Trattamenti delle acque di scarico per piccole comunità Pretrattamento di acque reflue domestiche: FOSSE SETTICHE O FOSSE IMHOFF?

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1 Seminario tecnico Monitoraggio degli scarichi civili non in pubblica fognatura: Protocollo di intesa per la realizzazione di trattamenti individuali di depurazione delle acque reflue domestiche Trattamenti delle acque di scarico per piccole comunità Pretrattamento di acque reflue domestiche: FOSSE SETTICHE O FOSSE IMHOFF? Ing. Paola Verlicchi, Prof. Luigi Masotti Dipartimento di Ingegneria-UNIFE Ferrara Ferrara, 7 aprile 2014

2 Alcuni dati aggiornati In Italia: 8057 COMUNI (dati Istat 2013) di cui circa 5700 (= 70 %) con meno di 5000 abitanti in questi 6000 comuni risiede il 17 % della popolazione complessiva In Emilia-Romagna: 340 COMUNI (censimento 2011) /index.cfm?menu=590 di cui circa 149 (= 44 %) con meno di 5000 abitanti in questi 149 comuni risiede il 9 % della popolazione complessiva Ferrara: 26 COMUNI (censimento 2011) (sito Provincia) di cui circa 12 (= 46 %) con meno di 5000 abitanti in questi 12 comuni risiede il 12 % della popolazione complessiva 2

3 Altri dati In Italia, ci sono circa impianti di trattamento con una potenzialità complessiva di 78 milioni di abitanti equivalenti 2% ( AE) ( AE) 7.3% 1.7% (> AE) 20% ( AE) 69% (<2 000 AE) 3

4 Altri dati Secondo i dati ISTAT l 87% della popolazione residente a Ferrara è servita da impianti di depurazione (la % varia fra il 24 e il 100 % nelle province italiane). 4

5 Possibili piccole Utenze 5

6 Depurazione delle acque per piccole comunità Qualche ab2000 ab(5000 ab) La depurazione delle acque delle piccole comunità deve rispondere a situazioni e necessità particolari: -Elevate variazioni di carico idraulico e organicodurante il giorno, la settimana e l anno; -Processi di trattamento semplici e di facile gestione; Ridotte necessità di manutenzione; -Minimi problemi di impatto ambientalederivanti da odori, rumori e aerosol 6

7 I problemi principali: Variazioni di carico organico e idraulico durante il giorno 7

8 Il Decreto legislativo 152/ Gli scarichi di acque reflue urbane che confluiscono nelle reti fognarie, provenienti da agglomerati con meno di abitanti equivalenti e recapitanti in acque dolci e di transizione e gli scarichi provenienti da agglomerati con meno di abitanti equivalenti, recapitanti in acque marino costiere, sono sottoposti ad un trattamento appropriato, in conformità con le indicazioni dell Allegato 5 Allegato 5 D. Lgs.: Limiti di emissione degli scarichi idrici, Par.1 Scarichi in corpi d acqua superficiali 1.1 Acque reflue urbane Gli scarichi provenienti da impianti di trattamento di acque reflue urbane di cui all articolo 31 comma 2 devono conformarsi, secondo le cadenze temporali indicate al medesimo articolo, ai valori-limite definiti dalle Regioni in funzione degli obiettivi di qualità e, nelle more della suddetta disciplina, alle leggi regionali vigenti alla data di entrata in vigore del presente Decreto. 8

9 Possibili sistemi di trattamento Subdispersione Subirrigazione Filtrazione lenta intermittente Fitodepurazione verticale Fitodepurazione a flusso subsuperficiale orizzontale Evapotraspirazione Stagni (facoltativi, anaerobico,aerobico, aerato) Filtro percolatore a basso carico Dischi biologici Filtro biologico aerato Percolatore sommerso aerato MBBR Fanghi attivi ad aerazione prolungata MBR Filtrazione rapida Naturali Impiantistici 9

10 A) fossa pluricompartimentata con anche ulteriore trattamento di filtrazione finale quale elemento di predepurazione spinta filtrazione intermittente dispersione sotto la superficie del terreno fitodepurazione subsuperficiale Settori di applicazione delle fosse settiche B) fossa monocamerale o bicamerale quale elemento "trappola" di materiale grossolano e di sedimentazione depurazione secondaria a fanghi attivi, a filtri percolatori e derivati (bicamerale nel secondo caso) C) fossa monocamerale quale elemento "trappola" di materiale grossolano e di sedimentazione D) fossa monocamerale quale elemento "trappola" di materiale grossolano e di sedimentazione immissione in fognatura in pressione immissione in fognature cittadine ancora prive di depuratore centrale o con sezione e pendenza insufficiente 10

11 Dimensionamenti adeguati fino a 50 AE 1 2 m 3 /AE fra 50 e 500 AE 0,7 1,5 m 3 /AE oltre i 500 abitanti 0,3 0,7 m 3 /AE Nel caso in cui la fossa settica sia l unico trattamento prima dell immissione in un corpo idrico superficiale, volumi unitari di 3 4m 3 /AE 11

12 Tecniche di depurazione naturale Le tecniche naturali o morbide (soft): depurazione su ampi spazi, autodepurazione, materiali di costruzione terra e ghiaia, piante quale elemento di ausilio per la depurazione, processi di depurazione prevalentemente fisici e naturali fonti energetiche naturali (radiazione solare, vento ) Adatte per le piccole comunità, per le loro caratteristiche; viste con particolare favore dalla legislazione vigente: D. Lgs. 152/2006 All. 5, Parte 3, Indicazioni Generali: Per tutti gli insediamenti con popolazione equivalente compresa tra 50 e AE, si ritiene auspicabile il ricorso a tecnologie di depurazione naturale quali il lagunaggio o la fitodepurazione, o tecnologie come i filtri percolatori o impianti ad ossidazione totale. 12

13 Filtro lento intermittente copertura con terra o con ghiaia (facilmente asportabile) PIANTA sistema di distribuzione dei liquami tratto verticale per pulizia e aerazione tessuto elemento di protezione non tessuto quota terreno esistente sabbia 60 cm effluente finale vasca o rivestimento in PVC pietrame pulito di drenaggio ghiaia di drenaggio tubazione di drenaggio D = 100 mm 13

14 Sistema di subirrigazione fossa settica trincea di subdispersione batteri /100 ml 40 cm streptococchi fecali coliformi fecali coliformi totali BATTERI TOTALI X 10 6 profondità liquido zona colmatata suolo naturale 14

15 Fitodepurazione Sistemi ibridi e a cascata fossa settica pompa con filtro sistema di distribuzione copertura con terreno Sistema ibrido costituito da: filtro intermittente verticale (nitrificazione) sistema di fitodepurazione a flusso subsuperficiale orizzontale (denitrificazione per via endogena) effluente fitodepurazione subsuperficiale orizzontale particolare tubo di distribuzione filtro intermittente verticale (cumulo assorbente) 1,80-2,50 VISTA ASSONOMETRICA 0,8-1,00 SEZIONE 3 variabile elemento 1 elemento 2 elemento PIANTA Sistema di 3 letti di fitodepurazione verticale in serie, così disposti per seguire con il minimo di movimenti di terra la naturale pendenza del terreno vasca in fase di posa Letto di fitodepurazione prefabbricato costituito da elementi modulari 15

16 Tecniche di depurazione impiantistica Con le tecniche impiantistiche o dure (hard) depurazione in spazi ridotti, elevate concentrazioni di batteri ed altri microrganismi, impiego continuo di reagenti chimici Indispensabili per i grandi impianti di depurazione, possono essere adottate anche nelle piccole comunità, laddove ci sia indisponibilità di aree per applicare sistemi di tipo naturale. 16

17 Necessità di gestione specializzata Nel campo delle piccole Comunità in genere si cerca di adottare soluzioni impiantistiche e dettagli tali da consentire la massima semplicità operativa. Per questi tipi d impianti, una gestione professionale e specializzata diventa comunque assolutamente essenziale e indispensabile. Se non sono garantiti i periodici controlli e gli interventi appropriati, impianti a tecnologia relativamente complessa, sono destinati ineluttabilmente al rapido degrado e al totale decadimento delle loro prestazioni. 17

18 I PRETRATTAMENTI 18

19 Fosse settiche «fosse Mourras», dal nome dell'inventore Jean Louis Mourrasde Vesoul, apparvero in Francia nel negli anni 1860, e furono applicate per la prima volta negli USA nel 1876, ove furono brevettate nel

20 Fosse settiche Schema di fossa settica unifamiliare a una camera (doc. OMS) Sistema eccezionale per semplicità operativa in quanto compendia le funzioni di grigliatura, dissabbiamentoe disoleaturacon oneri di gestione trascurabili eccettuato il periodico uso dell autoespurgo 20

21 Schema di fossa settica a due camere 21

22 Schema di fossa settica a tre camere Schema di fossa settica a tre camere Si tratta di un reattore a tre comparti in serie molto efficace, che provoca una solubilizzazione per via aerobica delle sostanze organiche corpuscolate presenti nei liquami, facilmente assorbibili dal terreno 22

23 Svantaggi delle fosse settiche L unico aspetto negativo delle fosse settiche risiede nella setticità dell effluente finale che comporta rischi di maleodorazioni se l immissione avviene in fognatura cittadina o in un corso d acqua...con i limiti del caso 23

24 APPLICAZIONI: come trattamento autonomo ventilazione secondaria ventilazione colonna di scarico ventilazione fossa settica sifoni alla fognatura stradale fognatura stradale FOSSA SETTICA immissione in fognatura municipale immissione in corso d acqua ( o fosso in alternativa a un fosso o a un corso d acqua 24

25 APPLICAZIONI: come pre-trattamento A monte di sistema di subdispersione( subirrigazione ) FOSSA TRICAMERALE A monte di sistema di fitodepurazione subsuperficiale FOSSA TRICAMERALE 25

26 APPLICAZIONI: come pre-trattamento A monte di impianto ad aerazione prolungata FOSSA MONOCAMERALE 26

27 Fosse Imhoff inventate e brevettate nel

28 Schema PIANTA B SEZIONE C-C A A arrivo liquame grezzo (grigliato) SEZIONE A-A B deflettori uscita liquame sedimentato comparto di sedimentazione sviluppo di biogas SEZIONE B-B crosta comparto di digestione fessura di comunicazione fango digerito C tubazioni di raccolta fango digerito C 28

29 DETTAGLI COSTRUTTIVI 10 cm 10 cm cm 10 cm 10 cm cm livello massimo del fango Impianto di epurazione della Città di Monaco di Baviera, costituito interamente di fosse Imhoff,

30 Considerazioni Per un funzionamento corretto occorrono: A) elevate profondità B) strette tolleranze nella comunicazione fra comparto anaerobico e comparto aerobico C) pretrattamenti piuttosto spinti (almeno una grigliatura fine) Non sono adatte per piccole comunità 30

31 Per quanto concerne gli impianti per meno di 50 abitanti è raccomandabile di utilizzare unicamente le fosse settiche. 31

32 FOSSE SETTICHE-IMHOFF 32

33 Confronto rimozioni percentuali Parametro Fossa settica Fossa Imhoff BOD 5, COD SS sedimentabili SS totali Virus Batteri

34 34

35 Considerazioni Altamente negativa: la presenza di un solo stadio di trattamento l ampia commistione dei liquami con i fanghi del comparto inferiore la presenza di vari setti di separazione oggetto di rapidi intasamenti UNICO aspetto positivodelle fosse settiche-imhoff: l uscita di un effluente meno settico di quello delle fosse Imhoff, comunque non certo aerobico... 35

36 Normativa Deliberazione 4 febbraio 1977 del Comitato dei Ministri per la Tutela delle Acque dall Inquinamento (CITAI) 36

37 3. VASCHE SETTICHE DITIPO TRADIZIONALE Non accettabili per nuove installazioni; i parametri che seguono si riportano per una valutazione delle installazioni esistenti 37

38 PARERE DEL PROF. LUCA BONOMO 38

39 REGIONE EMILIA ROMAGNA DELIBERA DI GIUNTA REGIONALE n Direttiva concernente indirizzi per l'applicazione del D.Lgs.11 maggio 1999, n. 152 come modificato dal D.Lgs.18 agosto 2000, n. 258 recante disposizioni in materia di tutela delle acque dall'inquinamento. Pubblicata nel B.U. Emilia-Romagna 24 giugno 2003, n. 88. C < 50 Quelli già indicati all'allegato 5 della delibera del Comitato dei Ministri per la tutela delle acque dall'inquinamento del 4 febbraio < C < 200 Trattamento mediante vasche settiche di tipo Imhoffrealizzate e gestite nel rispetto delle specifiche norme tecniche di cui all'allegato 5 della delibera del Comitato dei Ministri per la tutela delle acque dall'inquinamento del 4 febbraio

40 REGIONE TOSCANA DECRETO DEL PRESIDENTE DELLA GIUNTA REGIONALE 22 ottobre 2013, n. 59/R Modifiche al regolamento emanato con decreto del Presidente della Giunta regionale 8 settembre 2008, n. 46/R (Regolamento di attuazione della legge regionale 31 maggio 2006, n. 20 Norme per la tutela delle acque dall inquinamento ) 40

41 REGIONE PUGLIA REGOLAMENTO REGIONALE Disciplina degli scarichi di acque reflue domestiche o assimilate alle domestiche di insediamenti di consistenza inferiore ai A.E., ad esclusione degli scarichi già regolamentati dal S.I.I.[D.Lgs.n.152/2006, art comma 3] 41

42 REGIONE LOMBARDIA 42