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Giorgio Mannina, Gaspare Viviani

EFFETTI DELLE ACQUE DI PIOGGIA SULL’EFFICIENZA DEGLI IMPIANTI DI DEPURAZIONE

THE INFLUENCE OF STORMWATER ON THE WASTEWATER TREATMENT PLANT EFFICIENCY

Nella memoria sono valutati gli effetti delle acque di pioggia sull’efficienza degli impianti di depurazione a servizio di centri urbani dotati di fognature a sistema unitario. In particolare, sono presentati i risultati di uno studio modellistico mirato a identificare e quantificare i maggiori fattori critici che possono avere luogo a causa del sovraccarico di un impianto di depurazione di potenzialità medio-bassa a seguito di un evento di pioggia. L’indagine è stata limitata ai trattamenti secondari dell’impianto, costituiti da una vasca a fanghi attivi seguita da un sedimentatore finale a flusso orizzontale radiale. 
Per tale schema di impianto sono stati presi in esame cinque diverse potenzialità, corrispondenti a differenti popolazioni equivalenti servite; per ciascuna di esse sono state eseguite simulazioni dinamiche caratterizzate da un diverso valore di coefficiente di diluizione, definito come rapporto tra la portata ammessa all’impianto e la portata media nera, al fine di quantificare gli effetti degli incrementi di portata in ingresso all’impianto durante il tempo di pioggia. In particolare, sono state prese in esame tre differenti serie di idrogrammi e pollutogrammi in ingresso all’impianto, aventi una durata complessiva di due settimane: una prima serie di tempo secco, un seconda serie di tempo di pioggia caratterizzata da due eventi di pioggia successivi e infine una terza serie caratterizzata da un unico evento di pioggia di lunga durata. Per ciascuna serie di portata e concentrazione in ingresso e per ciascuna potenzialità dell’impianto presa in esame sono state analizzate le serie di concentrazione in uscita dal modello al variare del coefficiente di diluizione, al fine di quantificare gli effetti dei possibili sovraccarichi così generati in tempo di pioggia. I risultati ottenuti hanno evidenziato un differente comportamento degli impianti, sia al variare del coefficiente di diluizione e quindi della portata massima ammessa all’impianto, sia al variare della potenzialità dell’impianto esaminato e quindi delle sue dimensioni.
Parole chiave: Depurazione acque reflue, Acque di prima pioggia, Corpi idrici ricettori, Mitigazione dell’impatto delle
acque reflue.

The paper presents the evaluation of the stormwater effects on the wastewater treatment plant efficiency devoted for the treatment of wastewater of urban drainage systems with combined urban drainage systems. Specifically, the results of an experimental modeling study are presented in order to identify and quantify the major critical factors which affect the overloading due to a storm event of wastewater treatment plant of average size. The study was limited to secondary treatment constituted of an activated sludge tank and a secondary settler at horizontal flux. For this plant layout five plant potentialities have been taken into account which in turns correspond to different served populations. For each of them, dynamic simulations have been carried out adopting a different dilution coefficient defined as the ratio between the wastewater treatment plant flow rate and the average wastewater flow during dry weather flow. The dynamic simulations allowed to quantify the effects of stormwater increase on the wastewater treatment plant. In particular three different conditions of idrograph and pollutograph have been taken into account each having a duration period of two weeks: a first series of dry weather flow; a second series referred to the storm period characterized by two storm events and a third series characterized by only one storm event. For each series of concentrations and flow at the plant inlet and for each wastewater treatment plant size, the series at the plant outlet have been analyzed in order to assess possible overloading effects. The results showed a different behavior of the plant connected to the plant size and with respect to the dilution coefficients.
Keyword: Wastewater Treatment, Stormwater, Receiving Water Bodies, Mitigation of the Wastewater Impact.

 

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