Sono dispositivi utilizzati nel trattamento delle acque reflue e industriali per rimuovere i solidi sospesi e altre particelle dal liquido.
Sedimentazione di acque e scarichi municipali
Sedimentazione di acque e scarichi industriali
Trattamento di ricircolo acque di raffreddamento per Impianti di laminazione acciaio
| Larghezza vasca | Lunghezza vasca | |
| Chiarificatori raschianti o aspiranti per vasche rettangolari | 4-25 m | 10-60 m |
| Chiarificatori a catena dragante | 2-8 m | 10-60 m |
| Utilizzo | Chiarificazione acque primarie e secondarie |
| Tipi di macchine | Vie di corsa in calcestruzzo Vie di corsa su rotaia |
| Caratteristiche | La macchina è costituita da un ponte va e vieni con raschie di fondo e di superficie. |
| Funzionamento | Le acque sono chiarificate in una vasca di forma rettangolare, i solidi sedimentabili precipitano sul fondo e sono trascinati per mezzo di pale raschianti in una tramoggia di raccolta. Le sostanze galleggianti sono convogliate superiormente in un tubo disoleatore o in una canaletta. |
| Costruzione | In acciaio zincato o in acciaio inox |
| Installazione | In vasca in calcestruzzo |
| Larghezza della vasca | Da 4 a 25 m. |
| Lunghezza della vasca | Da 2 a 100 m. |
| Opzioni | Sistema di raccolta delle schiume |
Dimensionamento Meccanico
Il dimensionamento del raschiatore di fondo è calcolato in base al tipo di fango da evacuare presente sul fondo vasca. I carrelli e le raschie sono dimensionati per uno sforzo di 20 kg per metro lineare.
Controlli
I seguenti controlli della movimentazione dei vari componenti rivestono una grande importanza per questo tipo di macchina:
• ponte: marcia avanti-indietro
• pala di fondo: sollevamento-abbassamento
• pala di superficie: sollevamento-abbassamento
• alimentazione elettrica
I ponti da noi progettati utilizzano sempre due fine-corsa per ciascun movimento (1 di esercizio ed 1 di emergenza). Gruppi respingenti sono previsti al fine di limitare la corsa dei gruppi in movimento qualora non intervenisse il blocco elettrico e sono dimensionati per sopportarne lo sforzo massimo.
Motorizzazione
Su ponti che hanno una larghezza oltre i 6 m. ed una corsa superiore ai 12 m normalmente si utilizza una doppia motorizzazione. Tale soluzione consente di ottenere un buon allineamento del ponte, anche nel caso in cui le due ruote motorizzate abbiano una lieve disuniformità nel diametro.
La semplice motorizzazione con l’albero centrale in questo caso potrebbe causare lo slittamento di una delle due ruote motorizzate.
Caratteristiche costruttive
Sia le ruote motrici che quelle folli devono essere parallele tra di loro ed equidistanti; una misura delle diagonali tra le ruote deve essere verificata a montaggio eseguito.
Ruote di contrasto e respingenti
Le ruote di contrasto ed i respingenti devono essere dimensionati in modo che in qualunque situazione il ponte non possa fuoriuscire dalle vie di corsa.
| Utilizzo | Chiarificazione acque secondarie |
| Tipi di macchine | Vie di corsa in calcestruzzo Vie di corsa su rotaia |
| Tipo di aspirazione del fango | Sifone Pompa sommersa Pompa verticale Air lift |
| Caratteristiche | La macchina è costituita da un ponte va e vieni con tubi aspiranti di fondo e raschie di superficie. |
| Funzionamento | Le acque sono chiarificate in una vasca di forma rettangolare, i solidi sedimentabili precipitano sul fondo e sono aspirati con tubazioni e convogliati in una canala di raccolta. Le sostanze galleggianti sono convogliate in un tubo disoleatore o in canaletta. |
| Costruzione | In acciaio zincato o in acciaio inox |
| Installazione | In vasca di calcestruzzo |
| Larghezza della vasca | Da 4 a 25 m. |
| Lunghezza della vasca | Da 20 a 100 m. |
| Opzioni | Sistema di raccolta delle schiume |
Dimensionamento del gruppo di aspirazione dei fanghi.
Occorre evitare che in alcune zone del sedimentatore depositi del fango o si formi del fango troppo ispessito che, soggiornando nella vasca per periodi prolungati, può dar luogo ai seguenti inconvenienti:
• parte del fango ricircolato ritorna in vasca di ossidazione invecchiato a discapito dell’efficacia depurativa
¦ la ritenzione prolungata del fango favorisce l’instaurarsi di condizioni di carenza di ossigeno disciolto che possono portare a fughe di fango nell’effluente
Dimensionamento Meccanico
Per i criteri di dimensionamento meccanico vedi quanto riportato nella descrizione del Ponte raschiatore va e vieni mod. EM50.
Normalmente il fondo della vasca del sedimentatore aspirante è piano ed i tubi aspiranti, dimensionati per la portata di ricircolo di fango, sono posizionati ad una distanza non superiore a 3 m.
I fanghi sono convogliati al tubo aspirante tramite delle pale a forma di V che facilitano la confluenza del fango verso la tubazione.
Ciascun tubo aspirante è dotato di valvola telescopica di regolazione della portata influente nella vasca di raccolta.
Da bordo ponte è possibile ispezionare la qualità e quantità del fango aspirato da ciascuna tubazione.
Il fango confluisce nella vasca di raccolta secondo il principio dei vasi comunicanti.
La portata del fango dipende dalla differenza di livello tra il pelo libero dell’acqua nella vasca e il livello del fango entro la vasca di racolta. Il fango raccolto nella vasca da tutti i tubi aspiranti è convogliato all’esterno della vasca per mezzo di un sifone autoregolante.
L’innesco del sifone avviene in fase di avviamento con pompa o eiettore.
| 1.1 | Portata ingresso al sedimentatore (totale) | : m3/h | (*) |
| 1.2 | Portata in uscita dal sedimentatore (allo stramazzo) | : m3/h | (*) |
| 1.3 | Portata del fango | : m3/h | (*) |
| 1.4 | Larghezza della vasca | : m. | (*) |
| 1.5 | Lunghezza della vasca | : m. | (*) |
| 1.6 | Quota del livello del fango nel pozzetto di raccolta | : +m. | (*) |
| 1.7 | Quota del livello dell’acqua nel sedimentatore | : +m. | (*) |
(*) dati da comunicare per formulare una proposta
| Utilizzo | Chiarificazione acque primarie e secondarie |
| Caratteristiche | La macchina è costituita da una catena dragante con raschie di fondo e di superficie. |
| Funzionamento | Le acque sono chiarificate in una vasca di forma rettangolare, i solidi sedimentabili precipitano sul fondo e sono trascinati con pale raschianti in una tramoggia di raccolta. Le sostanze galleggianti sono convogliate superiormente in un tubo disoleatore. |
| Costruzione | In acciaio zincato o in acciaio inox |
| Installazione | In vasca di calcestruzzo |
| Larghezza della vasca | Da 2 a 8 m. |
| Lunghezza della vasca | Da 10 a 60 m. |
| Opzioni | Sistema di raccolta delle schiume |
Dimensionamento Meccanico
Il dimensionamento delle pale raschianti è calcolato in base al tipo di fango da evacuare presente sul fondo vasca. Le pale, gli alberi e le catene sono dimensionati per sopportare uno sforzo di 20 kg per metro lineare.
Cella dinamometrica
La cella dinamometrica misura la coppia che trasmette il gruppo di comando.
Tale coppia può essere rilevata direttamente sullo strumento e consente di valutare gli sforzi a cui sono sottoposti gli organi in movimento. La cella è dotata di fine corsa tarati su due diversi valori di coppia misurata, uno di allarme e l’altro di blocco.
Controlli
Su questo tipo di macchina i controlli della movimentazione delle catene rivestono una grande importanza.
A questo proposito sono normalmente utilizzati dei sensori per verificare la rotazione degli alberi folli.
Sistema di raccolta olii e grassi con lama skimmer
Tubo finestrato rotante di raccolta flottato manuale o automatico
Valvola telescopica
Sistema elettronico di allineamento
Sistema di protezione contro la formazione di ghiaccio sulle vie di corsa
Allarme anti-slittamento
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 ro 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:
