Ingegneria Sanitaria

Spesso capita che il liquame da trattare in un impianto debba essere sollevato tramite l'ausilio di pompe, questo perché ad esempio il canale adduttore arriva ad una profondità proibitiva per costruirci le vasche, soprattutto per una questione economica. Troppo spesso si punta a realizzare impianti di sollevamento a monte di qualsiasi trattamento, con l'adozione di pompe particolari e costose, per risparmiare sui costi di realizzazione, senza considerare gli elevatissimi costi di gestione che si verranno ad avere. Resta, quindi, molto importante identificare dove inserire la fase di sollevamento e che tipo di soluzione adottare.

In impianti dove è presente la sedimentazione primaria, ad esempio, è opportuno che il sollevamento venga disposto a valle delle vasche di sedimentazione, infatti se si hanno problemi alle pompe, si può sempre bypassare il tutto inviando al corpo ricettore un liquame almeno trattato. E' sempre buona norma disporre il sollevamento a valle della grigliatura, questo per evitare di utilizzare pompe costose e con rendimenti molto bassi. Infatti una pompa speciale per il sollevamento di materiale non grigliato può avere un rendimento massimo del 50%, mentre una pompa classica per acque luride ha un rendimento del 70 - 72%.

La soluzione ideale, per riuscire ad ottenere ottimi risultati, è quella di utilizzare più pompe che saranno attivate man mano che la portata affluente aumenta, in questo modo si riesce ad avere un flusso abbastanza costante e costi di gestione relativamente contenuti.

Per determinare la potenza P da fornire ad una pompa si può far riferimento a questa formula:

$P= \frac {Q (H + h)}{\eta \times 366}$ (1)

P = potenza del motore in kW;
Q = portata da erogare $\frac {m^3}{h}$;
H = altezza totale di sollevamento in m;
h = perdite di carico in m;
$\eta$ = rendimento (0,5 - 0,7);

Come si può notare, molto dipende dalla portata di erogazione, spesso si sovradimensiona l'impianto perché si assume la portata di dimensionamento pari alla portata massima che arriva all'impianto, cosa da evitare categoricamente altrimenti si useranno pompe non adatte alle portate che comunemente arrivano all'impianto con conseguenti cali vistosi di rendimento.

Come si può vedere dalla figura, in un impianto di sollevamento con 4 pompe in parallelo, si possono prevedere dei cicli di start/stop per ogni pompa in funziona del livello che viene raggiunto all'interno della vasca di raccolta. Lo schema prevede questa sequenza:

L1 - quando il pelo raggiunge il livello 1 si attiva la pompa 1;
L2 - al livello 2 si attiva la pompa 2;
L3 - al livello 3 la pompa 3;
L4 - al livello 4 tutte le pompe sono attive.

Quando il livello cala, progressivamente le pompe possono disattivarsi, questo consente di ottimizzare al massimo il funzionamento della fase di sollevamento ottenendo portate progressivamente crescenti.

Per calcolare il volume della vasca si può far riferimento a grafici che mettono in relazione quest'ultimo con il numero di avviamenti (mai superiore a 15) e la portata.