Impianto di trattamento acque reflue tramite fitodepurazone. Dal Decreto Legislativo:

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1 Impianto di trattamento acque reflue tramite fitodepurazone La legislazione RELAZIONE TECNICA Il D.Lgs. 152/99 e successive modifiche (258/00), al paragrafo 3 dell allegato 5, relativo agli scarichi degli insediamenti con A.E. (abitanti equivalenti) con popolazione compresa tra i 50 ed i A.E., introducendo il concetto di trattamento appropriato auspica il ricorso a tecnologie di depurazione naturale. Dal Decreto Legislativo: I trattamenti appropriati devono essere individuati con l obiettivo di: a) rendere semplice la manutenzione e la gestione; b) essere in grado di sopportare adeguatamente forti variazioni orarie del carico idraulico ed organico; c) minimizzare i costi gestionali. Questa tipologia di trattamento può equivalere ad un trattamento primario o ad un trattamento secondario a seconda della scelta tecnica adottata e dei risultati depurativi raggiunti. Per tutti gli insediamenti con popolazione equivalente compresa tra 50 e A.E. si ritiene auspicabile il ricorso a tecnologie di depurazione naturale quali il lagunaggio o la fitodepurazione, o tecnologie come i filtri percolatori od impianti ad ossidazione totale. Peraltro tali trattamenti possono essere considerati adatti se opportunamente dimensionati, al fine del raggiungimento dei limiti della tabella 1, anche tutti gli insediamenti in cui la popolazione equivalente fluttuante sia superiore al 30% della popolazione residente e laddove le caratteristiche territoriali e climatiche lo consentano. Tali trattamenti si prestano, per gli insediamenti di maggiori dimensioni con popolazione equivalente compresa tra i e i A.E., anche a soluzioni integrate con impianti a fanghi attivi o a biomassa adesa, a valle del trattamento, con funzione di affinamento. Sistema di fitodepurazione Tra i diversi sistemi di depurazione naturali la fitodepurazione si adatta perfettamente alle caratteristiche di questo insediamento. Questa tecnologia può essere infatti utilizzata con successo per i trattamenti di reflui di insediamenti civili (abitativi, ricreativi quali campeggi, centri di agriturismo, centri commerciali, siti con popolazione fluttuante, ecc...), soprattutto in siti abitativi rurali e isolati per i quali non è possibile o è eccessivamente costoso l allacciamento alla fognatura. I trattamenti di fitodepurazione sono trattamenti biologici secondari, che necessitano di un trattamento primario di sedimentazione, quale una fossa Imhoff e/o terziari, di affinamento, che sfruttano la capacità di autodepurazione degli ambienti acquatici.

2 La rimozione dei nutrienti e dei batteri avviene attraverso gli stessi processi fisici, chimici e biologici dei fanghi attivi, attraverso filtrazione, adsorbimento, assimilazione da parte degli organismi vegetali e degradazione batterica. La Fitodepurazione, rispetto alla depurazione tradizionale, cerca di sfruttare maggiormente le capacità recettive dell'ambiente. Il terreno infatti si presenta come un ambiente particolarmente adatto alla depurazione naturale delle acque di rifiuto nei limiti del carico inquinante e del carico idrico smaltibili. Alla depurazione provvedono principalmente: - i microrganismi presenti in grande quantità nel terreno, che si associano ai microrganismi esistenti nelle acque di rifiuto stesse; - le piante e la flora in genere, che elaborano per il loro sviluppo le sostanze nutritive apportate dai liquami; - il terreno, che permette la fissazione di numerosi composti colloidali e disciolti presenti nei liquami, con complesse azioni chimico fisiche di adsorbimento, di precipitazione, di scambio ionico. L'ossigeno occorrente per lo sviluppo delle reazioni biologiche più rapide (aerobiche) è reso disponibile direttamente dall'atmosfera. Lo smaltimento dei liquami sul terreno è molto interessante sia per i bassi costi di esercizio e per i risultati che si ottengono, sia per il fatto che può essere associato a molte utilizzazioni agricole, vantaggiose per il riciclo e lo smaltimento delle svariate sostanze fertilizzanti presenti nelle acque di rifiuto. Allo stesso modo, utilizzando le sostanze fertilizzanti presenti nei liquami, si evita di dover ricorrere a trattamenti specializzati di rimozione dei nutrienti, necessari nel caso di scarico in corpi d'acqua a debole ricambio suscettibili di fenomeni di eutrofizzazione, con ulteriori sensibili vantaggi. In sintesi l impianto di fitodepurazione presenta i seguenti vantaggi: - rappresenta un alternativa molto valida alla depurazione tradizionale - rispetta l ambiente - è vantaggiosa dal punto di vista economico presentando semplicità ed economia di costruzione e di esercizio (con risparmio di energia elettrica, in un ottica di sviluppo sostenibile, limitati costi di gestione e ridotta e facile manutenzione) - è vantaggiosa dal punto di vista ambientale (miglior impatto sul paesaggio, eliminazione di trattamenti di disinfezione). - non richiede personale qualificato - presenta una Maggior resistenza agli shock di carico organico ed idraulico a causa dei lunghi tempi di ritenzione idraulica - consente la formazione di un area verde di piacevole aspetto - favorisce una maggior tutela dei corpi idrici recettori Come anticipato in questo paragrafo, in genere la fitodepurazione può essere utilizzata per: trattamenti secondari, dopo sedimentazione, di reflui di insediamenti civili (abitativi, ricreativi quali campeggi, centri di agriturismo, centri commerciali, ecc.), soprattutto in siti abitativi rurali dove non è possibile o si rivela troppo costoso l allacciamento a fognatura o in siti con popolazione fluttuante

3 trattamenti terziari a valle di impianti di depurazione di tipo civile o misto soprattutto in funzione dell abbattimento della carica batterica trattamenti secondari o terziari di reflui di provenienza industriale (esperienze in Europa su frantoi oleari, caseifici, industria tessile, alimentare) trattamenti di reflui di provenienza agricola Sistemi di questo tipo, in base alla modalità ed alla direzione di scorrimento dell acqua, si possono suddividere in: - lagunaggi biologici (o stagni biologici) - ecosistemi filtro - sistemi a flusso superficiale (SF, Surface Flow) - sistemi a flusso sub-superficiale orizzontale (H-SSF, Horizontal Sub-Surface Flow) - sistemi a flusso sub-superficiale verticale (V-SSF, Vertical Sub- Surface Flow) Descrizione del processo L'impianto di "fitodepurazione" è in questo caso costituito dalle seguenti sezioni: - Disoleazione (solo per le acque provenienti dalle cucine) - Decantazione (per acque provenienti da scarichi igienici - Fitodepurazione - Sistema di sub-irrigazione Le acque provenienti dalle cucine subiscono un pre-trattamento di disoleazione, all interno di un separatore di grassi e oli vegetali, e vengono successivamente inviate, insieme alle acque nere provenienti dai servizi igienici che trasportano le sostanze escrementali, ad un pre-trattamento di decantazione in vasca imhoff. Il separatore di oli e grassi deve essere installato in prossimità della fonte di inquinamento e non deve raccogliere le acque provenienti dai servizi igienici e quelle meteoriche. Nel separatore statico gli oli e i grassi sono allontanati dall acqua di scarico secondo il principio fisico della flottazione che consente alle sostanze grasse, di peso specifico inferiore a quello dell acqua, di separarsi affiorando in superficie. Le Imhoff sono vasche che comprendono due scomparti posti uno sopra l'altro: il primo è quello di decantazione ed il secondo, sottostante, quello di digestione anaerobica dei fanghi. In tali vasche si distinguono tre zone: quella di galleggiamento delle sostanze leggere (oli e grassi che si raccolgono nella parte superiore della camera anaerobica), quella di fondo di raccolta dei fanghi e quella intermedia delle acque chiarificate. I reflui in uscita dai pre-trattamenti vengono inviati alla sezione di fitodepurazione che è costituita da: - Letti di fitodepurazione a flusso sub-verticale

4 I sistemi a flusso sub-superficiale verticale prevedono un irrigazione intermittente del suolo artificiale, che porta ad un costante ricambio dei gas presenti nel suolo stesso. La permeabilità del substrato garantisce una costante aerazione rispetto alla fitodepurazione orizzontale nonché un elevata ossidazione e degradazione della sostanza organica e degli inquinanti anche nel periodo invernale e la presenza delle piante consente di proteggere le piante dalle basse temperature invernali (elevata efficienza depurativa anche con temperature esterne di -10 C), di assorbire dal suolo le sostanze minerali rese disponibili nel corso del processo di degradazione microbica, di assicurare mediante il sistema radicale una microfauna batterica con maggiore spettro di azione, arricchendo in questo modo le capacità di degradazione e rimozione degli inquinanti del sistema. Il refluo che viene distribuito sulla superficie del medium filtra gradatamente verso il fondo delle vasche (come avviene nei letti percolatori) e lo svuotamento progressivo permette all aria di infiltrarsi negli interstizi, il riempimento successivo intrappola l aria e la spinge in profondità, permettendo in questo modo un elevata ossigenazione anche nel periodo del riposo vegetativo. Anche questo sistema determina un impatto ambientale ed igienico-sanitario nullo, perché non si ha scorrimento in superficie del liquame da depurare e presenta le medesime caratteristiche caratteristiche depurative di quello a flusso sub-orizzontale con una maggiore capacità di ossidazione e nitrificazione per la maggiore capacità di infiltrazione dell ossigeno. Il letto di fitodepurazione di tipo sub-verticale è costituito da una vasca realizzata in opera tramite scavo e impermeabilizzazione del fondo con telo in EPDM, contenente materiale inerte con diverse granulometrie (sabbia e ghiaia) appositamente scelte per assicurare un buon trasferimento idraulico. Il carico del liquame viene realizzato con tubazione corrugata e forata chiusa ad anello posizionata ad una certa altezza su tutta la superficie del letto, mentre lo scarico del liquame viene realizzato con tubazione corrugata e forata posizionata al di sotto di quella di carico sul fondo del letto. In questo modo si ottiene un attraversamento del letto con flusso verticale. Nei letti è presente sulla tubazione di scarico della zeolite, ossia un materiale che funziona da setaccio molecolare favorendo il trattenimento principalmente dei composti azotati. Tale materiale verrà inoltre posizionato, come sopra anticipato, sull intera superficie del letto sub-verticale con uno strato sul quale verrà poi distribuita omogeneamente parte della portata di ricircolo. Sopra la zeolite verrà posizionato uno strato di terreno di copertura. Questa scelta costruttiva consente, se necessario, una facile sostituzione della zeolite superficiale. Per buona parte dell anno il bilancio idrico consente di avere uno scarico pressocchè nullo dalla fitodepurazione, mentre in condizioni particolari caratterizzate da giorni di piovosità, l impianto di fitodepurazione potrebbe avere uno scarico di acqua. In tale condizione, lo scarico in uscita viene accumulato in una cisterna ed utilizzata per l irrigazione a goccia di piante

5 Scelta delle piante per il processo di fitodepurazione La scelta delle piante da utilizzare deve essere effettuata tenendo conto dei seguenti fattori: - efficacia depurativa delle differenti specie - ecologia delle differenti specie - compatibilità di queste con l ambiente e loro disponibilità sul territorio. Si possono utilizzare diverse tipologie di piante tra le quali la Typha latifoglia, a crescita rapida ed ampia tolleranza per i metalli, con penetrazione nel terreno sino a 0,3-0,4 m, oppure il Phragmites australis, una specie molto diffusa con ampia tolleranza alle condizioni climatiche, dovuta alla molteplicità dei suoi biotipi. Quest ultima presenta una crescita molto rapida ed una penetrazione radicale di 0,6 m nel medium in cui viene immesso, non viene attaccato da ratti e nutrie (Borin, 1997) e possiede un elevata capacità di trasferimento dell ossigeno dalle parti aeree alle parti sommerse, il che favorisce i processi di nitrificazione. Il suo insediamento può avvenire per semina, trapianto di piccole piantine, trapianto con talee o interramento di rizomi, ma quest ultimo sembra il metodo più idoneo, ricorrendo sia a vegetazione spontanea che di vivaio. Altre piante, arbusti e fiori che potrebbero essere inseriti nei letti di fitodepurazione sia per una questione di processo che per un fattore di abbellimento estetico sono: Arbusti: Aucuba Bambous Calycanthus floridus Cornus alba Cornus florida Cornus stolonifera Cotoneaster salicifolia Kalmia latifolia Laurus cerasus Rhammus frangula Spriroea salicifolia (Aucuba) (Bambù) (Calicanto Fiorito) (Corniolo Bianco) (Corniolo Fiorita) (altro tipo di Corniolo) (Cotoneastro) (Calmia) (Lauro Ceraso) (Biancospino Frangola) (Tipo di Spirea) Erbe e fiori Auruncus sylvester (Aurunco Silvestro)

6 Astilbe Iris pseudoacorus Iris kaempferi Nepeta musini Petasites officinalis (Astilbe) (Iris giallo) (Iris Campestre) (Tipo di Nepitella) (Farfaraccio) Sono in genere sconsigliate piante con radici molto profonde. Di seguito riportiamo alcuni dati relativi ai coefficienti di assorbimento, individuati da studi Universitari, per alcune tipologie di piante e al numero di piante per metro quadro consigliate: Tipologia Coefficiente Profondità di (m) Assorbimento (l/mq*d) numero di piante per superficie (n/mq) Scirpus 0, Phragmites 0, Typha 0, Iris Pseudoacorus 0, a cura di Leonella Zupo