Separatore Idrodinamico: un disoleatore non "statico"

Presentiamo qui un disoleatore dinamico (contrariamente al classico disoleatore statico con filtro a coalescenza, di cui trattiamo nella specifica sezione) al fine di affrontare un aspetto del trattamento delle acque meteoriche di dilavamento, già presente in altre sezioni del sito (quali gli impianti di prima pioggia, i disoleatori e i presidi idraulici per sedi stradali) proponendo una tipologia di impianti innovativi piuttosto diffusa negli Stati uniti ma che da noi è ancora poco conosciuta.

Una nuova tecnica di rimozione delle sostanze inquinanti dalle acque meteoriche di dilavamento

La "separazione idrodinamica" è una tecnica di rimozione delle sostanze inquinanti (olii e idrocarburi leggeri) dalle acque meteoriche di dilavamento delle superfici scoperte che, per quanto sviluppata da poco tempo, si sta diffondendo rapidamente soprattutto negli Stati Uniti. Qui già diverse aziende hanno messo sul mercato questa tipologia di impianto, contrariamente a quanto succede in Europa e in particolare nel nostro paese.
In Italia, stanti le norme europee UNI EN 858-1 e 2 (riguardante i disoleatori, cui rimandiamo alla specifica sezione), il trattamento delle acque meteoriche di dilavamento viene operato mediante la "separazione statica" (solitamente affiancata alla coalescenza).

Differenza tra separazione statica e separazione idrodinamica delle sostanze inquinanti

Come detto, la differenza sostanziale fra la tecnica europea (statica) e quella statunitense (dinamica) è che gli impianti statici rimuovono le sostanze inquinanti (tipicamente fanghiglia e olii e idrocarburi leggeri) ad opera della sola gravità naturale (eventualmente abbinata ad una filtrazione a coalescenza, si veda in proposito la pagina dei disoleatori) mentre quelli idrodinamici accelerano i processi separativi a spese dell’energia cinetica dell’acqua entrante.

Tutto ciò comporta che, a parità di condizioni del carico gravante sull’impianto, come primo vantaggio si riscontra una richiesta di minore volume impiegato e un ridotto costo di costruzione.

Non solo, riguardo la rimozione dei solidi sospesi derivanti dal dilavamento delle superfici da parte dell'acqua piovana, si riscontra un notevole incremento di efficienza nel caso dei separatori idrodinamici a confronto dei classici separatori statici, come testimonia del resto il grafico seguente (elaborato dai studi dell'EPA Statunitense in proposito).

Rendimento rimozione solidi sospesi

Si noti come per un ampio range di valori di portata i rendimenti depurativi arrivano addirittura a raddoppiare applicando la tecnica della separazione idrodinamica.

Funzionamento del separatore idrodinamico

Fatte le dovute premesse di cui sopra, possiamo passare ad illustrare brevemente la modalità di funzionamento di un separatore idrodinamico.

Facciamo di seguito riferimento al disegno schematico a lato. Il separatore idrodinamico è realizzato mediante una vasca a pianta circolare (1) al cui interno è posizionato un deflettore cilindrico (non coassiale alla vasca stessa) realizzatoseparatore idrodinamico in cemento armato o acciaio inox (2) che delimita la cosiddetta "camera a vortice" nonché il vano di raccolta del fango flottato (3). La condotta di ingresso (4) dell’acqua da trattare si immette con flusso tangenziale nella camera a vortice. Quest'ultima si affaccia sul fondo della vasca adibito a deposito fanghi (7). Il meato periferico delimitato dalla vasca di contenimento e dal deflettore (5) è collegato con la condotta di scarico dell’acqua trattata (6). Questa è ribassata rispetto al bordo superiore del deflettore in modo da scongiurare ogni possibile tracimazione del fango flottato nel meato.

Pertanto le acque meteoriche di dilavamento provenienti dalla rete drenante a servizio di una specifica superficie scolante entrano direttamente nella camera a vortice attraverso la condotta ad innesto tangenziale, instaurando di conseguenza un moto rotatorio a spirale che trascina con un prolungato percorso le particelle solide (inquinanti) verso il centro della camera dove si forma una zona di relativa calma.

Questa zona con acqua poco mossa favorisce notevolmente l’azione delle forze di gravità per cui le particelle pesanti (fanghi, sabbie, terra e in generale i solidi sospesi sedimentabili) tendono a depositarsi sul fondo della vasca. Analogamente (ma con moto contrario) quelle leggere (olii e idrocarburi) risalgono in superficie.

L’acqua depurata dalle particelle inquinanti lambisce il bordo inferiore del deflettore per poi risalire lungo il meato anulare fino a imboccare la condotta di scarico.

Pulizia e manutenzione del separatore idrodinamico

Ogni volta che gli strati di fango sul fondo e di olio in superficie formatisi nella vasca diventano eccessivi occorre procedere alla loro estrazione tramite autospurgo (da effettuarsi ovviamente in assenza di afflusso all'impianto, vale a dire in assenza dell'evento meteorico).
La Sintini s.r.l. produce presso lo stabilimento di Piangipane (RA) il separatore idrodinamico sotto raffigurato. Questo è realizzato con una vasca monoblocco prefabbricata in c.a.v. di propria produzione e di cui garantisce la tenuta idraulica e la restenza strutturale.

In base ai risultati delle prove eseguite sui separatori idrodinamici immessi sul mercato americano, l’impianto in esame è in grado di trattare una portata di 60 l/s: si noti come un analogo impianto a disoleazione statica che occupi la stessa superficie (cioè una pianta circolare di diametro 2,5 m) e che rispetti le disposizioni della UNI EN 858-1,2 è in grado di trattare una portata di 10 l/s.

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