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Condotta forzata con opere speciali: Dall’IDA Hofen alla piccola centrale idroelettrica di Morgental

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INTEGRAL TIS-K DN 700

Condotta forzata con opere speciali: Dall’IDA Hofen alla piccola centrale idroelettrica di Morgental

Tra Arbon e San Gallo, sullo Steinach, sorgono gli impianti di depurazione delle acque Hofen e Morgental. Sul territorio dell’IDA Morgental sorge attualmente il primo parco energetico di un impianto di depurazione svizzero.

Energia ecologica grazie alle acque di scarico
Dal momento che le immissioni delle acque depurate provenienti dall’IDA Hofen hanno inquinato notevolmente il fiume Steinach (nel corso inferiore erano presenti nei periodi di magra fino all’ 80% di acque luride), è stato necessario adottare provvedimenti mirati a un miglioramento sostenibile della qualità dell’acqua. Nell’ambito di un grande progetto sono state previste la costruzione di una condotta forzata, una nuova piccola centrale idroelettrica e un nuovo sistema di immissione delle acque depurate nel Lago di Costanza. La nouvelle conduite sert au rejet des eaux usées épurées de la STEP Hofen et en même temps de conduite de refoulement pour la petite centrale hydroélectrique Morgental.

La nuova conduttura serve per l’immissione delle acque depurate dell’IDA Hofen ed è al tempo stesso la condotta forzata che porta alla nuova piccola centrale idroelettrica di Morgental. Oltre a migliorare la qualità dell’acqua del fiume Steinach, con l’immissione delle acque depurate dell’IDA Hofen nel Lago di Costanza è possibile sfruttare il dislivello di 190 m per la produzione di energia rinnovabile nella nuova centrale idroelettrica. La quantità di corrente ecologica così prodotta corrisponde al consumo annuo di circa mille nuclei famigliari e il calore presente nelle acque depurate può essere sfruttato in una rete teletermica.

Aspetti ecologici
La conduttura è stata realizzata come impianto interrato. A una profondità di circa 2 m attraversa per la maggior parte zone agricole. Per il diritto di condotta sono stati stipulati contratti con 25 proprietari di fondi. L’intero progetto di costruzione è stato seguito da un esperto pedologico, in particolare per quanto concerne gli aspetti dell‘ecologia e della conservazione del paesaggio. Si è fatto attenzione a evitare la compattazione del suolo nel terreno coltivo. Quando il terreno era troppo bagnato, le attività edilizie sono state sospese.

Procedura aperta e opere speciali
I costi totali del progetto della piccola centrale idroelettrica dell’IDA Hofen sul Lago di Costanza sono stati pari a circa 25 milioni di franchi. In seguito a una complessa gara d’appalto in procedura aperta, alla Wild Armaturen AG è stata aggiudicata la fornitura della nuova condotta forzata. Per poter eseguire una valutazione significativa del materiale proposto per i tubi, del diametro minimo e delle misure di sicurezza da adottare, alla base dell’aggiudicazione dell’incarico sono stati eseguiti calcoli dettagliati delle pressioni e delle perdite di carico. Nell’ambito della costruzione della nuova conduturra per le acque di scarico sono state realizzate anche alcune opere speciali.

Tubi INTEGRAL di Wild per la condotta forzata
Per la condotta forzata prevista in questo importante progetto la Wild Armaturen AG ha fornito 4900 m di tubi in ghisa duttile di tipo INTEGRAL TIS-K DN 700 con i pezzi speciali e gli ancoraggi. Nell’ambito della costruzione della nuova conduttura per le acque di scarico sono state realizzate anche alcune opere speciali.

Attraversamento autostrada A1 – strada di accesso Arbon
Dal momento che i dislivelli non permettevano di collegare strutturalmente la condotta all’attuale struttura del ponte, e quindi di farla passare sopra terra, con il procedimento microtunneling è stata controlloinstallata sotto la carreggiata una guaina DN1200 all’interno della quale, con pattini di scorrimento speciali, è stata inserita la condotta forzata delle acque di scarico.

Attraversamento di strade cantonali
La condotta forzata per le acque di scarico attraversa strade cantonali in tre punti. In linea di principio, sulla lunghezza corrispondente all’attraversamento stradale sono prima state posate guaine protettive DN 1200 nelle quali, su particolari pattini di scorrimento, sono stati inseriti i tubi della condotta forzata. I tubi protettivi per i cavi vengono fissati ai tubi della condotta forzata durante l’inserimento.

Ponte-tubo Hofenbach
La struttura portante per l’appoggio della condotta forzata per le acque di scarico è una struttura in acciaio. Una struttura a ponte dalla sezione a forma di U lunga circa 40 m e larga circa 2 m creava le condizioni ideali per disporre di uno spazio di montaggio sufficiente e poter posare la conduttura senza problemi, eseguendo tutti i lavori accessori. Lo spazio libero all’interno del profilo a U è stato realizzato come passerella continua con fondo grigliato. La passerella permette in qualsiasi momento di controllare i tubi mediante ispezioni; all’interno del profilo a U la conduttura è inoltre perfettamente protetta da possibili pericoli nella zona boschiva.

Pozzetto Pfauenmoosstrasse
A circa km 2.4 è stato previsto un pozzetto con un ingresso fuori terra. Nel pozzetto sono stati installate una valvola a farfalla, una valvola di aerazione e disaerazione. La valvola a farfalla con motore elettrico è stata integrata nel sistema del controllo perdite. La valvola a farfalla si chiude automaticamente anche al superamento della differenza di portata definita. In caso di perdita nella sezione della condotta, gran parte del contenuto della condotta forzata viene trattenuto e non fuoriesce dal punto della perdita.

Ingressi di controllo nella conduttura
La condotta forzata per le acque di scarico deve essere accessibile per poter effettuare dei controlli. Prima di riempirla di acqua per la prima volta, la condotta forzata pronta viene percorsa con una telecamera lungo tutta la sua lunghezza, per essere documentata ed esaminata visivamente mediante filmati. Nella condotta forzata sono stati integrati pezzi speciali a T attraverso i quali è possibile introdurre una telecamera mobile. Gli accessi di controllo sono distanti circa 800 m. Dal momento che devono sempre operativamente pronti, sono stati realizzati pozzetti speciali che consentono l’accesso diretto.


Responsabili

  • Committente: Entsorgung St. Gallen
  • Ingegneri: Spalt-Hitz-Tobler AG, St. Gallen; Ingenieurgemeinschaft Rüesch-SHT, St. Gallen
  • Costruttore tubi: Josef Muff AG, Sarmenstorf

Informazioni tecniche

  • 4950 m di tubi in ghisa duttile INTEGRAL TIS-K DN 700 con pezzi speciali e ancoraggi per la condotta forzata
  • Guaina DN 1200 per l’attraversamento dell‘auto-strada con microtunneling
  • Valvola a farfalla, valvola di aerazione e disaereazione
  • Pezzi speciali a T per gli ingressi di controlloinstallata