Drenaggio e depurazione | Le tecniche

I sistemi di depurazione naturale

I più semplici sono quelli di fitodepurazione a flusso sommerso orizzontale (Sfs-h): costituiti da vasche impermeabilizzate e piantumate con macrofite emergenti per il trattamento secondario delle acque reflue. Durante il passaggio dei reflui nella vasca, la materia organica viene decomposta dall’azione microbica.

Nella gestione sostenibile delle risorse idriche in ambito urbano >>, vi sono i «sistemi di depurazione naturale che si applicano a diversi tipi di scarichi civili o industriali. In genere, vengono utilizzati solo per le acque meteoriche contaminate dalla presenza di strade con traffico rilevante o di parcheggi urbani di grandi dimensioni. Sotto questa voce, troviamo i sistemi di filtrazione estensivi, i sistemi di fitodepurazione a flusso libero superficiale, a flusso libero orizzontale, a flusso sommerso verticale e i sistemi ibridi.

Un impianto di fitodepurazione verticale per 1.200 abitanti equivalenti (foto Carra Depurazioni).

Un impianto di fitodepurazione verticale per 1.200 abitanti equivalenti (foto Carra Depurazioni).

Per il trattamento delle acque reflue, si possono adottare diverse tipologie di sistemi di fitodepurazione. Quelli a flusso libero superficiale (Fws) intendono ricreare le caratteristiche idrauliche, vegetazionali, ambientali e i processi biologici propri delle zone umide naturali. Viene impiegato per il trattamento e la laminazione delle acque di pioggia e degli scolmatori fognari in quanto riescono a coniugare depurazione, laminazione delle punte idrauliche e fruibilità dell’intervento. I sistemi a flusso libero sono utilizzati per il trattamento delle acque reflue civili sia come secondari sia come terziari. Allo stato attuale, dato lo sviluppo e il buon funzionamento dei sistemi a flusso sommerso, è da consigliarne l’uso limitatamente al trattamento terziario, sia a valle di impianti di fitodepurazione a flusso sommerso che a valle di impianti a fanghi attivi. Sono sistemi con un forte indice di naturalità e quindi difficilmente standardizzabili, sia dal punto di vista delle metodiche di dimensionamento che del design. Sono generalmente costituiti da canali o bacini, il cui fondo impermeabile è sovrastato da un medium a matrice organica di scarso spessore (20-30 cm) su cui cresce la vegetazione; tale materiale di riempimento è costituito da ghiaia, piccoli sassi o sabbia. Le essenze vegetali comunemente utilizzate sono quelle che popolano le zone umide naturali. In questi sistemi i meccanismi di abbattimento riproducono il potere autodepurativo delle zone umide naturali. La profondità dell’acqua nel sistema deve essere mantenuta tale da garantire un’adeguata distribuzione di ossigeno e il rispetto dei tempi di ritenzione.

Riqualificazione e inserimento ambientale, possibilità di fruizione e consumi energetici nulli sono i vantaggi di utilizzo di tale sistema, per la realizzazione del quale però è richiesto un certo ingombro superficiale, per cui è di difficile inserimento in zone urbanizzate. Modeste sono le attività di gestione e manutenzione dell’impianto, che si concretizzano nel controllo della funzionalità della vasca e nel taglio annuale delle essenze vegetali. Ben più utilizzati come trattamento secondario, sono i sistemi a flusso sommerso. I più semplici sono quelli di fitodepurazione a flusso sommerso orizzontale (Sfs-h): costituiti da vasche impermeabilizzate e piantumate con macrofite emergenti per il trattamento secondario delle acque reflue. Durante il passaggio dei reflui nella vasca, la materia organica viene decomposta dall’azione microbica, l’azoto viene denitrificato, il fosforo e i metalli pesanti vengono fissati per adsorbimento sul materiale di riempimento.

Un impianto di fitodepurazione verticale per 1.200 abitanti equivalenti (foto Carra Depurazioni).

Un impianto di fitodepurazione verticale per 1.200 abitanti equivalenti (foto Carra Depurazioni).

Il trattamento delle acque reflue con sistemi Sfs-h è costituito da un pretrattamento (la fossa biologica per le acque nere e il degrassatore per quelle grigie; nel caso di trattamento di acque grigie verrà impiegato solo il degrassatore), dal sistema di alimentazione dotato di pozzetto d’ingresso, dalla vasca impermeabilizzata riempita con materiale ghiaioso e piantumata con macrofite emergenti, dal sistema di uscita, realizzato con una tubazione drenante collegata a un pozzetto, in cui è alloggiato un dispositivo che garantisce la regolazione del livello idrico all’interno del sistema. Il sistema ha un certo ingombro superficiale, possiede un’elevata efficienza depurativa, un ottimo inserimento ambientale, costi di investimento e di manutenzione contenuti (serve solo lo svuotamento periodico dei trattamenti primari mediante l’autobotte e un taglio annuale delle essenze vegetali), consumi energetici nulli e la possibilità di riutilizzare gli effluenti trattati.

I sistemi di fitodepurazione a flusso sommerso verticale (Sfs-v) sono costituiti da vasche impermeabilizzate, riempite con materiale inerte (sabbia, ghiaia, pietrisco) e piantumate con macrofite emergenti, in cui i reflui da trattare vengono alimentati con modalità discontinua e percolano dall’alto verso il basso. Il fondo delle vasche deve essere opportunamente impermeabilizzato facendo uso di uno strato di argilla (o, come più comunemente accade, di membrane sintetiche in Pead o Ldpe di 2 mm di spessore). Il trattamento delle acque reflue con sistemi Sfs-h è costituito da un pretrattamento (fossa biologica per acque nere e degrassatore per acque grigie; nel caso di trattamento di acque grigie verrà impiegato solo il degrassatore), dal sistema di alimentazione costituito da sifone (nel caso la morfologia del sito renda disponibile adeguati dislivelli di almeno 3 m) o da stazione di sollevamento, da una vasca impermeabilizzata riempita con materiale ghiaioso e piantumata con macrofite emergenti, dal sistema di uscita realizzato con una tubazione drenante collegata a un pozzetto, in cui è alloggiato un dispositivo che garantisce la regolazione del livello idrico all’interno del sistema.

Sistema di fitodepurazione a flusso verticale, intervento a Pentolina, Siena (foto Iridra, Firenze).

Sistema di fitodepurazione a flusso verticale, intervento a Pentolina, Siena (foto Iridra, Firenze).

Benefici e svantaggi sono identici al sistema di tipo orizzontale. In più, necessita di un controllo periodico del sistema di alimentazione delle pompe centrifughe. In alcuni casi possono essere alimentati per gravità tramite speciali sifoni autoadescanti. I sistemi ibridi nascono dalla combinazione delle diverse tecniche di fitodepurazione, con lo scopo di garantire elevati rendimenti depurativi, con una superficie richiesta inferiore rispetto a quella necessaria e impiegando una sola tecnica. I vantaggi della combinazione delle diverse tecniche sono molteplici: i sistemi Sfs-h necessitano di poche e semplici operazioni di gestione e manutenzione e garantiscono elevati abbattimenti del carico organico e dei solidi sospesi anche con basse concentrazioni in ingresso, oltre a una notevole riduzione della carica microbiologica in ingresso. I sistemi a flusso sommerso verticale garantiscono la riduzione dell’azoto ammoniacale fino ai limiti imposti per il riutilizzo; lo strato di sabbia garantisce una filtrazione estensiva molto spinta, consentendo di ottenere un’alta qualità dell’effluente. I vantaggi, in questo caso, sono identici ai precedenti sistemi, con l’aggiunta della minor superficie occupata rispetto all’impiego di una sola tecnica di fitodepurazione. Per contro, richiedono un certo ingombro superficiale e sono difficilmente inseribili in zone fortemente urbanizzate.

Esistono poi altre combinazioni interessanti, come per esempio più sistemi verticali in serie che permettono elevate rese depurative o il cosiddetto schema «alla francese», applicato per la prima volta in Francia sul finire degli Anni ‘80, in cui un primo stadio a flusso verticale è stato modificato in modo da poter ricevere reflui grezzi, cioè non sottoposti a un trattamento di sedimentazione primaria. In questo caso i fanghi rimangono sulla superficie e vengono lentamente disidratati e stabilizzati, per poi essere rimossi dopo circa 10-15 anni quando hanno raggiunto una qualità paragonabile in genere a un buon ammendante organico. Il refluo viene poi affinato in un successivo stadio a flusso verticale o orizzontale classici, con una superficie complessiva dei due stadi di circa 2-2,5 mq/ae. Per finire, da circa dieci anni si stanno diffondendo anche sistemi di fitodepurazione aerati, cioè con una circolazione forzata dell’aria all’interno del medium di riempimento mediante speciali compressori elettrici, di modo da aumentarne le rese e ridurne gli ingombri fino a 3-5 volte rispetto ai sistemi di fitodepurazione passivi. Tali sistemi hanno trovato applicazione per alcune tipologie di reflui industriali, ma si stanno utilizzando anche per reflui civili in cui lo spazio costituisce un problema.  (Pietro Mezzi)

Leggi anche Gestione delle acque per prevenire il rischio idraulico >>

Leggi anche I sistemi multistadio per Cso >>

Condividi quest’articolo
Invia il tuo commento

Per favore inserisci il tuo nome

Inserisci il tuo nome

Per favore inserisci un indirizzo e-mail valido

Inserisci un indirizzo e-mail

Per favore inserisci il tuo messaggio

Il Nuovo Cantiere © 2017 Tutti i diritti riservati

Tecniche Nuove Spa | Via Eritrea, 21 – 20157 Milano | Codice fiscale e partita IVA 00753480151