Disinfezione e riusco acque reflue Aspetti impiantistici e tecnologici sistemi UV - Lorenzo Gomarasca
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Lorenzo Gomarasca
Disinfezione e riusco acque reflue
Aspetti impiantistici e tecnologici
sistemi UV
AGENDA
1. Introduzione
2. Dimensionamento
o metodo analitico
o metodo biodosimetrico
3. Aspetti impiantistici
o Componenti dei sistemi UV
o Lampade orizzontali
o Lampade inclinate – perchè?
4. Esempi
Intro
1
3
Obiettivo della disinfezione è proteggere la salute
del utente/ambiente
Protozoi / Parassiti Batteri Virus
(Giardia) (Cryptosporidium) (E. coli) (Hepatitis, Polio)
Poco resistenti Molto resistenti
Salmonella, Legionella, Pseudomonas, Clostridium-Perfringens
4
Principio della disinfezione con raggi UV foto-ossidazione del DNA Le molecole che formano il DNA vengono danneggiate dalla radiazione UV-C I microorganismi vengono INATTIVATI, cioè non sono più in grado di riprodursi 5
Spettro ElettroMagnetico Picco di emissione lampade @ 254 nm
Emissione lampade UV-C Vs curva inattivazione
Disinfection Light ++Heat
Disinfection
Dimensionamento 2 8
Dati per un dimensionamento
1) Portata idraulica (max, regime medio, min)
2) Trasmittanza minima del liquido @254nm(opacità non visibile)
3) Obbiettivo della disinfezione
Patogeno di riferimento (indicatore contaminazione)
Valori attesi in INGRESSO (campagna analisi o valori da letteratura)
Valori richiesti in USCITA (limite di legge)
Dose UV-C (*dimensionamento)
4) Solidi Sospesi
Effetto ombra, protezione totale alla radiazione
5) Necessità del sito
Installazione, manutenzione, profilo idraulico
layout impianto elettrico, bolle aria/turbolenze, rete elettrica, temperature
9
Design PSS – Concetto semplificato:
Dose UV = Tempo x Intensità
[J/m²] = [s] x [W/m²]
Tempo medio f(Q,V,K,a..):
Portata / volume reattore
Velocità medie
Turbolenze omogene
Condizioni costanti
Intensità media f(UVT,I,Sp,k,b..):
Trasmittanza liquido %
Lampade (potenza, geometria, invecchiamento? )
Quarzi (trasmittanza e sporcamento)
10Modello di calcolo analitico, valido in laboratorio
Dose UV = Tempo x Intensità
[J/m²] = [s] x [W/m²]
1. Laboratori analisi
2. Università e R&D per ricerca
3. Enti di validazione
Range dose tipica:
• UV 25-1.500J/m2
• AOP 500 – 25.000 J/m2Modello di calcolo analitico, in laboratorio
Dose UV = Tempo x Intensità
[J/m²] = [s] x [W/m²]
Dose per ogni LOG di riduzioneDose UV = Tempo x Intensità
Design PSS [J/m²] = [s] x [W/m²]
Vantaggi: Svantaggi:
• Valido e utile in laboratorio • Basato solo su parametri fisici fissi del
liquido e non biologia
• Storicamente accettato
• Valori disinfezione empirici,
• Facile commettere errori
Utilizzato erronamente per paragoni tra diversi progetti
Quale alternativa?
13Desing secondo metodo BioDosimetrico
Modello di dimensionamento validato biologicamente :
Prevedere la reale capacità di disinfezione del sistema UV
Unità di misura = RED-Dose, Dose equivalente, derivata da correlazione tra
campo reale e prove in laboratorio
Vantaggi: Svantaggi:
• Prove biologiche complesse e costose per
• Permette di prevedere i reali risultati
ottenere la validazione indipendente
della disinfezione di un Sistema UV (normate)
• Certezza dei risultati disinfezione
• Non esiste una normativa Europea e
nemmeno Italiana, viene normalmente
• Qualità dei risultati
adottata quella USA EPA
14Validazione Biodosimetrica 15
Aspetti impiantistici
3UV Waste Water – Product Portfolio
Duron:
750-10,000 m³/h
TAK55:
500-10,000 m³/h
LBX Series:
up to 2,300 m³/h
TAK Smart:
10-1000 m³/h
17Componenti principali
Lampade Quarzi Ballast Sensore
18Lampade orizzontali TAK – 300 Watt
Quadri elettrici Paratoia regolazione
potenza e gestione livello
Comp.Aria
Morsettiera
Banco UV con lampade orizzontali
Griglia ingressoLampade inclinate con potenza maggiore Perchè ? CAPEX • Riduzione del numero di lampade • Riduzione degli spazi e volumi necessari OPEX • Minori consumi energetici • Riduzione dei costi di gestione per numero di ricambi e migliore accessibilità • Pari durata delle lampade
Layout sistema Duron
Lampade 600Watt inclinate a 45deg
Quadro
flussoPofilo idraulico
Variazione del livello idralico x4 più ampio rispetto alle lampade orizzontali
1.07m
Altenativa:
stramazzo fissoManutenzione, cambio lampade Il modulo rimane dentro canale Pieno d’acqua
Sollevamento moduli
Sistema di pulizia
Attuatore pneumatico con
compressore
oppure
elettrico IP6726
Esempi 4Esempio installazione Duron da 12 lampade installazione ricavata al interno di vasche clorazione esistenti
Duron da nr. 12 lampade, portata 800m3/h, controllo livello idrico con
semplice stramazzo fisso allo scarico
Stramazzo
FixFix
weir
weir fisso
a (by others)Inserimento nella vasca clorazione esistente, mantenendo buona parte dei i volumi della clorazione da usare in emergenza In rosa area di intervento: Realizzazione di nuovi muri Realizzazione nuove paratoie
Sezione: in verde riempimento con cemento
Ex vasca clorazione vista dal piano campagna
Telaio per
sollevamento con
argano manuale
Lampade UV
Locale quadriFissaggi del banco lampade
Locale quadri Banco lampade in sollevamento
Lampade operative
Esempio installazione Duron da 72lampade Nuova costruzione
Duron da nr. 72 lampade, portata 4500m3/h, in tre canali paralleli con paratoie modulanti allo scarico per controllo livello idrico 36
Dettagli
Sollevamento e accessibilità
DURON - 72lampade 7000m3/h
DURON 384i4-8x3
1152 UV lamps
Flow 7200 m³/h
UVT 37%
Target 1000 F.C.
39DURON 1152 lampade 7200m3/h
Lorenzo.gomarasca@xyleminc.com 41
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