Area di progetto classe 3Bea anno scolastico 2002/2003

Chiariflocculatore "Accelator"

Caratteristiche delle particelle contenute nelle acque
Le acque di superficie, e in alcuni casi anche le acque sotterranee, contengono del materiale in sospensione che è la causa principale della loro colorazione e torbidità.
Una delle sezioni più importanti del processo di potabilizzazione è lo stadio di chiarificazione, dove avviene l'eliminazione delle particelle colloidali in sospensione. 
Se una parte grossolana del materiale in sospensione può decantare naturalmente per gravità, lo stesso non si può dire per la componente colloidale stabile che si trova in esso. Volendo pertanto realizzare una chiarificazione totale è necessario rompere lo stato dei colloidi e aggregare le particelle fini in fiocchi decantabili. I colloidi sono particelle di origine organica e inorganica, idrofili o idrofobi, difficilmente sedimentabili a causa delle loro dimensioni inferiori ad un micron. La stabilità delle sostanze colloidali dipende dal bilanciamento tra la forza di attrazione delle masse con quella di repulsione delle cariche uguali, che dipende dalla loro natura organica o inorganica.
I colloidi che ritroviamo nelle acque, atte alla potabilizzazione sono in larga misura di origine inorganica e sono elettronegativi.
Le singole particelle tendono a permanere separate grazie alle forze elettrostatiche di repulsione sviluppate dagli ioni positivi.
Una forza naturale d'attrazione si sviluppa tra qualsiasi massa in relazione ad un'altra, inoltre il moto casuale di questo tipo di colloidi, tende ad aumentare la probabilità che tali particelle si uniscano.
La soluzione colloidale resterà indefinitamente in sospensione fin quando le forze di repulsione supereranno quelle d'attrazione e non sarà perciò possibile che le particelle entrino in contatto.
Lo scopo della coagulazione chimica nel trattamento delle acque è pertanto quello di destabilizzare le particelle in sospensione e agevolarne il contatto per poi aggregarsi. Questo lo si ottiene utilizzando un elettrolita flocculante che permette la formazione dei cosiddetti "fiocchi", che poi sedimentano e vengono asportati.

Azione dell'elettrolita
    L'azione coagulante dell'elettrolita è determinata dalla valenza dello ione immesso, che possiede una carica elettrica opposta a quella della particella colloidale. Poiché il materiale colloidale in sospensione presente nelle acque naturali è generalmente carico negativamente, la flocculazione è attuata tramite l'aggiunta di un catione a forte carica, come un catione trivalente Al+++ o Fe+++. Gli idrossidi metallici che si formano aggregano la dispersione colloidale presente nell'acqua dando origine a fiocchi sedimentabili, facilmente separabili.


Descrizione di funzionamento

L'acqua grezza, già additivata del floculante e a pH reso ottimale per la reazione, entra nel chiariflocculatore nella camera di flocculazione secondaria (6). Qui essa viene a contatto con il fango preesistente, dando luogo alla formazione di nuovi fiocchi. Da questa zona la miscela acqua/fango è trasferita, tramite turbina centrale (4), alla zona di sedimentazione. Il passaggio nella zona di calma avviene con moto ascendente, in questa fase i fiocchi, passando attraverso un "letto" di fango, si arricchiscono in dimensioni. Una parte della massa fangosa cosi ottenuta si sedimenta nelle zone di ispessimento (9) dalle quali può essere rimossa, la restante parte si raccoglie sul fondo del chiarificatore (8) da dove viene riciclata in continuo alla zona di flocculazione. Apposite "flaps" site sul fondo dei concentratori permettono all'occorrenza un maggior riciclo. Il livello e la densità del letto di fango sono controllati dagli scarichi automatici dei concentratori. L'acqua chiarificata invece viene raccolta in superficie da apposite canalette (2) e da queste inviata alla sezione dei "filtri a sabbia".

Sezione vasca di chiariflocculazione modello ACCELATOR

Legenda

Dati tecnici

I dati reali degli accelator generalmente non si discostano molto da quelli previsti in progetto, infatti solo i dati relativi alle canalette di raccolta acqua chiarificata hanno evidenziato differenze degne di nota.
Il numero di canalette con le relative dimensioni reali, sono nella tabelle che segue:

L'equipaggiamento degli accelator secondo la relazione tecnica della ditta costruttrice comprende:

* n° 4 gruppi motoriduttori di azionamento delle turbine
* n° 4 turbine di circolazione e mescolazione dei fanghi eseguite completamente in acciaio bitumato a caldo, complete di alberi e giunti anche in acciaio.
* n° 4 bande "fisse" dì regolazione della portata del fango di riciclo eseguite in acciaio bitumato a caldo, è in programma un intervento per dotarle di organi di manovra quali il bilancino di regolazione e le relative colonnine di commando.
* n° 4 serie di frangiflutto in acciaio bitumato a caldo per il camino centrale di circolazione dei fanghi
* n° 16 valvole automatiche DN 100 per lo scarico dei fanghi.
* n° 16 saracinesche DN 100 manuali per l'intercettazione dei fanghi.
* n° 16 portelle di regolazione riciclo fanghi dai concentratori, con relative leve di rinvio, boccola, supporti, giunti, madrevite di comando, colonna di manovra, indicatore di apertura. 
* n° 4 sistemi di prelevamento campioni completi di connessioni, rubinetti, vaschette, scarichi di fondo, sfiori.
* n°4 serie di canalette radiali per la raccolta del chiarificato; sviluppo 96 m per chiariflocculatore.
* n° 4 paratoie piane a scorrimento costruite in lamiera e profilati di acciaio per l'intercettazione dell'acqua a valle dei chiariflocculatori complete di telai e volantino di comando.