Nuovo Metodo Progetto e Verifica Depuratori Biologici

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Premessa Il calcolo di progetto e verifica delle unità di trattamento dei depuratori in particolare quelli a ciclo di trattamento biologico, oggi ha assunto un livello di ingegnerizzazione molto evoluto. Infatti, i modelli matematici finalizzati a tali calcoli sono stati oramai mesi appunto e testati a sufficienza, conseguenzialmente sono stati prodotti alcuni software anche di ottima fattezza. Purtroppo tali modelli sono ancora oggi di difficile applicazione perché un loro utilizzo completo e soddisfacente implica la conoscenza di una serie di parametri di sistema che spesso non sono conosciuti ne in fase di progettazione ne tanto meno di verifica, questo purtroppo rende poco implementabile l’uso di modelli sofisticati, quindi si ricorrere di sovente a soluzioni di calcolo più semplicistici. Questo a discapito della attendibilità dei calcoli in special modo rispetto alla variazione di parametri fondamentali quali ad esempio, temperatura, pH, qualità dei fanghi, ecc. che sono invece fortemente legati alla cinetica del processo. Per tali motivazioni, si è profuso uno sforzo nella direzione di individuare un modello di calcolo che potesse avere il rigore del calcolo secondo un modello aderente al fenomeno, ma nel contempo permettesse in fase di calcolo di non dover conoscere i valori di quei parametri di calcolo che solo analisi di laboratorio e su un campioni numericamente significativi di reflui poteva dare. Modello di Calcolo per la Verifica Il modello e congeniato in maniera tale da permettere di verificare per le varie unità di trattamento il valore assunto dal parametro normato, in maniera da ottenere in prima istanza la verifica in relazione alla normativa vigente. Permette inoltre di determinare i valori assunti da alcuni parametri di processo ritenuti basilari per misurare l’efficienza e l’efficacia del trattamento analizzato. Il modello ricorre a calcoli di tipo iterativo in quanto le equazioni che entrano in gioco sono spesso funzione di valori che aprioristicamente non sono conosciuti e quindi solo con la soluzione di un sistema di equazioni è possibile individuare. I parametri d’input nelle varie verifiche effettuate sono quelli riscontrabili immediatamente sull’impianto e non è necessario ricorrere a valori di laboratorio, per quei parametri non riscontrabili sul campo sono inseriti valori di default (con valori cautelativi a vantaggio di sicurezza).

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Nuovo Metodo Progetto e Verifica Depuratori Biologici - Studio di Ingegneria Giuseppe Bonanno

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Premessa

Il calcolo di progetto e verifica delle unità di trattamento dei depuratori in particolare quelli

a ciclo di trattamento biologico, oggi ha assunto un livello di ingegnerizzazione molto evoluto.

Infatti, i modelli matematici finalizzati a tali calcoli sono stati oramai mesi appunto e testati a

sufficienza, conseguenzialmente sono stati prodotti alcuni software anche di ottima fattezza.

Purtroppo tali modelli sono ancora oggi di difficile applicazione perché un loro utilizzo

completo e soddisfacente implica la conoscenza di una serie di parametri di sistema che spesso non

sono conosciuti ne in fase di progettazione ne tanto meno di verifica, questo purtroppo rende poco

implementabile l’uso di modelli sofisticati, quindi si ricorrere di sovente a soluzioni di calcolo più

semplicistici. Questo a discapito della attendibilità dei calcoli in special modo rispetto alla

variazione di parametri fondamentali quali ad esempio, temperatura, pH, qualità dei fanghi, ecc. che

sono invece fortemente legati alla cinetica del processo.

Per tali motivazioni, si è profuso uno sforzo nella direzione di individuare un modello di

calcolo che potesse avere il rigore del calcolo secondo un modello aderente al fenomeno, ma nel

contempo permettesse in fase di calcolo di non dover conoscere i valori di quei parametri di calcolo

che solo analisi di laboratorio e su un campioni numericamente significativi di reflui poteva dare.

Modello di Calcolo per la Verifica

Il modello e congeniato in maniera tale da permettere di verificare per le varie unità di

trattamento il valore assunto dal parametro normato, in maniera da ottenere in prima istanza la

verifica in relazione alla normativa vigente.

Permette inoltre di determinare i valori assunti da alcuni parametri di processo ritenuti

basilari per misurare l’efficienza e l’efficacia del trattamento analizzato.

Il modello ricorre a calcoli di tipo iterativo in quanto le equazioni che entrano in gioco sono

spesso funzione di valori che aprioristicamente non sono conosciuti e quindi solo con la soluzione

di un sistema di equazioni è possibile individuare.

I parametri d’input nelle varie verifiche effettuate sono quelli riscontrabili immediatamente

sull’impianto e non è necessario ricorrere a valori di laboratorio, per quei parametri non

riscontrabili sul campo sono inseriti valori di default (con valori cautelativi a vantaggio di

sicurezza).

'** Verifica Sedimentazione Secondaria

Dati Input: portata da trattare Qo; portata ricircolo fanghi Qr; concentrazione fanghi in ossidazione MLSS temperatura liquami Tp; superficie della sedimentazione Ass; altezza utile sedimentatori Hss; valore dei solidi in uscita da autorizzazione; valore dei parametri di sicurezza rispetto al carico idraulico e di efficienza. Calcoli di verifica: rapporto di ricircolo fanghi Rr; concentrazione dei fanghi nel ricircolo Sr; indice del volume dei fanghi Iv; concentrazione critica dei fanghi nel ricircolo Xcrit; flusso solido limite SFlim; flusso solido applicato SFapp; tempo di ritenzione idraulica TRIss; carico idraulico superficiale CISss; concentrazione solidi in uscita Su; coefficienza di sicurezza csic_ss; infine viene rilasciato il grafico con l’andamento dei flussi solidi e sue componenti. '** Verifica Ossidazione BOD ed azoto ammoniacale Dati Input: portata da trattare Qo; concentrazione carico organico ingresso espresso come BOD Bo; concentrazione azoto organico ingresso espresso come TKN TKNo; portata ricircolo fanghi Qr; portata ricircolo dei nitrati Qden; concentrazione fanghi in ossidazione MLSS; temperatura liquami Tp; Calcoli di verifica: concentrazione carico organico uscita espresso come BOD Bu; fattore di carico dei fanghi Fc; velocità della cinetica vBOD; abitanti equivalenti verificato in riferimento a quanto fissato dalla norma AE; concentrazione azoto uscita in termini totali TKNu; velocità di nitrificazione vnit; quantità di azoto necessario all’ossidazione Nox; età del fango Ef; '** verifica denitro Calcoli di verifica: concentrazione azoto uscita in termini totali NO3u ed NO2u; velocità di denitrificazione vden; quantità di azoto necessario all’ossidazione Nden