DEPURAZIONE: tecniche naturali ed impiantistiche

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1 Comune di Casina Assessorato Ambiente 18 ottobre 2010 EDILIZIA SOSTENIBILE: scarichi isolati depurarli per migliorare il territorio DEPURAZIONE: tecniche naturali ed impiantistiche dr. Floriana Romagnolli 1

2 Contenuti Tecniche naturali Fitodepurazione come soluzione economica ed ecologica per gli scarichi isolati Confronto con tecniche impiantistiche Sub-irrigazione come sistema di smaltimento Esempi applicativi di fitodepurazione nel reggiano 2

3 TECNICHE NATURALI Lagunaggio Fitodepurazione Vassoio assorbente Le tecniche naturali per la depurazione dei reflui sono previste dal normativa vigente in materia ambientale e auspicate per tutti gli insediamenti con potenzialità inferiore a abitanti equivalenti (D.L. 152/06). 3

4 LAGUNAGGIO Sono sistemi costituiti da lagune controllate aerobiche e/o anaerobiche. Sono stati superati dai sistemi di fitodepurazione poiché richiedono l uso di molto più terreno 4

5 FITODEPURAZIONE - 1 Sono sistemi costituiti da bacini impermeabili riempiti di ghiaia e/o sabbia (mai terra!) e piantati con piante acquatiche Richiedono una superficie di 2-5 mq/a.e. Le acque depurate possono essere scaricate in acque superficiali o sul suolo oppure essere riutilizzate 5

6 VASSOIO ASSORBENTE Sono sistemi costituiti da bacini impermeabili riempiti di ghiaia, terra e torba e piantumati con piante ornamentali Sono sistemi ad evapotraspirazione totale che necessitano di ampie superfici e climi aridi per poter funzionare. (Vismara, 2001) L esperienza ha dimostrato che dopo poco tempo il sistema si intasa con conseguente creazione di fenomeni di ristagno dei reflui sulla superficie e insorgenza di cattivi odori 6

7 FITODEPURAZIONE - 2 Sono sistemi particolarmente adatti e utili per il trattamento secondario e terziario di reflui provenienti da situazioni lontane dalla pubblica fognatura a valle di una fossa Imhoff e di un degrassatore e/o per il trattamento di acque grigie e meteoriche. 7

8 SISTEMI A FLUSSO SOMMERSO In questi sistemi l acqua scorre al di sotto della superficie e quindi non c è un diretto contatto tra la colonna d acqua e l atmosfera. L acqua scorre attraverso il medium di riempimento (ghiaia, sabbia, ecc.) in cui si trovano le radici delle macrofite radicate emergenti (piante acquatiche). 8

9 Flusso sommerso orizzontale 9 (Fonte: APAT,2005)

10 Flusso sommerso Verticale 10 (Fonte: APAT,2005)

11 Phragmites australis L. (cannuccia di palude) 11

12 SISTEMI A FLUSSO LIBERO Sono costituiti da bacini impermeabili In questi sistemi l acqua scorre sopra il substrato di riempimento in cui si trovano le radici delle piante acquatiche. Sono utilizzati come stadio di affinamento terziario a valle di un sistema di fitodepurazione a flusso sommerso o di un sistema tecnologico. 12

13 SISTEMI A FLUSSO LIBERO 13 (Fonte: Romagnolli,2000)

14 SCHEMI DI IMPIANTO 14

15 VANTAGGI Assenza di manutenzione e gestione specializzata Adattamento a scarichi discontinui/stagionali Riduzione dei consumi di energia elettrica Ottimi rendimenti di depurazione Possibilità di riutilizzo dell acqua depurata 15

16 APPLICAZIONI Reflui domestici che non recapitano in fognatura p. Edifici mono - bifamiliari Complessi edilizi o piccoli nuclei abitativi Edifici destinati a civile abitazione ad uso discontinuo Reflui assimilati a domestici Cantine Canili Caseifici Reflui industriali caseifici 16

17 (fonte:masi,2000) 17

18 TECNICHE IMPIANTISTICHE SISTEMI DI TRATTAMENTO Disco biologico (biodisco) Filtro percolatore (filtro batterico aerobico) Filtro batterico anaerobico Impianto ad ossidazione totale 18

19 TECNICHE IMPIANTISTICHE Biodischi Filtro percolatore Filtro batt anaerobico Ossidazione totale Trattamento primario si si si si Richiesta di energia elettrica si si no si Adatto per scarichi isolati (utenze <200 a.e.) si/no si si si/no 19

20 SISTEMI DI SMALTIMENTO Pozzi neri Vasca di accumulo Sub- irrigazione Sub-irrigazione drenata 20

21 SUB-IRRIGAZIONE - 1 La normativa (DGR 1053/03) consente lo smaltimento dei reflui tramite sub-irrigazione per edifici mono-bi familiari o ad uso discontinuo/periodico con utenza inferiore a 50 a.e. Non è un sistema di depurazione Può essere utilizzato per lo scarico sul suolo (solo scarichi isolati) a valle di un trattamento secondario 21

22 SUB-IRRIGAZIONE - 2 E necessario precisare che la sub-irrigazione ampliamente applicata negli ultimi 50 anni come trattamento di acque reflue provenienti soprattutto da piccole utenze è spesso da considerarsi inadeguata. Tale tecnica permette di smaltire un refluo nel terreno e non di trattarlo, con il conseguente rischio di contaminazione delle acque sotterranee. (fonte: ANPA, 2005) 22

23 SISTEMI NATURALI - IMPIANTISTICI FITODEPURAZIONE BIODISCHI FILTRO PERCOLATORE FILTRO BATTERICO ANAEROBICO OSSIDAZIONE TOTALE 23

24 SISTEMI NATURALI IMPIANTISTICI Estensivi Bassa tecnologia Molto bassi costi di gestione biennale (taglio piante) Assenza di fanghi da smaltire Manutenzione parti elettromeccaniche se presenti Intensivi Media tecnologia Costi di gestione annuale legati allo spurgo dei fanghi e all energia elettrica Produzione fanghi da smaltire in discarica Manutenzione delle parti elettromeccaniche 24

25 SISTEMI NATURALI IMPIANTISTICI Fito- HF Filtro percolatore Filtro batt anaerobico Ossidazione totale Trattamento 1 I+D I+D I+D D Scarico H 2 O sup. si si no si Smaltimento annuale fanghi no si si si Uso di elettricità no si no si 25 I= Imhoff D= degrassatore FITO- HF= fitodepurazione a flusso sommerso orizzontale

26 SISTEMI NATURALI IMPIANTISTICI esempio costi per 15 a.e. Fito- HF Filtro percolatore Filtro batt anaerobico Ossidazione totale Trattamento Realizzazione (euro) Gestione fanghi (euro/anno) Gestione elettricità (euro/anno) FITO- HF= fitodepurazione a flusso sommerso orizzontale 26

27 Esempi di fitodepurazione nel reggiano EDIFICI RESIDENZIALI MONO-BIFAMILIARI Abitazione civile, Arceto (RE)- 4 a.e. Abitazione civile, Regnano Viano (RE) 6 a.e. COMPLESSO EDILIZIO o PICCOLO NUCLEO ABITATIVO Az. Agricola la collina, Codemondo (RE) - 30 a.e. Corte dei frutti antichi, Rivalta (RE) 30 a.e. Podere Capponi, Rivalta (RE) 80 a.e. Comune di Lugo di Baiso (RE) 100 a.e. Loc. Villa - La Vecchia, Vezzano s/c (RE) 70 a.e. Casa di riposo Mattioli-Garavini, Casalgrande (RE) 70 a.e. 27

28 Esempi di fitodepurazione nel reggiano EDIFICIO DI CIVILE ABITAZIONE AD USO DISCONTINUO Agrigolf, La Razza Canali (RE) 30 a.e. Rif. Abetina reale, Villaminozzo (RE) 40 a.e. Museo Cervi, Gattatico (RE) 55 a.e. REFLUI ASSIMILATI A DOMESTICI Sala di mungitura Az.Santa Lucia Faieto, Casina (RE) 38 a.e. Caseificio di Tabiano (RE) a.e. Canile municipale, Comune di Reggio Emilia 60 a.e. 28

29 LA COLLINA La coop. agricola La Collina è una azienda agricola biodinamica sita nella pianura reggiana a Codemondo a pochi chilometri da Reggio Emilia. Fondata intorno al 1980 è costituita da circa 30 ettari di terreno per orticoltura e frutticoltura biodinamica con marchio demeter produce anche carni e salumi biologici. L impianto di fitodepurazione è stato progettato dai tecnici dell Energie und - Umweltzentrum di Hannover ed è stato realizzato tramite un campo di lavoro a cui hanno partecipato, oltre a ragazzi che volevano imparare questo nuovo metodo di depurazione, anche alcuni componenti dell azienda agricola stessa. L IMPIANTO DI FITODEPURAZIONE Data realizzazione: ottobre 1996 Tipologia: sub-superficiale verticale VIS Potenzialità: 30 abitanti equivalenti Portata idraulica: 6,0 m 3 /d Pre-depurazione: fossa Imhoff Dimensioni del filtro: 100 m 2 Altezza filtro: 100 cm Materiale per filtro: sabbia e ghiaia Pozzetto di controllo finale Impermeabilizzazione: guaina di PVC Piante: Phragmites australis 4 rizomi/m

30 Casa famiglia MATTIOLI-GARAVINI Centro polifunzionale situato a Casalgrande (RE) adibito a casa di riposo per anziani e al centro riabilitativo per l autismo L Isola felice. Il centro è ospitato all interno della Casa Famiglia Mattioli Garavini e nasce da un proficuo confronto e da volontà condivise tra Azienda Sanitaria, Comuni del distretto di Scandiano tramite il Servizio Sociale Associato e l Associazione famiglie con portatori di autismo Aut-Aut. L IMPIANTO DI FITODEPURAZIONE Data realizzazione: dicembre Tipologia: sub-superficiale verticale VIS Potenzialità: 55 abitanti equivalenti Portata idraulica: 1,1 m 3 /d Pre-depurazione: fossa Imhoff Dimensioni del filtro: 200 m 2 Altezza filtro: 100 cm Materiale per filtri: sabbia e ghiaia Impermeabilizzazione: geomembrana di HDPE Piante:Phragmites australis 4 rizomi/m 2 Laghetto finale

31 LA CORTE DEI FRUTTI ANTICHI Podere Rinaldini è un complesso residenziale che sorge all interno del Parco del Crostolo nel Comune di Reggio Emilia su iniziativa del Laboratorio territoriale sperimentale per interventi di bioarchitettura e risparmio energetico, organismo promosso dal Comune di Reggio Emilia in collaborazione con Agac,Arpa, Inbar (Istituto nazionale di bioarchitettura) e Dapt (Dipartimento di architettura e pianificazione territoriale) dell'università di Bologna."La corte dei frutti antichi" ha una configurazione a corte con pianta a forma di U costituita da 14 alloggi. L IMPIANTO DI FITODEPURAZIONE Data realizzazione: luglio 2002 Tipologia: sub-superficiale verticale VIS Potenzialità: 30 abitanti equivalenti Portata idraulica: 6,0 m 3 /d Pre-depurazione: fossa Imhoff Dimensioni del filtro: 100 m 2 Altezza filtro: 100 cm Materiale per filtro: sabbia e ghiaia Pozzetto di controllo finale Impermeabilizzazione: geomembrana EPDM Piante: Phragmites australis 4 rizomi/m

32 LA RAZZA L azienda agricola La Razza si propone nel territorio reggiano come un azienda multiobiettivo. Oltre a produrre parmigiano reggiano si è di recente iscritta come fattoria didattica nella Provincia di Reggio Emilia, ha ristrutturato vecchi stabili per creare un agrigolf, un agriturismo in cui poter liberamente praticare il gioco del golf. Per la ristrutturazione hanno scelto di utilizzare fonti di energie rinnovabili ed alternative. L utilizzo di energia solare per il riscaldamento e l acqua calda e la fitodepurazione per la depurazione dei reflui. L IMPIANTO DI FITODEPURAZIONE Data realizzazione: luglio 2002 Tipologia: sub-superficiale verticale VIS Potenzialità: 30 abitanti equivalenti Portata idraulica: 6,0 m 3 /d Pre-depurazione: fossa Imhoff Dimensioni del filtro: 100 m 2 Altezza filtro: 100 cm Materiale per filtro: sabbia e ghiaia Pozzetto di controllo finale Impermeabilizzazione: geomembrana EPDM Piante: Phragmites australis 4 rizomi/m

33 RIFUGIO SEGHERIA L impianto di fitodepurazione del rifugio Segheria dell Abetina Reale, situato all interno del Parco Nazionale dell Appennino Tosco-Emiliano a 1400m s.l.m. nel Comune di Villa Minozzo. E stato realizzato dalla società IRIDRA s.r.l. di Firenze con il contributo della Provincia di Reggio Emilia, dell AGAC, della Comunità Montana e del Parco e un co-finanziamento del 35% della Comunità Europea. Il progetto europeo è denominato SWAMP (Sustenible Water Management in Tourism Facilities), progetto di ricerca del V Programma Quadro dell area tematica Energia, Ambiente e Sviluppo Sostenibile ( L IMPIANTO DI FITODEPURAZIONE Data realizzazione: luglio 2003 Tipologia: sub-superficiale verticale Potenzialità: 40 abitanti equivalenti Portata idraulica: 3 m3/d Pre-depurazione: fossa Imhoff Dimensioni totali delle vasche: 126 m2 Altezza max vasche: cm Materiale per filtro: sabbia e ghiaia di cava Pozzetto di controllo finale Impermeabilizzazione: HDPE Piante: Phragmites australis 4 rizomi/m

34 Loc. Villa, La Vecchia Vezzano s/c L impianto di fitodepurazione del centro abitato di Villa situato a La Vecchia in Comune di Vezzano sul Crostolo è stato fortemente voluto dalla popolazione locale. Le singole unità abitative fino alla costruzione dell impianto erano dotate di pozzi neri e sub- irrigazione ormai entrambi obsoleti: il risultato era lo spagliamento a valle del centro abitato dei reflui non trattati. L AGAC si fece carico insieme al Comune di realizzare il nuovo impianto fognario, di installare una fossa Imhoff dimensionata per tutto il centro abitato e di realizzare l impianto di fitodepurazione. L IMPIANTO DI FITODEPURAZIONE Data realizzazione: luglio 2000 Tipologia: sub-superficiale verticale Potenzialità: 70 abitanti equivalenti Portata idraulica: Pre-depurazione: Dimensioni totali delle vasche: Altezza max vasche: Materiale per filtro: Pozzetto di controllo finale Impermeabilizzazione: HDPE Piante: Phragmites australis

35 CANILE REGGIO EMILIA Il canile è ubicato a Reggio Emilia in Via Villana Felesino a Roncocesi e ospitava da principio circa 300 cani, i cui reflui venivano trattati da un depuratore a fanghi attivi gestito da AGAC (ora Enìa). Nel giugno 2004 il Comune di Reggio Emilia ha realizzato, con finanziamenti provinciali, l impianto di fitodepurazione prevedendo un ampliamento per altri 150 cani i cui reflui vengono trattati dal sopraccitato depuratore a fanghi attivi e dall impianto di fitodepurazione. L IMPIANTO DI FITODEPURAZIONE Data realizzazione: giugno 2004 Tipologia: sub-superficiale orizzontale Potenzialità: 75 abitanti equivalenti Portata idraulica: 7,5 m 3 /d Pre-depurazione: fossa Imhoff Dimensioni totali: 300 m 2 Altezza filtro: 80 cm Materiale per filtro: ghiaia Pozzetto di controllo finale Impermeabilizzazione: geomembrana EPDM Piante: Phragmites australis 4 rizomi/m

36 BIBLIOGRAFIA APAT (2005) - Linee guida per la progettazione e gestione di zone umide artificiali per la depurazione dei reflui civili E possibile scaricare gratuitamente le linee guida dal sito Romagnolli F. (2000) LA FITODEPURAZIONE Comune di Reggio Emilia Il Manuale tecnico divulgativo per una gestione sostenibile del ciclo delle acque descrive la tecnica della fitodepurazione quale soluzione ottimale per le situazioni più delicate: presenza di case sparse o insediamenti ubicati in aree vulnerabili e particolarmente pregiate dal punto di vista paesaggistico e territoriale. E possibile scaricare il manuale gratuitamente dal sito Borin M. (2005) - Fitodepurazione. Soluzioni per il trattamento dei reflui con le piante. Edagricole 36 Vismara R., Egaddi F., Garuti G., Pergetti M., Pagliughi A., (2001) - Linee guida per il dimensionamento degli impianti di fitodepurazione a macrofite radicate emergenti: gli esempi internazionali ed una proposta italiana. Biologi Italiani, 4:

37 37 GRAZIE PER L ATTENZIONE!