Dipartimento di Ingegneria Idraulica ed Applicazioni Ambientali Università di Palermo

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Giuseppe Grasso
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1 Andamenti dei rendimento minimo in funzione del volume specifico vasca 1 η min 0.9 Vasca di transito in linea 1 η min 0.9 Vasca di transito fuori linea Parco d'orleans 0.4 Parco d'orleans 0.3 Fossolo 0.3 Fossolo 0.2 η min v [m 3 /h imp ] Vasca di cattura Parco d'orleans 0.3 Fossolo v [m 3 /h imp ] v [m 3 /h 250 imp ] Osservazioni: Vasche di transito: η min cresce con andamento analogo per i due bacini esaminati; rendimenti comparabili per schemi in linea a fuori linea Vasche di cattura: rendimenti nettamente più elevati rispetto alle vasche di transito; conseguenza dell effetto di first flush

2 ANALISI CON SIMULAZIONE IN CONTINUO (Calabrò, 2002; Calabrò & Viviani, 2003) simulazione con COSMOSS usando 5 anni di dati di pioggia registrati a Parco d'orlèans e 1 anno a Fossolo; applicazione per le vasche di cattura Analisi dei risultati: efficienza media vs. volume specifico: Efficienza Media Cattura Transito Parco d Orlèans Volume specifico [m 3 /ha imp ] Efficienza Media Cattura Transito Fossolo Volume specifico [m 3 /ha imp ]

3 Analisi dei risultati: frequenze di non superamento Esempio per vasche in linea Parco d Orlèans % of events m 3 /ha imp 25 m 3 /ha imp 50 m 3 /ha imp 100 m 3 /ha imp % of events m 3 /ha imp 25 m 3 /ha imp 50 m 3 /ha imp 100 m 3 /ha imp Efficie ncy M ax. Conce ntration in ove rflows [mg/l] Fossolo % of events m 3 /ha imp 25 m 3 /ha imp 50 m 3 /ha imp % of events m 3 /ha imp 25 m 3 /ha imp 50 m 3 /ha imp 100 m 3 /ha imp m 3 /ha imp Efficie ncy M ax. Conce ntration in ove rflows [mg/l]

4 Modelli integrati di drenaggio urbano (Mannina, Viviani e Freni, 2003) Schema di un modello integrato:

5 Ragioni che giustificano l applicazione di metodologie integrate: Possibilità di mettere in relazione lo stato di qualità dei corpi idrici con le caratteristiche delle acque veicolate dai sistemi di drenaggio urbano, in essi sversati attraverso gli scarichi di piena (CSO) e gli impianti di depurazione Risoluzione di problematiche relative alla gestione coordinata delle attività presenti a scala di bacino Definizione di strategie mirate al risanamento dei corpi idrici ricettori, per il raggiungimento delle classi di qualità previste dal D.lgs 152/99.

6 Modulo fognatura (sottomodulo quantità): Precipitazione Pioggia netta (S, φ) Trasform. afflussi-deflussi in superficie Trasform. deflussi-deflussi nella rete fognaria k 1 Q ent k 2 Q r Q s L utilizzo di due serbatoi consente di separare i fenomeni idraulici sul bacino da quelli all interno della rete fognaria u( t) = IUH 1 1 Q s k1 k 2 1 e t k

7 Modulo fognatura (sottomodulo qualità): Bacino superficiale Fognatura Accumulo in tempo secco dei solidi sul bacino Accu ( disp ts) ( M a( ts) = ( ) A IMP (1 e ) + M r e disp M ent Dilavamento in tempo di pioggia dei solidi accumulati in tempo secco ( t) = M a ( t t) (1 e Accumulo in tempo secco dei sedimenti in fognatura Erosione dei sedimenti in fognatura in tempo di pioggia (Parchure e Metha, 1985) wash disp ts) ( Arra Pn( t) t) ) M ero ( t) Sforzo tangenziale indotto dalla corrente τ b τ c = M τ c Sforzo tangenziale resistente del materiale

8 Modulo fognatura (sottomodulo scaricatore di piena): valutazione di idrogrammi e pollutogrammi avviati all impianto di depurazione e al corpo ricettore è tenuta in conto l efficienza dello scaricatore di piena: Q Q imp imp = Q = Q coll coll + { (kq ) } Q + (Q + Q ) [1 e coll] max, tp max, p, lim max, tp Modulo fognatura (sottomodulo vasca di pioggia): Vasca fuori linea: calcolo di volumi e carichi avviati alla vasca e al corpo ricettore ipotesi di vasca a completa mix se Q coll > Q max,tp se Q coll <= Q max,tp

9 Modulo impianto di depurazione: Conseguenze delle variazioni in tempo di pioggia delle caratteristiche qualiquantitative dei reflui sui rendimenti dei trattamenti biologici. Possibilità di dilavamento dei solidi dai sedimentatori finali per sovraccarico idraulico a) sottomodulo vasca a fanghi attivi: bilancio di massa; cinetica di Monod: dx V dt ds V dt = Q S v X V Q F S E = Q XF ( µ kd ) X V + QR XR -(Q + Q b) sottomodulo sedimentatore: teoria di Vitasovic; velocità di sedimentazione di Takacs R )X

10 Modulo corpo idrico ricettore: Modello monodimensionale di simulazione dei processi di deossigenazione e riossigenazione per effetto degli scarichi in tempo di pioggia, provenienti da impianti di depurazione e CSO. a) sottomodulo di quantità: modello cinematico b) sottomodulo di qualità: diffusione - reazione C(t,x) C(t,x) = u(t,x) + D t 2 C(t,x) f 2 ( C(t,x) ) BOD(t,x) A = t BOD A D ( A U BOD) + A [ (k k )BOD] d + s OD(t,x) A = t OD A D ( A U OD) S + A[ k (DO OD) (k k )BOD] a d + s

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