ESTRUS Enhanced and Sustainable TReatment for Urban Stormwater

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1 ESTRUS Enhanced and Sustainable TReatment for Urban Stormwater

2 INTRODUZIONE In ambiente urbano il carico inquinante associato alle acque di dilavamento di origine meteorica è oramai riconosciuto come uno dei principali fattori che determinano l alterazione dello stato di qualità dei corpi idrici ricettori. Negli scorsi decenni sono stati condotti numerose indagini sperimentali per studiare i processi di accumulo e dilavamento del carico inquinante, il loro successivo trasporto attraverso i sistemi di drenaggio urbano ed infine il loro impatto sui corpi idrici ricettori. Diversi studi sperimentali documentati in letteratura riguardano la caratterizzazione delle acque meteoriche dilavanti superfici urbane (principalmente zone residenziali) e infrastrutture autostradali; al contrario sono piuttosto infrequenti i casi in cui criticità puntuali, quali aree esterne di siti produttivi e infrastrutture portuali, siano oggetto di indagine. Per quanto concerne i sistemi di gestione per mitigare l impatto degli scarichi di origine meteorica, le vasche di prima pioggia sono state riconosciute come una delle soluzioni concentrate più efficaci per ridurre il carico inquinante sversato nei corpi idrici ricettori nel corso degli eventi meteorici. Le soluzioni tradizionali per il trattamento delle acque meteoriche di dilavamento, di tipo concentrato e poste a valle delle reti di drenaggio urbano, risultano generalmente vantaggiose in tutti gli insediamenti di nuova progettazione e realizzazione e la costruzione di tali strutture è generalmente compresa nel computo dei costi generali dell intera opera. Nel caso di sistemi di drenaggio esistenti quali piazzali di siti produttivi o terminali portuali, l installazione di sistemi di trattamento tradizionali risulta spesso insostenibile dal punto di vista economico, determinando così un notevole ritardo nell installazione di tali sistemi con ovvie ripercussioni sulla qualità dei corpi idrici ricettori. Un alternativa ai sistemi tradizionali è fornita dai dispositivi di trattamento a carattere distribuito, situati a monte della rete di drenaggio, e generalmente costituiti da opportuno materiale filtrante disposto in una struttura adattabile alle dimensioni delle caditoie in cui vengono installati. L utilizzo di tali sistemi è ampiamente diffuso negli Stati Uniti, mentre ad oggi sono rare le applicazioni in Europa e scarsi in letteratura gli studi specifici sull efficienza di tali sistemi in applicazioni reali. 2

3 Il progetto ESTRUS (Enhanced and Sustainable TReatment for Urban Storm water) ( ) co-finanziato dalla Comunità Europea nell ambito del programma LIFE-Ambiente è stato progettato e reallizzato in questo contesto. THE PARTERNSHIP Il progetto vede coinvolte le autorità locali responsabili di rilasciare l autorizzazione allo scarico delle acque meteoriche di dilavamento e di provvedere al controllo dello stato di qualità dei corpi idrici ricettori: il Comune di Genova (Beneficiario); la Provincia di Genova; l Agenzia di Protezione Ambientale della Liguria; Inoltre, il progetto ha coinvolto l Università di Genova come consulente scientifico, utilizzatori finali come l Autorità Portuale di Genova e società di servizi: SEPG S.p.A e Finporto. (2) PROVGE Provincia di Genova (7) ARPAL Agenzia Regionale per la Protezione dell Ambiente Ligure (3) APG Autorità Portuale di Genova (6) FINPORTO Finporto di Genova S.p.A. (1) COGE Comune di Genova Beneficiary (4) UNIGE Università di Genova DIAM e DICHEP (5) SEPG Servizi Ecologici Porto di Genova S.p.A. 3

4 OBIETTIVI Il progetto ESTRUS ha la finalità di dimostrare l efficacia e la sostenibilità di soluzioni tecniche distribuite in caditoia per la depurazione delle acque meteoriche di dilavamento in terminali portuali e aree esterne di siti produttivi. In particolare il progetto si propone di: valutare le prestazioni di diversi dispositivi di trattamento in caditoia in termini di efficienza idraulica, capacità di rimozione degli oli, e la possibilità di smaltimento e riutilizzo del materiale assorbente attraverso prove di laboratorio ad hoc ; selezionare il sistema con le migliori prestazioni da applicare nella fase di campo in due tipologie di siti produttivi e due tipologie di terminali portuali; valutare le prestazioni in campo del sistema selezionato in termini di efficienza di trattamento, eventuale occorrenza di fenomeni di intasamento del filtro e costi di manutenzione. AZIONI e METODICHE COINVOLTE La prima fase del progetto ha comportato una dettagliata acquisizione dei dati riguardanti i diversi siti produttivi operanti nella provincia di Genova. L indagine ha inoltre riguardato i terminali portuali e aeroportuali. La campagna di raccolta dati ha consentito di compilare una mappa dettagliata della pressione ambientale e del rischio in termini di carico inquinante associato agli scarichi meteorici relativi ai siti produttivi di maggiore rilevanza. Basandosi quindi sulle informazioni contenute nella mappa di rischio ambientale, sono stati identificati due siti pilota nel Porto di Genova, in particolare il Terminale Crociere e il Terminale Contenitori V.T.E.. Sono state inoltre identificate due tipologie di siti produttivi pilota situati sul territorio della Provincia di Genova: un piazzle adibito al carico autobotti di un azienda di 4

5 LIFE05 ENVIT ESTRUS trasformazione/raffinazione di prodotti petroliferi in località Busalla IPLOM S.p.A. ed un area di PARCHEGGIO MEZZI SPECIALI per la rimozione rifiuti solidi urbani del Comune di CHIAVARI. Ciascun sito sperimentale è stato attrezzato con una stazione di monitoraggio per l acquisizione di misure quali-quantitave delle acque di dilavamento di origine meteorica nel caso di reti di drenaggio con/senza i dispositivi di trattamento in caditoia. PORT TERMINAL SITES CONTAINER PRODUCTION SITES IPLOM IPLOM S.p.A. TERMINAL CRUISE TERMINAL CHIAVARI MUNICIPAL DEPOT Contemporaneamente alla fase di sperimentazione in campo, è stata condotta in laboratorio la fase di verifica delle prestazioni di diverse tipologie di sistemi di trattamento in caditoia in termini di efficienza idraulica e capacità di abbattimento del carico inquinante. Il sistema di trattamento che ha mostrato le migliori prestazioni è stato quindi installato nei siti sperimentali per la fase di verifica in campo. 5

6 La fase di sperimentazione in campo ha previsto la definizione di due differenti programmi di monitoraggio in funzione delle tipologie di sito oggetto d indagine. Relativamente ai siti produttivi, la campagna di monitoraggio è stata caratterizzata da due fasi successive (time-shifted) in cui è stato inizialmente monitorato il sistema di drenaggio privo di dispositivi di trattamento e successivamente lo stesso sistema è stato monitorato a valle dei dispositivi di trattamento appositamente installati in caditoia, prevedendo pertanto l installazione di una stazione di misura per ciascun sito. Al contrario, per quanto concerne i terminali portuali, le dimensioni delle aree contribuenti e la tipologia della rete di drenaggio hanno consentito il monitoraggio in contemporanea (time-concurrent) di due sottobacini, uno dei quali dotato di sistemi di trattamento in caditoia e l altro privo di qualsiasi trattamento, prevedendo pertanto l installazione di due stazioni di misura per ciascun sito. I dati ottenuti nel corso del programma di monitoraggio sono stati validati ed elaborati al fine di valutare le prestazioni dei sistemi di trattamento distribuiti rispetto a soluzioni di tipo tradizionale. 6

7 RISULTATI Il progetto ESTRUS ha raggiunto pienamente il suo principale obiettivo, fornendo informazioni quantitative sulle prestazioni idrauliche e sulla capacità di rimozione del carico inquinante dei dispositivi di trattamento in caditoia relativamente alla loro applicazione in siti produttivi e infrastrutture portuali. Un primo risultato è costituito dalla mappa di rischio relativa all impatto degli scarichi di origine meteorica sui corpi idrici ricettori a scala regionale; tale strumento risulta di immediata utilità per le autorità regionali nelle attività quotidiane di controllo e pianificazione. Tali informazioni si dimostrano inoltre utili in ambito legislativo, in quanto contribuiscono alla stesura di uno specifico regolamento sulla gestione delle acque di prima pioggia attualmente in corso da arte delle autorità regionali competenti. In secondo luogo, l indagine sull efficienza idraulica e sulla capacità di rimozione degli inquinanti da parte dei dispositivi di trattamento in caditoia disponibili in commercio, condotta in laboratorio, ha consentito di evidenziare che tali dispositivi hanno scarse prestazioni idrauliche in particolare alle basse portate a cui sono generalmente associati i carichi inquinanti più rilevanti. Al contrario, i mezzi filtranti hanno evidenziato buone prestazioni in termini di rimozione degli idrocarburi. Il cuore del progetto è tuttavia rappresentato dalla campagna di monitoraggio (fase di campo) e dalla relativa elaborazione dei dati misurati. La base dati acquisita può infatti essere considerata esaustiva al fine di consentire una accurata elaborazione dei risultati in termini di efficienza di trattamento del dispositivo selezionato nella fase di laboratorio, nonché per operare confronti con i risultati ottenuti attraverso l applicazione di soluzioni tecniche tradizionali. L analisi dei risultati ha consentito di trarre le seguenti principali conclusioni: - l efficienza di rimozione degli idrocarburi si è dimostrata significativa per il dispositivo installato in campo, sebbene tale efficienza risulti notevolmente variabile in fase di esercizio, compresa mediamente tra il 30 e 60 %, rispetto a valori compresi tra il 50 e 70% osservati in laboratorio; 7

8 Q (l/s) Q (l/s) t [hh.mm] t [hh.mm] ESTRUS 5 Q HC Imax 5' Samples Level 1.00 ESTRUS 6 Q HC Imax 5' Samples Level i [mm/h] i [mm/h] LIFE05 ENVIT ESTRUS - la rimozione dei solidi costituisce l aspetto più critico del dispositivo di trattamento in caditoia testato in campo. Nel corso di alcuni eventi meteorici si è osservato infatti il dilavamento di particelle solide precedentemente trattenute all interno del filtro, determinando un incremento della concentrazione di solidi associati alle acque di prima pioggia; - per quanto concerne i metalli pesanti, la concentrazione totale sembra scarsamente influenzata dalla presenza del filtro, al contrario il sistema filtrante influenza la distribuzione dei metalli tra frazione disciolta e frazione aggregata alle particelle solide; - le operazioni di manutenzione risultano in ogni caso essenziali per assicurare il corretto funzionamento dei dispositivi di trattamento in caditoia; - i filtri esausti possono essere smaltiti esclusivamente in discarica, in quanto processi di rigenerazione/recupero sono risultati impraticabili. Il materiale assorbente esausto è assimilabile ad un rifiuto speciale non pericoloso (le discariche della Liguria sono in grado di smaltire tale tipologia di rifiuto); - I sistemi di trattamento in caditoia disponibili in commercio sono progettati per reti di drenaggio statunitensi pertanto richiederebbero opportune modifiche per la loro applicazione nel contesto Europeo. CONTATTI Manager del Progetto: Mrs Vittoria Sivero Comune di Genova - Assessorato alle Politiche Ambientali Via di Francia, Genova, Italy; Tel: ; Fax: Coordinatore Scientifico: Prof Luca G. Lanza University of Genoa Dept. of Civil, Environmental and Architectural Engineering Via Montallegro, Genova, Italy; Tel: ; Fax: Sito web: 8

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