Studio sulla sedimentabilità dei fanghi secondari nell'impianto di depurazione di Salerno

La sedimentazione consente la separazione di una frazione solida da una frazione liquida chiarificata mediante la forza di gravità. Quindi l’obiettivo della sedimentazione è di ridurre la concentrazione di solidi sospesi nei reflui. Il processo di sedimentazione avviene in particolari vasche conformate in modo da ottenere facilmente la separazione delle particelle dal mezzo liquido e la raccolta delle particelle come fango. È evidente che le particelle solide per poter efficacemente sedimentare sul fondo delle vasche necessitano di un sufficiente tempo di detenzione nella vasca e, inoltre, occorre che il carico idraulico superficiale, ovvero il rapporto tra la portata di liquame e la superficie della vasca, non superi dati valori limite. I solidi sedimentabili possono essere classificati come:
• particelle granulose o discrete che sedimentano indipendentemente dalla presenza di altre particelle vicine;
• particelle fioccose caratterizzate da forze di attrazione superficiale e che tendono ad agglomerarsi nella fase di caduta in vasca. (Masotti, 2002)
Si hanno quattro tipi di sedimentazione in base ai vari fattori quali la tendenza delle particelle ad interagire tra loro e il loro modo di decantare. In particolare si ha:
1. sedimentazione del 1° tipo o sedimentazione libera;
2. sedimentazione del 2° tipo o sedimentazione con flocculazione;
3. sedimentazione del 3° tipo o sedimentazione a zone;
4. sedimentazione del 4° tipo o per compressione.
In un impianto a fanghi attivi la sedimentazione deve assolvere alle seguenti funzioni ovvero rendere l’effluente il più limpido possibile ottenendo il maggiore rendimento depurativo in merito alla rimozione dei solidi sospesi e rendere disponibile una quantità di fango molto concentrata da rimettere in circolo consentendo in tal modo una riduzione dei volumi delle vasche di aerazione (Masotti, 2002).
I singoli fiocchi di fango tendono ad agglomerarsi tra loro andando a costituire particelle più pesanti. Ciò avviene tanto più efficacemente quanto più lungo è il tempo di detenzione in vasca. La sedimentazione dei fiocchi avviene in massa e con velocità tali da essere considerati uguali per le singole particelle (Masotti, 2002).
Per valutare il fenomeno della sedimentazione dei fanghi attivi è interessante osservare cosa accade in un cilindro nel quale viene versata una sospensione di fango. Dopo qualche minuto si nota una netta linea di separazione tra la parte superiore, detta surnatante, e la parte inferiore che rappresenta il fango vero e proprio. Nella zona superiore è presente una zona di acqua chiara che può essere caratterizzata da fiocchi leggeri.
Poi segue una zona di particelle individuali disperse e non sedimentabili.
Si passa, quindi, alla zona del fango che presenta una prima zona di sedimentazione di massa nella quale le particelle agglomerate interferiscono tra loro e sedimentano con velocità praticamente costante e tanto minore quanto più è elevata la concentrazione di solidi sospesi.
Infine, dopo una zona di transizione nella quale si osserva una diminuzione della velocità di sedimentazione, si ha la zona di compressione nella quale le particelle a stretto contatto tra loro e bloccate da quelle più in basso, tendono ad addensarsi provocando la fuoriuscita dell’acqua che le ingloba verso la zona più alta. In tale ultima zona la densità e la viscosità della sospensione sono più elevate (Masotti, 2002).