A seguito delle molte richieste avute per meglio definire un impianto di fitodepurazione, ci sembra utile approfondire le peculiarità di questo impianto, dalle sue caratteristiche e funzionalità, fino alle sue più appropriate installazioni, non trascurando il quadro normativo di riferimento.

L'argomento sarà trattato in più parti per consentire un approfondimento maggiore.

Quadro normativo

La norma comunitaria di riferimento in materia di trattamento delle acque reflue è rappresentata dalla Direttiva 91/271/CEE, concernente la raccolta, il trattamento e lo scarico delle acque reflue urbane, nonchè dello scarico delle acque reflue originate da taluni settori industriale, al fine di proteggere l'ambiente da danni che da questi potrebbero derivare.

in Italia il recepimento della legge comunitaria è avvenuto attraverso il Decreto Legislativo 152/2006, che ha istituito i distretti idrografici ed individuato nell'Autorità di Bacino Distrettuale il soggetto istituzionale deputato alla predisposizione e adozione del piano di bacino distrettuale e le sue diverse articolazioni, incluso il piano di gestione.

In attuazione delle disposizioni previste la norma individua le aree che richiedono particolari misure di prevenzione dall'inquinamento o di risanamento ambientale:

aree sensibili, zone vulnerabili e aree di salvaguardie.

Relativamente agli impianti di fitodepurazione, il loro utilizzo è  previsto come trattamento secondario, come processo depurativo posto a valle del trattamento primario o come trattamento terziario a valle di impianti di depurazione tradizionali il cui effluente non raggiunge i limiti imposti dalla normativa.

La normativa chiarisce anche i concetti che sono presi a base per il calcolo del dimensionamento di un impianto di fitodepurazione.

Il parametro di riferimento è "l'abitante equivalente" (a.e.), esplicitamente definito dall'art. 74 comma 1) lettera a), del D.Lgs. 152/2006. 

L'a.e. costituisce l'unità di misura utilizzata nel campo della depurazione delle acque reflue per uniformare le stime degli abitanti residenti, di quelli fluttuanti (pendolari e turisti) e di quelli "equivalenti" derivanti dagli scarichi delle attività economiche.

Alcune regioni provvedono a determinare il carico in a.e. sulla base delle dimensioni volumetriche dell'insediamento e sul numero dei vani.

Di seguito riportiamo alcuni prospetti per il calcolo degli a.e., in alcuni ambiti di applicazione.

Civile abitazione                           Alberghi, agriturismi, case di riposo        Ristoranti e mense                         

persone n° 1 = 1 a.e.                      posti letto n° 1 = 1 a.e.                               coperti n° 3 = 1 a.e.                          

superficie lorda mq 35 = 1 a.e.          addetti n° 3 = 1 a.e.                                   addetti n° 3 = 1 a.e.

volume edificio mc 100 = 1 a.e.         camere da letto mq fino 14 = 1 a.e.             sala da pranzo mq 3,60 = 1 a.e.          

posti letto n° 1 = 1 a.e.                    ogni 6 mq in += + 1 a.e.                            Palestre                                                                        

camere da letto mq < 14 = 1 a.e.                                                                     frequentatori n° 10 = 1 a.e.

                       mq > 14 = 2 a.e.                                                                     Scuole

                                                                                                                     alunni n° 10 = 1 a.e.

Cenni storici

L'azione di depurazione a mezzo di aree lacustri era conosciuta sin dai tempi molto antichi. 

Anche nell'Antica Roma, la cloaca massima veniva convogliata per essere scaricata nelle paludi Pontine, proprio per sfruttarne il potere depurante.

Dagli anni settanta si sono sviluppati diversi progetti per creare zone umide artificiali, studiate appositamente per la depurazione dei reflui. Troviamo un molto alto  sviluppo di questa metodologia di depurazione in Germania.

Negli ultimi anni il sistema di fitodepurazione delle acque reflue ha avuto una larga diffusione ed ora è una scelta molto diffusa nell'intero pianeta.

Meccanismi di depurazione nei fitotrattamenti

La depurazione avviene mediante l'interazione tra substrato permeabile, refluo, piante e microrganismi.

La rimozione degli inquinanti presenti (sostanza organica, azoto, fosforo) avviene per principi fisici, chimici e biologici.

Fisicamente troviamo una filtrazione ed una sedimentazione; chimicamente è presente un processo di degradazione degli inquinanti per azione della luce e delle zone ossigenate che si vengono a creare.

 

I sistemi di fitodepurazione

La fitodepurazione è un sistema di trattamento dei reflui basato su processi biologici, fisici e chimicofisici caratteristici degli ambienti acquatici e delle zone umide. I sistemi di fitodepurazione sono ambienti umidi riprodotti artificialmente in bacini impermealizzati, attraversati, con diversi regimi di flusso, dalle acque reflue opportunamente collettate. 

Il riempiemento avviene con materiale inerte ad elevata conducibilità idraulica (ghiaia, sabbia  o terreno naturale) che funge da supporto di crescita per le macrofite emergenti e per la popolazione microbica.

Rispetto ai sistemi a flusso superficiale, in cui lo sviluppo delle colonie di microrganismi è limitato ai soli fusti sommersi delle macrofite, in questo caso la pellicola batterica dispone di una maggiore superficie di adesione, riducendo cosi l'area richiesta dall'impianto.

Tali sistemi sono caratterizzati dalla presenza di specie vegetali tipiche delle zone umide (macrofite igrofile), radicate ad un substrato di crescita.

Sono definiti sistemi naturali poichè tendono a riprodurre in ambiente controllato i processi di autodepurazione che avvengono nelle zone umide naturali, in cui sono coinvolte, oltre alle specie vegetali, anche i microrganismi associati per il trattamento delle acque reflue.

Per questa tipologia  di depurazioni non è consigliabile l'immissione delle acque meteoriche. A questo scopo si consiglia una delimitazione perimetrale e/o una copertura.

Tra i sistemi esistenti i più comunemente utilizzati sono quelli a flusso sommerso che, nello specifico, possono essere:

a)  il sistema a flusso sommerso di tipo orizzontale (Subsurface Flow Sistem-horizontal = SFS-HF) ed

b) il sistema a flusso sommerso di tipo verticale (Subsurface Flow Sistem-vertical = SFS-VF).

a) sistema a flusso sommerso orizzontale

Sono costituiti da vasche opportunamente impermealizzate con manti plastici, riempite di materiale inerte di opportuna granulometria (es. ghiaie), in cui si sviluppano le radici della macrofite.

Il flusso dell'acqua è mantenuto costantemente al di sotto della superficie del materiale di riempimento.

Mentre il refluo attraversa il materiale di riempimento e viene a contatto con la rizosfera delle macrofite, la sostanza organica e azotata in esso contenuta viene degradata dall'azione microbica, mentre il fosforo e le sostanze pesanti si fissano su materiale di riempimento.

Il processo depurativo è favorito da queste specie vegetali attraverso lo sviluppo di un'efficiente popolazione microbica e attraverso l'azione di pompaggio dell'ossigeno atmosferico dalla parte emersa all'apparato radicale, con conseguente migliore ossidazione del refluo e la pressochè scomparsa dei microrganismi patogeni.

Per i sistemi realizzati in aree con clima particolarmente rigido si consiglia di prevedere un possibile abbassamento del livello dell'acqua nella vasca così da evitarne il congelamento.

b) sistema a flusso sommerso verticale

La configurazione verticale è molto simile a quella orizzontale. Anche in questo caso ci troviamo in presenza di vasche impermealizzate e riempite con materiale inerte sul quale sono piantate macrofite.

La differenza principale è nel modo in cui il refluo attraversa l'area di riempimento: mentre nel sistema orizzontale  il flusso è continuo, in questo il refluo viene immesso nelle vasche in modo discontinuo, a mezzo di pompe sommerse o sistemi a sifone, e scorre in direzione verticale.

Il sistema "intermittente" consiglia il montaggio di doppie  vasche in parallelo.

Il materiale di riempimento in questo caso deve essere più fine in modo da consentire una lenta percolazione delle acque e una distribuzione più omogenea.

L'alimentazione "alternata" del liquame e la granulometria differenziata, consentono un drenaggio avvicendato da carenza e eccesso di ossigeno.

Il liquido filtra gradatamente verso il fondo e lo svuotamento progressivo conseguente l'immissione di aria negli interstizi.

Il riempimento successivo intrappola l'aria e la spinge in profondità, favorendo una migliore e maggiore formazione di batteri adesi alla massa filtrante.

E' chiaro quindi che, essendo l'ambiente più ossigenato, l'ossidazione e la degradazione della sostanza organica negli impianti a flusso verticale sono senz'altro maggiori.

(fine I parte)

 

Crescenzi srl

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