Direttiva in materia di gestione delle acque reflue e meteoriche urbane (bozza linee guida regione Lazio a cura del CIRF)

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1 Direttiva in materia di gestione delle acque reflue e meteoriche urbane (bozza linee guida regione Lazio a cura del CIRF) Il testo che segue fa propri criteri e approcci che derivano dai più moderni orientamenti internazionali riguardanti la gestione delle acque. In particolare si è fatto riferimento ai seguenti documenti : le policy options riguardanti le acque contenute nel rapporto dell Expert Group on Urban Environment, della Commissione delle Comunità Europee European Sustainable Cities, Bruxelles Il Piano di Azione elaborato dalla DG XVI nel quadro dello studio Towards a Sustainable / Strategic Management of Water Resources: Evaluation of Present Policies and Orientations for the Future. Tale documento costituirà il quadro per definire i criteri per l assegnazione di fondi strutturali per il finanziamento delle infrastrutture idriche. Nella Regione Lazio la gestione del deflusso delle acque meteoriche urbane avviene spesso attraverso sistemi di fognatura mista, che raccolgono sia le acque meteoriche che le acque di scarico. A volte tali sistemi sono stati realizzati tombando i corsi d acqua naturali e trasfomandoli in collettori. Questo tipo di soluzioni tecnologiche comportano una serie di problemi: riducono la portata del deflusso superficiale, sottraendo alla circolazione naturale quote consistenti di acque pulite che contribuirebbero alla diluizione degli inquinanti rendono fluttuante e riducono la concentrazione degli inquinanti in ingresso ai depuratori riducendone l efficienza provocano problemi di gestione del deflusso in occasione di eventi meteorici intensi, causa di allagamenti ed esondazioni richiedono il sovradimensionamento di tutto il sistema drenante fognario, facendo lievitare i costi di realizzazione e gestione Provocano un rilevante impatto ambientale a causa dell entrata in funzione, in occasione degli eventi meteorici, degli sfioratori di piena che scaricano nei corsi d acqua acque miste a scarichi fognari Per questi motivi è necessario che la Regione Lazio si dia degli orientamenti riguardanti la realizzazione di nuove opere di collettamento delle acque meteoriche o il rifacimento di quelle esistenti che puntino a ridurre la al minimo le reti di collettamento delle acque meteoriche e le portate sottratte alla circolazione superficiale naturale creare sistemi di regolazione delle portate che consentano, in occasione di eventi meteorici intensi, di trattenere almeno una quota delle acque provenienti dal deflusso superficiale delle aree impermeabilizzate; tali sistemi dovrebbero consentire anche il trattamento per sedimentazione delle acque di prima pioggia

2 creare sistemi che riducano l impatto ambientale delle acque scaricate nei corsi d acqua attraverso gli sfioratori di piena delle fognature miste Nella Regione Lazio molti degli insediamenti che devono essere ancora servite da reti fognarie e depuratori sono piccoli nuclei dispersi o periferie urbane: aree spesso molto difficili da allacciare agli impianti centralizzati. Di conseguenza sarà necessario ricorrere a piccoli impianti (generalmente inferiori ai a.e.) che sono quelli che presentano i maggiori problemi di gestione, sintetizzabili come segue: estrema variabilità delle caratteristiche del liquame influente (carico idraulico e inquinante), che può manifestarsi sia nel corso della giornata che ciclicamente, in modo repentino o graduale, in occasione di fine settimana, di periodi estivi e di cicli produttivi stagionali; difficoltà di allocazione dell'impianto, la cui ubicazione è sovente ricavata in aree prossime al centro urbano o in aree a elevata qualità paesaggistica; spesso inadeguato impegno economico rivolto alla gestione dell'opera affidata a inoltre a personale non specializzato e occupato per un numero limitato di ore e caratterizzata da un controllo dell'efficienza depurativa decentrato e saltuario; scarsa disponibilità delle risorse finanziarie, la cui erogazione avviene attraverso finanziamenti frazionati nel tempo e della cui disponibilità non v'è data certa; bassa elasticità dell'impianto nel sopportare sovraccarichi di acque reflue provenienti da attività produttive, benché con caratteristiche assimilabili a quelle urbane, o prodotti da eventi meteorici; produzione di fanghi e relativa difficoltà gestionale degli stessi con elevati costi di smaltimento; elevati costi di costruzione e gestione per abitante equivalente. La politica per l adeguamento del sistema depurativo della Regione Lazio deve allora orientarsi verso soluzioni che permettano di ottenere i seguenti vantaggi: semplice gestione e manutenzione, ma non necessariamente un basso livello tecnologico; risparmio sui costi di costruzione dell'impianto e relativa gestione; flessibilità dal punto di vista dei processi adottati per sopportare le fluttuazioni di carico idraulico e inquinante; riduzione della produzione dei fanghi e adozione di un trattamento che ne determini anche la stabilizzazione; minimizzazione degli impatti negativi determinati dagli impianti convenzionali nell ambiente circostante (maleodoranze, polveri, rumore, aumento del traffico pesante,...) inserimento paesaggistico-ambientale ottimale.

3 Linee guida per la gestione ecosostenibile delle acque meteoriche e delle acque reflue Indicazioni per la realizzazione e gestione delle reti di raccolta delle acque Per ottimizzare la gestione dei sistemi di depurazione e ridurre la circolazione artificiale delle acque di pioggia è opportuno chela rete fognaria sia separata dalla rete delle acque meteoriche, a meno che motivazioni tecniche o economiche rendano impraticabile la realizzazione di reti separate. Sia la rete fognaria che la rete delle acque meteoriche, e in particolare quest ultima, devono essere le più brevi possibile, in modo da restituire le acque alla circolazione naturale. Nel caso di sistemi misti (in cui la rete fognaria ha anche funzione di rete di raccolta delle acque meteoriche), in corrispondenza di ogni scaricatore di piena è opportuno realizzare bacini di detenzione o stagni di ritenzione delle acque, di dimensioni tali consentire il trattamento, almeno parziale delle acque miste. Il tempo di permanenza e di conseguenza le dimensioni del bacino sono stabiliti dagli enti competenti alla autorizzazione allo scarico Il ricorso al sollevamento elettromeccanico delle acque reflue deve essere, per quanto possibile, evitato, e comunque, dovranno essere adottate le soluzioni che consentano di ridurre al minimo il consumo di energia per metro cubo di acqua sollevata. Le stazioni di sollevamento devono comunque essere collegate ad uno scaricatore di emergenza, collegato ad un bacino di detenzione o uno stagno di ritenzione delle acque, di dimensioni tali da garantire la parziale depurazione delle acque reflue scaricate. Il tempo di permanenza e di conseguenza le dimensioni del bacino sono stabiliti dagli enti competenti alla autorizzazione allo scarico. Indicazioni per la gestione del deflusso urbano e stradale e il trattamento delle acque di prima pioggia delle acque Al fine di regolare il deflusso e ridurre le portate massime nelle aree fortemente impermeabilizzate (aree urbane, aree industriali, autostrade e superstrade) e con lo scopo di sottoporre a trattamento le acque di prima pioggia, in corrispondenza di ogni punto di restituzione delle acque meteoriche alla circolazione superficiale è opportuno realizzare un bacino di detenzione o uno stagno di ritenzione delle acque, di dimensioni tali da garantire un tempo di permanenza sufficiente a chiarificare le acque di prima pioggia prima di essere recapitate nel corpo recettore. Indicazioni per la scelta dei sistemi di trattamento delle acque reflue urbane La scelta dei sistemi di trattamento dipende dalle caratteristiche e dalla quantità delle acque da trattare, dalla disponibilità e dall ampiezza delle aree idonee alla realizzazione degli impianti, da considerazioni logistiche e organizzative riguardanti la gestione. Di conseguenza tale scelta deve avvenire a livello locale e riguarda esclusivamente i rapporti tra ente gestore e autorità d ambito territoriale ottimale.

4 Ciononostante, si ritiene utile definire alcune linee guida che hanno valore di indirizzo e che saranno considerate come criteri per il finanziamento delle opere con fondi regionali: Per tutti gli insediamenti con popolazione equivalente inferiore ai 50 ab/eq, laddove le condizioni territoriali e la localizzazione lo consentano, si ritiene auspicabile il ricorso a tecnologie di depurazione naturale, e in particolare ai sistemi di irrigazione, subirrigazione, infiltrazione, percolazione. Per tutti gli insediamenti con popolazione equivalente compresa tra 50 e 5000 ab/eq, laddove le condizioni territoriali e la localizzazione lo consentano, si ritiene auspicabile il ricorso a tecnologie di depurazione naturale e in particolare impianti che integrino diverse soluzioni di fitodepurazione. Per tutti gli insediamenti con popolazione equivalente compresa tra i 5000 e i ab/eq, laddove le condizioni territoriali e la localizzazione lo consentano, si ritiene auspicabile il ricorso a impianti misti che integrino sistemi a fanghi attivi o a biomassa adesa con sistemi di depurazione naturale a valle del trattamento, con funzione di affinamento. Per tutti gli insediamenti con popolazione equivalente superiore ai ab/eq, laddove le condizioni territoriali e la localizzazione lo consentano, si ritiene auspicabile il ricorso ai sistemi a fanghi attivi seguiti, se necessario, da eventuali impianti terziari, sia per la rimozione dei nutrienti che per la riduzione delle carica batterica. Per tutti gli insediamenti in cui la popolazione equivalente fluttuante sia superiore al 30% della popolazione residente, laddove le condizioni territoriali e la localizzazione lo consentano, si ritiene auspicabile il ricorso a tecnologie di depurazione naturale e in particolare impianti che integrino diverse soluzioni di fitodepurazione e/o lagunaggio. Per i trattamenti di disinfezione è comunque sconsigliato il ricorso al cloro libero o a composti del cloro. Laddove l area lo consente è auspicabile il ricorso a ecosistemi filtro. In tutti i casi in cui ciò sia realizzabile ed economicamente fattibile si ritiene auspicabile il riutilizzo delle acque reflue a scopi agricoli o di irrigazione di parchi e giardini. E comunque preferibile che le acque di scarico siano recapitate in canali d irrigazione o di bonifica piuttosto che in corpi idrici naturali.

5 Descrizione dei sistemi innovativi citati (gestione e trattamento delle acque meteoriche e depurazione naturale delle acque reflue) Bacini di detenzione e stagni di ritenzione delle acque I bacini di detenzione delle acque meteoriche sono piccoli invasi progettati per trattenere temporaneamente le acque di pioggia e svuotarsi lentamente. In condizioni di tempo asciutto i bacini di detenzione si svuotano completamente e restano quindi asciutti. Gli stagni di ritenzione invece sono bacini che, pur essendo dimensionati per immagazzinare le portate di pioggia e restituirle lentamente, hanno un piccolo volume dove l acqua resta perennemente, anche in assenza di pioggia. I bacini di detenzione e gli stagni di ritenzione svolgono sia la funzione di regolare il deflusso superficiale sia quella di permettere la sedimentazione dei solidi sospesi presenti nelle acque di prima pioggia, pertanto devono essere dimensionati per assolvere ad entrambe tali funzioni. I bacini di detenzione e gli stagni di ritenzione devono essere realizzati evitando ogni tipo di rivestimento dell alveo e delle sponde, ad eccezione di quelli necessari a proteggere i manufatti idraulici. L eventuale impermeabilizzazione del fondo dovrà essere realizzata in argilla o ricorrendo ad opportune membrane. Irrigazione Si tratta dello smaltimento controllato del liquame su terreno coperto da vegetazione di tipo agronomico o forestale. L'eliminazione del refluo avviene sia per evaporazione, sia per traspirazione, sia per percolazione nel terreno sottostante. L'effetto reso dalle piante è anche quello di svolgere un'azione di rimozione per via biochimica di alcuni inquinanti, cosicché il refluo che percola negli strati profondi è caratterizzato da un elevato grado di depurazione. Scorrimento superficiale Consiste nell'applicazione di un flusso di liquame in velo sottile su terreni dotati di vegetazione, con discreta pendenza e poco permeabili. Durante lo scorrimento, i solidi sospesi vengono intercettati per filtrazione e le sostanze organiche vengono elaborate dai microrganismi presenti sul terreno e sulla vegetazione. In pratica avviene un meccanismo simile a quello dei filtri percolatori. Infiltrazione-Percolazione Si tratta di realizzare fosse nel terreno, dotato di alta permeabilità e capacità di accumulo dell'acqua in profondità. Il liquame si infiltra negli strati profondi. Si verifica una forte rimozione degli inquinanti a fronte della modesta superficie di terreno necessaria. In genere

6 questo metodo da solo viene impiegato per liquami che hanno già subito anche un trattamento secondario per evitare l'intasamento degli strati superficiali del terreno. Subirrigazione La subirrigazione è uno dei sistemi maggiormente utilizzati in Italia per lo smaltimento dei reflui di piccole utenze distanti dalla rete fognaria e consiste nella dispersione nel sottosuolo attraverso tubi forati ramificati sotterrati. Considerazioni simili al trattamento per infiltrazione-percolazione possono essere fatte per la subirrigazione. In particolare, i problemi dovuti alla saturazione idrica del sottosuolo e ai rischi di intasamento rendono questa tecnica spesso scarsamente idonea, almeno come unico trattamento. Infatti nella letteratura è riportata una elevata percentuale di risultati sfavorevoli per questi sistemi, specie quando applicati a liquami non ben definiti e in condizioni del terreno non ottimali. Inoltre la subirrigazione in terreni con pendenza elevata è da evitarsi per non incorrere in fenomeni di riemergenza del liquame. Lagunaggio I cosiddetti Lagunaggi, o Stagni di ossidazione, sono semplici bacini scavati direttamente nel terreno, in cui il liquame è soggetto a un processo di depurazione "naturale", simile a quello che si verifica nei corpi idrici. Dato che si realizzano elevati tempi di ritenzione idraulica e biologica il rendimento di rimozione degli inquinanti, specie della carica batterica, risulta molto elevato; inoltre si ottiene un'efficace compensazione delle punte di carico idraulico e organico. Per contro sono richiesti ampie superfici e, ove necessario, l'impermeabilizzazione del fondo per evitare la percolazione in falda. Fitodepurazione Nell'ambito dei sistemi di trattamento sopra descritti, può essere previsto il coinvolgimento di elementi vegetali. In alcuni casi, quali in particolare i lagunaggi e le aree di infiltrazione, piante, arbusti e erbe possono essere specificatamente inseriti come parte integrante del sistema e collaborano in modo ottimale al trattamento. In altri casi, in particolare nell'irrigazione, vengono interessate aree già coperte da vegetazione, che svolge quindi intrinsecamente un ruolo attivo nella depurazione. Quando è previsto l'uso di idonee specie vegetali, che presentano elevate capacità di rimozione degli inquinanti, si parla fitodepurazione: in pratica si realizza un ecosistema umido in cui le varie componenti (piante, animali, microrganismi, terreno, radiazioni solari) contribuiscono alla rimozione degli inquinanti. La fitodepurazione, benché rivolta alla soluzione di problemi concreti di abbattimento di carichi inquinanti puntiformi, occupa una vasta area di interfaccia fra l impiantistica tradizionale e gli interventi genericamente di rinaturalizzazione o di ripristino delle potenzialità autodepurative degli ambienti naturali e costruiti. Potenziamento delle capacità autodepurative dei corsi d acqua, ripristino delle aree filtro golenali, valorizzazione delle potenzialità depurative di zone umide, marcite, stagni biologici a specchio libero e a flusso subsuperficiale, biofiltri per il recupero delle acque piovane, rientrano infatti fra gli interventi di fitodepurazione.

7 I sistemi di fitodepurazione si dividono in: SFS: sistemi a flusso sommerso; FWS: sistemi a flusso superficiale. Sistemi SFS Sistemi a flusso orizzontale I sistemi SFS a flusso orizzontale sono costituiti da vasche contenenti materiale inerte con granulometria prescelta al fine di assicurare una adeguata conducibilità idraulica (i mezzi di riempimento comunemente usati sono sabbia, ghiaia, pietrisco); tali materiali inerti costituiscono il supporto su cui si sviluppano le radici delle piante emergenti (sono comunemente utilizzate le Phragmites australis); il fondo delle vasche deve essere opportunamente impermeabilizzato facendo uso di membrane sintetiche o di uno strato di argilla; il flusso di acqua rimane costantemente al di sotto della superficie del vassoio assorbente e scorre in senso orizzontale grazie ad una leggera pendenza del fondo del letto (circa 1%). Durante il passaggio dei reflui attraverso la rizosfera delle macrofite, la materia organica viene decomposta dall azione microbica, l azoto viene denitrificato e fosforo e metalli pesanti vengono fissati per adsorbimento sul materiale di riempimento. Sistemi a flusso verticale Nei sistemi a flusso verticale si hanno riempimenti e svuotamenti alternati delle vasche, utilizzando sistemi a sifone opportunamente concertati, con immissione dei reflui nella parte alta vegetata del letto ed uscita degli stessi da un sistema di drenaggio posto sul fondo delle vasche; tali sistemi presentano notevole efficacia nella rimozione dell azoto totale dato che l alternanza di fasi aerobiche - anossiche - anaerobiche, che si verifica nel processo di trattamento, favorisce i fenomeni di nitrificazione-denitrificazione. Sono stati ottenuti ottimi risultati per quanto concerne la rimozione di solidi sospesi, BOD 5, ione ammonio e fosforo. Sistemi multistadio Le differenti tipologie di impianti citate possono efficacemente essere combinate tra loro o aggiunte a sistemi di depurazione tradizionale come affinamento degli effluenti. Alcuni sistemi multistadio sono già stati sperimentati, ma appare a tutt oggi di particolare importanza lo sviluppo di progetti di ricerca su impianti pilota per sperimentare le possibili combinazioni attuabili nei diversi contesti ambientali e territoriali.

8 Sistemi FWS I sistemi FWS consistono in vasche o canali dove la superficie dell acqua è esposta all atmosfera ed il suolo, costantemente sommerso, costituisce il supporto per le radici delle piante emergenti; anche in questi sistemi il flusso è orizzontale e l altezza delle vasche generalmente limitata a poche decine di centimetri. 7