INDICE. Hydroprogetti s.r.l _Salvatronda_Rel_Tec_E.doc

Transcript

1

2 INDICE 1. Premessa pag Stato di fatto pag Dati di progetto e garanzie allo scarico pag Descrizione delle opere in progetto per il potenziamento dell impianto pag Calcoli di dimensionamento e verifica dell impianto pag. 14 1

3 1. PREMESSA Il presente progetto esecutivo riguarda le opere di potenziamento dell impianto di depurazione di Salvatronda a abitanti per l allacciamento dei comuni di Asolo, Fonte e Paderno e per il miglioramento della qualità dei reflui depurati per il rispetto dei limiti allo scarico di cui alle tab. 1 e 2 dell all. 5 al D.Lgs. 152/2006 e successive modifiche ed integrazioni ed i limiti di cui alla tab. A sezz. 1 e 2, allegata al D.M Il presente progetto esecutivo è redatto in piena corrispondenza con il progetto definitivo. Inoltre sono state prese in carico, per quanto di competenza, tutte le prescrizioni e raccomandazioni espresse nel parere della Commissione VIA che ha approvato il progetto definitivo di potenziamento del depuratore nella seduta del 4 agosto Nei capitoli seguenti le opere di potenziamento dell impianto, previste in progetto, vengono descritte più dettagliatamente. 2

4 2. STATO DI FATTO Il depuratore di Salvatronda esistente è stato realizzato in lotti successivi: il 1 lotto nel periodo ; il 2 e 3 lotto nel periodo ; il 4 lotto nel periodo ; Infine nel 1998 il depuratore è stato oggetto di un adeguamento che si è tradotto sostanzialmente nella costruzione di una vasca di denitrificazione e nella realizzazione di un sollevamento dei fanghi di ricircolo. La linea liquami è composta da: Sollevamento iniziale dotato di 3 coclee, ciascuna con portata di 135 1/s. ed una pompa sommergibile di emergenza. Grigliatura composta da due canali con larghezza di 1 m ed un canale di bypass; nei 2 canali sono state installate due griglie a pulizia automatica, con sgrigliatore a pettine. Dissabbiatura - disoleatura: si tratta di un manufatto in cemento armato, di sezione speciale, con tramoggia per la raccolta della sabbia nella sezione iniziale e canale di addensamento dei galleggianti, separato da una parete semisommersa. Comparto di miscelazione: l'impianto è dotato di due vasche di miscelazione, originariamente previste per il dosaggio di reagenti chimici allo scopo di poter effettuare un trattamento chimico-fisico. Con il progetto del 1998 è stato installato un breve tratto di condotta Ø 600 mm per il collegamento diretto della dissabbiatura - disoleatura con la sedimentazione primaria, by-passando le vasche di miscelazione attualmente utilizzate per la ricezione e dosaggio reagenti coagulanti della linea di trattamento dei rifiuti liquidi in c/terzi. Sedimentazione primaria composta da 2 bacini, ciascuno con volume di 500 mc ed aventi dimensioni in pianta di 10x36 m, per un'altezza utile di 1,40 m. In ognuna delle due vasche è installato un carro-ponte pulitore con moto di va-evieni e da gruppo di valvole per l estrazione del fango che viene quindi 3

5 trasferito ad un pozzetto di sollevamento, dotato di pompe sommergibili che provvedono a caricare il pozzetto ripartitore degli ispessitori; allo stato attuale un sedimentatore viene impiegato per il trattamento dei rifiuti liquidi in c/terzi risultando, lo stesso, costituito della sezioni di precipitazione chimica e neutralizzazione dell omonima linea di trattamento. L altro sedimentatore primario rimane a disposizione sulla linea di trattamento dei liquami fognari. Denitrificazione: il bacino è del tipo a canale, con un volume utile di mc circa, sono stati installati 2 agitatori sommergibili, fissati alla passerella. Ossidazione costituita da due vasche quadrate da mc ciascuna, dotate ognuna di un agitatore di superficie a turbina. Sedimentazione finale realizzata mediante n. 4 bacini circolari Ø 20 m, ciascuno con volume utile di 580 mc e superficie utile di 280 mq; sono dotati di carroponte radiale con lama per la pulizia del fondo e lama superficiale per la raccolta dei galleggianti; allo stato attuale vengono tenuti in funzione tre sedimentatori finali. Sollevamento mixed liquor, fanghi di ricircolo e fanghi di supero che è stato realizzato e previsto per 3 coclee da 700 l/s, ma nel quale sono state solamente installate, a fronte dei carichi entranti nel 1998 e quindi dei conseguenti fanghi prodotti all epoca, una coclea ed una pompa sommergibile di riserva. Sezione di filtrazione finale, dimensionata per la portata massima di 450 m 3 /h, costituita d un filtro in pressione con letto filtrante di quarzite ed antracite; Sezione di disinfezione UV con impianto del tipo su canale aperto, installato all interno della vasca di disinfezione preesistente all impianto. La linea fanghi è composta da: Ispessimento fanghi: composto da 2 silos d ispessimento cilindrici con fondo troncoconico, aventi diametro di 13 m e volume utile di 500 m 3 ciascuno, attrezzati con carroponte raschiatore. Sollevamento fanghi per alimentazione digestore: esistono tre pompe, di cui una di riserva, collocate nel fabbricato disidratazione, da utilizzarsi per l alimentazione del digestore; tali organi sono attualmente funzionanti per 4

6 l alimentazione delle nastro presse di disidratazione meccanica dei fanghi ispessiti. Digestione anaerobica dei fanghi: costituita da un digestore con diametro 16 m e volume utile di circa m 3. La miscelazione del fango avviene tramite un sistema di lance per il ricircolo del biogas. Il digestore è equipaggiato anche con dispositivo rompicrosta. Il digestore non è attualmente funzionante in quanto la linea di digestione anaerobica non è mai attivata da quando è stata realizzata. Fabbricato tecnologico: adiacente al digestore esiste un edificio che contiene la caldaia, gli scambiatori di calore, i compressori del gas, le pompe di ricircolo dei fanghi ecc. L intera struttura è predisposta per la realizzazione futura di altri due digestori; non essendo mai stata attivata la linea di digestione da quando è stata realizzata, anche i macchinari contenuti nell edificio tecnologico non sono mai entrati in funzione. Gasometro a campana flottante, costituito da una vasca cilindrica verticale con diametro di 12,50 m e capacità utile di 450 mc. Esiste anche una torcia per lo smaltimento del biogas. I comparti non sono attualmente funzionanti. Disidratazione fanghi: comprendente due nastropresse con potenzialità una di 15 m 3 /h e l altra di 20 m 3 /h, ogni linea dispone di un impianto di preparazione e dosaggio del polielettrolita e di sistema di caricamento del fango. Letti di essiccamento: sono presenti 5 letti di essiccamento fanghi per una superficie complessiva di circa m 3. L impianto è dotato inoltre di un manufatto adibito al ricevimento e trattamento fanghi e liquami da espurgo fosse biologiche e di una linea di trattamento con processo chimico-fisico e biologico per il trattamento, in c/terzi, di rifiuti liquidi. Le strade interne all impianto si presentano in condizioni tutt altro che buone in quanto sono finite solo a stabilizzato e presentano notevoli buche e dissesti. Il perimetro del depuratore è dotato di barriera a verde. 5

7 3. DATI DI PROGETTO E GARANZIE ALLO SCARICO I dati di progetto per il dimensionamento delle opere di potenziamento del depuratore di Salvatronda a abitanti, vengono ricavati sulla base dell elaborazione dei dati di portata e delle concentrazioni di inquinanti (COD, BOD 5, TKN, SST, P) registrati in ingresso all impianto di depurazione di Salvatronda negli ultimi tre anni di gestione (2006, 2007, 2008). L analisi dei dati relativi alle portate affluenti all impianto ha evidenziato volumi medi in ingresso pari a m 3 /d, con valori minimi di m 3 /d nel mese di Agosto e valori massimi di m 3 /d nel periodo compreso tra aprile e giugno. L elaborazione dei dati relativi alle concentrazioni medie giornaliere di inquinanti ha invece evidenziato quanto segue: COD BOD 5 TKN SST P Valore (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) MAX MIN MEDIO , ,9 Riferendosi ai parametri di apporto pro-capite relativi alle portate (250 x 0,8 = 200 l/abxd) e al BOD 5 (60 g/abxd), si ricava che al depuratore di Salvatronda attualmente affluisce mediamente il carico idraulico di ab. eq. ed il carico organico (BOD 5 ) di ab. eq. Per quanto riguarda il carico di TKN i dati registrati all impianto evidenziano valori di concentrazione mediamente elevati, con valori medi giornalieri superiori a 70 mg/l per più di 100 giorni/anno. Sulla scorta di quanto sopra evidenziato, si assumono i seguenti dati di progetto per il potenziamento del depuratore: - Abitanti totali serviti: n. - Dotazione idrica: 250 l/abxd - Coefficiente di restituzione in fognatura: 80 % - Portata giornaliera affluente: m 3 /d - Portata media nera Qm 611 m 3 /h - Portata di punta nera Qpn : 916 m 3 /h - Portata massima di pioggia a trattamento biologico Qpb m 3 /h - BOD 5 affluente : kg/d Concentrazione BOD 5 : 300 mg/l - TKN affluente : kg/d 6

8 Concentrazione TKN : 70 mg/l - Fosforo affluente (P) : 125 kg/d Concentrazione P : 8,5 mg/l 3.1. Garanzie allo scarico Dopo gli interventi di potenziamento oggetto del presente progetto, le acque depurate effluenti dall impianto di depurazione di Salvatronda rispetteranno i limiti allo scarico di cui alle tab. 1 e 2 dell all. 5 al D.Lgs. 152/2006 e successive modifiche ed integrazioni ed i limiti di cui alla tab. A sezz. 1 e 2, allegata al D.M con l esclusione dei parametri relativi ad eventuali micro-inquinanti presenti nelle acque reflue affluenti all impianto. Di seguito si riportano i parametri principali rispettati allo scarico: BOD 5 25 mg/l COD 120 mg/l SST 35 mg/l TKN 10 mg/l NH 4 -N 2 mg/l NO 3 -N 6,5 mg/l NO 2 -N 0,3 mg/l P 1 mg/l Per quanto riguarda il fosforo, il rispetto del limite di 1 mg/l potrà essere garantito in maniera più efficace potenziando la sezione esistente di filtrazione finale. Tutti i limiti allo scarico vengono garantiti per temperature del liquame depurato effluente dal depuratore non inferiori a 12 C. 7

9 4. DESCRIZIONE DELLE OPERE IN PROGETTO PER IL POTENZIAMENTO DELL IMPIANTO DI DEPURAZIONE Vengono di seguito descritte le opere in progetto previste per il potenziamento dell impianto di depurazione di Salvatronda a abitanti equivalenti Pre-denitrificazione biologica In relazione alla necessità di garantire allo scarico una concentrazione residua di NO 3 -N inferiore a 6,5 mg/l, la sezione di pre-denitrificazione viene potenziata realizzando una nuova vasca con volume utile di m. Considerando anche il volume di processo della vasca di denitrificazione esistente al depuratore (1.410 m 3 ), il volume utile complessivo della sezione di pre-denitrificazione dell impianto risulta pari a m 3. Il comparto viene equipaggiato con miscelatori sommergibili per garantire la necessaria miscelazione e il mantenimento in sospensione della biomassa nella vasca Ossidazione-nitrificazione biologica-stazione soffianti Si prevede il raddoppio del comparto con la realizzazione di due nuovi reattori di ossidazionenitrificazione aventi lo stesso volume utile di quelli esistenti (2 x m 3 ). Il volume utile complessivo del comparto risulterà quindi pari a 4 x = m 3. Il trasferimento dell ossigeno al processo nelle nuove vasche, differentemente dalle vasche esistenti, viene realizzato ad aria insufflata con diffusori a membrana in EPDM distribuiti sul fondo dei reattori. Per la produzione dell aria necessaria al processo di ossidazione, in un nuovo edificio appositamente realizzato, vengono installate n. 3 soffianti volumetriche compatte ad elevato rendimento dotate di cuffia insonorizzante per garantire all interno del locale un livello di rumorosità inferiore a 80 db(a). La portata d aria erogata dalle soffianti viene regolata agendo sul numero di giri del motore tramite convertitore statico di frequenza, gestito da PLC a quadro su segnale proveniente dalla misura dell ossigeno disciolto in vasca. In questo modo si ottimizza il trasferimento dell ossigeno al processo e si ottiene una riduzione dei consumi di energia elettrica. L edificio soffianti è dotato di prese d aria fonoassorbenti e di portone fonoisolante ed è dimensionato per l installazione futura di due ulteriori soffianti necessarie a produrre l aria per il trasferimento dell ossigeno con diffusori anche nella linea di ossidazione esistente che attualmente è equipaggiata con aeratori superficiali. 8

10 Per evitare la propagazione degli aerosols generati dalle turbine di aerazione superficiale presenti sulle linee esistenti di ossidazione, lungo il perimetro delle vasche viene installata una schermatura continua di protezione, con altezza di 1 m rispetto al bordo vasca, realizzata con pannelli di plexiglass con struttura portante in acciaio zincato a caldo Ripartizione di portata alle ossidazioni Il ripartitore alle ossidazioni esistente, già predisposto per le nuove linee, poiché le nuove portate in gioco (liquami+fanghi di ricircolo+mixed liquor) sono molto elevate (fino a m3/h) è inadeguato in quanto ha dimensioni molto ridotte. In particolare il pozzo centrale di arrivo della portata ha dimensioni molto limitate in rapporto alle portate entranti per cui si verificherebbero ondulazioni del livello idraulico con una cattiva ripartizione della portata sulle quattro linee di ossidazione e rischi di tracimazioni di miscela di acqua e fango dal pozzetto. Per garantire la corretta ripartizione delle portate sulle quattro linee di ossidazione si prevede di realizzare un nuovo ripartitore in fregio alle nuove vasche di ossidazione per la ripartizione su queste due linee e di modificare la distribuzione interna dei setti di ripartizione di quello esistente per ottimizzare la distribuzione della portata alle due linee esistenti Stoccaggio-dosaggio coagulante per l abbattimento del fosforo Per garantire il rispetto del limite previsto allo scarico per il fosforo (1 mg/l è necessario realizzare un processo di defosfatazione simultanea dosando reagenti coagulanti nei reattori biologici. Il fosforo precipita successivamente, con i fanghi, nella fase di sedimentazione secondaria. Nel presente progetto viene realizzato un impianto di stoccaggio-dosaggio di reagenti coagulanti costituito da n. 2 serbatoi in PRFV da 10 m 3 e da un serbatoio in PRFV da 5 m 3. I volumi dei serbatoi sono stati così suddivisi per ottimizzare i costi e le modalità di approvvigionamento dei reagenti. Le pompe di dosaggio sono dotate di timer/contaore per la regolazione ed il controllo del dosaggio del reagente. Il dosaggio del reagente viene previsto in testa ai reattori di ossidazione, nei ripartitori di portata, e nei pozzetti di uscita dalle ossidazioni Sedimentazione secondaria La sezione di sedimentazione secondaria esistente del depuratore è costituita da n. 4 sedimentatori a flusso radiale aventi superficie utile complessiva di m2. I sedimentatori esistenti sono caratterizzati da un altezza utile alla periferia estremamente ridotta, di soli 1,5 m. 9

11 La sezione di sedimentazione esistente, con le caratteristiche geometriche sopra riportate, in relazione al limite imposto allo scarico per i SST (35 mg/l), ha una potenzialità massima di abitanti e risulta inadeguata ed insufficiente per la potenzialità di progetto del depuratore ( abitanti). Per raggiungere la potenzialità di abitanti equivalenti è necessario potenziare la sezione di sedimentazione secondaria tenendo conto anche degli spazi necessari per i potenziamenti futuri del depuratore fino a abitanti. Si prevede quindi la realizzazione di n. 1 nuovo sedimentatore a flusso radiale avente diametro di 25 m e altezza utile al bordo di 3,5 m Ripartitore di portata ai sedimentatori secondari Con il nuovo sedimentatore viene realizzato un ripartitore di portata già predisposto per i futuri ampliamenti della sezione di sedimentazione finale fino alla potenzialità di abitanti equivalenti. Il ripartitore è organizzato per ripartire la portata su quattro sedimentatori, dei quali il primo è quello realizzato con l attuale progetto mentre gli altri tre verranno realizzati con i futuri potenziamenti del depuratore Sollevamento fanghi di ricircolo e supero In adiacenza al nuovo ripartitore di portata ai sedimentatori viene realizzato un nuovo comparto di sollevamento dei fanghi di ricircolo e supero al servizio del nuovo sedimentatore, con dimensioni adeguate anche per i futuri ampliamenti del depuratore. In questa fase vengono installate n. 2 pompe di ricircolo fanghi e n. 2 pompe di sollevamento fanghi di supero, sufficienti per le esigenze del potenziamento a abitanti. Le condotte di trasporto hanno diametri già dimensionati per la potenzialità finale del depuratore. Nella stazione di ricircolo fanghi a servizio dei quattro sedimentatori secondari esistenti, si prevede di sostituire la girante di una delle due pompe per ottenere la prevalenza necessaria a vincere il dislivello geodetico tra il punto di partenza e quello di arrivo e le perdite di carico senza sostituire la condotta esistente DN300, al fine di garantire il ricircolo della portata massima di fango biologico in testa ai reattori Ricircolo nitrati La stazione di ricircolo nitrati esistente viene potenziata installando un altra pompa a vite di Archimede nel manufatto esistente già predisposto. L intera portata di ricircolo nitrati viene inviata in testa ai reattori di pre-denitrificazione, proporzionalmente ai rispettivi volumi di processo. 10

12 4.9. Integrazione della sezione di trattamento bottini Ad integrazione della stazione esistente di trattamento dei reflui da espurghi pozzi neri e fosse biologiche, viene realizzata una nuova stazione di accettazione e pre-trattamento costituita da: impianto di accettazione e pre-trattamento reflui costituito da una griglia fine a pettine rotante con coclea di asporto e compattazione del materiale grigliato; stazione di sollevamento del refluo pre-trattato equipaggiata con pompa ad asse verticale idonea per il sollevamento di reflui con elevato contenuto di sabbia; impianto di classificazione, lavaggio e separazione della sabbia; vasca interrata di accumulo-omogeneizzazione dei reflui pre-trattati, con volume utile di 65 m 3, equipaggiata con miscelatore sommergibile e pompa sommergibile di trasferimento dei reflui alla stazione di ispessimento meccanizzato e/o alla sezione di miscelazione del pre-trattamento bottini esistente all impianto Impianto elettrico L area dove devono essere costruite le nuove vasche di ossidazione-nitrificazione si trova in adiacenza alla cabina elettrica e alla sala quadri dell impianto di depurazione per cui sul sedime delle nuove vasche sono presenti molti cavidotti e linee elettriche di alimentazione di utenze elettriche e motori del depuratore. Inoltre la verifica di consistenza dei quadri elettrici e delle apparecchiature esistenti dell impianto elettrico, lato B.T. hanno evidenziato che il gruppo di rifasamento automatico è insufficiente per la potenza richiesta dall impianto una volta ampliato. Si prevede quindi: la sostituzione del gruppo di rifasamento automatico dell impianto con un rifasatore più potente (400 kvar); lo spostamento dei cavidotti presenti nell area di sedime delle nuove ossidazioni, e loro riposizionamento su tracciato non interferente, sfilaggio e sostituzione dei cavi elettrici interferenti con la nuova ossidazione, di alimentazione delle utenze in campo esistenti, con posa di nuovi cavi elettrici all interno nei nuovi cavidotti Strumentazione di misura di controllo del processo ed in ingresso e in uscita dall impianto In ottemperanza alle prescrizioni della Commissione V.I.A., viene integrata la strumentazione prevista in progetto per il controllo del processo di depurazione. L impianto di Salvatronda sarà quindi dotato dei seguenti strumenti di controllo: misuratore di portata dei liquami in uscita dalla linea di accettazione e pre-trattamento rifiuti; 11

13 misuratore di ph, temperatura e conducibilità nel pozzo di arrivo dei liquami all impianto; misuratori dell ossigeno disciolto, temperatura, e ammonio nei reattori di ossidazionenitrificazione biologica (nuovi ed esistenti); misura di portata del fango di ricircolo e misura di portata del fango di supero; misuratore di ph, temperatura, conducibilità e torbidità nel canale di uscita dell acqua depurata; Gli analizzatori di misura della concentrazione di NO 3 ed NO 2 nell acqua depurata ed il campionatore automatico autosvuotante, autopulente e refrigerato per i controlli interni e per qualli ARPAV verranno installati a cura della Stazione appaltante. La spesa è prevista in apposito capitolo del quadro economico nelle somme a disposizione dell amministrazione. Tutti i parametri (sia istantanei che totali) rilevati dalla strumentazione verranno registrati in continuo su apposita periferica di telecontrollo installata nella sala quadri dell impianto di depurazione. Dopo gli interventi in progetto l impianto di depurazione di Salvatronda, con potenzialità per abitanti, avrà la seguente configurazione di processo: sollevamento iniziale con pompe a vite di Archimede grigliatura fine a pulizia automatica (n. 2 linee) dissabbiatura-disoleatura (n. 1 linea) misura di portata in ingresso sedimentazione primaria (n. 2 linee) pre-denitrificazione biologica (n. 2 linee) ossidazione-nitrificazione biologica con aeratori superficiali (n. 2 linee esistenti) ossidazione-nitrificazione biologica con trasferimento dell ossigeno ad aria insufflata (n. 2 nuove linee) stoccaggio-dosaggio flocculante per la defosfatazione simultanea stazione soffianti sedimentazione secondaria (n. 5 linee) misura di portata filtrazione finale (n. 1 linea) disinfezione con UV (n. 1 linea) sollevamento fanghi di ricircolo e supero con misura di portata (n. 2 linee) 12

14 ricircolo nitrati con pompe a vite di Archimede con misura di portata (n. 2 linee) ispessimento meccanizzato fanghi (n. 2 linee) digestione anaerobica fanghi (n. 1 linea) edificio tecnologico a servizio della digestione anaerobica (n. 1 linea) disidratazione meccanica fanghi gasometro torcia smaltimento biogas accettazione e pre-trattamento bottini equalizzazione e pretrattamento chimico-fisico bottini pretrattati Cabina di trasformazione e sala quadri Edificio servizi 13

15 5. CALCOLI DI DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DELL IMPIANTO 5.1. Bilancio nutrienti pag Pre-denitrificazione biologica pag Ossidazione-nitrificazione-stabilizzazione pag Ricircolo liquami nitrificati pag Fabbisogno di ossigeno e sistema di trasferimento al processo pag Fabbisogno d aria per trasferimento ossigeno alle nuove linee pag Soffianti pag Diffusori pag Decantazione secondaria pag Sollevamento fanghi di ricircolo e supero pag Stoccaggio-dosaggio flocculante per la defosfataz. simultanea pag Integrazione e potenziamento trattamento bottini pag

16 5.1. Bilancio nutrienti - Abbattimento complessivo del BOD 5 nel trattam. biologico 92 % - BOD 5 abbattuto 4.048,0 kg/d Bilancio dell azoto - Azoto in ingresso kg/d - Azoto abbattuto per sintesi/bod 5 abbattuto 5 % - Azoto abbattuto per sintesi 202,4 kg/d - Azoto restante 823,6 kg/d - Concentrazione 56,2 mg/l - Concentrazione NH 4 - N allo scarico 1,9 mg/l - NH 4 - N da nitrificare 795,1 kg/d - Rendimento minimo di nitrificazione 96,5 % - Rendimento di nitrificazione di calcolo 97 % - Concentrazione NO 3 - N prodotto 54,5 mg/l - Concentrazione NO 3 - N allo scarico 6,5 mg/l - Concentrazione NO 3 - N da eliminare 48,0 mg/l - Azoto nitrico da eliminare 703,6 kg/d Bilancio del fosforo - Fosforo (P) in ingresso 125 kg/d - Fosforo (P) abbattuto per sintesi/bod 5 abbattuto 1 % - Fosforo (P) totale abbattuto per sintesi 40,5 kg/d - Fosforo (P) restante 84,5 kg/d - Concentrazione P 5,8 mg/l - Concentrazione P allo scarico 1 mg/l Per il rispetto del limite allo scarico previsto per il fosforo viene previsto un trattamento di defosfatazione chimica simultanea dosando reagenti flocculanti nelle vasche di ossidazione. 15

17 5.2. Pre-denitrificazione biologica (n. 1 linea esistente + n. 1 nuova linea) Come in precedenza calcolato, il quantitativo di nitrati da eliminare con trattamento specifico di denitrificazione, risulta pari a 703,6 kgn-no 3 /d. La velocità di denitrificazione espressa in grno 3 -N/kgVSSxh viene calcolata con la formula seguente : dove : (V ) = (V ) D T ^ D 20 NO3 - N K + NO -N x N 3 S S K + S Z (T - 20) S = Concentrazione del substrato carbonioso biodegradabile (mgbod 5 /l). K N = Costante di semi saturazione relativa ai nitrati (0,1 mg NO 3 -N/l). K S = Costante di semi saturazione relativa al substrato carbonioso: 0,15 mgbod 5 /l. ^ (V D ) 20 = Velocità di denitrificazione alla temperatura di 20 C: 3,0 grno 3 -N/kgVSSxh. Z = Costante pari a 1,12. La velocità di denitrificazione, con temperatura del liquame nelle condizioni di esercizio più gravose, e cioè in periodo invernale, assunta pari a 13 C, risulta pari a : (V D ) T = 1,64 gr N-NO 3 /kgvss x h Mantenendo in vasca una concentrazione di 4,5 kgsst/m³, si ricava un volume minimo di processo di: 703,6 x / 1,64 x 24 x (4,5 x 0,7) = 5.684,4 m³ All impianto di Salvatronda è presente un reattore di pre-denitrificazione avente volume utile di m 3. Con il presente progetto viene realizzata una nuova vasca di pre-denitrificazione con volume utile di m 3 per cui il volume complessivo di processo per la denitrificazione biologica risulterà pari a: = m 3. 16

18 Complessivamente il comparto garantisce, nelle condizioni di carico idraulico cui è sottoposto l impianto, in condizioni di tempo secco ed in tempo di pioggia, i seguenti tempi di permanenza, tenendo conto anche della portata dei fanghi di ricircolo: - su Q m + Q r 4,5 ore - su Q pn + Q r 3,2 ore - su Q pb + Q r 2,7 ore Nel trattamento di denitrificazione si ha una riduzione del BOD 5 entrante che viene utilizzato per il metabolismo dei batteri denitrificanti, in ragione di 2,8 kgbod 5 /kgn rimosso. Il BOD 5 abbattuto nel processo di denitrificazione, dovendo denitrificare 703,6 kgn/d, sarà pari a 2,8 x 703,6 = 1.970,1 kgbod 5 /d. Al successivo trattamento biologico ossidativo vengono quindi inviati : ,1 = 2.429,9 kgbod 5 /d con una concentrazione di 165,75 mg/l. Il nuovo reattore di denitrificazione viene equipaggiato con n. 4 mixer sommergibili aventi le seguenti caratteristiche: Potenza nominale 5,5 kw Potenza assorbita dalla rete 4,8 kw Portata 694 l/s Diametro elica 580 mm. Velocità elica 475 r.p.m. Numero poli motore 12 n Potenza trasferita alla biomassa in vasca 4,98 W/m 3 Produzione di fanghi biologici di supero La produzione di fanghi biologici di supero nel comparto di denitrificazione biologica è pari a 0,80 kgss/kgbod 5 abbattuto. Nel comparto di denitrificazione viene pertanto prodotta giornalmente la seguente quantità di fango biologico di supero : 0,80 x 1.970,1 = 1.576,1 kgsst/d. 17

19 5.3. Ossidazione-nitrificazione-stabilizzazione (n. 2 linee esistenti + n. 2 nuove linee) La verifica del reattore del trattamento biologico viene effettuata per ottenere simultaneamente all abbattimento del carico organico anche la nitrificazione dell azoto ammoniacale e la stabilizzazione aerobica dei fanghi di supero. I calcoli di verifica del reattore vengono eseguiti per garantire la necessaria nitrificazione dell azoto ammoniacale, essendo questo il fattore limitante, verificando successivamente che i parametri di processo siano adeguati per garantire anche la degradazione del substrato carbonioso e la stabilizzazione aerobica dei fanghi di supero. La verifica viene effettuata per le condizioni operative peggiori (quelle invernali), con una temperatura media dei liquami pari a 13 C. La resa di nitrificazione in condizioni operative è data dalla seguente formula : dove : r n(t) = q A(t) x f A (gn/gvss x d) (1) - q A(t) = µ A / Y A (gn/gvss x d) (2) - Y A = tasso di crescita dei batteri autotrofi (0,24 gvss/gn ossidato ) - µ A = µ A [ S NH / (K NH + S NH ) x S O / (K OA + S O )] x [ x (7.2 -ph)] x 1.09 T-20 (3) dove: - µ Α = Velocità di crescita dei batteri nitrificanti (d -1 ) - µ A = Velocità massima di crescita dei microrganismi a 20 C assunta pari a 0,45 d -1 - S NH = Concentrazione media di NH 4 -N nel reattore (mgn/l) - K NH = Costante di semi saturazione dell ammoniaca pari a 1 mgn/l - S O = Concentrazione ossigeno disciolto residuo in vasca, pari a 1,5 mg/l - K OA = Costante di semi-saturazione dell ossigeno disciolto, pari a 0,4 mg/l - ph = Valore del ph nel reattore - T = Temperatura del liquame ( C) sostituendo i valori nella (3), si ottiene il valore di µ A = 0,210 che, sostituito nella (2), fornisce la velocità specifica di nitrificazione alla temperatura t = 13 C, pari a 18

20 q A(t) = 0,84 gn/gvss x d La frazione di batteri nitrificanti rispetto alla biomassa totale presente nel reattore viene calcolata nel modo seguente: dove: f A = Y A N OX / [Y A N OX + Y H (S 0 - S)] (4) - Y A = Tasso di crescita dei batteri autotrofi: 0,24 gvss/gn ossidato - N OX = Quantità di azoto ammoniacale ossidato (kgnh 4 -N/d) - Y H = Tasso di crescita dei batteri eterotrofi: 0,88 gvss/gbod 5 - S 0 = BOD 5 in ingresso al reattore biologico - S = BOD 5 in uscita dal reattore biologico Sostituendo i valori nella (4) si ottiene : f A = 0,0493 il che significa che il 4,93 % della biomassa complessiva presente nel reattore è costituito da batteri nitrificanti. Inserendo i valori di q A(t) e f A nella (1) si ottiene la resa di nitrificazione alla temperatura t: r n(t) = 0,84 x 0,0493 = 0,041 gn/gvss x d dovendo nitrificare 798,9 kgnh 4 -N/d, la biomassa attiva nitrificante che deve essere presente nel reattore deve essere pari a : 798,9 / 0,041 = kgvss pertanto, con una concentrazione in vasca di 4,5 kgsst/m 3, il volume minimo del reattore necessario per la nitrificazione deve essere pari a : / (4,5 x 0,7) = m 3 19

21 Si prevede di realizzare altre due vasche di ossidazione-nitrificazione aventi lo stesso volume di quelle esistenti per cui il volume totale di processo risulterà: 4 x = m 3 largamente sufficiente per garantire la necessaria nitrificazione nelle condizioni operative più gravose. Come ulteriore verifica, viene calcolato il tempo medio di residenza cellulare nel processo biologico, equivalente all età del fango. Infatti, l efficienza e la stabilità del processo di nitrificazione sono garantite dall età effettiva del fango nel trattamento biologico nel comparto di ossidazione-nitrificazione. L età del fango complessiva è pari a : t = C v x V / SS dove : C v = Concentrazione di biomassa nel processo biologico pari a 4,5 kgss/m 3 ; V = Volume complessivo del comparto di ossidazione-nitrificazione; SS = Produzione complessiva di fanghi biologici di supero (vedi calcolo successivo). per cui si ha : t = 4,5 x / = 10,2 giorni Questo valore dell età del fango assicura un normale sviluppo della massa autotrofa e la necessaria nitrificazione dell azoto ammoniacale. L età complessiva del fango nel trattamento biologico, considerando anche la biomassa presente nel reattore di pre-denitrificazione, è pari a 19,2 giorni e garantisce una sufficiente stabilizzazione dei fanghi biologici di supero. Verifica delle condizioni per l abbattimento del substrato carbonioso A trattamento biologico ossidativo viene inviato mediamente un quantitativo pari a 2.429,9 kgbod 5 /d. Nei reattori di ossidazione-nitrificazione, aventi volume utile complessivo di m 3, si hanno pertanto i seguenti parametri funzionali: - Carico del fango 0,082 kgbod 5 /kgssxd - Carico volumetrico 0,37 kgbod 5 /m 3 xd Tempo di ritenzione idraulica, tenendo conto anche della portata dei fanghi di ricircolo: 20

22 - con Q m + Q r 5,1 h - con Q pn + Q r 3,6 h - con Q pb + Q r 3,1 h Con tali parametri funzionali il rendimento medio di abbattimento del BOD 5 è 92% e, in caso di punte del BOD 5 entrante, con conseguente aumento del carico del fango, il rendimento rimane praticamente inalterato, garantendo il mantenimento di buone caratteristiche di sedimentabilità del fango. Rapporto di ricircolo Per valutare il rapporto di ricircolo strettamente necessario per mantenere nei reattori biologici la concentrazione di biomassa voluta, si mette in relazione il carico del fango con l indice di Mohlmann, legando le condizioni di carico dell impianto con le caratteristiche di sedimentabilità del fango. In relazione ad un carico del fango di 0,082 kgbod 5 /kgssxd si accetta un indice di Mohlmann compreso tra 100 e 125 ml/g ed una concentrazione dei fanghi pari a 8,5 kg/m 3. Si ottiene il seguente rapporto di ricircolo: 4,5 / (8,5 4,5) x 100 = 112,5 % La portata media di ricircolo risulta perciò pari a : Q r = 112,5% di Q m = 687,4 m 3 /h La portata massima di fango di ricircolo necessaria nelle condizioni di punta, è valutabile in 1,33 Q r = 916 m 3 /h. Produzione di fanghi biologici di supero La produzione di fanghi biologici di supero (su base secca) risultanti dal processo biologico di ossidazione, in corrispondenza ad un carico di fango di 0,082 kgbod 5 /kgss x d è pari a 0,6 kgss/kgbod 5 abbattuto. Poiché il BOD totale eliminato nel processo biologico di ossidazione-nitrificazione risulta pari a: 0,92 x 2.429,9 = 2.235,5 kgbod 5 /d 21

23 la produzione di fango di supero biologico nel processo di ossidazione è pari a : 0,6 x 2.235,5 = 1.341,3 kgss/d. Il fango di supero giornalmente prodotto all impianto, tenendo conto anche della produzione nel processo di denitrificazione biologica, risulta complessivamente pari a : 1.576, ,3 = 2.917,4 kgsst/d. Poiché il fango viene estratto dalla tramoggia della decantazione finale con concentrazione di 8,5 kgss/m 3, il volume giornaliero complessivo di fanghi di supero è pari a 343 m 3 /d. 22

24 5.4. Ricircolo liquami nitrificati Il quantitativo medio di nitrati da ricircolare in testa al trattamento di denitrificazione biologica, per garantire il rispetto dei parametri allo scarico è pari a 703,6 kgn-no 3 /d. Poiché la concentrazione massima di azoto nitrico nel liquame in uscita dal trattamento biologico è valutata mediamente pari a 6,5 mg/l, si rende necessario inviare in testa alla fase di denitrificazione una portata giornaliera minima pari a m 3 /d e cioè m 3 /h. Per garantire il corretto funzionamento del comparto di denitrificazione ed il rispetto dei parametri allo scarico con un adeguato margine di sicurezza, si prevede di ricircolare una quantità di liquami nitrificati pari ad almeno m 3 /d. La quota inviata al comparto di denitrificazione con la portata dei fanghi di ricircolo è pari a m 3 /d, quindi si rende necessario ricircolare in testa alla fase di pre-denitrificazione una ulteriore quantità di liquame nitrificato pari a m 3 /d. Nel manufatto esistente di ricircolo dei nitrati, già predisposto per ospitare altre due pompe, si prevede di installare una seconda pompa a vite di Archimede in grado di sollevare la stessa portata di quella esistente, avente le seguenti caratteristiche : Portata m 3 /h Prevalenza a scarico libero 2,855 m Prevalenza al punto di rigurgito 3,10 m Diametro coclea mm Velocità di rotazione coclea 37,6 r.p.m. Potenza nominale motore 37 kw Potenza riduttore > 55 kw La portata massima totale di liquame nitrificato ricircolata in testa alla sezione di predenitrificazione con le due pompe a vite di Archimede in funzione è pari a : 2 x x 24 = m 3 /d non considerando l apporto dovuto al fango di ricircolo. 23

25 5.5. Fabbisogno di ossigeno e sistema di trasferimento dell ossigeno al processo Il fabbisogno di ossigeno del processo biologico ossidativo è calcolato per l abbattimento del BOD 5 (assunto pari al 92%) e per la nitrificazione dell azoto ammoniacale, cioè 798,9 kgn/d, mantenendo una concentrazione di ossigeno residuo in vasca di 2,0 mgo 2 /l e verificando il dimensionamento per le condizioni operative peggiori, cioè quelle estive con T = 20 C. Per le condizioni di carico previste viene inoltre considerato un coefficiente di punta di 1,2 sul BOD 5 in ingresso e sull azoto da nitrificare. Il fabbisogno di ossigeno per il mantenimento del processo biologico di ossidazione viene valutato con la seguente formulazione : O 2 = a x (BOD 5 elim.) + b x (SS in aerazione) + c x (N nitr.) dove i coefficienti a,b,c, valgono : a, coefficiente di respirazione attiva: 0,5 kgo 2 /kgbod 5 abbattuto b, coefficiente di respirazione endogena (funzione di T): 0,1 kgo 2 /kgss in vasca c, coefficiente per l ossidazione dell azoto: 4,5 kgo 2 /kgn nitrificato Il fabbisogno di ossigeno in condizioni operative risulta: In condizioni medie 0,5 x 2.235,5 + 0,1 x (4,5 x 6.600) + 4,5 x 798,9 = 1.117, = 7.682,8 kgo 2 /d e cioè 320,1 kgo 2 /h. In condizioni di punta 1,2 x 1.117, ,2 x = 8.625,4 kgo 2 /d e cioè 359,4 kgo 2 /h. Il trasferimento dell ossigeno nelle vasche di ossidazione esistenti avviene con turbine di aerazione superficiale, aventi le seguenti caratteristiche tecniche: Diametro girante mm Potenza nominale motore 75 kw Potenza assorbita 65 kw Velocità motore r.p.m. Velocità di rotazione turbina 42 r.p.m. 24

26 Ossigeno trasferito in condizioni standard 157 kgo 2std /h complessivamente le due turbine installate nei reattori di ossidazione nitrificazione esistenti sono in grado di trasferire, in condizioni standard, 2 x 157 = 314 kgo 2std /h. Il trasferimento dell ossigeno al processo nelle nuove vasche di ossidazione-nitrificazione biologica viene realizzato, invece, ad aria insufflata attraverso diffusori d aria a membrana installati in prossimità del fondo delle vasche. Verifica capacità trasferimento ossigeno aeratori superficiali esistenti Per verificare se gli aeratori superficiali esistenti sono sufficienti a trasferire al processo l ossigeno richiesto, calcolato precedentemente, è necessario riportare i fabbisogni di ossigeno alle condizioni standard, impiegando la formula seguente: dove: O 2std = O 2 operativo x K C K = α Pb ( β C s ( T 20) st ) C r 1,047 essendo: O 2operativo α Ossigeno da fornire in condizioni operative (kgo 2 /h). Rapporto tra i coefficienti di dissoluzione dell ossigeno (liquame/acqua), che per il sistema di ossigenazione con turbine superficiali e con la concentrazione di solidi sospesi in vasca di progetto, vale 0,72; Pb Pressione barometrica alla quota di realizzazione dell impianto : Pb = 760 (1-0,13H), dove H = quota di realizzazione dell impianto espressa in km; C s C st C r Concentrazione di saturazione dell O 2 in acqua pulita a 760 mmhg a 20 gradi pari a 9,17 mg/l; Concentrazione di saturazione dell O 2 in acqua pulita a 760 mmhg alla temperatura di esercizio T (per T = 20 gradi centigradi C st = 9,17 mg/l); Concentrazione di ossigeno disciolto residuo in vasca, pari a 1 mg/l; β Coefficiente in funzione della salinità del liquame assunto pari a 0,95; T Temperatura di esercizio nelle condizioni più gravose, pari a 20 C. 25

27 Con tali valori si ricava K= 1,65 kgo 2std /kgo 2 operativo. Pertanto, per garantire in condizioni operative, il trasferimento al liquame dell ossigeno necessario, mantenendo in vasca una concentrazione residua di ossigeno disciolto superiore a 1 mg/l, i rotori superficiali devono essere in grado di trasferire, riportato in condizioni standard, il seguente quantitativo massimo di ossigeno: O 2std = 1,65 x 359,4 = 593 kgo 2std /h. Poichè i flussi e i carichi organici inviati a trattamento biologico di ossidazione-nitrificazione vengono suddivisi al 50% tra le linee esistenti e le linee nuove, le turbine installate nella vasche esistenti sono in grado di trasferire complessivamente 314 kgo 2std /h, quindi una quantità superiore al fabbisogno massimo di ossigeno richiesto nelle condizioni operative più gravose (0,50 x 593 = 296,5 kgo 2std /h). 26

28 5.6. Calcolo del fabbisogno d aria per trasferimento ossigeno nuove linee ossidazione In relazione al fabbisogno totale di ossigeno da trasferire alle nuove linee di ossidazionenitrificazione, calcolato in precedenza, il volume d aria da fornire nelle diverse condizioni di carico viene calcolato con la seguente formula : V = O 2 x d dove : 1 Cs d = ( 028, η α) Pb ( β CsT ) C 760 r 1, 024 ( T 20) essendo : O 2 = Ossigeno necessario kgo 2 /h; 0,28 = Contenuto di ossigeno per Nm 3 di aria insufflata kgo 2 /Nm 3 (al livello del mare); η = Rendimento di dissoluzione dell ossigeno in acqua pulita alla profondità di progetto. Prevedendo di insufflare alla profondità di 3,8 m, con una portata media per diffusore di 4,1 Nm 3 /h, η = 0,24; α = Rapporto tra i coefficienti di dissoluzione dell ossigeno (liquame/acqua), che per il sistema di aerazione a bolle fini con la concentrazione di solidi sospesi in vasca assunta di progetto, vale 0,70; P b = Pressione barometrica alla quota di realizzazione dell impianto : P b = 760 (1-0,13H), dove H = quota di realizzazione dell impianto espressa in km; C s = Concentrazione di saturazione dell O 2 in acqua pulita a 760 mmhg a 20 gradi pari a 9,17 mg/l; C st = Concentrazione di saturazione dell O 2 in acqua pulita a 760 mmhg alla temperatura di esercizio T (per T = 20 gradi centigradi C st = 9,17 mg/l); C r = Concentrazione di ossigeno disciolto residuo in vasca, pari a 2 mg/l; β = Coefficiente in funzione della salinità del liquame, assunto pari a 0,95; T = Temperatura di esercizio nelle condizioni più gravose, pari a 20 gradi centigradi. Con tali valori si ricava d = 29,2 m 3 /kgo 2, per cui il volume d aria necessario nelle diverse condizioni di carico risulta : - Condizioni medie : V medio = 320,1 x 0,5 x 29,2 = m 3 /h 27

29 - Condizioni di punta : V max = 359,4 x 0,5 x 29,1 = m 3 /h 5.7. Soffianti Il fabbisogno d aria complessivo da trasferire nella nuova linea di ossidazione, nelle diverse condizioni di carico risulta pari a Nm 3 /h in condizioni medie e a Nm 3 /h in condizioni di punta. All interno di un nuovo edificio soffianti vengono installate n. 3 soffianti volumetriche compatte, aventi ciascuna le seguenti caratteristiche: Portata m 3 /h Prevalenza 4,7 mh 2 O Potenza motore 55 kw Velocità soffiante r.p.m Velocità motore r.p.m. N poli motore 2 n Una soffiante è di scorta. La velocità di ogni soffiante è regolata in continuo da un convertitore statico di frequenza per adeguare la portata d aria, e quindi l ossigeno trasferito al processo biologico, all effettiva necessità di processo, misurata da apposite sonde di ossigeno installate sulle vasche di ossidazione. Il campo di variazione della velocità è compreso tra 25 e 50 Hz. Le macchine sono dotate di cuffie insonorizzanti per garantire all interno del locale un livello sonoro massimo inferiore a 80 db(a) e all esterno del locale, ad una distanza di 10 m, un livello sonoro inferiore a 60 db(a). Il locale soffianti è dotato di portone fonoisolante ed è equipaggiato con prese d aria fonoassorbenti per garantire la portata di aspirazione delle soffianti e il ricircolo necessario per il raffrescamento del locale. L edificio soffianti viene realizzato con dimensioni sufficienti per ospitare ulteriori due soffianti future per la produzione dell aria necessaria al trasferimento dell ossigeno con diffusori quando verranno sostituite le turbine anche nella linea di ossidazione esistente. 28

30 5.8. Diffusori Per il trasferimento dell ossigeno nella nuova linea di ossidazione vengono previsti diffusori a membrana in EPDM adatti a funzionare in un campo di portata variabile da 2,5 a 8 m 3 /h per di diffusore. Il sistema previsto è stato dimensionato con una portata specifica di 4,0 m 3 /h per diffusore. L adozione di questo sistema di aerazione presenta i seguenti vantaggi : - Agitazione dolce ed efficace che comporta migliori caratteristiche di sedimentabilità del fango e quindi effluente maggiormente chiarificato in quanto non vi è alcuna rottura meccanica dei fiocchi; - Assenza di spruzzi d acqua, per cui non si ha alcun rischio di aerosol contaminanti; - Elevate rese di trasferimento dell ossigeno che permettono di ridurre notevolmente i consumi complessivi di energia elettrica dell impianto di depurazione. I gruppi diffusori sono costituiti da membrane in EPDM con anello mediano di maggior spessore e valvola di ritegno montate su disco di supporto in PAGV (Poliammide rinforzata con fibra di vetro) con diametro di 327 mm. L installazione dei diffusori avviene tramite un accessorio con raccordo filettato in PAGV su tubazione DN 65 in acciaio inox AISI 304 a formare un reticolo distribuito sul fondo della vasca di ossidazione. 29

31 5.9. Decantazione secondaria (n. 4 linee esistenti + 1 nuova linea) La sezione di sedimentazione secondaria dell impianto viene potenziata con la realizzazione di n. 1 nuova vasca a flusso radiale equipaggiata con ponte raschiatore, avente le seguenti caratteristiche geometriche: - Diametro utile 25 m - Profondità utile alla periferia 3,5 m - Profondità utile media 4,0 m - Superficie utile unitaria 490 m 2 - Volume utile unitario m 3 La sezione di sedimentazione secondaria esistente è costituita da n. 4 sedimentatori a flusso radiale equipaggiati con ponte raschiatore, aventi ognuno le seguenti caratteristiche geometriche: - Diametro interno 20 m - Diametro utile 19 m - Profondità utile alla periferia 1,5 m - Profondità utile media 1,8 m - Superficie utile unitaria 283 m 2 - Volume utile unitario 510 m 3 Caratteristiche geometriche complessive della sezione di sedimentazione - Superficie utile totale m 2 - Volume utile totale m 3 Portate di alimentazione di ogni sedimentatore 25 m 20 m - Portata media oraria Q m m 3 /h - Portata di punta nera Q pn m 3 /h - Portata di pioggia al trattamento biologico Q pb m 3 /h Con le portate di alimentazione di cui alla precedente tabella si ottengono i seguenti parametri di funzionamento di ogni sedimentatore: 30

32 Parametri funzionali 25 m 20 m Carico idraulico superficiale di esercizio - con Q m 0,42 0,36 m 3 /m 2 xh - con Q pn 0,62 0,54 m 3 /m 2 xh - con Q pb 0,83 0,72 m 3 /m 2 xh Tempi di ritenzione idraulica - con Q m 9,6 5,0 ore - con Q pn 6,4 3,3 ore - con Q pb 4,8 2,5 ore Carico superficiale di solidi sospesi - con Q m 4,0 3,4 kgsst/m 2 xh - con Q pn 5,6 4,8 kgsst/m 2 xh - con Q pb 6,5 5,6 kgsst/m 2 xh 31

33 5.10. Sollevamento fanghi di ricircolo e supero (n. 1 linea esistente + n. 1 linea nuova) Per i quattro sedimentatori secondari esistenti è attualmente presente una stazione di sollevamento dei fanghi di ricircolo equipaggiata con n. 2 pompe sommergibili Flygt CP LT, di cui una con girante n. 622 e l altra con girante n La stazione di sollevamento deve essere in grado di inviare a valle del ricircolo nitrati, nel canale di scarico delle coclee, la portata di fango di ricircolo che è necessario estrarre in condizioni di punta dai sedimentatori esistenti, pari a 610,7 m 3 /h. Ognuna delle due pompe deve perciò sollevare una portata massima di 306 m 3 /h pari a 85 l/s alla prevalenza di almeno 6,1 m, per vincere il dislivello geodetico (4,0 m) tra il pozzo di ricircolo fanghi e il canale a valle delle coclee e le perdite di carico idraulico (2,2 m) nella condotta di mandata dei fanghi DN300. La pompa con girante n. 622 è in grado di sollevare la portata di 85 l/s con prevalenza di 4,2 m mentre la pompa con girante n. 616 solleva la portata di 85 l/s alla prevalenza di 6,7 m. Poichè i corpi e i motori delle due pompe sono uguali, si prevede di sostituire la girante n. 622 con una girante n. 616 in maniera che entrambe le pompe possano sollevare 85 l/s cadauna alla prevalenza di 6,7 m così da garantire che la portata di punta del fango biologico estratto dai sedimentatori esistenti venga inviata nel manufatto di ricircolo nitrati, senza sostituire la condotta esistente, e da qui in testa al trattamento biologico. Per il nuovo sedimentatore secondario si prevede di realizzare una stazione di sollevamento dei fanghi di ricircolo e supero, già predisposta per ospitare le apparecchiature necessarie per i futuri ampliamenti dell impianto di depurazione. I fanghi biologici di ricircolo e supero vengono estratti dal nuovo sedimentatore secondario attraverso un apposita valvola telescopica ed inviati nella vasca di sollevamento dei fanghi di ricircolo e supero. La stazione di sollevamento dei fanghi di ricircolo in questa fase viene equipaggiata con n. 2 pompe sommergibili, di cui una di riserva, aventi le seguenti caratteristiche: Portata 378 m 3 /h Prevalenza 5,0 m Potenza nominale motore 7,5 kw Potenza assorbita dalla rete 8,5 kw Girante antintasamento tipo N Velocità rotazione motore r.p.m. 32

34 L allontanamento dei fanghi di supero avviene attraverso due apposite pompe sommergibili, di cui una di riserva, installate all interno dello stesso pozzetto, aventi le seguenti caratteristiche funzionali: Portata 144 m 3 /h Prevalenza 8,5 m Potenza nominale motore 5,9 kw Potenza assorbita dalla rete 6,3 kw Girante monocanale Velocità rotazione motore r.p.m. Poichè la produzione giornaliera di fango di supero estraibile da questo sedimentatore è valutata in 116 m 3 /d, le operazioni di spurgo del fango vengono eseguite mediamente in 0,8 ore/d. Sia la stazione di sollevamento dei fanghi di ricircolo che quella dei fanghi di supero sono dotate di misuratore di portata ad induzione elettromagnetica montati sui collettori principali di mandata dei fanghi. 33

35 5.11. Stoccaggio-dosaggio flocculante per la defosfatazione simultanea Per garantire il rispetto del limite previsto allo scarico per il fosforo (1 mg/l), assai restrittivo, è necessario realizzare un processo di defosfatazione simultanea dosando reagenti coagulanti (Cloruro ferrico FeCl 3 ) nei reattori biologici. Il fosforo precipita successivamente, con i fanghi biologici, nella fase di sedimentazione secondaria. Il dosaggio è pari a 1,8 kgfe per ogni kg di fosforo da abbattere. Un kg di Fe equivale a 2,9 kg di FeCl 3 per cui è necessario dosare 5,22 kg FeCl3/kgP da abbattere. Poiché il cloruro ferrico commerciale viene fornito in soluzione al 40% di FeCl 3, per ogni mg di P da abbattere è necessario dosare 5,22 / 0,4 = 13 mg di soluzione di FeCl 3 Nel nostro caso, dovendo abbattere al massimo 69,9 kgp/g, il consumo massimo di coagulante sarà pari a 908,7 kg/g di soluzione commerciale, corrispondente a 650 l/g. Viene realizzato un impianto di stoccaggio del coagulante, costituito da n. 2 serbatoi in PRFV da 10 m 3 e da un serbatoio in PRFV da 5 m 3. I volumi dei serbatoi sono stati così suddivisi per ottimizzare i costi e le modalità di approvvigionamento dei reagenti. Il volume complessivo dei serbatoi, pari a 25 m 3, garantisce un autonomia di stoccaggio di circa 38 giorni. Il dosaggio del reagente viene previsto in testa ai reattori di ossidazione e nei pozzetti di uscita dalle ossidazioni. L impianto è completo di n. 3 pompe dosatrici a membrana meccanica, di cui una di riserva attiva, con campo di regolazione della portata 0-50 l/h con possibilità di regolare il dosaggio su segnale 4-20 ma proveniente da strumento in campo. Ciascuna pompa è inoltre dotata di timer/contaore per la programmazione ed il controllo del dosaggio del flocculante. 34