Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:01 Pagina 1 Catalogo prodotto Sistemi di Ossigenazione ITT Flygt - Sanitaire Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 2 ITT Flygt - Sanitaire Indice Introduzione ........................................................3 Nuovi prodotti per un più efficiente trasferimento dell’ossigeno ..................................5 Prerogative del sistema Sanitaire......................10 Diffusore a disco a membrana...........................12 Diffusore a disco ceramici ..................................14 Diffusore a disco avvitabile ................................16 Diffusori tubolari a membrana............................18 Diffusori tubolari a bolle grosse in acciaio inossidabile.........................................20 Metodologie di rilevazione delle quantità di ossigeno trasferito nelle prove in acqua pulita....22 2 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 3 ITT Flygt - Sanitaire Introduzione Diffusori a disco Sanitaire della ITT Flygt Il diffusore a bolle fini Sanitaire della ITT Flygt è caratterizzato da un’elevata resa di trasferimento dell’ossigeno. È quindi in grado di ridurre considerevolmente i costi energetici. I materiali costitutivi delle diverse parti, il loro facile e rapido assemblaggio, la comprovata resistenza agli agenti esterni e ad elevati carichi di lavoro, nonché l’inintasabilità rendono il diffusore ITT Flygt Sanitaire estremamente flessibile ed in grado di realizzare una distribuzione uniforme dell’aria in bolle fini. I diffusori sono disponibili in due versioni: a membrana e ceramici. Mentre i primi sono caratterizzati dall’inintasabilità i secondi richiedono una periodica pulizia effettuabile con Il diffusore a bolle fini Sanitaire è caratterizzato da una elevata resa di trasferimento d’ossigeno che consente notevoli risparmi energetici nei processi di ossidazione e nitrificazione dei liquami. I diffusori a disco sono disponibili sia nelle versioni a membrana che ceramici. I primi sono inintasabili, mentre i secondi richiedono una pulizia periodica facilmente effettuabile. Esistono inoltre due tipi di diffusori tubolari, uno a membrana a bolle fini e uno in acciaio inossidabile a bolle grosse idoneo per applicazioni gravose. 3 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 4 ITT Flygt - Sanitaire il sistema a gas Sanitaire in atmosfera di HCI. I diffusori, le tubazioni di distribuzione in PVC, i giunti rigidi e flessibili e i supporti in acciaio inossidabile costituiscono un sistema di diffusione d’aria adottato in centinaia di impianti di depurazione civile e industriale in tutto il mondo. Ogni impianto con diffusori Sanitaire viene fornito equipaggiato con un sistema di drenaggio e spurgo. Per sistemi di diffusione d’aria di dimensioni medio-piccole possono essere forniti anche dei diffusori a membrana di tipo avvitabile, solitamente venduti singolarmente ed indipendentemente dal sistema di distribuzione dell’aria (tubazioni). Vantaggi energetici ed economici per gli impianti ristrutturati con il sistema di aerazione a bolle fini Sanitaire I vantaggi dei diffusori Sanitaire non si applicano solo ai nuovi impianti: questi sistemi vengono frequentemente impiegati per migliorare la capacità e l’efficienza di depuratori già in esercizio. La fornitura ITT Flygt normalmente comprende il sistema integrato composto da una o più reti di distribuzione dell’aria complete di tubo collettore, tubazioni di distribuzione dell’aria con rispettivi diffusori Sanitaire già installati, supporti, giunti rigidi e ad espansione e sistema di spurgo della condensa. Su richiesta possono essere fornite anche le tubazioni di calata. I nostri sistemi di reti di aerazione possono adattarsi a qualsiasi tipo di vasca preesistente, rettangolare, quadrata, circolare e a canale. Si pagano da soli in meno di tre anni di attività attraverso un significativo risparmio di energia e di costi di manutenzione. Tecnologia affidabile Il marchio Sanitaire è ben noto nel settore del trattamento dei liquami grazie all’alta qualità dei prodotti e all’evoluta tecnologia offerta. I diffusori a bolle fini realizzati dalla Sanitaire sono conosciuti nel mondo per le loro eccellenti qualità nel trasferimento di ossigeno e per la loro lunga durata di impiego nel trattamento dei liquami civili e industriali e nei processi di aerazione. Si preferiscono i diffusori a bolle fini per diverse ragioni: - riducono i costi energetici del 50%; - aumentano del 20% e oltre la capacità di aerazione; - richiedono minima manutenzione, anche nel caso dei diffusori ceramici. Più del 50% dei costi di funzionamento di un impianto è dovuto ai sistemi di aerazione. I nostri diffusori a bolle fini sono in grado di ridurre di oltre la metà tali costi. Grande robustezza e qualità I diffusori Sanitaire offrono un trasferimento di ossigeno molto efficace e con perdite di pressione molto contenute. La distribuzione è uniforme su tutta la superficie. Sono affidabili, a chiusura stagna brevettata con una ghiera filettata. Presentano un robusto sistema di montaggio munito di supporti inferiori regolabili in altezza. L’identico disegno facilita l’eventuale intercambiabilità tra la membrana e il disco ceramico. 4 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 5 ITT Flygt - Sanitaire Nuovi prodotti per un più efficiente trasferimento dell’ossigeno Diffusore a membrana per un’efficace nitrificazione Il diffusore a membrana, oltre che nelle vasche a fanghi attivi è ideale anche per l’aerazione in processi operativi intermittenti, come la denitrificazione/nitrificazione in contemporanea. La membrana in gomma sintetica EPDM ha un bordo esterno che funziona come una guarnizione ad anello “O-ring”. Insieme alla piastra di supporto la membrana agisce da valvola di ritegno impedendo il riflusso dell’acqua quando si interrompe l’aerazione. Il diametro dei fori, la loro collocazione nella membrana e la forma della piastra di supporto sono ottimizzati in modo da ottenere un flusso uniforme, un trasferimento di ossigeno molto efficiente e un funzionamento della valvola assolutamente sicuro. Il tipo di attacco, la scelta del materiale e la sistemazione dei fori contribuiscono a mantenere stabilmente in posizione la membrana eliminando il rischio di danneggiamenti della stessa. 5 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 6 ITT Flygt - Sanitaire Diffusore ceramico per il trattamento dei liquami biologici Il diffusore ceramico è un disco di allumina sinterizzata con porosità costante in grado di assicurare una distribuzione uniforme dell’aria nonostante le variazioni di flusso. Infatti il materiale del disco è stato compresso nella sua forma esatta prima della sinterizzazione. Questo significa che la densità del materiale è variabile e compensa le differenti diminuzioni di pressione nelle diverse parti così da creare un flusso d’aria uniforme su tutta la superficie del diffusore. Il trasferimento di ossigeno è elevato. 6 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 7 ITT Flygt - Sanitaire Diffusore a membrana di tipo avvitabile Il diffusore avvitabile è dotato di un piatto di sostegno della membrana integrato nel corpo del diffusore stesso. Sul fondo del corpo diffusore è presente un attacco filettato per il fissaggio meccanico al sistema di distribuzione dell’aria (solitamente escluso dalla fornitura). Il fissaggio può avvenire mediante la predisposizione di un manicotto saldato (per tubazioni metalliche) o mediante una apposita fascia dotata di manicotto (per tubazioni plastiche) fornibile a richiesta. Il diffusore avvitabile è dotato della stessa membrana del diffusore incollato preassemblato, quindi con le stesse caratteristiche in termini di efficienza, durata ed affidabilità. 7 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 8 ITT Flygt - Sanitaire Diffusore a bolle fini tubolare a membrana Il diffusore tubolare a membrana è composto da un’anima in polipropilene e dalla membrana microfessurata in EPDM che la ricopre. L’aria viene convogliata alla membrana da una disposizione particolare dei fori sull’anima interna che permette la più omogenea formazione delle bolle. Il campo di applicazione ideale di tali diffusori è la pre-aerazione e l’aerazione dei liquami e la digestione aerobica dei fanghi nei processi di trattamento e depurazione. Il trasferimento di ossigeno è elevato. 8 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 9 ITT Flygt - Sanitaire Diffusore a bolle grosse tubolare in acciaio inossidabile Diffusore tubolare composto da un corpo in acciaio inossidabile dotato di fori e chiuso alle estremtà da due piastrine dello stesso materiale. E’ idoneo ad essere impiegato in quei casi in cui non è richiesto un elevato rendimento di trasferimento dell’ossigeno,come nel caso di vasche di pre-aerazione, nei dissabiatori a insufflazione d’aria e nei trattamenti di digestione aerobica, ma sia utilie il suo effetto di miscelazione delle biomasse. Il suo materiale di costruzione e la dimensione dei fori ne garantiscono il funzionamento senza richiedere manutenzione per pulizia. 9 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 10 ITT Flygt - Sanitaire Prerogative del sistema Sanitaire - Oltre 7 milioni di diffusori già funzionanti. - Il diffusore è montato sulle tubazioni di distribuzione in posizione perfettamente assiale e questo evita che siano trasmesse al sistema di tubi sforzi di torsione o flessione. - Tubi in PVC per la distribuzione dell’aria collaudati nel tempo (nessun difetto rilevato in oltre 12 anni). - Diffusori e tubi spediti e consegnati imballati in solidi pallets (fig. 6). Progettazione computerizzata Sulla base dei dati forniti dal Cliente, ITT Flygt esegue la progettazione di tutta la rete di distribuzione dell’aria, evidenziando le caratteristiche tecniche specifiche e le modalità di installazione. Con 30 anni di esperienza negli Stati Uniti e oltre 7.000.000 di diffusori installati, è garantito il conseguimento delle rese di trasferimento dell’ossigeno stabilite in fase progettuale sulla base dei dati forniti dal Cliente. - Tutte le saldature tra i vari componenti sono eseguite direttamente in fabbrica prima della spedizione e sono garantite. - Alta efficienza nel trasferimento dell’ossigeno e ridotte perdite di carico del sistema. - Materiali dei componenti sommersi resistenti alla corrosione. - Facilità di installazione (anche più di 10 unità/ora installate da un solo operaio). (fig. 7). Uguale supporto dei diffusori Entrambi i diffusori hanno lo stesso corpo di supporto. Ciò permette l’intercambiabilità tra la membrana e il disco ceramico. Questo grazie all’anello O-ring che insieme alla ghiera di bloccaggio mantiene il disco di ceramica in posizione. Questa soluzione consente una pressione periferica del piatto uniforme, minimizzando le perdite d’aria e pericolose concentrazioni del carico dinamico. - La delicata azione di miscelazione favorisce una buona formazione di fanghi attivi. - La superficie relativamente tranquilla consente di evitare al massimo la formazione di ghiaccio e la dispersione nell’atmosfera (aerosol). - L’installazione della rete di aerazione in vasche esistenti permette di far crescere la capacità degli impianti senza costruire nuovi bacini (fig. 5). Sistema di distribuzione I diffusori sono montati su un sistema di tubazioni in PVC (su richiesta è disponibile una versione di diffusore applicabile a tubazioni di distribuzione in acciaio inox). Sono predisposti per il montaggio su tubi con diametro esterno di 110 mm. Il sistema di tubazioni è installato in modo semplice e sicuro con supporti in acciaio - Giunti di dilatazione accuratamente progettati. (fig. 8). - Sistema unico di ancoraggio composto da staffe di sostegno e collari completamente in acciaio inossidabile con supporti filettati per facili adattamenti su pavimentazioni leggermente inclinate o irregolari. (fig. 9). Fig. 5 Fig. 6 Tipica rete di distribuzione dell’aria. 10 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 11 ITT Flygt - Sanitaire Fig. 8 inossidabile appositamente progettati e fissati sul fondo della vasca con bulloni d’ancoraggio. La loro configurazione semplifica il montaggio e consente la termodilatazione del materiale. Giunto Tubazione Sistema di contrazione-espansione Espressamente progettati i giunti e i supporti Sanitaire sono i più affidabili come dimostrano centinaia di applicazioni. Il sistema Sanitaire riduce il bisogno di giunti d’espansione lasciando libere le sezioni terminali laddove possibile, montando supporti e giunti nel modo e nei punti più opportuni. Le staffe di supporto sono progettate per evitare installazioni errate o improprie. I collari di supporto delle tubazioni sono tali da non poter essere inavvertitamente sottoposti a sovratensioni di serraggio da parte dell’installatore. Le caratteristiche dei materiali dei componenti includono guarnizioni e giunti particolarmente studiati che consentono l’espansione e la contrazione delle tubazioni, e staffe di sostegno con due varianti, una che consente il movimento assiale delle tubazioni e l’altra con funzioni di supporto rigido. tra il sistema di diffusione e quello di miscelazione. Una scelta corretta dei Mixer e del loro posizionamento in relazione alla disposizione dei sistemi di diffusione può consentire un aumento dell’efficienza di trasferimento del sistema di aerazione, come pure della quantità di ossigeno effettivamente trasferita al liquame. Questi effetti sono particolarmente evidenti nelle vasche a canale o ad anello con Mixer tipo Flo-Maker e sistemi di diffusione Sanitaire opportunamente disposti. Sistema di monitoraggio Su richiesta è possibile fornire uno o più sistemi di monitoraggio dei diffusori. Questi sistemi consentono il controllo periodico dello stato di funzionamento dei diffusori, permettendo una adeguata programmazione degli interventi di manutenzione o di sostituzione delle membrane. Sistema di telecontrollo ITT Flygt MDC per vasche di ossidazione Il sistema di telecontrollo ITT Flygt MDC, realizzato con centraline Mactec della serie FMC, permette di gestire e ottimizzare il funzionamento di uno o più compressori, abbinati a sistemi di diffusione a bolle fini tipo ITT Flygt - Sanitaire. Un software specifico “AquaView” consente di raccogliere tutte le informazioni utili al processo e di realizzare grafici e statistiche relativi al funzionamento delle apparecchiature. Combinazione di sistemi Sanitaire con Mixer sommergibili ITT Flygt Talora può essere utile o necessario abbinare ai sistemi di distribuzione d’aria Sanitaire dei Mixer, come nel caso di vasche a canale o ad anello, di vasche con funzione mista (SBR) o con forti variabilità di carico. ITT Flygt è il leader mondiale nella produzione di Mixer sommergibili e potrà aiutarvi nella scelta dei Mixer più adatti alle vostre esigenze tra i diversi modelli presenti nella propria ampia gamma. Particolare attenzione va posta a riguardo dell’interazione Fig. 7 Fig. 9 11 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 12 ITT Flygt - Sanitaire Diffusore a disco a membrana Caratteristiche dei diffusori a membrana Dati tecnici Capacità di ossigenazione in acqua pulita Capacità di ossigenazione in acqua pulita per l’aerazione dal fondo Portata d’aria per diffusore Pressione di apertura della membrana a 1 Nm3/h Densità di diffusori Diametro esterno Peso singolo diffusore Il sistema di diffusori a membrana è flessibile, sostituibile e facilmente intercambiabile con i diffusori ceramici porosi. Questo tipo di diffusore garantisce una distribuzione uniforme del flusso d’aria e delle bolle fini su tutta la superficie. La ghiera superiore di fissaggio assicura una chiusura ermetica tra la flangia di supporto e il diffusore con guarnizione integrata nella membrana stessa. La crescente pressione dell’aria comporta un effetto di ulteriore tenuta. Materiali Corpo diffusore, piatto di sostegno della membrana, ghiera di serraggio, giunti tra le tubazioni Tubazioni e collettori aria Raccorderia Membrana Staffe, supporti, aste e dadi di fissaggio Ulteriori vantaggi del diffusore a membrana La ghiera, il piatto di supporto e la membrana del diffusore sono adatti a prevenire perdite d’aria e infiltrazioni del liquame nel diffusore. I fori calibrati sono praticati perpendicolarmente alla direzione della grana della membrana per assicurare una maggiore resistenza agli sforzi di trazione. Quando l’impianto viene fermato, la zona centrale priva di fori si abbassa repentinamente chiudendo il foro di passaggio dell’aria situato sul piatto di supporto, comportandosi in pratica, come una valvola di ritegno integrata nel diffusore stesso. La membrana è sostenuta da un piatto di base che ne impedisce l’afflosciamento. Quando il flusso si interrompe, la membrana si abbassa sulla piastra di sostegno chiudendo automaticamente i fori di passaggio dell’aria, impedendo così il riflusso dei liquami all’interno dei condotti di distribuzione dell’aria. La membrana è realizzata in una speciale mescola di gomma sintetica EPDM - denominata “Silver” – appositamente studiata per l’impiego nella depurazione dei liquami. Tale mescola è il risultato di un continuo processo di ricerca e di evoluzione del prodotto. Le membrane in EPDM “Silver” hanno delle caratteristiche eccezionali e consentono: - resistenza alle deformazioni; - alta elasticità e buona tenuta della stessa nel tempo; - resistenza agli agenti chimici usualmente presen- 3 – 5 kgO2/kWh 20 g O2/Nm3 circa, per m di immersione 1 – 6.5 Nm3/h 250 mm H20, circa 1 – 6 per m2 circa 260 mm 1.1 kg PVC – ASTM D 3915 PVC – EN 1452-2 PVC – UNI 7442 EPDM “Silver 2” Acciaio inox AISI 304 I diffusori sono incollati sui tubi di distribuzione in PVC di 110 mm. La resistenza dell’incollaggio è garantita dal costruttore. ti nei liquami di depurazione, in particolare agli oli, ai grassi, agli idrocarburi, ecc. - Adeguato spessore del materiale e sforzi contenuti sul corpo diffusore. Tutto ciò si riflette in una lunga durata di vita delle membrane e in un buon mantenimento delle prestazioni del sistema di diffusione col passare degli anni. Le membrane attualmente commercializzate sono denominate “Silver 2” ed hanno un’efficienza ancora 12 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 13 ITT Flygt - Sanitaire superiore alle precedenti. Questo risultato è stato raggiunto mediante una ottimizzazione della distribuzione dei fori di passaggio per l’aria sulla superficie della membrana, in funzione dell’elasticità presente nei diversi punti del disco stesso. Il disegno, nella sua originalità, elimina l’impiego di bulloni di fissaggio e di qualunque altro accessorio metallico. Membrana Foro di alimentazione Ø 260 Piatto di base 115 Ghiera Corpo diffusore Diagramma operativo del diffusore a membrana Il rendimento di ossigenazione in kg O2/kWh è riferito a condizioni standard (acqua pulita) considerando tutte le perdite di carico del sistema ed un rendimento totale di compressione del 70% meccanico, 90% elettrico per 3,4, 5 o 6 metri di immersione. Tubo di distribuzione Dimensioni in mm Sanitaire 9” membrana Silver 2, immersione 3-4-5-6 m Resa di trasferimento di O2 [%] STANDARD (SOTE) 45 40 35 30 25 6m 6m 6m 5m 5m 5m 4m 4m 4m 3m 3m 3m 20 15 0 1 2 3 4 5 7 2.5 6 3 Portata d’aria / diffusore [Nm / h] 6 diffusori / m2 1 diffusore / m2 13 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 Resa di ossigenazione [kg O2 / kW h] Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 14 ITT Flygt - Sanitaire Diffusore a disco ceramici Caratteristiche dei diffusori ceramici Dati tecnici Capacità di ossigenazione in acqua pulita Capacità di ossigenazione in acqua pulita per l’aerazione dal fondo Portata d’aria per diffusore Densità di diffusori Diametro esterno Peso singolo diffusore L’originale disegno e la geometria del diffusore favoriscono la formazione di bolle e una distribuzione dell’aria uniforme ed affidabile. La forma della ghiera di fissaggio assicura l’ermeticità tra il piatto di supporto del diffusore e la guarnizione. L’aumento della pressione incrementa ulteriormente la tenuta eliminando qualsiasi perdita. Il perfetto allineamento dei diffusori sulle tubazioni di distribuzione evita che il sistema subisca sforzi di torsione e flessione. Materiali Corpo diffusore, ghiera di serraggio, giunti tra le tubazioni Tubazioni e collettori aria Raccorderia Disco ceramico O - ring per diffusore ceramico Gas Detergente Sanitaire Il procedimento brevettato Gas Detergente Sanitaire è stato sviluppato per abbattere gli elevati costi di manutenzione dei diffusori ceramici porosi e migliorarne l’efficienza, venendo incontro alle esigenze legate alla gestione degli impianti di depurazione. Usato regolarmente, il Gas Detergente Sanitaire rimuove o minimizza l’accumulo di sedimenti nei diffusori, previene o ritarda a lungo le perdite di efficienza nel trasferimento dell’ossigeno dovute al progressivo intasamento e mantiene la caduta di pressione nelle condizioni previste, con un conseguente significativo risparmio di tempo, di costi di manutenzione e di energia. Il Gas Detergente Sanitaire è in grado di pulire a fondo e sul posto i diffusori senza dover interrompere il processo o svuotare le vasche di aerazione. Staffe, supporti, aste e dadi di fissaggio 3 – 5 kgO2/kWh 20 g O2/Nm3 circa, per m di immersione 1 – 6.5 Nm3/h 1 – 6 per m2 circa 260 mm 1.3 kg PVC – ASTM D 3915 PVC – EN 1452-2 PVC – UNI 7442 Allumina sinterizzata Polysoprene - 40 SHORE A 500% elast. Acciaio inox AISI 304 I diffusori sono incollati sui tubi di distribuzione in PVC di 110 mm. La resistenza dell’incollaggio è garantita dal costruttore. - Riduce la contropressione e quindi i costi energetici. - Evita agli operatori di dover entrare in spazi ristretti o di svuotare le vasche per un faticoso lavoro di pulizia manuale. Descrizione del funzionamento Stabilita la necessità di un intervento, misurando per esempio i valori di pressione dinamica (DWP) o di Tutti i vantaggi del Gas Detergente Sanitaire - Pulisce in loco i diffusori ceramici senza dover svuotare le vasche. - Opera senza interrompere il processo di trattamento o ridurne la capacità. - Pulisce i pori dei diffusori sporchi o incrostati di detriti inorganici (come i carbonati normalmente presenti nelle acque dure). - Riduce la pressione dinamica d’esercizio sui diffusori sporchi o incrostati. - Riduce l’accumulo di sporcizia nei diffusori quando è regolarmente usato come misura preventiva di manutenzione. - Aumenta l’efficienza del trasferimento di ossigeno. - Ripristina le caratteristiche operative delle bolle fini. 14 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 15 ITT Flygt - Sanitaire diminuito rendimento (crescita del consumo d’aria), si introducono nel condotto – durante la fuoriuscita dell’aria dai diffusori – piccole quantità di detergenti, come il gas anidro (HCI). Durante l’immissione, per assicurare una distribuzione uniforme del gas su tutti i diffusori, la quantità d’aria che passa attraverso le reti da pulire viene temporaneamente aumentata. Il gas HCI è solubile nell’acqua e si combina con essa per formare acido cloridrico ad alta concentrazione e permeare i pori del diffusore. Qui reagisce con minerali solubili all’acido e li dissolve uccidendo nel contempo i microorganismi presenti nel materiale depositatosi. Questa azione combinata è in grado di ripristinare integralmente le qualità originarie dei diffusori a condizione che la frequenza delle immissioni di gas acido sia fissata in funzione delle caratteristiche del materiale depositato. Disco ceramico Foro di alimentazione Ø 260 Anello OR 115 Ghiera Corpo diffusore Tubo di distribuzione Dimensioni in mm Sanitaire 9” ceramico, immersione 3-4-5-6 m Resa di trasferimento di O2 [%] STANDARD (SOTE) 45 40 35 6m 6m 30 5m 5m 25 4m 4m 3m 3m 20 15 0 1 2 3 4 5 7 3.0 6 Portata d’aria / diffusore [Nm3 / h] 6 diffusori / m2 1 diffusore / m2 15 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 Resa di ossigenazione [kg O2/ kW h] Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 16 ITT Flygt - Sanitaire Diffusore a disco avvitabile Caratteristiche dei diffusori a membrana avvitabili Dati tecnici Capacità di ossigenazione in acqua pulita Capacità di ossigenazione in acqua pulita per l’aerazione dal fondo Portata d’aria per diffusore Pressione di apertura della membrana a 1 Nm3/h Densità di diffusori Diametro esterno Peso singolo diffusore Attacco filettato I diffusori avvitabili a membrana sono particolarmente adatti ad impianti di dimensioni medio-piccole. Questi diffusori sono composti di tre parti: corpo diffusore, membrana e ghiera di serraggio. Il piatto di sostegno della membrana è integrato nel corpo del diffusore stesso. Sul fondo del corpo diffusore è presente un attacco filettato per il fissaggio meccanico al sistema di distribuzione dell’aria, che è normalmente escluso dalla fornitura. Questo tipo di diffusore garantisce una distribuzione uniforme del flusso d’aria e delle bolle fini su tutta la superficie. La ghiera superiore di fissaggio assicura una chiusura ermetica tra la flangia di supporto e il diffusore con guarnizione integrata nella membrana stessa. La crescente pressione dell’aria comporta un effetto di ulteriore tenuta. 3 – 6 kgO2/kWh 20 g O2/Nm3 circa, per m di immersione 1 – 6.5 Nm3/h 250 mm H20, circa 1 – 6 per m2 circa 270 mm 0.7 kg 3.4” NPT/M Materiali Corpo diffusore, ghiera di serraggio, PP caricato 30% vetro Membrana EPDM “Silver 2” - alta elasticità e buona tenuta della stessa nel tempo; - resistenza agli agenti chimici usualmente presenti nei liquami di depurazione, in particolare agli oli, ai grassi, agli idrocarburi, ecc. - Adeguato spessore del materiale e sforzi contenuti sul corpo diffusore. Tutto ciò si riflette in una lunga durata di vita delle membrane e in un buon mantenimento delle prestazioni del sistema di diffusione col passare degli anni. Le membrane attualmente commercializzate sono denominate “Silver 2” ed hanno un’efficienza ancora superiore alle precedenti. Questo risultato è stato raggiunto mediante una ottimizzazione della distribuzione dei fori di passaggio per l’aria sulla superficie della membrana, in funzione dell’elasticità presente nei diversi punti del disco stesso. Sul fondo del corpo Ulteriori vantaggi del diffusore a membrana avvitabile La ghiera, il diffusore con piatto di supporto integrato e la membrana sono adatti a prevenire perdite d’aria e penetrazione del liquame nel diffusore. I fori calibrati sono praticati perpendicolarmente alla direzione della grana della membrana per assicurare una maggiore resistenza agli sforzi di trazione. Quando l’impianto viene fermato, la zona centrale priva di fori si abbassa repentinamente chiudendo il foro di passaggio dell’aria situato sul piatto di supporto, comportandosi in pratica, come una valvola di ritegno integrata nel diffusore stesso. La membrana è sostenuta da un supporto integrato nel diffusore che ne impedisce l’afflosciamento. Quando il flusso si interrompe, la membrana si abbassa sulla piastra di sostegno chiudendo automaticamente i fori di passaggio dell’aria, impedendo così il riflusso dei liquami all’interno dei condotti di distribuzione dell’aria. La membrana è realizzata in una speciale mescola di gomma sintetica EPDM - denominata “Silver” – appositamente studiata per l’impiego nella depurazione dei liquami. Tale mescola è il risultato di un continuo processo di ricerca e di evoluzione del prodotto. Le membrane in EPDM “Silver” hanno delle caratteristiche eccezionali e consentono: - resistenza alle deformazioni; 16 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 17 ITT Flygt - Sanitaire diffusore è presente un attacco filettato per il fissaggio meccanico al sistema di distribuzione dell’aria (solitamente escluso dalla fornitura). Il fissaggio può avvenire mediante la predisposizione di un manicotto saldato (per tubazioni metalliche) o mediante una apposita fascia dotata di manicotto (per tubazioni plastiche) fornibile a richiesta. I diffusori si montano con estrema semplicità mediante una apposita chiave di serraggio e una adeguata quantità di grasso forniti da ITT Flygt. 27 30 Ø 270 Ø 3/4” NPT M Diagramma operativo del diffusore a membrana Il rendimento di ossigenazione in kg O2/kWh è riferito a condizioni standard (acqua pulita) considerando tutte le perdite di carico del sistema ed un rendimento totale di compressione del 70% meccanico, 90% elettrico per 3,4 o 5 metri di immersione. Dimensioni in mm Sanitaire 9” membrana Silver 2, immersione 3-4-5-6 m Resa di trasferimento di O2 [%] STANDARD (SOTE) 45 40 35 30 25 6m 6m 6m 5m 5m 5m 4m 4m 4m 3m 3m 3m 20 15 0 1 2 3 4 5 6 7 2.5 Portata d’aria / diffusore [Nm3 / h] 6 diffusori / m2 1 diffusore / m2 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 Resa di ossigenazione [kg O2 / kW h] 17 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 18 ITT Flygt - Sanitaire Diffusori tubolari a membrana Il diffusore tubolare a membrana ITT Flygt Sanitaire rientra nella gamma dei diffusori a bolla fine e trova applicazione negli impianti di depurazione civili e/o industriali di qualunque dimensione. Il diffusore tubolare a membrana è costituito da 2 parti: 1) anima tubolare in PP, opportunamente sagomata e forata per il passaggio dell’aria; 2) membrana microfessurata in EPDM, fissata tramite fascette stringitubo in acciaio inossidabile. L’anima tubolare in PP del diffusore è già dotata ad una sua estremità di un attacco - filettato femmina. Qualora il diffusore vada montato su di un manicotto filettato femmina già esistente è disponibile a parte un nipplo -” maschio/maschio in acciaio inossidabile. Pre-aerazione ed aerazione dei liquami costituiscono un validissimo campo di applicazione, così come la digestione aerobica dei fanghi. Un programma di calcolo consente una progettazione accurata del sistema, costituito essenzialmente da tubazioni portadiffusori, diffusori, collettori, quando previsti, e tubazioni di calata. Possono essere forniti unicamente i diffusori, nel qual caso saranno disponibili tutte le informazioni inerenti il sistema, quali: - n° dei diffusori e loro reciproca distanza; - lunghezza e diametro delle tubazioni portadiffusori; - n° e dislocazione delle reti in vasca; - prestazioni del sistema alle condizioni di esercizio richieste. A richiesta può essere fornito tutto il sistema, calate incluse. La resa di trasferimento di O2 aumenta sia con la profondità utile a disposizione sia passando da un tipo di installazione ad un altro. Ad esempio, per la medesima vasca nelle medesime condizioni di esercizio un’unica linea di diffusori disposta lungo una parete fornirà l’ossigeno richiesto con un rendimento inferiore rispetto ad una soluzione che contempli un’ulteriore linea di diffusori sul lato opposto. In linea generale il rendimento, riferito a condizioni Standard (vedi pag. 22) è illustrato nel grafico riportato a lato in cui la linea continua rappresenta Dati tecnici Portata d’aria del diffusore tubolare a membrana TMF 750 Minima 2.0 Nm3/h Media 3.0 – 8.0 Nm3/h Massima 10.0 Nm3/h Membrana Materiale EPDM 244 “low softner” Durezza 55 ± 5 SHORE A Rottura all’allungamento 500 % Fori 17000 Spessore 1.9 mm ± 0.15 mm Tubo diffusore Materiale Polipropilene Attacco 3/4” Femmina Attacco opzionale a nipplo 3/4” GAS in acciaio inossidabile AISI 304 Lunghezza totale 810 mm Diametro tubo diffusore 63 mm (+ spessore membrana) Fascette stringitubo Acciaio inossidabile AISI 304 Peso complessivo del diffusore 1,0 kg la resa di trasferimento (SOTE %) a diverse sommergenze per una disposizione dei diffusori a tutto fondo (vedi fig: 10 a pag 21), mentre l’area grigia sottostante rappresenta la minore resa relativa ad una disposizione dei diffusori laterale (flusso a spirale, vedi fig. 10 a pag 21). Tipo di installazione Sono possibili sia installazioni fisse che installazioni a gruppo estraibile (pettine). Ciascuna linea può essere alimentata singolarmente o più 18 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:02 Pagina 19 ITT Flygt - Sanitaire linee possono essere collegate ad un collettore di fondo comune e da esso alimentate. I diffusori sono montati a coppie o singolarmente lungo la tubazione portadiffusori. La portata d’aria minima per garantire la miscelazione della biomassa in gioco è: 2,20 Nm3/h per m2 di superficie della vasca. Le tubazioni portadiffusori consigliate sono di acciaio inossidabile AISI 304 L o di qualità superiore. Leghe o metalli meno nobili possono essere usate purché si provveda ad adeguata protezione galvanica. m 0m 81 m 0m 75 * Dimensioni in mm * ZONA PERFORATA Resa di trasferimento O2% STANDARD (SOTE) immersione diffusori 2 - 3 - 4 - 5 - 6 m 45 40 35 30 6m SOTE % 25 5m 20 4m 15 3m 10 2m 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 3 Portata d’aria / diffusore (N/m /h) Copertura completa del fondo vasca. 19 9 10 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:03 Pagina 20 ITT Flygt - Sanitaire Diffusori tubolari a bolle grosse in acciaio inossidabile Il diffusore tubolare in acciaio inossidabile ITT Flygt Sanitaire appartiene alla tipologia di diffusore a bolle grosse. Come tale esso trova applicazione in tutti quei casi in cui il rendimento non costituisce una prerogativa nella scelta del tipo di diffusore oppure nei casi in cui sia esplicitamente richiesta l’adozione del diffusore in acciaio inossidabile. Esso trova applicazione nelle vasche di preaerazione, nei dissabbiatori a insufflazione d’aria, quando sia specificatamente richiesto, e in quelle di digestione aerobica. Il diffusore tubolare a bolle grosse è costituito essenzialmente da un corpo in acciaio inossidabile AISI 304 L, chiuso alle estremità da due piastrine ad esso saldate. Una di esse incorpora un dado esagonale e un attacco 3/4” NPT. Sulle pareti laterali sono disposti su due livelli i fori attraverso i quali fuoriesce l’aria. Un deflettore posto nella parte inferiore provvede ad indirizzare il liquido aerato lungo le pareti esterne. Un programma di calcolo consente una progettazione accurata del sistema, costituito essenzialmente da tubazioni portadiffusori, diffusori, collettori, quando previsti, e tubazioni di calata. Possono essere forniti unicamente i diffusori, nel qual caso saranno disponibili tutte le informazioni inerenti il sistema, quali: - n° dei diffusori e loro reciproca distanza; - lunghezza e diametro delle tubazioni portadiffusori; - n° e dislocazione delle reti in vasca; - prestazioni del sistema alle condizioni di esercizio richieste. A richiesta può essere fornito tutto il sistema, calate incluse. In ogni caso le tubazioni portadiffusori devono essere in acciaio inossidabile AISI 304 L, stesso materiale dei diffusori. L’uso di un materiale meno nobile è consentito qualora si provveda ad una protezione galvanica nei punti di attacco dei diffusori. Dati tecnici Portata d’aria del diffusore tubolare Minima 7.0 Nm3/h Media 18.0 – 25.0 Nm3/h Massima 52.0 Nm3/h Diffusore Materiale Acciaio inossidabile AISI 304 L Attacco 3/4” NPT Maschio Lunghezza 450 mm Altezza 92 mm Larghezza 50 mm Peso complessivo del diffusore 1.0 kg La resa di trasferimento varia, come per i diffusori tubolari a membrana a seconda del tipo di installazione e in ogni caso aumenta con l’aumentare del battente utile in vasca. In linea generale il rendimento, riferito alle condizioni Standard (vedi pag. 22) può raggiungere il 13% ad una profondità utile di 4,5 m. Tipo di installazione Valgono le medesime considerazioni dei diffusori tubolari a membrana. Anche la portata minima per garantire la miscelazione della biomassa in gioco è la medesima: 2,20 Nm3/h per m2 di superficie della vasca. 20 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:03 Pagina 21 ITT Flygt - Sanitaire DISPOSIZIONE LATERALE (flusso a spirale) Porta diffusori mobili Diffusori tubolari Direzione di circolazione Direzione di circolazione Direzione del flusso Diffusori tubolari Tubazioni fisse Direzione del flusso DISPOSIZIONE A TUTTO FONDO Fig 10 92 50 Attacco filettato 3/4” NPT Dimensioni in mm 450 50 21 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:03 Pagina 22 ITT Flygt - Sanitaire Metodologie di rilevazione delle quantità di ossigeno trasferito nelle prove in acqua pulita Le rese di trasferimento indicate per i nostri sistemi di ossigenazione fanno riferimento a prove effettuate, per ovvie ragioni, in acqua pulita. Le misurazioni sono state eseguite secondo il metodo definito “unsteady-state” (non a regime) descritto dettagliatamente nella pubblicazione: “Measurement of oxigen transfer in clean water” american society of civil engineers ANSI/ASCE 2-91; ANSI approved, june 1992. A questo metodo indicato anche come “metodo fisico” ITT Flygt fa sempre riferimento. Esso permette un facile utilizzo dei valori di resa che dovranno essere corretti unicamente mediante l’impiego dei coefficienti α e β per stabilire la resa effettiva relativa al liquido da trattare. Il coefficiente α dipende dalla natura del liquido e dal sistema di ossigenazione. Si può usare 0.85÷0,95 per Flo-Get, Radial-Get e Airmixer utilizzati in liquami domestici esenti da olii e tensioattivi, in impianti di ossidazione totale o a fanghi attivi a basso e medio carico. Valori diversi devono essere usati per sistemi di insufflazione del fondo con Ossigenatori 4700 e 22 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:03 Pagina 23 ITT Flygt - Sanitaire Sanitaire o per scarichi industriali di diversa natura. La procedura di prova prevede l’utilizzo di acqua pulita con salinità mantenuta entro rigidi parametri e con contenuto di ossigeno nullo. L’abbattimento dell’ossigeno si ottiene mediante reazione chimica utilizzando adatte dosi di bisolfito di sodio, con l’aiuto di solfato di cobalto come catalizzatore, ed effettuando una completa miscelazione della massa liquida senza introduzione di aria, con elettromiscelatori sommersi adatti ad ottenere un moderato movimento superficiale. Dopo l’avviamento del sistema di ossigenazione da provare si rilevano i valori dell’ossigeno disciolto ad intervalli di tempo regolari in più punti del bacino e a diverse profondità utilizzando strumenti di precisione ben tarati. Per le macchine di aerazione Flo-Get e RadialGet le rese sono state ricavate in vasche di dimensioni massime corrispondenti alla condizione di sufficiente miscelazione per contenuto di fanghi ≤ 1%. Flo-Get – vasche circolari potenza specifica installata: 25 W/m3 Flo-Get – vasche quadrate potenza specifica installata: 30 W/m3 Radial-Get – vasche circolari di diametro max consigliato (25 ÷ 40 W/m3). 4700/Sanitaire – portata minima d’aria/m2 = 2,2 Nm3/ora • m2B Airmixer - varie forme delle vasche: 1 ÷ 3 N/m3. I dati ricavati in sede di prova sono stati riportati alle seguenti condizioni di riferimento e risultano sicuramente attendibili: Temperatura acqua = 20°C Pressione atmosferica = 760 mmHg Temperatura aria: 20°C Concentrazione iniziale di O2 = 0 ppm Per potenze specifiche installate superiori (vedere limiti indicati a pag. 5 dell’opuscolo FloGet) o per funzionamento contemporaneo del sistema di ossigenazione e del/i mixer, le rese di trasferimento in funzione della dimensione della vasca e del posizionamento delle macchine possono aumentare notevolmente. Richiedere precisi dimensionamenti agli specialisti ITT Flygt. A richiesta, per applicazioni in vasche con profondità ≥ 5 m, i Flo-Get possono essere alimentati da compressore migliorando i rendimenti di trasferimento. Questo accoppiamento è possibile anche con RadialGet con i quali il miglioramento di resa è già misurabile ad immersioni di 3 m. Per impianti con alte variazioni di carico stagionali sono disponibili alcune versioni di FloGet a doppia funzione (autoaspirante/alimentati ad O2). Per le versioni speciali chiedere informazioni a ITT Flygt. Alcuni costruttori di apparecchiature di aerazione indicano le rese di trasferimento di ossigeno basandosi sul metodo di misura “chimico o a regime” che consiste nell’aerazione di una soluzione di solfito di sodio alla presenza di un adatto catalizzatore (ad esempio un sale di cobalto), mantenendo un costante tenore di O2 con l’aggiunta di una quantità misurata di solfito. I valori di resa, determinati con questo metodo, se appaiono numericamente superiori a quelli ottenuti adottando il metodo fisico, in pratica non risultano commisurabili ai valori di ossigeno ceduto ai liquidi miscelati (fanghi, reflui, ecc.) nelle condizioni reali. Le teorie fino ad oggi elaborate, non sono riuscite a stabilire una relazione numerica attendibile fra la percentuale di ossigeno rimosso da una reazione chimica e la percentuale assorbita fisicamente nello scambio attraverso l’interfaccia gas-liquido. La percentuale di ossidazione chimica del solfito varia infatti a seconda del catalizzatore utilizzato e i dati rilevati risultano di volta in volta diversi pur adottando dosi e catalizzatori identici. 23 Sanitaire 2003-04 20-10-2003 12:03 Pagina 24 ITT Flygt S.r.l. Viale Europa 30 - 20090 Cusago (Milano) Tel.: 0290358.1 - Telefax: 029019990 Internet: http://www.flygt.it - E-mail: [email protected] Salvo modifiche tecniche Cat. Gen. Sanitaire 05.08.It.11.03.3M. mod. 404 - 811/603.ITT Flygt.apo.t.m.