerso, del tipo Rotomec – Eco mix – E 1 – giri 1450, potenza motore kw 0,75.
3) Aerazione:
Fissato un valore Cv di 0,35 kg BOD5/mc, consegue che la vasca di aerazione dovrà avere la seguente volumetria: 4,80 kg BOD5: 0,35 kg BOD5/mc = 13,71 mc.Viene scelta una vasca di aerazione, a pianta rettangolare, avente dimensioni ingombro cm 225×500 h 220, e volume utile mc 15,00.
Il fabbisogno di ossigeno necessario al processo sarebbe di:
4,80 kg BOD5/giorno x 2,2 (OC -load) = 10,56 kg O2 /giorno.
Calcolando però inoltre un’altra quantità aggiuntiva (25%) per la nitrificazione, il fabbisogno totale di ossigeno da introdurre nella vasca di aerazione sarà di:
10,56 kg O2 + (10,56 kg O2 x 0,25) = 13,20 kg O2 /giorno.
La quantità richiesta di ossigeno verrà prelevata dall’aria insufflata nella vasca; un mc di aria contiene 280 gr di ossigeno, per cui sarà necessaria la seguante quantità di aria:
(1 mc/aria x 13,20 kg O2): 0,28 kg O2 = 47,14 mc di aria/giorno.
Tenendo conto del rendimento di assorbimento dell’ossigeno da parte del liquame, ed altri fattori secondari (perdite di carico nelle tubazioni condotte aria, variazioni di temperatura dell’aria insufflata) viene prudenzialmente stabilito un valore reale di rendimento complessivo del 5%, per cui la necessaria quantità di aria da fornire dall’elettrosoffiante dovrà essere di:
(100 x 47,14 mc/giorno): 5 = circa 943 mc/giorno di aria.
Considerando un tempo di insufflazione di aria di 22 ore/giorno (ossia 2 ore/giorno di non insufflazione, per permettere riposo al macchinario fornitore di aria), consegue che la fornitura oraria di aria sarà di: 943 mc/giorno: 22 ore = circa 43 mc/ora.
Per la fornitura di aria viene scelta una elettrosoffiante del tipo Fpz – K04, avente potenza motore Kw 1,10, capace di fornire 45 mc/ora di aria.
Il funzionamento della elettrosoffiante sarà programmato in automatico, affinché nell’arco delle 24 ore giornaliere vi siano 4 scambi alternati (ognuno dei quali comprende 5 ore di funzionamento e 30 minuti di riposo).
La distribuzione omogenea dell’aria verrà effettuata con n. 6 diffusori sommersi tipo Cosme mod. A, costruiti in acciaio e poliestere, resa bolle fini, capace ognuno di diffondere ognuno 7,5 mc/ora di aria, per cui saranno necessari:
45,00 mc/ora di aria: 7,5 mc/ora diffusione individuale = n.6 diffusori aria.
Il carico del fango Cf risulta di:
4,80 kg BOD5/giorno: (Ca x Volume aerazione) = 0,08 kg BOD5/Kg SSMA
4) Vasca di sedimentazione finale:
- Viene scelta una vasca, a pianta circolare, avente dimensioni ingombro cm Ø 225 h 225, e volume utile mc 4,00.
- La velocità ascensionale risulterà di: Qm 0,71 mc/ora: As 3,30 mq = 0,22 mt/ora.
- La portata allo stramazzo risulterà di: (Qp x 24 ore): As = 12,44 mc/mt per giorno.
Piccolo Impianto di depurazione per acque di scarico di gruppo edifici residenziali:
