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33.Depurazione piccole comunit

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Depurazione piccole
comunità
In Italia nel 2003 rilevati 7.585 IMPIANTI di
cui:
2% (50 000÷100 000 AE)
(10 000÷50 000 AE)
7.3%
1.7% (>100 000 AE)
20%
(2 000÷10 000 AE)
69% (<2 000 AE)
L’antesignana dei sistemi di
depurazione: la fossa Imhoff
A - Uscita biogas
E - Entrata acque da
trattare
U - Uscita acque trattate
B - Coperchio vasca
C - Pozzetto di ispezione
1 - Zona di
sedimentazione
2 - Zona di digestione
Obiettivi di depurazione:
- Rimozione del materiale
sedimentabile;
- Parziale digestione
(stabilizzazione) del
materiale sedimentato;
-Parziale trattenimento di
olii e grassi.
Si tratta quindi di un
trattamento molto
parziale, una sorta di
sgrossamento prima di
un trattamento
successivo o di una
immissione in una
fognatura.
La fossa settica
La compartimentazione influisce sull’efficienza di
abbattimento evitando che fenomeni di
fermentazione possano mettere in sospensione
materiale sedimentato, subito richiamato
nell’effluente. In una fossa bicamerale il primo
comparto dovrebbe costituire circa i 2/3 del volume
complessivo.
Le fosse settiche hanno lo scopo di
rimuovere i solidi grossolani che
potrebbero sedimentare nelle
fognature di recapito o provocare
intasamenti. Ci può essere un
effetto di ritenzione su alcune
componenti leggere come olii e
grassi.
Sulla superficie si forma una
“crosta” costituita da materiale
galleggiante consolidato. La
produzione dei fanghi è intorno a
0,5 l/abitante d. E’ necessaria la
presenza di tubi di ventilazione per
l’allontanamento dei gas prodotti.
Fossa settica tricamerale
Le più camere possono anche
essere costituite da fosse
biologiche monocamerali in
serie. In questo caso il
passaggio del liquame avviene
con un’apertura in grado di
evitare il passaggio dei solidi e
della “crosta”
Il raccordo con una
tubazione può essere
occasione di
intasamento!
Dimensionamenti adeguati
fino a 50 AE 1÷2 m3/AE
fra 50 e 500 AE 0,7÷1,5 m3/AE
oltre i 500 abitanti 0,3÷0,7 m3/AE
Nel caso in cui la fossa settica sia l’unico
trattamento prima dell’immissione in un
corpo idrico superficiale, volumi unitari di
3÷4 m3/AE
Pretrattamenti
Fosse settiche e fosse Imhoff
grande semplificazione gestionale
Contemporaneamente
fasi
di
grigliatura,
dissabbiamento,
disoleatura, sedimentazione primaria…, accumulo
Necessaria raccolta periodica dei residui a distanze di tempo
molto elevate
Settori di
applicazione delle
fosse settiche
fossa pluricompartimentata con anche
ulteriore trattamento di filtrazione finale quale
Elemento di predepurazione spinta
A)
filtrazione intermittente
dispersione sotto la superficie del terreno
fitodepurazione subsuperficiale
B)
fossa monocamerale o bicamerale quale elemento "trappola" di
materiale grossolano e di sedimentazione
depurazione secondaria a fanghi
attivi, a letti percolatori e derivati
(bicamerale nel secondo caso)
C)
fossa monocamerale quale elemento "trappola" di
materiale grossolano e di sedimentazione
D)
immissione in fognatura in
pressione
fossa monocamerale quale elemento "trappola" di
materiale grossolano e di sedimentazione
immissione in fognature cittadine
ancora prive di depuratore
centrale o con sezione e
pendenza insufficiente
Confronto fosse settiche e fosse Imhoff
Vantaggi delle fosse settiche rispetto alle fosse Imhoff:
non richiedono pretrattamenti di sorta
richiedono minore profondità
nei tipi pluricompartimentati, effluente più stabile
Svantaggio: effluente maleodorante…
costituisce un problema
non sempre
La dispersione sotto la superficie del terreno
Subirrigazione a goccia
tubazione di distribuzione
con ugelli
dal trattamento secondario
vasca di compensazione
e di carico
F
pompa
filtro
collettore di
ritorno
collettore di alimentazione
Filtrazione lenta intermittente
abitazione
pannello di
controllo
tubazione di aerazione del fondo
drenaggio di fondo
fossa settica
PIANTA
tubazione di alimentazione con ugelli
filtro
pompa
tubazione di drenaggio
parete di
separazione
SEZIONE LONGITUDINALE
A
A
vasca o rivestimento in PVC
pezzi speciali da 1"
fori da 3mm rivolti verso l'alto
Filtro lento intermittente
collettore laterale in PVC da 1"
PIANTA
tratto verticale per pulizia
e aerazione
copertura con terra
tessuto
o con ghiaia (facilmente asportabile) sistema di distribuzione
non tessuto
dei liquami
sabbia
elemento di protezione
quota terreno esistente
60 cm
vasca o rivestimento in PVC
effluente finale
pietrame pulito di drenaggio
ghiaia di drenaggio
tubazione di drenaggio D = 100 mm
SEZIONE A-A
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. 152/06 All. 5, Parte 3, Indicazioni Generali:
Per tutti gli insediamenti con popolazione equivalente
compresa tra 50 e 2.000 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.
FITODEPURAZIONE
Soluzione che integra gli aspetti funzionali di un biofiltro con quelli di un
ecosistema palustre
AREE UMIDE (WETLANDS): aree in cui l’acqua sommerge (impregna) la
sup. del terreno per un tempo sufficientemente lungo da mantenere ogni
anno condizioni di suolo saturo e selvatica vegetazione (es. paludi e
acquitrini)
AREE UMIDE ARTIFICIALI o IMPIANTI DI FITODEPURAZIONE
(CONSTRUCTED WETLANDS): sistema progettato e realizzato per il
trattamento di acque reflue, opportunamente collettate, basato sulla presenza di
piante tipiche delle zone umide e nel quale tali piante giocano un ruolo attivo e non
puramente estetico
FITODEPURAZIONE
SITUAZIONE INTERNAZIONALE
Diffusa a partire dai primi anni ‘70 in Germania e USA
Attualmente in tutto il mondo (convegni internazionali)
Situazione europea: Germania (circa 6000 impianti), Regno Unito (circa 1000),
Danimarca (300) Austria (300), Olanda (200)
Linee guida:
• Germania:
ATV - A 262E (1998)
• USA:
EPA 832 - R 93 - 001 (1993)
• Austria: ONORM B2505 (1998)
SISTEMI DI FITODEPURAZIONE
Sistemi a flusso superficiale
 macrofite galleggianti
 macrofite radicate:
sommerse
emergenti
Sistemi a flusso subsuperficiale
 flusso orizzontale (SFS - h)
 flusso verticale (SFS - v)
FLUSSO SUPERFICIALE A MACROFITE GALLEGGIANTI
Specie vegetali: Lemnacee (es. lenticchia d’acqua)
Eichhornia Crassipes (giacinto d’acqua)
• riproduzione molto rapida (Lemna: 1 pianta  20 piante)
• copertura completa della superficie
• radici corte e folte con attività di assorbimento molto intensa
• buona resistenza alle basse temperature
• caratt. impianto: profondità  1m; flusso orizzontale; tempi detenzione 
1 mese
FLUSSO SUPERFICIALE A MACROFITE RADICATE EMERGENTI
Specie vegetali: Phragmites Australis (canna di palude); Typha (mazza
sorda); Scirpus (giunco di palude); Iris (giglio)
• bacini poco profondi (30  40 cm): sviluppo del bacino in lunghezza
• strato di suolo per radici piante (20  30 cm)
• tempi di detenzione: 5  15 giorni
• zone aerobiche (vicino alla superficie libera) e anaerobiche
PRINCIPALI SPECIE DI MACROFITE RADICATE
EMERGENTI UTILIZZABILI NEI SISTEMI DI
FITODEPURAZIONE
FLUSSO SUB - SUPERFICIALE ORIZZONTALE (SFS - h)
• specie vegetali: Phragmites, Typha, Scirpus, Iris
• medium riempimento: ghiaia con granulom. prescelta (Ks10-33x10-3 m/s)
• impermeabilizzazione fondo bacino
• leggera pendenza fondo (1%) per favorire il deflusso
• terreno saturo fino a 10  20 cm sotto la sup., con possibilità di
regolazione
• profondità bacino: 0,6  0,8 m; tempi detenzione > 3 giorni
• processi prevalentemente anaerobici, con zone aerobiche localizzate
FLUSSO SUB - SUPERFICIALE VERTICALE (SFS - v)
• specie vegetali: Phragmites, Typha, Scirpus, Iris
• medium di riempimento: granuometria crescente, da sabbia a ghiaia
grossa
• distribuzione del flusso uniforme sulla superficie e raccolta sul fondo
• adduzione flusso intermittente (sifone o pompa)
• terreno saturo e insaturo a intervalli
• alternanza di condizioni aerobiche e anaerobiche
SISTEMI A FLUSSO SUB - SUPERFICIALE
 migliori rendimenti depurativi, soprattutto su sostanze organiche
 scorrimento del refluo sotto la superficie (no problemi di
propagazione di odori e sviluppo di insetti)
 dimensioni più contenute rispetto ai sistemi a flusso superficiale
 maggiore superficie a contatto col refluo (medium di riempimento
+ parti immerse delle piante): favorisce la degradazione degli
inquinanti ad opera dei batteri
Superficie
ghiaia
Biomassa adesa
Superficie
radici e rizomi
MECCANISMI DI RIMOZIONE DEI PRINCIPALI
INQUINANTI
• Metabolismo batterico (BOD, N, colloidi, P, metalli)
• Filtrazione e sedimentazione (SST, BOD, N, P, metalli non disciolti, batteri e virus)
• Adsorbimento (colloidi, P, metalli pesanti)
• Precipitazione (N, P)
• Assorbimento delle piante (N, P, metalli, batteri e virus)
• Decadimento naturale (batteri e virus)
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