Qui alla rivista Water, siamo costantemente alla ricerca di progetti che abbiano superato le difficoltà in modi che possano essere utili ad altri. Concentrandoci sulla misurazione del flusso in un piccolo impianto di depurazione delle acque reflue (WwTW) in Cornovaglia, abbiamo parlato con i principali partecipanti al progetto…
I piccoli impianti di depurazione delle acque reflue presentano spesso notevoli difficoltà fisiche per gli ingegneri addetti alla strumentazione e al controllo. Tuttavia, un impianto di misurazione del flusso conforme alle normative è stato installato presso un impianto a Fowey, nel sud-ovest dell'Inghilterra, grazie a una collaborazione tra una società idrica, un appaltatore, un fornitore di strumentazione e una società di ispezione.
Nell'ambito di un programma di manutenzione straordinaria, il misuratore di portata dell'impianto di trattamento delle acque reflue di Fowey doveva essere sostituito. L'intervento si è rivelato complesso a causa degli spazi ristretti del sito. Pertanto, sono state valutate soluzioni più innovative in alternativa alla semplice sostituzione con un modello identico.
Gli ingegneri di Tecker, un'azienda appaltatrice MEICA per South West Water, hanno quindi esaminato le opzioni disponibili. "Il canale si trova tra due canali di aerazione e non c'era spazio sufficiente per estenderlo o deviarlo", spiega Ben Finney, ingegnere di progetto di Tecker.
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Misurazioni accurate del flusso delle acque reflue consentono ai gestori degli impianti di depurazione di operare in modo efficiente, ottimizzando il trattamento, minimizzando i costi e tutelando l'ambiente. Di conseguenza, l'Agenzia per l'ambiente ha imposto rigorosi requisiti prestazionali per le apparecchiature e le strutture di monitoraggio del flusso negli impianti di depurazione in Inghilterra. Lo standard prestazionale specifica i requisiti minimi per l'automonitoraggio del flusso.
Lo standard MCERTS si applica agli impianti autorizzati ai sensi del Regolamento sui permessi ambientali (EPR), che impone agli operatori di monitorare i flussi di acque reflue urbane o industriali e di raccogliere e documentare i risultati. MCERTS stabilisce i requisiti minimi per l'automonitoraggio dei flussi e gli operatori hanno installato misuratori conformi ai requisiti di autorizzazione dell'Agenzia per l'ambiente. La licenza per le risorse naturali del Galles può inoltre prevedere che il sistema di monitoraggio dei flussi sia stato certificato da MCERTS.
I sistemi e le strutture di misurazione del flusso regolato vengono generalmente ispezionati annualmente e la non conformità può essere causata da diversi fattori, come l'invecchiamento e l'erosione dei canali o l'incapacità di fornire il livello di precisione richiesto a causa di variazioni del flusso. Ad esempio, la crescita demografica locale, unita all'aumento dell'intensità delle precipitazioni dovuto ai cambiamenti climatici, può portare all'allagamento delle strutture di gestione del flusso idrico.
Monitoraggio del flusso dell'impianto di depurazione di Fowey
Su richiesta di Tecker, gli ingegneri hanno visitato il sito e negli ultimi anni la popolarità di questa tecnologia è notevolmente aumentata. "Questo è spesso dovuto al fatto che i misuratori di portata possono essere installati rapidamente e facilmente su canali danneggiati o vetusti, senza la necessità di importanti interventi strutturali."
“I flussimetri interconnessi sono stati consegnati entro un mese dall'ordine e installati in meno di una settimana. Al contrario, i lavori di riparazione o sostituzione dei lavelli richiederanno più tempo per essere organizzati e realizzati; costeranno di più; il normale funzionamento dell'impianto ne risentirà e la conformità alle normative MCERTS non potrà essere garantita.
Un metodo di correlazione ultrasonica unico nel suo genere, in grado di misurare in modo continuo le velocità individuali a diversi livelli all'interno di una sezione di flusso. Questa tecnica di misurazione del flusso regionale fornisce un profilo di flusso 3D calcolato in tempo reale, garantendo letture di flusso ripetibili e verificabili.
Il metodo di misurazione della velocità si basa sul principio della riflessione ultrasonica. Le riflessioni presenti nelle acque reflue, come particelle, minerali o bolle d'aria, vengono rilevate mediante impulsi ultrasonici con un angolo specifico. L'eco risultante viene memorizzata come immagine, o schema di eco, e una seconda scansione viene effettuata pochi millisecondi dopo. Lo schema di eco risultante viene memorizzato e, correlando/confrontando i segnali memorizzati, è possibile identificare la posizione di un riflettore chiaramente riconoscibile. Poiché i riflettori si muovono con l'acqua, possono essere identificati in posizioni diverse nell'immagine.
Utilizzando l'angolo del fascio, è possibile calcolare la velocità delle particelle e, di conseguenza, la velocità delle acque reflue a partire dallo spostamento temporale del riflettore. Questa tecnologia produce letture estremamente precise senza la necessità di effettuare ulteriori misurazioni di calibrazione.
La tecnologia è progettata per funzionare all'interno di una tubazione, consentendo un funzionamento efficiente anche nelle applicazioni più impegnative e inquinanti. Nel calcolo del flusso vengono presi in considerazione fattori quali la forma del pozzo, le caratteristiche del flusso e la rugosità della parete.
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Data di pubblicazione: 29 novembre 2024