fitodepurazione - Idrodepurazione

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17 GIUGNO 2016
IDRODEPURAZIONE SRL
Via Comina, 39
I – 20831 Seregno (MB)
ITALY
www.idro.net
[email protected]
FITODEPURAZIONE
FONDAZIONE GEOMETRI E GEOMETRI LAUREATI MILANO – 17 giugno 2016
Sistemi alternativi di depurazione delle acque
Principi generali di gestione sostenibile del ciclo delle acque
PRINCIPIO FONDAMENTALE:
Per essere sostenibile, un sistema di gestione delle acque richiede un uso efficiente
dell’acqua, per tali motivi bisogna:
- evitare il ricorso a sostanze pericolose,
-riciclare le sostanze nutritive,
-trattare le acque reflue a costi contenuti
-recuperare le acque trattate per usi domestici o per l’irrigazione.
Così le acque reflue, invece di essere considerate sostanze da eliminare, diventano una risorsa
idrica.. Tale approccio permette di progettare le varie parti allo scopo di ottimizzare il sistema
idrica
nel suo complesso.
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Gestione convenzionale e sanitizzazione ecologica
gestione convenzionale:
-grandi quantità di acqua, fertilizzanti e pesticidi, per irrigare i campi e fornire prodotti;
- altra acqua viene utilizzata nelle nostre case per allontanare gli scarichi (che contengono proprio quei
fertilizzanti necessari all’agricoltura);
- grandi quantità di acqua vengono inviate agli impianti di depurazione per rimuovere inquinanti e
fertilizzanti.
-non c’è riuso né d’acqua né di fertilizzanti, pertanto c’è un forte rischio di contaminazione nel caso si
verifichi un qualsiasi problema nella rete fognaria (molto estesa) o nel depuratore;
gestione tramite sanitizzazione ecologica:
− riuso di acqua e fertilizzanti contenuti nelle acque di scarico;
- separazione acque grigie (meno pericolose, perché non contaminate da patogeni e più facili da
depurare) da quelle nere (contengono nutrienti preziosi per l’agricoltura, vengono riusate per
l’irrigazione, dopo aver eliminato i patogeni);
- trattamento delle acque (grigie e nere) tramite tecniche di fitodepurazione (bassi costi di gestione,
maggiore elasticità, ed utilizzabili in modo decentrato con conseguente riduzione dei consumi ed
ottimizzazione dei costi d’istallazione delle reti fognarie),
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La normativa vigente:
Il Testo Unico sulle Acque:
E’ costituito dal D.Lgs. 152/1999,
152/1999, dal D.Lgs.
258/2000 e dal D.Lgs. 152/2006
Sostituisce la legge Merli L. 319/1976
Recepisce la Normativa Comunitaria
(Direttiva 97/271)
97/271)
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La normativa vigente: i piccoli insediamenti
Demanda alle Regioni la regolamentazione degli
scarichi di insediamenti fino a 2000 AE –
Deliberazione del Consiglio Regionale n.42 del 27
settembre 2007 - Art. 22
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Scarichi civili di piccole e medie comunità
Fognatura “nera” pubblica
1. esistente
Impianto di depurazione
centralizzato
2. assente
Piccoli impianti di
depurazione
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2. Fognatura “nera” assente
- sul suolo (rispetto della Tab. 4 –All. 5 D.lgs. 152/06)
- in acque superficiali (fognatura bianca, fiume, lago, mare rispetto art.22 comma 1 e 2 Deliberazione del Consiglio
Regionale n.42 del 27 settembre 2007)
Impianti ad ossidazione, a letto batterico, fitodepurazione
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La normativa vigente:
metodi di depurazione naturale
“Per tutti gli agglomerati con popolazione
equivalente inferiore a 2000 AE si ritiene che i
limiti sopra citati possano essere raggiunti
attraverso
sistemi di depurazione di tipo
biologico associati a trattamenti di nitrificazione
e denitrificazione o trattamenti naturali dei
reflui, quali fitodepurazione e lagunaggio”
(Comma 2, punto c – Regione Lazio)
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LA FITODEPURAZIONE
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LA FITODEPURAZIONE
La fitodepurazione consiste in un tipo di trattamento operato da
organismi vegetali che, tramite l’apparato radicale, assorbono gli
elementi nutritivi (principalmente inorganici) presenti nell’acqua
da depurare; lo sviluppo radicale di queste piante inoltre, funge da
punto di adesione per i
microrganismi, la cui attività viene favorita dalla liberazione di
ossigeno atmosferico che, assorbito
dagli apparati aerei della pianta, viene poi trasferito alle radici e
liberato nell’ambiente circostante.
Il principio è quello di utilizzare la normale capacità depurativa che
possiedono le zone umide.
Tali trattamenti sono di tipo naturale e non richiedono generalmente
alcun apporto di energia elettrica dall’esterno.
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LA FITODEPURAZIONE
Occorre ricostruire un habitat naturale in cui diffondere le
piante che risultano più adatte per lo specifico impianto
(tipologia del refluo, condizioni climatiche,…)
L’impianto prevede la realizzazione di una vasca
impermeabilizzata, generalmente non molto profonda (circa
mezzo metro) con una superficie da impostare in funzione
del carico da depurare (circa 2/4 mq/ab.).
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LA FITODEPURAZIONE
Le piante messe a dimora sulla superficie
dell’impianto, attraverso la rizosfera, decompongono la
materia organica per azione microbica, assorbono
l’acqua chiarificata per capillarità, cedendola per
evapotraspirazione dopo aver assimilato i composti
necessari al loro metabolismo
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LA FITODEPURAZIONE: DIMENSIONAMENTO
Superficie evapotraspirante ≈ 2-4 mq/AE
Si considera:
- Consumo medio di acqua per AE ≈ 200
200--250 l/AE x g
- Assorbimento medio previsto per piante ≈ 60 l/mq x g
Pendenza del fondo consigliata ≈ 1%
Rapporto Lunghezza/Larghezza ≈ 0,40,4-3
Livello dell’acqua ≈ 10 cm sotto la superficie
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LA FITODEPURAZIONE: TRATTAMENTI IN USO
Idrofite emergenti a flusso subsub-superficiale
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Idrofite emergenti a percolazione
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Idrofite galleggianti:
galleggianti: piante acquatiche senza
substrato di supporto
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Idrofite sommerse:
sommerse: aumenta l’ossigeno disciolto
grazie all’attività fotosintetica delle idrofite
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LA FITODEPURAZIONE: CAMPI D’IMPIEGO
Piccoli centri e case isolate non raggiunti da fognatura
(qualche decina AE).
AE).
Insediamenti stagionali.
Ristoranti, agriturismi, autogrill.
Impianti di depurazione tecnologici che abbisognano di
trattamenti di finissaggio
finissaggio..
Zone dove non è economicamente possibile costruire reti
di drenaggio.
drenaggio.
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LA FITODEPURAZIONE: PREGI E DIFETTI
Vantaggi
Semplicità ed economia di costruzione
Semplicità ed economia di esercizio
Ridotta manutenzione
Ottimo inserimento ambientale
Maggiore resistenza agli shock di carico organico ed idraulico
a causa dei lunghi tempi di ritenzione idraulica
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LA FITODEPURAZIONE: PREGI E DIFETTI
Svantaggi
Necessità di superfici relativamente ampie,
Calo di rendimento nei periodi più freddi.
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LA FITODEPURAZIONE: ASPETTO ECONOMICO
I prezzi sono sostanzialmente paragonabili o inferiori a quelli
necessari per costruire un impianto convenzionale di
trattamento delle acque reflue
I costi dipendono da alcuni parametri fondamentali quali:
la dotazione idrica (espressa in litri/giorno per abitante
equivalente), il numero di abitanti su cui dimensionare
l’impianto ed il rendimento dell’impianto di
fitodepurazione.
21
22
23
Un altro parametro interessante da valutare è il
costo dell’impianto di fitodepurazione in funzione
della portata di acque reflue trattate, espressa in
metri cubi/giorno.
24
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Il parametro economico che rende più interessante
allestire impianti di fitodepurazione è quello relativo
esercizio. Infatti, impianti ben
al loro costo di esercizio.
progettati e quindi adeguatamente dimensionati in
funzione degli scarichi da trattare, funzionano per
decine di anni con ridottissimi o nulli costi di
manutenzione, a differenza dell’esercizio assai
oneroso degli impianti convenzionali.
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LA FITODEPURAZIONE: ASPETTO TECNICO
I trattamenti di fitodepurazione
sono trattamenti biologici
secondari, che necessitano di
un trattamento primario di
sedimentazione, quale una
fossa Imhoff e/o terziari,
terziari, di
affinamento, che sfruttano la
capacità di autodepurazione
degli ambienti acquatici.
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Degrassatore
Letto di fitodepurazione
CUCINE e
DOCCE
Fossa Imhoff
Cisterna di
accumulo
SERVIZI
IGIENICI
Pianta
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LA FITODEPURAZIONE: DATI DI PROGETTO
• Numero di abitanti equivalenti calcolati o stimati
• Dotazione idrica per ab eq
eq:: 200 l/giorno
• Superficie specifica:
specifica: 2-4 mq/ab eq
• Carico organico:
organico: 60 di BOD5/Ab
/Ab..giorno
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LA FITODEPURAZIONE:
CARATTERISTICHE DEL LETTO
• Manto impermeabilizzante in CAUCCIU’ EPDM
•
•
•
•
•
spessore da 2 mm
Rapporto Lunghezza/Larghezza:
Lunghezza/Larghezza: 0,4-3
Pendenza fondo
fondo:: 0,5 – 1 %
Profondità da 0,7 a 1,0 m
Conducibilità
idraulica
del
medium
(possibilmente ghiaia arrotondata di fiume o
silicea) < 1000 m/giorno
Utilizzo di zeolite per favorire gli scambi ionici
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LETTI DI FITODEPURAZIONE
A FLUSSO SUBSUB-ORIZZONTALE
Il flusso dell'acqua rimane
costantemente al di sotto della
superficie del letto e scorre in senso
orizzontale.
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LETTI DI FITODEPURAZIONE
A FLUSSO SUBSUB-VERTICALE
Il refluo da trattare è immesso con
carico alternato discontinuo e
percola verticalmente in un filtro di
materiali inerti in cui si sviluppano
le radici delle piante
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Fasi operative montaggio impianto
1.
2.
3.
4.
5.
6.
33
LA FITODEPURAZIONE: LE PIANTE
Le più comuni piante idrofile utilizzate per medi
insediamenti, sono le cannucce di palude, i
giunchi di palude e le sale di palude che
presentano steli e foglie lunghe con notevole
superficie di contatto con l'atmosfera ed un
esteso apparato radicale rizomatoso diffuso nel
terreno..
terreno
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Normalmente devono possedere un sistema vascolare di volume
pari al 5050-60% dell'intera pianta attraverso il quale provvedono al
trasporto dell'ossigeno atmosferico, fino al livello delle radici e dei
rizomi, favorendo la coltivazione di batteri anaerobici e aerobici
nel terreno adiacente dove l'ambiente e' riducente.
Le sale ad esempio hanno apparati radicali che si estendono fino
a 0,30 m sotto il piano campagna, le canne ed i giunchi
rispettivamente fino a 0,600,60-0,80 m e queste ultime possono vivere
anche in presenza di ristagno d'acqua.
Pertanto non si dovranno piantare a caso le essenze, se si vogliono
ottenere le migliori garanzie di depurazione e per evitare scarsi
risultati.
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ARBUSTI
FIORI
Ligustrum
Astilbe
Aucuba Japonica
Aruncus Silvester
Bambu’
Felce Aspidia
Calla,Calycanthus Fl.
Felce Osmunda
Canna Indica
Chondrus Crispus
Cornus Alba
Iris Pseudoacorus
Cornus Stolonifera.
Iris Kaempferi
Kalmia Latifolia
Lytrum Officinalis
Cotoneaster Salicifolia
Nepeta Mussini
Arundu donax (Canna comune)
Lysimachia
Typha latifolia e angustifolia
Elynus Arenarius
Lauro Cerasus
Petasites Officinal.
Sambucus Nigra
Filipendula
Sambucus Canadensis
Thuya Canadensis
Spirea Salicifolia
Phragmites australis (Cannucce di palude)
Giunchi di palude
Sale di palude
Ceanothus
La scelta dovrà poi cadere sulle piante peculiari della zona di
riferimento (autoctone)
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Bambù Miscanthus,
Miscanthus, siepe
decorativa resistente ai
venti da cui protegge
Lauro cerasus
Syringa
vulgaris
Ligustrum
Erianthus Ravennae
(Canna di Ravenna)
Cornus, corniolo in
Cornus,
inverno
37
Kalmia latifolia
Felce
Thuia in inverno
Typha latifolia
Iris
Sambucus nigra
38
39
40
41
42
43
44
Grazie per l’attenzione
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