8.1. Calcolo del volume di invaso

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1 8.1. Calcolo del volume di invaso In primo luogo bisogna conoscere il volume corrispondente alla prima cacciata inquinata calcolabile come 25 m 3 per ogni ettaro di suolo impermeabile (calcolato moltiplicando ogni porzione di superficie con medesime caratteristiche di permeabilità per il proprio coefficiente di deflusso). Questo criterio è ispirato dalla legge regionale del 27 maggio 1985 n 62 relativa alla Disciplina degli scarichi degli insediamenti delle fognature pubbliche e tutela delle acque sotterranee dall inquinamento. L articolo 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. La superficie totale A tot di pertinenza della rete fognaria è pari a m² (15.6 ha), e con un eq come: A eq tot = m² (5.61 ha) Avendo schematizzato l intensità di precipitazione con un opportuna legge pluviometrica, si hanno un s e un intensità i = 114,92 mm/h in corrispondenza dell ingresso in vasca; quindi si ricava la portata in ingresso come: Q = 1,728 m³/s W = 5,61 ha 25 m 3 = 140,25 m 3 (Volume prima cacciata inquinata) W è il volume della prima cacciata inquinata calcolabile come 25 m 3 per ogni ettaro di suolo impermeabile. Qmn = 4,82 l/s Q* = 6 o 8 Qmn = 7 * 4,82 = 33,74 l/s Qpunta = 5 Qmn = 22,65 l/s Qmax = 1,728 m³/s = 1728 l/s 47

2 Ipotizziamo un idrogramma : - la prima parte rettangolare, in cui rappresentiamo la portata sanitaria di 33,74 l/s costante nel tempo - la seconda parte triangolare, sovrapposta all idrogramma delle portate sanitaria, che rappresenta le portate pluviali Conoscendo il valore della portata e il suo relativo tempo di corrivazione, è possibile conoscere il valore della portata e il relativo tempo di corrivazione in arrivo quando si riempie la vasca, Figura 8.2. Idrogramma portate/tempo Q = 668,85 l/s La portata, dopo aver riempito la vasca, viene scolmata nel collettore in uscita (cioè quando si è invasato un volume pari alla prima cacciata inquinata). Conoscendo il volume che si vuole trattenere si può : - pre-dimensionare il manufatto ipotizzandone una forma(rettangolare); - calcolare l altezza critica della portata che sfiora sopra soglia tramite l equazione degli stramazzi a soglia larga 48

3 8.2. Dimensionamento camera di aspirazione Tramite l abaco seguente si sono determinati i parametri per dimensionare la camera di aspirazione. Figura 8.3. Abaco utilizzato per il dimensionamento della camera di aspirazione Dimensioni minime da tenere in una camera di aspirazione: D = 125mm =12,5 cm 6D = 750 mm = 75cm B = 450 mm = 45 cm C = 200 mm = 20 cm Figura 8.4. rappresentazione tipo di una camera di aspirazione 49

4 8.3. Dimensiono altezza sopra soglia sullo sfioratore. Conoscendo la larghezza della vasca = B+2C+2*40cm = 165cm Pongo la larghezza dello sfioratore pari a 105 cm 2 Q bh s 2gh s 3 3 Determino hs (altezza critica sulla soglia tramite l equazione degli stramazzi a soglia larga). hs = = 0,5011 m Pongo altezza dall ovoide = 0,7m Figura 8.5. Manufatto realizzato a monte del dissipatore 50

5 8.4. Progetto impianto di sollevamento Scelta della pompa e determinazione del campo di funzionamento Per quanto concerne il progetto dell'impianto di sollevamento, questo deve essere in grado di sollevare tutta la portata sanitaria, sommata, nel caso di eventi pluviometrici critici, alla portata di svuotamento della vasca di laminazione Portata di progetto Qprogetto = 7 * Qmn Si procede al frazionamento di tale portata, mediante l utilizzo di n pompe a cui va aggiunta una di riserva (si utilizzino ad esempio 1 pompa +1 di riserva). La portata della singola pompa Q sarà quindi data da Qsp Qp / n sp Cos è e come si calcola la prevalenza manometrica p g distribuite curve sbocco Prevalenza geodetica g Per il calcolo della prevalenza geodetica g occorre sommare i seguenti termini: il dislivello geometrico tra 70 cm al di sotto della quota di fondo della condotta di arrivo all impianto la quota di restituzione al ricettore; per calcolare la quota di restituzione devo tener conto che il depuratore fuoriesce dal terreno di 1,5m(perché metà è interrata, metà fuoriesce dal terreno) g = (34,2-(30,4-0,7))+1,5 = 6m {g = (quota terreno (quota fondo fogna -70cm)) + 1,5} 51

6 Perdite di carico Perdite di carico distribuite Calcolo delle perdite di carico distribuite lungo la condotta, determinabili mediante la relazione: distribuite = J L = k*q 2 con: n=0,0014 *R 2 = 3,14*0,05 2 = 0,00785 m 2 = D = 100mm = 10cm D/4 = 0,025m Q= 33,74 l/s J=0, =J*L =0,000049*(6+24,7) = 0, m J= ( ) Perdite localizzate(curve) Non di minore importanza sono le perdite di carico localizzate dovute alle curve nella tubazione di mandata, determinabili mediante la relazione: curve in cui k curve è un parametro che dipende sia dal rapporto r/d tra il raggio di curvatura ed il diametro della tubazione, sia dall angolo tra gli assi della tubazione prima e dopo la curva; tale parametro è determinabile tramite la tabella successiva: k curve 2 v 2g Figura 8.6: coefficienti per elementi curvilinei in funzione del raggio e dell angolo Si supponga che la condotta di mandata sia presente una curve a 90 gradi e che il raggio di curvatura sia di 15cm. k= 0,19 k 2 = N k i / (2 ²) 2 = k 2 *Q 2 =,,, 0,00337 = 0, m 52

7 Perdite localizzate (sbocco) Calcolo dell energia perduta dalla corrente allo sbocco della tubazione di mandata data da: 2 v sbocco k 2g Per k si può assumere un valore unitario. 3 = 0,00337 = 0, m,, La prevalenza manometrica è data allora da p g distribuite curve sbocco = 6 + 0, , , = 6,002m 53

8 8.5. Scelta della pompa Note le caratteristiche di funzionamento dell impianto, la scelta delle pompe avviene allora consultando i cataloghi delle case costruttrici. Si è scelta una pompa con girante tipo N, inintasabile aperta bicanale su diffusore, ottima per liquidi con presenza di materali solidi e fibre lunghe. Figura 8.7. Grafico fornito dalla casa produttrice che serve per definire la pompa; il grafico mette in relazione la portata e la prevalenza Figura 8.8. Pompa N3102, scelta per l impianto di sollevamento. 54

9 Figura 8.9. Tipologia d installazione della pompa Questo tipo di pompe sono comunemente utilizzate per acque di scarico e fanghi civili, industriali, domestici ed agricoli, approvvigionamento e distribuzione di acque di processo e di raffreddamento. Sono adatte per il sollevamento negli impianti fognari e di depurazione, nel pompaggio di liquidi industriali, per impieghi in agricoltura, acquacoltura e cantieri navali, per il drenaggio di gallerie, di acque piovane o di falda. Questo tipo di girante "N", dal profilo radicalmente innovativo, garantisce un alto livello di inintasabilità ed un funzionamento affidabile e senza problemi per un lungo periodo. Queste pompe sono equipaggiate con un sensore a galleggiante montato nella camera di ispezione. 9. Considerazioni finali sull inserimento del manufatto: L inserimento del manufatto progettato risulta estremamente compatibile con le esigenze territoriali e ambientali, perché le acque scaricate al ricettore dopo la messa in servizio della vasca sarebbero caratterizzate da basse concentrazioni di inquinanti 10. Elaborati grafici: 1) Planimetria generale 2) Profilo A, Rete Principale 3) Profili B, C 4) Particolare: Camera di aspirazione, impianto di sollevamento, vasca di prima pioggia 5) Particolare: Dissipatore a gradini 55

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15 11. Ringraziamenti Mancano pochi giorni alla discussione di questa tesi. Mi ritrovo davanti a questo pc, ignaro sul cosa scrivere in quest ultimo capitolo. Sono qui nell aula di Biologia, la nostra aula di Biologia, affianco a Flavio a cui sto chiedendo: MA CE COSA DEVO SCRIVERE???? Lo sapete non sono bravo con le parole, soprattutto in questi casi, però dopo un attenta e accurata riflessione sono giunto a queste conclusioni: Dopo tante difficoltà sono arrivato alla fine di un capitolo della vita, molto lungo e tortuoso, e ne sta per riiniziare un altro (ma di questo ve ne parlerò fra un paio d anni, nella prossima tesi). In primo luogo, vorrei ringraziare Me stesso, che con tanta caparbietà sono finalmente arrivato al giorno tanto atteso :-) Vabbè facciamo i seri. Voglio ringraziare i miei Genitori, soprattutto per avermi sostenuto dopo un avvio universitario non proprio dei migliori. (vi ricordate Calcolo1!!!! L ho dato 7 volte quell esame!!!). Naturalmente ringrazio anche mio fratello e mia sorella. Fre adesso tocca a te!!! Dai che fra qualche anno ci apriamo lo studio insieme!!! Grazie Alessia; mi sei stata sempre affianco, e mi continui a sopportare. Ti potresti prendere la laurea ad honorem in ingegneria civile, conosci i programmi dei corsi meglio di coloro che lo frequentano; Grazie Luchino; sei un amico fidato, tanto prima o poi ad Ibiza insieme ci andiamo; Grazie Sandro; da quel lontano 2007, in cui mangiavamo le schiacciatine, siamo andati avanti insieme in un percorso lungo 5 anni; Grazie a tutti i Rozzi; voi che mi fate divertire tutti i fine settimana e mi fate staccare dalla quotidianità dell università. Ne abbiamo fatte tante negli ultimi anni. (in questo ringraziamento includo anche lo Stairs Club e il Cianfanelli) Grazie agli Ingegneri Perduti; voi che studiate a Biologia con la speranza di rimorchiare qualche biologa. Siete i migliori!!! (devo anche ringraziare life-style con il suo Sketchup) Grazie Andrea; dopo 5 anni di liceo in cui eravamo compagni di banco, anche se le nostre strade si sono divise, siamo ritornati ottimi amici. Ma poi me lo farai fare un film come attore protagonista? Grazie all arch. Valle che mi ha fatto crescere con questa esperienza del tirocinio e con le trasferte a Foggia; 61

16 Scusatemi se non ho scritto tutti i nomi, ma siete veramente tanti. Quasi dimenticavo Gianni e le sue fotocopie, grazie; Spero di non essermi scordato nessuno. Ringrazio anche te che stai leggendo, perché di quello che c è scritto nella tesi capirai poco o nulla, però sei andato a leggere i ringraziamenti Ci rivediamo fra un paio d anni con la tesi della laurea magistrale Gaetano 62