Problematiche connesse agli scarichi di acque reflue miste da sistemi fognari: punti di forza e criticità per un approccio integrato territoriale.

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1 LA SALVAGUARDIA DEI CORPI IDRICI DAGLI SCARICHI DELLE ACQUE REFLUE L azione del Cluster LE2C per l integrazione tra ricerca, imprese e territorio Varese, 27 settembre 2016 C/o UTR Insubria, Sede territoriale della Regione Lombardia Problematiche connesse agli scarichi di acque reflue miste da sistemi fognari: punti di forza e criticità per un approccio integrato territoriale. Gianni Tartari Referente scientifico della Commissione gestione e depurazione acque del Cluster LE2C IRSA-CNR, Brugherio, MB tartari@irsa.cnr.it Con la collaborazione di Giovanni Bergna, Lariana Depur S.p.A., Fino Mornasco, CO Referente industriale della Commissione gestione e depurazione acque del Cluster LE2C

2 Premessa «Think global, act local» è una nota espressione che affonda le radici nella prima Conferenza Internazionale dell UNEP del 1972 a Stoccolma «Declaration of the United Nations Conference on the Human Environment. Azioni locali che non hanno guardato sufficientemente al globale spiegano il mancato raggiungimento nel 2015 dell obiettivo di una «buona qualità delle acque» (Direttiva 60/2000/CE). La qualità dei corpi idrici richiede, infatti, un approccio (local) integrato a livello territoriale (global) che evidentemente non trova ancora sufficiente attenzione nelle azioni gestionali, sia dal punto di vista culturale che spazio/temporale. Obiettivi di questa introduzione: 1. mostrare le pressioni che esercitano ancora le acque reflue miste da sistemi fognari, 2. suggerire spunti di discussione per integrare le sfide della ricerca con le capacità innovative delle imprese, 3. illustrare il potenziale contributo del Cluster LE2C.

3 Da local a global Evoluzione dell uso del suolo nel bacino idrografico del Fiume Lambro: Σ(Sorgenti puntiformi) n = Inquinamento diffuso Come quantificare in modo dettagliato queste pressioni? Inquinamento puntiforme diffuso URBANO/INDUSTRIALE Credit: DUSAF, Regione Lombardia Elaborazione: IRSA-CNR

4 Scarichi di acque reflue miste da sistemi fognari Scolmatori Credit: G. Del Giudice, DICEA, UNI Na Foto: G. Viviano, IRSA-CNR

5 Inquinanti in acque reflue miste da sistemi fognari urbani oxygen depletion; excessive nutrients; chemicals; disease causing organisms; suspended matter Sorgenti di inquinanti nei reflui civili: - deiezioni umane liquide e solide; - residui organici alimentari; - prodotti per la pulizia della casa; - prodotti per l igiene personale; - prodotti per la salute; - prodotti per la manutenzione della casa; - prodotti per la manutenzione del verde; - prodotti per la manutenzione dei mezzi di trasporto; - scarichi di attività artigiane; - scarichi di attività commerciali; - ecc. Modificata da: G. Del Giudice, DICEA, UNI Na Sorgenti di inquinanti delle acque di ruscellamento urbane: - lavaggio dell atmosfera durante le precipitazioni e deposizione atmosferica secca; - deiezioni animali e residui organici; - emissioni del traffico veicolare e erosione del manto stradale; - operazioni di manutenzione stradale. Tipi di inquinanti: Patogeni Sostanze inorganiche solubili: (acidi, basi e sali) Sostanze biodegradabili Nutrienti algali: fosforo e azoto Sostanze organiche: (oli, idrocarburi, solventi, detergenti, pesticidi, farmaci persistenti, PCPs, PCBs, PFOA, ecc.) Sedimenti e materiali sospesi Calore residuo Isotopi radioattivi Sostanze volatili odorigene e non

6 The global urban water cycle Larsen et al., 2016, Science, 352 (6288) Wigginton et al., 2016, Science, 352 (6288)

7 Monitoraggio del drenaggio urbano e degli scolmatori fognari nel Lago di Pusiano per la valutazione della loro attivazione PROGETTO PIRoGA: AZIONE 1. La fitodepurazione delle acque della Roggia Molinara. Gestione sostenibile delle acque: Monitorata l attivazione di 13 scolmatori su 93 attivi nel bacino idrografico del Lago di Pusiano Durata monitoraggio: ~ Febbraio 2014 Febbraio 2015 Dati raccolti: ~ Efficienza sistema: 72%

8 Monitoraggio del drenaggio urbano e degli scolmatori fognari nel Lago di Pusiano per la valutazione della loro attivazione PROGETTO PIRoGA: AZIONE 1. La fitodepurazione delle acque della Roggia Molinara. Gestione sostenibile delle acque: Monitorata l attivazione di 13 scolmatori su 93 attivi nel bacino idrografico del Lago di Pusiano Durata monitoraggio: ~ Febbraio 2014 Febbraio 2015 Dati raccolti: ~ Efficienza sistema: 72% R.A. = ore di attivazione / ore di pioggia R.A. media = 0.40 Ovvero mediamente 24 minuti su un ora di pioggia con punte di quasi 120 minuti per piogge di un ora di durata ( )

9 Carico TP [kg mese -1 ] Ripartizione annuale del carico di fosforo in un corso d acqua Prima campagna: Maggio 2010 Aprile 2011 Fiume Lambro a Erba Mesi Tipologia di TP TP (t y -1 ) Percentuale Carico naturale % Carico diffuso urbano % Carico scolmatori % Collettamento reflui nel bacino > 95% Carico totale % Precipitazione [mm] PIRoGA - progetto integrato lago/bacino per il recupero della qualità ecologica e la gestione idrologica delle acque del lago di Pusiano. Fondazione Cariplo, Gestione sostenibile delle acque:

10 µg P L -1 /N:P Legge n. 319/1976 DLgs 152/1999 DLgs 152/2006 Conseguenze sulla qualità delle acque: il caso dei laghi Credit: La Lettre du Léman, N 52, Jun 2016 Credit: V. Praglia & F. Sacco. UNI-MI. Thesis A.A P MAX: Lago di Ginevra Lago di Como P MAX: 1980 >2 ~2 Data source: ISE-CNR & ARPA Lombardy 9 µg P/L µg 20 P/L 0 P MAX: 1984? Lago di Pusiano TP TN mg N L µg P/L P MAX: 1985? Lago di Varese <2 ~4 Credit: D. Copetti, IRSA-CNR Credit: LIMNO, IRSA-CNR & ISE-CNR, UNI Insubria Va

11 Punti di forza e criticità per una stima del carico diffuso da scolmatori Punti di forza Quantificazione del fenomeno Inquadramento territoriale Dati in tempo reale Analisi dei campioni Database georeferenziato Analisi dei risultati Realizzazione di una banca dati Azioni Gestore ARPA / Imprese / Gestori /Amministrazioni Interventi

12 Punti di forza e criticità per una stima del carico diffuso da scolmatori Punti di forza Quantificazione del fenomeno Criticità Inquadramento territoriale Dati in tempo reale Analisi dei campioni Database georeferenziato Analisi dei risultati Realizzazione di una banca dati Azioni Gestore ARPA / Imprese / Gestori /Amministrazioni Interventi

13 Punti di forza e criticità per una stima del carico diffuso da scolmatori Quantificazione del fenomeno Criticità Inquadramento territoriale RICERCA Dati in tempo reale Analisi dei campioni Database georeferenziato Analisi dei risultati RICERCA Realizzazione di una banca dati Azioni Gestore ARPA / Imprese / Gestori /Amministrazioni Interventi

14 Considerazioni conclusive Dopo 30 anni di collettamento e depurazione gli scarichi di acque reflue miste da sistemi fognari sono ancora un fattore di pressione importante. La misura dei carichi residui in aree metropolitane richiede un approccio integrato a scala di bacino che consenta di definire azioni mirate e economicamente sostenibili. Monitoraggi a vasta scala con sistemi a basso costo in grado di raggiungere frequenze temporali a misure/giorno sono strumenti adatti e largamente disponibili. Le aziende pubbliche e private che operano nel settore hanno davanti una sfida importante ma è richiesto lo sforzo di prendere nella giusta considerazione questa soluzione strategica. US EPA Il controllo delle reti fognarie urbane richiede di pensare, oltre alla gestione delle acque di prima pioggia e alla ripartizione delle acque chiare da quelle nere: a ridurre significativamente l impermeabilità delle aree urbane, ad azioni volte alla raccolta dei reflui umani come sorgenti di materie prime (ad es. le urine per il recupero del fosforo) ad una nuova architettura del territorio che fermi il consumo di suolo e riduca il dissesto idrogeologico, ecc.

15 COMMISSIONE TEMATICA Gestione e depurazione delle acque RESPONSABILI Referente industriale: G. Bergna (Lariana Depur) Referente Ricerca: G. Tartari (IRSA CNR) Individuare e promuovere filiere di industrie lombarde che operano nella gestione e depurazione delle acque; OBIETTIVI Incentivare la partecipazione a progetti di ricerca e sviluppo nel settore, anche promuovendo iniziative a scala regionale, nazionale ed europea. Favorire l approccio integrato nella gestione delle acque stimolando l applicazione a scala industriale delle nuove tecnologie ICT coinvolgendo le Istituzioni territoriali.

16 Grazie per l attenzione Ringraziamenti Gaetano Viviano, Diego Copetti e Franco Salerno, IRSA-CNR, SS di Brugherio Giuseppe Crosa, UNI Insubria, e Roberto Canziani, POLI Mi Marisa Marini, Cluster Organization, LE2C