Ingegneria Sanitaria

Chi vuole progettare un impianto per il trattamento delle acque reflue non può non sapere cosa siano il carico idraulico ed il carico organico. In uno schema di sintesi possiamo dire che:

• Carico Idraulico: quantità liquida delle acque di rifiuto;
• Carico Organico: quantità di sostanze organiche da trattare (BOD₅).

Per la determinazione di questi due coefficienti fondamentali si può procedere sia per via sperimentale, facendo delle indagini dirette all'interno della comunità, facendo riferimento a tutta una serie di fattori (Solidi Sospesi, torbidità, pH, ossigeno, COD, azoto, ecc.), sia tramite calcolo.

Le indagini dirette sono molto utili perché permettono di evidenziare eventuali criticità sia nel carico idraulico che in quello organico, ecco perché è fondamentale eseguire analisi scrupolose.

Se non è possibile operare con indagini dirette, si può far riferimento alla portata distribuita nel centro abitato in questione, in questo modo, per determinare la portata da trattare nell'impianto su può fare riferimento ad un coefficiente di afflusso in fognatura pari a 0,8. E' fondamentale considerare gli apporti idrici massimi che si verificano durante l'anno in modo da evitare problemi di sottodimensionamento quando si verificano particolari fenomeni di sovraccarico. Inoltre, è sempre opportuno dimensionare l'impianto in relazione a quella che si prevede sarà la popolazione futura. Tenendo conto di questi due fattori si deve evitare, però , di sovradimensionare l'impianto, questo non solo sarebbe un errore dal punto di vista economico ma lo sarebbe anche dal punto di vista gestionale.

Una volta noti i due parametri (Ci e Corg) si può facilmente risalire alla concentrazione di BOD5 (mg/l, ppm, g/mc) da trattare. Un valido aiuto ci può venire dal grafico seguente:

Oltre ai fattori precedentemente esposti bisogna fare attenzione anche alle variazioni di portata durante la giornata. Infatti, per piccole comunità di possono avere anche variazioni molto elevate tra la Qminima e la Qmassima (Q: portata m/s), rapporto che si riduce se la comunità da servire è grande.

Una formula utile per il calcolo del Coefficiente di Punta può essere la seguente:

(1) $p =\frac{Qmax}{Qi} = 15,85 P^{-0,167}$

Dove:

p = coefficiente di punta;
P = Popolazione;
Qmax = Portata Massima;
Qi = Portata Media;

Dalla funzione e dall'esperienza, si nota che all'aumentare della popolazione si ha un coefficiente di punta minore, infatti si ha che per centri piccolissimi (una decina di abitanti) p = 35, mentre p = 5 per centri medio grandi.

Il Carico dei Solidi Sospesi (Css), incide principalmente sul dimensionamento dei sistemi di rimozione e di raccolta del fango. Il valore orientative del Css Totale è di circa:

(2) $C_{ss}\approx {90}\frac{gr}{ab x g}$

di cui:

(3) $54\frac{gr}{ab x g}$ Sedimentabili
(4) $36\frac{gr}{ab x g}$ Non Sedimentabili

 Possono essere suddivisi in:

1. Disciolti: particelle delle dimensioni $d<10^{-3}$ micron;
2. Colloidali: particelle delle dimensioni $10^{-3} <d< 10$ micron;
3. Sospesi (non filtrabili): particelle di dimensioni $d>10$ micron;

Le colloidali sono principalmente rimovibili per coagulazione, mentre i sospesi si possono rimuovere per sedimentazione.