La miscelazione è un aspetto essenziale del trattamento delle acque reflue poiché contribuisce a garantire la massima qualità dell’acqua di scarico.

Per ottenere la massima efficienza energetica possibile dell’impianto di miscelazione, è importante scegliere un mixer in grado di fornire la spinta necessaria con il minor consumo energetico possibile.

Per installare un mixer in un impianto di trattamento acque reflue, occorre considerare le dimensioni della vasca, le proprietà del liquido e la specifica applicazione della miscelazione. Così facendo, si è certi di scegliere la soluzione specifica energeticamente più efficiente.

È inoltre essenziale che i mixer siano ben posizionati nel volume della vasca.

Questo modulo spiegherà perché il posizionamento dei mixer è così importante, per poi scendere nel dettaglio con indicazioni di posizionamento dettagliate.

Innanzitutto, il corretto posizionamento fa sì che i mixer trasferiscano energia ai fluidi, garantendo la creazione del flusso di massa.

In secondo luogo, serve a evitare danni meccanici, quindi determina il prolungamento della vita utile dei mixer.

Infine, favorisce i processi biologici che hanno luogo nell’intero volume della vasca.

Esistono regole di posizionamento generali, valide per la maggior parte delle vasche. Ci sono, tuttavia, regole specifiche per le vasche a circuito chiuso, che esamineremo più avanti. Prima vediamo alcune indicazioni di posizionamento generali.

Posizionando un mixer al di sotto del livello di immersione minima si evita la formazione di vortici. Questo è fondamentale, poiché i vortici possono rendere sbilanciato il carico esercitato sui componenti meccanici del mixer, sollecitandolo e danneggiandolo. I vortici possono crearsi sul retro dell’elica quando la punta dell’elica è troppo vicina alla superficie dell’acqua.

Si possono evitare posizionando il mixer in modo corretto. L’immersione minima consigliata è definita come la distanza minima tra la punta della pala dell’elica e la superficie dell’acqua. La distanza non deve essere inferiore al diametro dell’elica.

È ugualmente importante che vi sia un determinato spazio libero tra i mixer e il fondo o le pareti della vasca.

Quasi sempre è vantaggioso installare il mixer vicino al fondo della vasca. Così si evita la sedimentazione di particelle solide mantenendo un flusso di massa tale da garantire un’elevata omogeneizzazione nella vasca. Se però un mixer si trova troppo vicino al fondo della vasca, può provocare sollecitazioni elevate tra il fondo del serbatoio e la punta dell’elica, riducendone le prestazioni.

È dunque essenziale trovare il giusto equilibrio. L’esperienza insegna che lo spazio presente tra la punta dell’elica e il fondo della vasca non deve essere inferiore alla metà del diametro dell’elica.

Questa vista dall’alto mostra che se un mixer è collocato in modo errato rispetto alle pareti laterali della vasca l’efficienza della miscelazione ne risente, così come la creazione del flusso. Ciò avviene a causa delle intense vibrazioni che possono formarsi in presenza di sollecitazioni significative tra la punta dell’elica e la parete.

È stato dimostrato che per evitare questo problema la distanza tra la punta dell’elica e la parete laterale dev’essere pari ad almeno metà del diametro dell’elica.

Infine, se la distanza tra la punta dell’elica e la parete posteriore della vasca non è corretta si rischia che si creino turbolenze nel flusso. Nell’ipotesi peggiore, queste possono danneggiare gravemente il mixer.

In questo caso, la distanza consigliata tra la punta dell’elica e la parete posteriore dev’essere almeno una volta e mezza il diametro dell’elica.

Oltre a collocare i mixer a distanza da pareti e fondo della vasca, occasionalmente occorre posizionarli abbastanza lontano da eventuali ostacoli per evitare la formazione di pericolosi flussi a spirale.

Queste regole sono valide per diverse forme delle vasche e applicazioni relative alle acque reflue.

Tuttavia, per le vasche a circuito chiuso occorre seguire linee guida più specifiche. Esaminiamole rapidamente. 

Nelle vasche a circuito chiuso, l’obiettivo principale è creare un flusso circolante stabile nell’intera larghezza e profondità della vasca. Per farlo è fondamentale che i flowmaker siano ben posizionati.  

Ad esempio, se il flowmaker si trova dopo una curva e troppo vicino a essa, vi è un rischio elevato di danneggiare le attrezzature dell’impianto a causa delle potenziali turbolenze e della distribuzione di velocità non uniforme nel liquido che raggiunge l’elica. È importante che il profilo di velocità nel flusso posteriore in ingresso sia il più uniforme possibile. Le velocità dell’acqua in una curva sono distribuite in modo non uniforme ed esercitano una coppia di forze sull’elica.

Se invece il flowmaker si trova dopo la zona di aerazione ma troppo vicino a essa, rischia di formarsi un flusso a spirale provocato dalla minore densità del fluido nella zona di aerazione. Il flusso a spirale crea a sua volta un flusso turbolento intorno al flowmaker, che esercita un carico non equilibrato sui componenti meccanici, e, nel peggiore dei casi, può danneggiarli meccanicamente.

Diversi decenni di esperienza ci dicono che la distanza tra il flowmaker e la prima fila di diffusori deve corrispondere come minimo al valore più elevato tra la larghezza del canale e la profondità dell’acqua. A causa della barriera d’aria che sale dai diffusori, è fondamentale mantenere questa distanza, altrimenti il flusso inverso risulta pericoloso e può danneggiare il flowmaker.

Inoltre, la distanza minima tra l’ultima fila di diffusori e l’inizio della curva successiva è pari alla profondità dell’acqua. La stessa regola si applica alla distanza tra il retro del flowmaker e l’ultima fila di diffusori.

In questo modulo abbiamo stabilito che è importante seguire alcune linee guida per ottenere la giusta spinta risparmiando energia. Inoltre, per sfruttare al meglio i mixer e i flowmaker, è importante seguire le regole generali di posizionamento affinché le attrezzature non solo funzionino in modo efficiente e affidabile ma siano anche preservate da potenziali danni meccanici.