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

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Mattia Pappalardo
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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.

Malfunzionamento di vasche e apparecchiature.

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.

Raschiatori di fondo, simili a quelle dei sedimentatori: Getti di acqua ad alta pressione

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;

particolari predisposizioni murarie; è adattabile a vasche esistenti; permette la pulizia delle

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.

Scelte progettuali supportate da sicure linee guida basate su prove condotte nel

6 IDROEIETTORE Acqua-Acqua (HE) Pompe sommerse (serie η) + 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

prevalenza; Adatti a vasche a pianta rettangolare larga (L/W < 2) e cilindrica.

7 EIETTORE ARIA-ACQUA (AW) Pompe sommerse (serie η) 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

Il getto creato ha una buona velocità e gittata.

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)

antivortice; Adatti per vasche cilindriche ed efficaci nella pulizia

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).

nella pulizia dei sedimenti nelle zone di caduta.

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 (τ =1.5 Pa) per il distacco delle particelle. Avvantaggiate le macchine che creano > spinta.

Lo scopo è staccare i sedimenti dal fondo e dalle pareti.

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.

L effettiva gittata utile garantisce la pulizia efficace (distacco e trasporto) di sabbia fine (d50 170 micron).

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.

La pendenza del fondo forza il flusso ad allargarsi e rifluire verso il basso.

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

solidi presenti e si concentrano nella zona con minor velocità: il centro.

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

24 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

31 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

32 Formazione On line 32

33 Grazie dell attenzione ed arrivederci

35 Peak Period 6:00pm HIGH LEVEL Network capacity is buffering treatment plant loading during peak period

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