4.3 Depuratore di Calavino e rio omonimo.

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1 4.3 Depuratore di Calavino e rio omonimo Impianto di depurazione. In questa sezione vengono descritte la localizzazione, la configurazione ed il funzionamento del depuratore biologico in studio e sono illustrati i risultati analitici relativi al ciclo di monitoraggio. Scala 1: Legenda: Area impianto depurazione Confini comunali Stazione a monte dello scarico Corsi d acqua Stazione a valle dello scarico Curve di livello 100 m Sezione di misura della portata Percorso collettore intercomunale Fig Localizzazione dell impianto di depurazione e delle stazioni di campionamento e misura. 61

2 Fig Particolare del complesso circolare vasca di ossidazione e sedimentatore secondario del depuratore di Calavino. Fig Illustrazione schematica della composizione del depuratore di Calavino. 62

3 Periodo Q trattata mc Q scolmata mc % su Q trattata Q media oraria mc/h Q media oraria L/s ,42 43,16 11, ,21 47,37 13,16 Tab Principali dati sulla quantità di refluo fognario grezzo trattato e scolmato nei due anni di esercizio. Periodo apr/01 dic/02 SST mg/l C.O.D. mg/l B.O.D. 5 mg/l P-tot mg/l N-amm mg/l Valore medio ingresso ,7 30,9 Valore medio uscita ,1 0,3 Abbattimento medio % ,7 99,0 Tab Rendimento depurativo medio dei principali parametri chimici indagati nel corso della campagna di monitoraggio. Ingresso depuratore di Calavino U.F.C./100mL Coliformi totali Coliformi fecali Escherichia coli Streptococchi fecali Fig Grafico relativo all andamento della concentrazione batterica in arrivo all impianto di depurazione, per i quattro parametri ricercati. 63

4 Uscita depuratore di Calavino U.F.C./100ml Coliformi totali Coliformi fecali Escherichia coli Streptococchi fecali Fig Grafico relativo all andamento della concentrazione batterica in uscita dall impianto di depurazione, relativo ai quattro parametri ricercati. Parametro chimico fisico Data Unità di misura COD totale mg/l COD solub. flocculato mg/l COD particolato mg/l SST g/l SSV g/l Rapporto tra COD totale e SSV g COD/g SSV Tab Dati riassuntivi dei parametri chimici relativi alla vasca di ossidazione del depuratore di Calavino Frazionamento cellulare della biomassa in ossidazione Numero cellule totali Numero cellule vitali (membrana cellulare integra) Numero cellule morte (membrana cellulare permeabile) N cell. danneggiate (membr. cellulare parzial. permeabile) Unità di misura Numero cellule/l Numero cellule/l Numero cellule/l Numero cellule/l Data x x x x x x x x x x x x x x x x <0.1x x x x x x <0.1x x Tab Dati ottenuti tramite citometria a flusso relativi al frazionamento cellulare della biomassa batterica della vasca ossidativa del depuratore di Calavino 64

5 Depuratore di Calavino: andamento mensile del valore di Indice Biotico del Fango valore Indice Biotico del Fango a Classe 2a Classe 3a Classe 4a Classe Valore di IBF 11-giu lug-01 9-ago-01 7-set-01 9-ott nov dic gen-02 Fig Grafico relativo all andamento dell Indice Biotico del Fango, calcolato per i fanghi attivi della vasca di ossidazione del depuratore di Calavino. Fig Immagine ottenuta al microscopio ottico di una piccola colonia del Protozoo ciliato sessile Carchesium sp.. 65

6 Il depuratore biologico di Calavino presenta una configurazione classica a fanghi attivi a schema semplificato, in quanto non è presente il sedimentatore primario e nemmeno lo stadio di denitrificazione (cfr. fotografia e schema dell impianto) a monte od a valle della vasca di ossidazione. Gli abbattimenti dei principali parametri, mostrati nella tabella , indicano un ottimale funzionamento complessivo dell impianto per quanto riguarda i solidi sospesi totali, il B.O.D. 5 e l azoto ammoniacale, mentre risulta quasi ottimale per ciò che concerne la rimozione del C.O.D.; l abbattimento del P-totale raggiunge un buon livello (80.7%) grazie anche al dosaggio di solfato di alluminio in testa al processo ossidativo. Ottimale risulta essere anche l abbattimento della carica batterica come emerge dal confronto fra i grafici e ; tale riduzione è pari al 99.6% per i coliformi totali, coliformi fecali ed Escherichia coli, mentre è del 99.4% per gli streptococchi fecali. Nelle tabelle e vengono invece rispettivamente mostrati i risultati analitici chimico-fisici ottenuti sul fango attivo sottoposto ad indagine citometrica, ed i risultati ottenuti mediante citometria a flusso (vedi capitolo sulle metodologie applicate), relativi alla quantificazione batterica della biomassa presente nella vasca di ossidazione. Come precedentemente descritto, il depuratore di Calavino è un impianto a basso carico (nel periodo indagato era pari a kgb.o.d. 5 /kgssvxd), con un reattore di ossidazione-nitrificazione senza sedimentazione primaria e senza denitrificazione. Nel fango attivo presente nell impianto di depurazione di Calavino, la concentrazione della biomassa cellulare vitale (valutata sulla base dell integrità di membrana delle cellule batteriche), misurata mediante citometria a flusso, è pari, mediamente, a 9.3 x cellule/l, mentre le cellule morte sono 1.6 x cellule/l. I dati ottenuti di biomassa cellulare vitale sono stati confrontati con il valore di solidi sospesi volatili (SSV, parametro analitico che convenzionalmente indica la biomassa) e con il C.O.D. particolato del fango attivo. Nel periodo indagato, soltanto il 6.6 % degli SSV (0.17 g SSV/L) ed il 7.5 % del C.O.D. particolato (0.25 g C.O.D./L), sono rappresentati dalla frazione vitale (Università di Trento - Dip. Ing. Civ. Amb ). La portata complessiva trattata per i due anni di riferimento risulta in aumento rispetto ai dati più recenti pubblicati (P.A.T., 2000), con una percentuale di scolmo molto modesta (1,42 % per il 2001 e 1,21 % per il 2002, cfr. tabella ). L esistenza di una sola linea per il trattamento dei reflui fognari può costituire una limitazione dell affidabilità dell impianto in caso di by-pass consistente, per ragioni di manutenzione straordinaria (come nel mese di giugno 2001) od in caso di eccesso di portata in ingresso all impianto in caso di forti e prolungate piogge (mese di novembre 2002), in dipendenza da una incompleta separazione delle acque meteoriche da quelle fognarie nei tre comuni di utenza dell impianto. Il grafico mostra invece l andamento dell Indice Biotico del Fango (Madoni P., 1994) calcolato tramite la classificazione ed il conteggio della microfauna a protozoi e metazoi, presenti nella vasca di ossidazione a fanghi attivi. Esso indica una buona efficienza depurativa durante tutto l arco dell indagine, ad esclusione del mese di agosto Tuttavia il tentativo di trovare la correlazione, statisticamente significativa, esistente fra la microfauna ed i classici parametri chimici con i quali solitamente viene calcolato il rendimento di un impianto, non ha portato a risultati positivi o di utile interpretazione. Constatata, quindi, la scarsa sensibilità del metodo nel rilevare anomalie di funzionamento depurativo di modeste entità, si è deciso di interrompere tale analisi nel mese di gennaio 2002, con il proposito di effettuare più avanti uno specifico approfondimento sulla validità dell Indice Biotico del Fango ( S.B.I.). 66

7 4.3.2 Rio di Calavino In questa sezione vengono presentati i risultati analitici relativi al ciclo d indagini condotte sul corso d acqua (rio di Calavino) recettore dello scarico del depuratore biologico al servizio della fognatura civile di parte dei comuni di Lasino, Calavino e Cavedine , , ,0 800,0 600,0 400,0 200,0 0,0 Valore di Q in L/s Qmax. out-impianto Qmed. out-impianto Qmin. out-impianto Portata rio di Calavino Fig Grafico di confronto tra la portata in uscita dal depuratore e quella del rio di Calavino durante il ciclo di indagini. Fig Immagine della sezione di misura della portata in corrispondenza della stazione di Calavino monte. 67

8 60 50 C.O.D. (mg/l) Uscita monte valle Fig Grafico di confronto tra la concentrazione del C.O.D. nelle due stazioni posizionate sul corso d acqua e quella in uscita dall impianto. 0,6 Azoto ammoniacale (mg/l) 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Uscita monte valle Fig Grafico di confronto tra la concentrazione dell azoto ammoniacale nelle due stazioni posizionate sul corso d acqua e quella in uscita dall impianto. 68

9 35,0 30,0 Azoto nitrico (mg/l) 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 Uscita monte valle Fig Grafico di confronto tra la concentrazione dell azoto nitrico nelle due stazioni posizionate sul corso d acqua e quella in uscita dall impianto. 2,5 2,0 Fosforo totale (mg/l) 1,5 1,0 0,5 0,0 Uscita monte valle Fig Grafico di confronto tra la concentrazione del fosforo totale nelle due stazioni posizionate sul corso d acqua e quella in uscita dall impianto. 69

10 UFC/100mL Ingresso-Uscita UFC/100mL Monte-Valle ingresso uscita monte valle Fig Grafico di confronto tra la concentrazione batterica fecale, espressa come U.F.C/100 ml. di Escherichia coli nelle stazioni posizionate sul corso d acqua, l ingresso e l uscita dell impianto. Rio di Calavino presso l'omonimo depuratore: andamento mensile dei macrodescrittori Punteggio macrodescrittori LIM 1 LIM 2 LIM 3 LIM 4 LIM 5 Monte M. 75 Perc. Valle 3-apr-01 8-mag giu lug ago set ott nov dic gen feb mar-02 9-apr-02 V. 75 Perc. Fig Grafico riassuntivo dell andamento del livello dei parametri macrodescrittori calcolati per la stazione a monte ed a valle rispetto all uscita dell impianto di depurazione. 70

11 Variazione dell'indice Biotico Esteso sul rio di Calavino 12 I C.Q. 10 II C.Q. valore IBE INV-1991 PRI-1992 EST-1992 AUT-1992 PRI-1993 EST-1993 PRI-1994 EST-1994 PRI-1995 EST-1995 PRI-1996 EST-1996 PRI-1997 EST-1997 PRI-1998 EST-1998 PRI-1999 EST PRI-2001 EST-2001 AUT-2001 INV-2002 Fig Grafico riassuntivo dell andamento dell Indice Biotico Esteso sulle due stazioni del rio di Calavino; sono stati inclusi nel grafico oltre ai valori di I.B.E. del anche i dati storici per poter fare un confronto più esteso e quindi più attendibile. La tabellina sottostante mostra la classificazione del corso d acqua secondo lo stato ecologico previsto dall allegato 1 del D.Lgs. 152/99, nelle due stazioni considerate. Stazioni Livello macrodescrittori Media valore I.B.E. Stato ecologico ambientale Monte Classe 2 a -3 a Valle Classe 3 a III C.Q. IV C.Q. V C.Q. Monte Valle Tab Stato ecologico ambientale del rio di Calavino nei pressi dell impianto omonimo. Il ciclo idrologico del rio di Calvino è fortemente influenzato dalle precipitazioni meteoriche di entità consistente; ciò ha delle ripercussioni notevoli anche sulla qualità complessiva del corso d acqua. La portata ha assunto valori cospicui durante i mesi primaverili del 2001 e poi è andata via via calando fino a diventare paragonabile alla portata del refluo depurato in uscita dal depuratore (misura dell 11/02/02 in fig ). Questo fatto, accompagnato da un prelievo di acqua dal rio per l alimentazione di una pescicoltura, posizionato tra la stazione di monte e quella di valle, si è ripercosso negativamente sulla qualità del corso d acqua nella stazione di valle, come è mostrato nei grafici successivi. Nei grafici sono anche evidenti il picco sia a monte che a valle dello scarico registrato il 18 giugno 2001, in una fase di by-pass programmato dell impianto, dovuto a manutenzione straordinaria e lo scostamento significativo tra la concentrazione del C.O.D., dell azoto nitrico, del fosforo totale e di Escherichia coli durante i mesi di magra invernale sempre tra le due stazioni di confronto. Tale scostamento è confermato anche nel grafico relativo all insieme dei parametri macrodescrittori (vedi Fig ), dal quale si deduce che nel periodo invernale il livello degli stessi è peggiorato sensibilmente a causa della portata esigua e quindi alla minor diluizione. 71

12 E preoccupante, tuttavia, che la carica batterica di origine fecale sia cospicua anche nella stazione di monte durante i mesi primaverili del 2001, chiara dimostrazione che la rete fognaria del bacino di utenza non è completamente separata (acque nere ed acque bianche) o non funziona in maniera adeguata, oppure che non tutte le utenze sono in realtà collegate alla rete fognaria. Tale fatto non sporadico si ripercuote negativamente sulla comunità macrobentonica del corso d acqua, il cui andamento è mostrato nella fig ; il grafico riporta l evoluzione dell Indice Biotico Esteso calcolato per il periodo in confronto al periodo precedente (P.A.T., 2001); non si registra alcun miglioramento significativo né nella stazione di valle né nella stazione di monte. Nel periodo monitorato (dalla primavera 2001 all inverno 2002) il valore di I.B.E. a monte è quasi sempre leggermente superiore a quella di valle (vedi anche tabella I.B.E. nel CD allegato a tale pubblicazione), anche se entrambi i tratti di campionamento, dal punto di vista qualitativo, oscillano fra una seconda e terza classe. In entrambe le stazioni, nella comunità macrobentonica sono assenti i Plecotteri (ad esclusione di Protonemura, ritrovata a monte nell estate 2001), troppo sensibili per poter stabilmente risiedere in questo tratto di rio Calavino, poco rappresentati, ad eccezione di Baetis, gli Efemerotteri (Ecdyonurus, campionato in autunno 2001 sia a monte che a valle ed in inverno 2002 nella sola stazione di monte) e decisamente presenti i Tricotteri, i Ditteri, qualche Gasteropode (Ancylus, ma non sempre rinvenuto), gli Irudinei con Dina, e gli Oligocheti. In effetti, le caratteristiche morfologiche ed ambientali di questo tratto di corso d acqua, in assenza di ricorrenti fenomeni di inquinamento organico, non solo nella stazione di valle, potrebbero ospitare una comunità a macroinvertebrati ampia e ben diversificata rispetto alla tipologia fluviale studiata, ma purtroppo tale comunità è composta prevalentemente da organismi poco sensibili ed adatti a vivere in ambiente anche inquinato. Tale condizione non molto buona trova riscontro nella classificazione conclusiva (cfr. tab ) secondo l Allegato 1 al D.Lgs. 152/99, in base al quale il tratto a valle dello scarico del depuratore è classificato dal presente studio come Classe 3 a ( lo scostamento della qualità biologica normalmente associata ad un ecotipo non disturbato è evidente ma moderato e i valori dei parametri indicatori mostrano segni di alterazione dall attività umana ), mentre anche il tratto a monte non è molto migliore presentando una Classe 2 a -3 a. 72