Ingegneria Sanitaria

Nel precedente contributo, ci siamo occupati di definire i parametri di punta negli impianti fognari separati (o misti in assenza di pioggia), definendo i criteri progettuali per evitare problemi di gestione dell’impianto di depurazione. Ma cosa accade quando piove? La pioggia, soprattutto quando è molto copiosa, può portare a livelli di portata elevatissimi. Per fare un esempio, quando piove si può arrivare anche a 100-150 volte la portata media nera. Qvviamente sarebbe impensabile trattare questi volumi d’acqua. In questi casi è opportuno prevedere, degli scaricatori di piena a monte dell’impianto, in modo da ridurre la portata da trattare.

Il problema, però, è determinare a quale portata far scattare questi scaricatori di piena. Infatti, deviando il flusso direttamente nel corpo ricettore (senza trattamento, quindi), si potrebbero avere dei risvolti negativi in termini di apporto di sostanze inquinanti, ecco che bisogna fare attente indagini che tengano conto di:

1. la tipologia di liquame da trattare;
2. caratteristiche del corpo ricettore (capacità autdepurative, destinazione delle acque, ecc);

Fare questo tipo di indagini comporta dispendio di tempo e di denaro che, se si fa riferimento a piccole comunità, possono essere evitate.

Dal punto di vista analitico si può fare la seguente analisi:

(1)

Dove:
: portata media nera di tempo secco;
: la quota aggiuntiva che arriva per effetto della pioggia;
: portata complessiva che arriva all’impianto;
: rapporto di diluizione;
: coefficiente di diluizione;

Fig. 1 – Portate miste trattate nell’impianto.

In riferimento alla Fig. 1 si ha:

A: Sfioratore generale;
B: Grigliatura;
C: Dissabbiamento;
D: Sfioratore;
E: Sollevamento;
F: Vasca a Pioggia;

Lo schema riportato in Fig. 1, fa riferimento alla tendenza anglosassone di trattare una portata massima mista pari a tre volte la portata media giornaliera in tempo di secco. Oltre a questa portata, viene trattata, in modo blando (in semplici vasche a pioggia), una ulteriore portata dello stesso valore. In sostanza, sarà trattata una portata pari a sei volte la portata media giornaliera in tempo di secco.

Vogliamo fare un piccolo inciso facendo riferimento ad una particolare tecnica che tiene conto del coefficiente di diluizione che deve superare un certo valore affinché gli scaricatori di piena entrino in funzione. Volendo fare un esempio, e facendo riferimento alla normativa, se la concentrazione massima di accettabile per lo sversamento nel corpo ricettore è di , se tale valore viene superato si ha l’attivazione (automatica) degli scaricatori di piena. Applicando le classiche formule per i liquami medi si può arrivare a definire un valore di .

Secondo indcazione della uida italiana, per impianti di depurazione a fanghi attivi, la portata da trattare in tempo di pioggia  da sottoporre a depurazione deve far riferimento alla seguente tabella:

Portata totale in tempo di pioggia

Come già anticipato, l’effetto degli scaricatori di piena non sempre è positivo. Infatti, è molto probabile che vengano scaricati notevoli volumi di liquami non trattati ed altamente inquinanti. Basti pensare alle acque di prima pioggia (cariche di sostanze organiche presenti sulle strade o nei piazzali dilavati) oppure alla piena che si ha nella condizione di punta che si avrebbe normalmente in tempo di secco (ciò comporta coefficienti di diluizione minori di quelli auspicabili). In alcuni casi, soprattutto nei sistemi separati, si prevede la presenza di vasche di accumulo per l’acqua di prima pioggia, che permettono di immagazzinare le acque maggiormente inquinate per poi scaricarle lentamente nella condotta delle acque nere. Problemi si possono avere anche per piccole comunità dove, come visto precedentemente, per la sola portata in tempo di secco si possono avere coefficienti di punta anche maggiori di 6, il che permetterebbe agli scaricatori di piena di attivarsi e di scaricare liquame non trattato direttamente nel corpo ricettore (!). In questi casi si prevede sempre la presenza di adeguati sistemi di compensazione.

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