Apr 302016
 
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Collettore-fognario

collettore fognario

Le acque luride e le acque bianche scaricate dall’impianto idrico di casa, vengono convogliate in un grande tubo di scarico del diametro di circa 70 cm realizzato in grès per poi defluire in un canale molto più grande realizzato in cemento che costituisce la condotta principale del sistema fognario chiamato collettore.

Tale canale scorre sotto le nostre strade a circa 3 metri di profondità e ha un diametro compreso tra i 3 e i 4 metri. Tale condotta ha la funzione di trasportare gli scarichi fino al depuratore. Il percorso che l’acqua compie dalle nostre case o dalle nostre strade fino al depuratore, avviene per gravità, ossia sfruttando la pendenza di differenti quote. Per cui il sistema di collettori è realizzato in modo da essere sempre in pendenza con un dislivello mai inferiore al 2%. Appositi sistemi di sollevamento dei liquami fanno in modo che questi si trovino sempre in alto in modo da poter scivolare lungo le condotte fino a destinazione.

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Schema dell’impianto fognario e dei sistemi di sollevamento

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IL DEPURATORE

Depuratore

Attraverso la rete cittadina di collettori, i fanghi, giungono al depuratore. Qui viene eliminata la loro parte inquinante e vengono re-immessi nell’ambiente. Ecco uno dei motivi perché i depuratori si trovano spesso in prossimità dei fiumi o di corsi d’acqua.

Il processo di depurazione è lungo e articolato, ma garantisce risultati di purificazione incredibili eliminando fino al 96% delle sostanza inquinanti presenti nei liquami fognari, soprattutto per quanto riguarda la parte patogena, ossia quella relativa alle malattie trasmissibili.

Lo schema qui sotto ci mostra come avviene la depurazione delle acque luride che giungono ogni giorno al depuratore.

depurazione-acque

Immagine tratta dal libro TECNOLOGIA del porf. Gianni Arduino

Le fasi consistono in un primo trattamento di tipo meccanico e biologico per purificare l’acqua e un successivo trattamento per la purificazione dei fanghi residui.

Trattamento meccanico e biologico:

  • grigliatura;
  • dissabbiatura;
  • disoleatura;
  • sedimentazione primaria;
  • fanghi attivi (ossidazione);
  • sedimentazione finale;
  • restituzione acqua all’ambiente.

Trattamento dei fanghi:

  • concentrazione dei fanghi (pre-ispessitore);
  • digestore;
  • gasometro;
  • disidratazione (post-ispessitore).
TRATTAMENTO MECCANICO E BIOLOGICO
Grigliatura

Griglia fine con sollevamento dei materiali

TRATTAMENTI MECCANICI

La prima operazione di purificazione che i fanghi subiscono è detta grigliatura, ossia si fa passare l’acqua attraverso una griglia metallica in modo che restino impigliati gli oggetti più grossi (sassi, carta, pezzi di plastica, legno e quant’altro). In questo modo si impedisce l’intasamento delle tubazioni e delle pompe. Il grigliato viene poi sollevato meccanicamente, trattato con calce viva per eliminare i batteri patogeni, lavato e inviato in discarica per ulteriori trattamenti.

Nosedo, Milano : Impianto di depurazione delle acque reflue. nella foto la fase della dissabbiatura e disoleatura.Nosedo Waste Water Treatment plant, oil and grit removal.

Vasca di dissabbiatura e disoleatura

I fanghi a questo punto entrano nella vasca di dissabbiatura e disoleatura. Qui, si separano per sedimentazione naturale (gravità) dalle sabbie e per risalita dai grassi e olii. In pratica i fanghi vengono sottoposti ad una parziale quiete che favorisce la discesa delle parti solide e mediante insufflaggio di ossigeno dal fondo della vasca la risalita dei grassi e olii.

Approfondisco: la sedimentazione è un processo fisico per cui, le particelle sospese in un fluido di accumulano per effetto di una forza esterna che può essere la forza di gravità (decantazione), la forza centrifuga o elettrica.

Al termine di questa fase, i fanghi già parzialmente depurati entrano nella vasca di sedimentazione primaria. Qui per gravità le parti solide si accumulano sul fondo della vasca, dove una lama ne raschia il fondo sospingendo i fanghi verso le tramogge di raccolta per i successivi trattamenti.

TRATTAMENTI BIOLOGICI

Fanghi attivi

Vasca a fanghi attivi (formazione dei fiocchi)

I liquami passano a questo punto nella vasca a fanghi attivi, dove avviene l’eliminazione delle sostanze disciolte e dei solidi sospesi. Questo grazie all’azione metabolica di batteri anaerobi che si nutrono delle sostanze organiche e dell’ossigeno per le loro attività di riproduzione. Si formano così fiocchi costituiti da colonie di batteri, facilmente eliminabili nella successiva vasca di sedimentazione finale. Qui avviene la separazione tra i fiocchi batterici e la miscela di acqua areata per sedimentazione. L’acqua che esce da questo ultimo trattamento può definirsi pura al 96% quindi essere re-immessa nei corsi d’acqua.

Subisce, comunque, ulteriori trattamenti chimici e biologici per l’eliminazione di sostanze come azoto e fosforo prima di essere rilasciata, perché queste creano problemi di ipertrofia nei fiumi e nei laghi.

Approfondisco: l’ipertrofia è l’aumento del volume delle cellule dei tessuti senza aumento del loro numero. Questo può portare ad un aumento incontrollato ad esempio delle alghe.

TRATTAMENTO DEI FANGHI

I fanghi, raccolti nella sedimentazione primaria e secondaria vengono sospinti nel pre-ispessitore, dove vengono pressati per ridurne il volume.

Digestore

Digestore

Da qui, vengono inviati al digestore, una grande struttura cilindrica, dove rimangono per 20 giorni al chiuso e in assenza di ossigeno alla temperatura di circa 35°C. Specifici batteri nutrendosi delle sostanze organiche li trasformano in sostanza inorganica, producendo nella loro attività metabolica un biogas ad alto contenuto di metano che viene accumulato in speciali gasometri per essere utilizzato in seguito come fonte energetica per la produzione di elettricità o per il riscaldamento.

La parte dei fanghi solidi rimasti nel digestore viene inviata nel post-ispessitore dove viene ulteriormente deumidificata. A questo punto tramite presse il volume dei fanghi, ormai semisolidi, viene ridotto di sei volte, polverizzato, insaccato e inviato per l’utilizzo come concime in agricoltura.

VASCA IMHOFF

vasche-imhoffQuando non è presente in zona un collettore cittadino, la legge prevede la realizzazione di apposite fosse biologiche private chiamate anche vasche imhoff dal nome dell’ideatore, l’ingegnere tedesco Karl Imhoff.

Si tratta di una vasca a compartimenti separati sovrapposti che realizza in un unico contenitore quello che avviane in più vasche nel depuratore.

Essa è costituita da due compartimenti prefabbricati in cemento armato interrati e sovrapposti. In quello superiore abbiamo la vasca di sedimentazione primaria, mentre in quello inferiore abbiamo la vasca di digestione anaerobica dei fanghi.
La vasca superiore è generalmente costituita da una parte in alto a sezione rettangolare e da una parte in basso dotata di una fessura longitudinale attraverso la quale passano i fanghi sedimentabili.

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