Gestione delle vasche di prima pioggia: sistemi di pulizia e automazione. Andrea Mariani

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1 Gestione delle vasche di prima pioggia: sistemi di pulizia e automazione Andrea Mariani

2 Pulizia delle vasche volano e di prima pioggia LE ACQUE PIOVANE: Contengono SEDIMENTI - DEPOSITI in vasca; - Riduzione VOLUME utile; - Malfunzionamento di vasche e apparecchiature. Sono INQUINATE, carico 1^ pioggia (5 mm) > nere - Frazione organica + u, T: batteri, funghi, gas, ODORI.

3 Possibilità per pulire le vasche Pulizia Manuale (!) Sistemi di lavaggio con cassoni autoribaltabili. Raschiatori di fondo, simili a quelle dei sedimentatori: Getti di acqua ad alta pressione Miscelare l intero volume delle vasche (pulire fondo e pareti) con getti sommersi a vasca piena o semi-piena e Flussare con getti liberi in atmosfera (principalmente il fondo) a vasca quasi vuota.

4 Il sistema di pulizia ideale: non consuma acqua di rete; è affidabile; è poco ingombrante, riduce difficoltà di rimozione su zone carrabili per installazione e manutenzione; non richiede particolari predisposizioni murarie; è adattabile a vasche esistenti; permette la pulizia delle pareti del bacino; evita problemi igienici e di sicurezza (operatori in vasca); consente il controllo a distanza;

5 Sistemi di pulizia efficaci Pompe sommerse + eiettori: - acqua-acqua (HE); - aria-acqua (AW); Miscelatori sommersi; Combinazione dei sistemi. Scelte progettuali supportate da sicure linee guida basate su prove condotte nel Mixing Laboratory Xylem e verificate su migliaia di applicazioni reali, in diversi tipi di vasche.

6 IDROEIETTORE Acqua-Acqua (HE) Pompe sommerse (serie h) + ugello eiettore + tubo convogliatore; Il flusso primario inviato all ugello induce un flusso secondario nella zona di convogliamento del tubo eiettore; Si utilizzano pompe ad alta portata e bassa prevalenza; Adatti a vasche a pianta rettangolare larga (L/W < 2) e cilindrica. Primary flow Q 1 (water) Secondary flow Q 2 (water) Mixed water/water flow leaving the hydroejector Secondary flow Q 2 (water) Sistemi di pulizia per bacini di ritenzione 6

7 EIETTORE ARIA-ACQUA (AW) Pompe sommerse (serie h) a media portata/prevalenza + eiettore. Aria auto-aspirata per depressione causata da un ugello tarato. Il getto creato ha una buona velocità e gittata. Adatti a vasche rettangolari lunghe e strette (L/W > 2). Valori di spinta e portata < a HE. Secondary flow Q 2 (air) Primary flow Q 1 (water) Mixed water/air flow leaving the FD-ejector

8 Mixer sommersi Spinta > a qualsiasi tipo di eiettore; Necessitano di un livello minimo per operare più utilizzati i modelli piccoli e con scudo antivortice; Adatti per vasche cilindriche ed efficaci nella pulizia delle pareti; Spesso utilizzati in combinazione con gli Eiettori AW (complementari)

9 Pulizia con getti: le 3 fasi di pulizia Nella FASE 1 l acqua è profonda e il flusso è caratterizzato da bulk flow. Nella FASE 2, con bassi livelli d acqua in vasca, il flusso emesso dall ugello è libero ed efficace nella pulizia dei sedimenti nelle zone di caduta. Nella FASE 3, il pavimento è parzialmente scoperto, il getto viene smorzato da un risalto idraulico al centro della vasca. Pulizia effettuata dal flusso di ritorno (pendenza).

10 FASE 1 - Bulk Flow Si realizza nelle prime fasi dello svuotamento, il livello in vasca permette la miscelazione mediante un moto di circolazione di massa creato da mixer o eiettori. Lo scopo è staccare i sedimenti dal fondo e dalle pareti. La scelta viene effettuata sulla base di un valore di spinta tale da garantire sforzi di taglio (t =1.5 Pa) per il distacco delle particelle. Avvantaggiate le macchine che creano > spinta.

11 FASE 2 - Flussaggio Quando il fondo del bacino è coperto da pochi cm d acqua ma l eiettore è scoperto inizia il flussaggio caratterizzato da: Un getto libero pulente nelle zone di caduta. Un instabilità del getto che ne provoca l oscillazione. Uno scorrimento del getto sopra al velo d acqua, che ne allunga la capacità pulente.

12 FASE 2 - Flussaggio - parametri chiave In fase di flussaggio va garantito lo sviluppo di una gittata sufficiente a raggiungere la parete / gli angoli sul lato opposto del bacino. L effettiva gittata utile garantisce la pulizia efficace (distacco e trasporto) di sabbia fine (d micron). Questa condizione è superiore (> 30%) alla capacità pulente richiesta per il distacco di particelle organiche. La spinta del getto (+) e la pendenza del bacino (-) sono i due parametri che influenzano significativamente la gittata.

13 FASE 3 - Flussaggio finale Una parte del pavimento è scoperto, il getto dell eiettore incide sul fondo vasca con angolazione modesta e scorre ulteriormente verso l alto. La pendenza del fondo forza il flusso ad allargarsi e rifluire verso il basso. Le particelle sedimentate ai lati e appena davanti all eiettore vengono ripulite dal flusso di ritorno: lo sforzo di taglio sul fondo del bacino deve staccare i materiali depositati.

14 FASE 3 - Flussaggio finale L efficienza di pulizia è influenzata da: portata del sistema pompa-eiettore; larghezza della vasca; pendenza della vasca velocità del riflusso.

15 Posizionamenti / vasche rettangolari L W 1 =W/2 W W 1 =W/2 W W/2 W/2 L L/2 L/2 W 1 =W/2 W W 1 =W/2 L 2 L W 1 =W/2 W W 1 =W/2 (2) (2) L L W 1 /2 W 1 /2 L 1 W 1 /2 W 1 /2 (1) (1)

16 Realizzazioni vasche pianta rettangolare eiettore Acqua Acqua (HE) Ospedale di Seriate (BG). No. 6 Idroeiettori HE 3127+pompe drenaggio + centralina FMC500

17 Realizzazioni vasche pianta rettangolare Eiettore Aria Acqua (AW) AW piccoli in serie Particolare

18 Pulizia in vasche cilindriche: 2 casi principali La vasca ha scarico centrale e pendenza concentrica importante la FASE 1, si sospendono i solidi presenti e si concentrano nella zona con minor velocità: il centro. Poco importante il flussaggio, la pulizia può essere fatta solo con Mixer

19 Posizionamenti / vasche cilindriche 0.2*diameter *r 0.9*r 0.45*r *r

20 Realizzazioni vasche circolari Solo mixer Solo eiettori AW

21 Principio di funzionamento CU DP

22 Sistema di automazione e telecontrollo E importante che la vasca sia, gestita in modo automatizzato e controllata a distanza. Centraline appositamente studiate per le vasche di prima pioggia consentono l automazione e il telecontrollo di tutte le attrezzature, ottimizzando i cicli di riempimento, lavaggio e svuotamento. Il telecontrollo può essere esteso ed integrato a quello delle stazioni di sollevamento della rete fognaria.

23 Componenti del sistema Centro di Controllo AquaView Modem Centraline periferiche

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25 Sistema di automazione e controllo Per avere sempre il controllo il funzionamento delle vasche di pioggia e della rete fognaria Riduzione dei costi operativi Controllo totale degli impianti periferici da postazione remota ( livello di riempimento della vasca) Gestione degli allarmi Interventi programmati e non in emergenza Rapportistica e statistiche per verificare l efficace funzionamento

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27 Funzionamento Normale - quiete 2:30pm DEFAULT Le pompe funzionano nel punto di massima efficienza selezionato

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31 Inizio evento meteo 4:30pm LOW LEVEL HIGH LEVEL Si comincia ad accumulare nella rete i liquami in eccesso rispetto alle capacità del depuratore

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36 Ritorno al funzionamento normale 11:30pm DEFAULT Le pompe funzionano nel punto di massima efficienza selezionato

37 Risultato BENEFICI Ottimizzazione del processo di depurazione Miglioramento dell efficienza di aerazione e riduzione dei costi energetici Riduzione dei reagenti chimici nel trattamento Maggiore stabilità del processo biologico Riduzione delle punte di portata al depuratore e riduzione delle quantità di acqua inquinata defluita dagli scaricatori di piena 31

38 Formazione On line 32

39 Grazie dell attenzione ed arrivederci

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