Rubrica: Building and living
Titolo o argomento: Depurazione biologica delle acque reflue
In natura hanno luogo continui processi di depurazione naturale operati da organismi animali e vegetali marini e terrestri (batteri, funghi, protozoi, alghe, ecc.). Le sostanze organiche naturali o antropiche1 che raggiungono un corso d’acqua vengono demolite da microrganismi e i prodotti della mineralizzazione vengono utilizzati dai vegetali. Le acque reflue domestiche, agricole e, talvolta, industriali, possono essere depurate attraverso un processo completamente naturale denominato “fitodepurazione”, esso sfrutta la capacità autodepurativa degli ambienti acquatici e le caratteristiche di talune piante che vengono utilizzate come filtri biologici in grado di favorire processi di degradazione batterica ed antibiosi. L’ambiente acquatico viene ricavato in un bacino impermeabilizzato (ad esempio con una guaina in pvc), riempito di materiale ghiaioso e vegetato da piante acquatiche. Tale soluzione permette di ridurre gli inquinanti presenti nelle acque reflue e depurarle con un basso impatto ambientale. Le piante in realtà non sono coinvolte direttamente nel processo depurativo ma hanno lo scopo di creare l’ambiente nel quale si forma la flora batterica atta ad ottenere il processo depurativo naturale.
Tecniche di fitodepurazione
Le tecniche di fitodepurazione possono essere classificate in base all’ecologia delle piante acquatiche, troviamo quindi i sistemi a idrofite galleggianti (pleustofite), i sistemi a idrofite radicate sommerse, i sistemi a macrofite radicate emergenti (elofite) ed i sistemi a microfite (alghe unicellulari).
Direzione di scorrimento dell’acqua
I sistemi di fitodepurazione a macrofite radicate emergenti possono essere ulteriormente suddivisi in base alla direzione di scorrimento dell’acqua. Abbiamo quindi una distinzione tra i sistemi a flusso superficiale (FWS – Free Water Surface), i quali sono realizzati mediante vasche o canali in cui la superficie dell’acqua è esposta all’atmosfera ed il suolo invece è costantemente sommerso (profondità compresa tra i 40 ed i 60 centimetri) costituendo il supporto per le radici delle piante, ed i sistemi a flusso sommerso (SSF – Subsurface Flow) nei quali l’acqua scorre, attraverso il medium di riempimento (ghiaia o sabbia ad esempio), al di sotto della superficie senza un contatto diretto con l’atmosfera. A loro volta i sistemi a flusso sommerso si dividono in due sottocategorie. I sistemi a flusso orizzontale (HF – Horizontal Flow) dove l’acqua, che scorre in senso orizzontale (con leggera pendenza), viene depurata in una o più vasche, profonde tra i 70 e gli 80 centimetri, contenenti materiale inerte sul quale si sviluppano le radici della macrofite (ambiente prevalentemente anaerobico). In alternativa vi sono i sistemi a flusso verticale (VF – Vertical Flow) dove il refluo viene immerso in un filtro di materiali inerti profondo circa 1 metro (ambiente aerobico). Tra le tipologie di sistemi di fitodepurazione più adottate troviamo quelli a lagunaggio (facenti parte dei sistemi a flusso superficiale) i quali si ispirano ai meccanismi che hanno luogo all’interno delle paludi e quelli a flusso verticale (facenti parte dei sistemi a flusso sub-superficiale).
Sistema a lagunaggio
Trattasi di un sistema che riproduce i meccanismi autodepurativi che hanno luogo in paludi e zone umide, il sistema sfrutta apposite vasche di sedimentazione nelle quali si avvia il processo di ossigenazione ad opera di microorganismi. Tale sistema necessita di grandi spazi dotati di una leggera pendenza che impedisce il pompaggio del refluo all’impianto.
Sistema a flusso verticale
La depurazione avviene in due fasi, nella prima (fase di sedimentazione) si svolge il trattamento primario in una vasca biologica di tipo Imhoff. Nella seconda (fase di pompaggio) il refluo viene spinto da una pompa, al fine di essere filtrato verticalmente, in una vasca filtro contenente piante le cui radici sono circondate da grani di ghiaia di diverse dimensioni affogati nella sabbia. Tale procedura, usufruendo di tubazioni con fori equidistanti, permette un contatto omogeneo del refluo con le radici delle piante agevolando così l’ossigenazione e prevenendo la formazione di eccessivi odori sgradevoli.
Vantaggi e svantaggi della fitodepurazione
Tra i principali vantaggi della fitodepurazione troviamo i ridotti costi dell’impianto e della gestione, l’assenza di consumi energetici a carico dell’uomo, la possibilità di gestione dell’impianto da parte di personale non specializzato, la ridotta manutenzione, la flessibilità nei confronti di variazioni del carico idraulico e organico, la riduzione delle portate da trattare grazie ai fenomeni di evapotraspirazione, il risparmio di chilometri di costosi impianti di tubazione per il collegamento alla rete di scarico urbana, il risparmio del 60% in termini di energia elettrica rispetto ai sistemi adottati negli impianti urbani, la possibilità di riutilizzare l’acqua depurata, e ormai ricca di nutrienti, per irrigare giardino e coltivazioni, il riutilizzo dell’acqua (non potabile) per uso negli elettrodomestici (lavatrice, lavastoviglie, riscaldamento, ecc.), per il lavaggio dell’auto o di qualunque altro oggetto e per gli sciacquoni del bagno. D’altra parte, però, è opportuno riconoscere che vi sono anche degli svantaggi di cui raramente si parla. Tra questi troviamo ad esempio l’elevata produzione di vegetazione da rimuovere e smaltire periodicamente, la necessità di aree da poter destinare all’impianto, la diminuzione delle efficienze depurative nel periodo invernale e quindi la quasi impossibilità ad utilizzare simili impianti in luoghi caratterizzati da climi rigidi, il possibile sviluppo di cattivi odori, la possibile proliferazione di insetti e la possibile presenza di ratti.
I costi
Dati da elaborare.
1 L’antropizzazione è il processo mediante il quale l’uomo modifica l’ambiente naturale, per renderlo più consono ai propri fini.
