CENNI SUL PROCESSO DI SEDIMENTAZIONE

L’efficienza della sedimentazione comporta una significativa riduzione allo scarico di BOD, COD, metalli pesanti, azoto, fosforo, etc. Le sostanze sospese presenti nel liquame al crescere della loro dimensione sedimentano più facilmente. La legge di Stokes evidenzia l’importanza della dimensione del fiocco per la velocità di sedimentazione.

dove:
V = velocità di sedimentazione in m/s
ρ = densità dei solidi kg/m³
ρ₀ = densità dell’acqua kg/m³
g = 9,81 m/s2
μ = viscosità dell’acqua in Pa x s (a 15° C la viscosità dell’acqua è 1,06 x 10-3 Pa x s)
D = diametro della particella in m.

Nell’alimentazione al chiarificatore è possibile facilitare la formazione di fiocchi di grandi dimensioni installando deflettori che utilizzano l’energia cinetica dell’acqua per agglomerare i fiocchi tra di loro aumentandone la dimensione.

Nei sedimentatori secondari è inoltre molto importante il tipo di profilo delle pale raschianti ed il dimensionamento del pozzetto centrale di raccolta. 

Infatti, visto l’enorme volume di “fango” rispetto alla portata in ingresso (50%), si può ipotizzare che le caratteristiche del fango differiscano poco da quelle dell’acqua chiarificata (in condizioni statiche il chiarificato ed il fango si stratificano con superficie di separazione orizzontale), e che quindi il fango, a causa della lieve pendenza del fondo (˜4%), fluisca senza bisogno di aiuti verso il pozzetto centrale. Non bisogna tuttavia dimenticare che le particelle che toccano il fondo, e via via quelle che si posano sopra, aderiscono e perdono le proprietà di “fluido”: bisogna pertanto smuoverle e “spingerle” attivamente verso il pozzetto prima che lo strato aderito diventi troppo spesso e soprattutto prima che le condizioni anossiche sopravvenute producano una denitrificazione imponente, con formazione di zolle galleggianti. Si deduce pertanto che le pale, destinate a spingere il fango aderito al fondo, devono far giungere rapidamente ogni particella dalla periferia al pozzetto centrale; ciò si ottiene dando alla pala un profilo continuo e con forma logaritmica, la cui equazione in coordinate polari, è:

dove r e α sono le coordinate polari aventi per polo il centro della vasca ed r_o è il raggio del pozzetto. In queste condizioni la pala smuove il fango ridandogli la caratteristica di “fluido” (annullando l’adesione) e lo spinge con una forza perpendicolare alla sua superficie (Pascal) che ha una componente radiale centripeta non nulla e costante.
L’angolo γ è definito dalla: