Serbatoi di sedimentazione nel trattamento delle acque reflue: tipologie, principi e guida alla progettazione

Serbatoio di sedimentazione

Cos'è un serbatoio di sedimentazione?

Una vasca di sedimentazione è una struttura di trattamento che rimuove le particelle sospese più dense dell'acqua attraverso la sedimentazione per gravità. È una delle unità più utilizzate nel trattamento delle acque reflue, applicabile nel trattamento preliminare, nel trattamento post-biologico e nel trattamento avanzato. Il principio della sedimentazione viene applicato in:

• Camere di sabbiaper rimuovere le impurità inorganiche.
• Vasche di sedimentazione primariaper rimuovere solidi sospesi e altre particelle.
• Vasche di sedimentazione secondariaper separare i fanghi attivi dagli effluenti trattati biologicamente.
• Vasche di ispessimentoconcentrare i fanghi separando l'acqua.
• Trattamento avanzatoprocessi in cui i coagulanti vengono aggiunti agli effluenti secondari per rimuovere i solidi sospesi residui.

Una vasca di sedimentazione è composta da cinque zone:

1. Zona di ingresso: Garantisce una distribuzione uniforme del flusso, riduce al minimo i cortocircuiti-e le turbolenze e riduce le aree morte per migliorare l'efficienza del serbatoio.
2. Zona di insediamento(Zona di chiarifica): dove le particelle sedimentabili si separano dalle acque reflue.
3. Zona dei fanghi: Per lo stoccaggio, la concentrazione e lo scarico dei fanghi depositati.
4. Zona cuscinetto: Separa le zone di sedimentazione e quelle dei fanghi per impedire la risospensione delle particelle depositate a causa di disturbi del flusso.
5. Zona di sbocco: Raccoglie l'acqua chiarificata mantenendo condizioni di flusso uniformi.

Come funziona un serbatoio di sedimentazione?

I serbatoi di sedimentazione funzionano secondo il principio che le particelle con avelocità di sedimentazione maggiore della velocità del flusso ascendented'acqua (o il cui tempo di sedimentazione è inferiore al tempo di ritenzione idraulica) si separerà dal flusso.

In un serbatoio di sedimentazione ideale, l'efficienza del trattamento dipende esclusivamente daltasso di carico superficiale(cioè la superficie del serbatoio), non la profondità. La profondità del serbatoio è rilevante solo per lo stoccaggio dei fanghi, la prevenzione del dilavamento e il tempo di ritenzione. Tuttavia, nella pratica dei serbatoi a flusso-continuo:

• Particelle con velocità di sedimentazioneinferiore alla velocità del flusso ascendente(causati dallo straripamento dello sbarramento) vengono portati via.
• Particelle con velocità di sedimentazioneuguale alla velocità del flusso ascendenterimanere sospeso.
• Solo particelle con velocità di sedimentazionesuperiore alla velocità del flusso ascendentefissare.

Il tempo impiegato dalle particelle per depositarsi sul fondo è correlato al tempo di ritenzione idraulica, che è influenzato dalla profondità del serbatoio. Teoricamente,i serbatoi meno profondi consentono una sedimentazione più rapida, che è la base per tecnologie di sedimentazione superficiale comesedimentatori a piastre o tubi inclinati. Una zona cuscinetto tra la zona di sedimentazione e quella dei fanghi impedisce alle particelle risospese di risalire ulteriormente promuovendo il re-decantazione attraverso le collisioni delle particelle.

Quali sono i tipi comuni di serbatoi di sedimentazione? I loro vantaggi, svantaggi e applicazioni.

In base alla direzione del flusso, le vasche di sedimentazione si classificano in:

1. Vasche di sedimentazione a flusso orizzontale
2. Vasche di sedimentazione a flusso radiale
3. Serbatoi di sedimentazione a flusso verticale
4. Settler a piastre/tubi inclinati(sviluppato sulla base della "teoria della profondità superficiale").

I vantaggi, gli svantaggi e le applicazioni di ciascun tipo sono riepilogati nella tabella seguente: