trattamenti delle acque di scarico per piccole comunità...
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Trattamenti delle acque di scarico per piccole comunità
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
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 in questi 149 comuni risiede
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In Emilia -Romagna: 340 COMUNI
(censimento 2011)http://www.comuniverso.it
/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
Altri dati…
• In Italia, ci sono circa 17 000 impianti di trattamento con una potenzialità
complessiva di 78 milioni di abitanti equivalenti
7.3%
2%
1.7%(10 000÷50 000 AE)
(50 000÷100 000 AE)
(>100 000 AE)7.3%
2%
1.7%(10 000÷50 000 AE)
(50 000÷100 000 AE)
(>100 000 AE)
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69%
7.3%1.7%
(<2 000 AE)
20%
(2 000÷10 000 AE)
(>100 000 AE)
69%
7.3%1.7%
(<2 000 AE)
20%
(2 000÷10 000 AE)
20%
(2 000÷10 000 AE)
(>100 000 AE)
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).
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Possibili Possibili Possibili Possibili “piccole” Utenze“piccole” Utenze“piccole” Utenze“piccole” Utenze
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Depurazione delle acque per piccole comunità
Qualche ab ���� 2000 ab (���� 5000 ab)
La depurazione delle acque delle
piccole comunità deve rispondere a
situazioni e necessità particolari:
- Elevate variazioni di carico
idraulico e organico durante il
giorno, la settimana e l’anno;
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giorno, la settimana e l’anno;
- Processi di trattamento semplici e
di facile gestione;
Ridotte necessità di manutenzione;
- Minimi problemi di impatto
ambientale derivanti da odori,
rumori e aerosol
I problemi principali:
VariazioniVariazioniVariazioniVariazioni didididi caricocaricocaricocarico organicoorganicoorganicoorganico e e e e idraulicoidraulicoidraulicoidraulico durantedurantedurantedurante ilililil giornogiornogiornogiorno
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Il Decreto legislativo 152/2006
“2. …. Gli scarichi di acque reflue urbane che confluiscono nelle r etifognarie, provenienti da agglomerati con meno di 2.000 abit anti equivalentie recapitanti in acque dolci e di transizione e gli scarichi p rovenienti daagglomerati con meno di 10.000 abitanti equivalenti, recap itanti in acquemarino – costiere, sono sottoposti ad un trattamentotrattamento appropriatoappropriato , inconformità con le indicazioni dell’Allegato 5 ”
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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 acq ue reflue urbanedi cui all’articolo 31 comma 2 devono conformarsi , secondo le cadenzetemporali indicate al medesimo articolo, ai valori-limite definiti dalle RegioniRegioniin funzione degli obiettivi di qualità e, nelle more della su ddetta disciplina,alle leggi regionali vigenti alla data di entrata in vigore d el presenteDecreto.“
Possibili sistemi di trattamento
•• SubdispersioneSubdispersione•• SubirrigazioneSubirrigazione•• Filtrazione lenta intermittenteFiltrazione lenta intermittente•• FitodepurazioneFitodepurazione verticaleverticale•• FitodepurazioneFitodepurazione a flusso a flusso subsuperficialesubsuperficiale
orizzontaleorizzontale•• EvapotraspirazioneEvapotraspirazione
Naturali
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•• EvapotraspirazioneEvapotraspirazione•• Stagni (facoltativi, anaerobico,aerobico, aerato)Stagni (facoltativi, anaerobico,aerobico, aerato)
•• Filtro percolatore a basso caricoFiltro percolatore a basso carico•• Dischi biologiciDischi biologici•• Filtro biologico aeratoFiltro biologico aerato•• Percolatore sommerso aeratoPercolatore sommerso aerato•• MBBRMBBR•• Fanghi attivi ad aerazione prolungataFanghi attivi ad aerazione prolungata•• MBRMBR•• Filtrazione rapidaFiltrazione rapida
Impiantistici
SettoriSettoriSettoriSettori didididiapplicazioneapplicazioneapplicazioneapplicazione delledelledelledelle
fosse fosse fosse fosse settichesettichesettichesettiche
fossa pluricompartimentata con anche ulteriore trattamento di filtrazione finale quale elemento di predepurazione spinta
filtrazione intermittentedispersione sotto la superficie del terrenofitodepurazione subsuperficiale
A)
fossa monocamerale o bicamerale quale elemento "trappola" di materiale grossolano e di sedimentazione
B)
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fossa monocamerale quale elemento "trappola" di materiale grossolano e di sedimentazione
immissione in fognatura in pressione
C)
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
D)
depurazione secondaria a fanghi attivi, a filtri percolatori e derivati (bicamerale nel secondo caso)
DimensionamentiDimensionamentiDimensionamentiDimensionamenti adeguatiadeguatiadeguatiadeguati
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
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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
TecnicheTecnicheTecnicheTecnicheTecnicheTecnicheTecnicheTecniche didididididididi depurazionedepurazionedepurazionedepurazionedepurazionedepurazionedepurazionedepurazione naturalenaturalenaturalenaturalenaturalenaturalenaturalenaturale
Le tecnichetecniche naturalinaturali 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 naturalifonti energetiche naturali (radiazione solare, vento…)
Adatte per le piccole comunità, per le loro caratteristiche ;
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Per tutti gli insediamenti con popolazione equivalentecompresa tra 50 e 2.000 AE, si ritiene auspicabile il ricorsoa tecnologie di depurazione naturale quali il lagunaggio o lafitodepurazione, o tecnologie come i filtri percolatori oimpianti ad ossidazione totale .
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 :
copertura con terra o con ghiaia (facilmente asportabile) sistema di distribuzione
dei liquami
tessutonon tessuto
tratto verticale per puliziae aerazione
elemento di protezione
quota terreno esistente
PIANTA
FiltroFiltro lento lento intermittenteintermittente
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60 cm
vasca o rivestimento in PVC
tubazione di drenaggio D = 100 mm
pietrame pulito di drenaggio
effluente finale
sabbia
ghiaia di drenaggio
Sistema di subirrigazione
fossa settica
trincea di subdispersione
14
40 cm
prof
ondi
tà
streptococchifecali
coliformi fecali
coliformitotali
batteri /100 ml
BATTERI TOTALI
X 10 6
liquido
zona colmatata
suolo naturale
Fitodepurazione Fitodepurazione –– Sistemi ibridi e a cascataSistemi ibridi e a cascata
Sistema ibrido costituito da:filtro intermittente verticale (nitrificazione) sistema di fitodepurazione a flusso subsuperficiale orizzontale (denitrificazione per via endogena)
fossa settica pompa con filtro
sistema di distribuzione copertura con terreno
filtro intermittenteverticale (cumulo assorbente)
fitodepurazione subsuperficiale orizzontale
effluente
particolaretubo didistribuzione 1,80 - 2,50
0,8 - 1,00
VISTAASSONOMETRICA
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Sistema di 3 letti di fitodepurazioneverticale in serie, così disposti per seguirecon il minimo di movimenti di terra lanaturale pendenza del terreno
1 2
3
Letto di fitodepurazione prefabbricato costituito da elementi modulari
varia
bile
elemento 1
elemento 2
elemento 3
SEZIONE
PIANTA vasca in fase di posa
Tecniche di depurazione impiantistica 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
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impiego continuo di reagenti chimici
Indispensabili per i grandi impianti di depurazione, possonoessere adottate anche nelle piccole comunità, laddove ci siaindisponibilità di aree per applicare sistemi di tipo naturale.
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.
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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.
I PRETRATTAMENTI
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Fosse settiche
«fosse Mourras», dal nome dell'Inventore Jean Louis
Mourras de Vesoul, apparvero in Francia nel negli anni 1860,
e furono applicate per la prima volta negli USA nel 1876, ove
furono brevettate nel 188119
Fosse settiche
Schema di fossa settica unifamiliare a una camera (doc. OMS)
Sistema eccezionale per semplicità operativa in quanto compendia le funzioni di
grigliatura, dissabbiamento e disoleatura con oneri di gestione trascurabili eccettuato il
periodico uso dell’autoespurgo
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Schema di fossa settica a due camere
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Schema di fossa settica a tre camere
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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
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
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APPLICAZIONI:
come trattamento autonomo
ventilazionecolonna di scarico
ventilazionefossa settica
ventilazionesecondaria
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immissione in fognatura municipale
immissione in corso d’acqua ( o fosso
FOSSA SETTICA
fognaturastradale
sifoni
alla fognatura stradale
in alternativa a un fosso
o a un corso d’acqua
APPLICAZIONI:
come pre-trattamento
A monte di sistema di
subdispersione (“subirrigazione”)
FOSSA TRICAMERALE
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A monte di sistema di
fitodepurazione subsuperficiale
FOSSA TRICAMERALE
APPLICAZIONI:
come pre-trattamento
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A monte di impianto ad aerazione prolungata
FOSSA MONOCAMERALE
Fosse Imhoff
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inventate e brevettate nel 1904
Schema
PIANTA SEZIONE C-C
arrivo liquame grezzouscita liquame
A A
B
sviluppo di biogas
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SEZIONE B-Barrivo liquame grezzo(grigliato)
tubazioni di raccoltafango digerito
fessura dicomunicazione
fango digerito
comparto didigestione
comparto disedimentazione crosta
SEZIONE A-A
sedimentato
deflettori
C C
B
sviluppo di biogas
DETTAGLI COSTRUTTIVI
10 cm
10 cm
10 cm
10 cm
40-50 cm
40-50 cm
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40-50 cmlivello massimo del fango
Impianto di epurazione della Città di
Monaco di Baviera, costituito
interamente di fosse Imhoff, 1925
Considerazioni
Per un funzionamento corretto occorrono:
• A) elevate profondità
• B) strette tolleranze nella comunicazione fra • 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
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“Per quanto concerne gli impianti per meno di 50 abitanti
è raccomandabile di utilizzare unicamente le fosse
settiche.”
FOSSE SETTICHE-IMHOFF
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Confronto rimozioni percentuali
Parametro Fossa settica Fossa Imhoff
BOD5, COD 20-55 25-35
SS 92-100 85-90
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SS sedimentabili
92-100 85-90
SS totali 48-90 55-65
Virus 12-45 10-20
Batteri 25-60 25-50
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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
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la presenza di vari setti di separazione oggetto di rapidi intasamenti
UNICO aspetto positivo delle fosse settiche-Imhoff:
l’uscita di un effluente “meno settico “ di quello delle fosse Imhoff, comunque
non certo aerobico....................
NormativaDeliberazione 4 febbraio 1977 del Comitato dei Ministri per la Tutela delle
Acque dall’Inquinamento (CITAI)
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3. VASCHE SETTICHE DI TIPO
TRADIZIONALE
Non accettabili per nuove installazioni; i parametri che seguono si
riportano per una valutazione delle installazioni esistenti
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PARERE DEL PROF. LUCA BONOMO
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REGIONE EMILIA ROMAGNA
DELIBERA DI GIUNTA REGIONALE 9-6-2003 n. 1053
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
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C < 50 Quelli già indicati all'allegato 5 della delibera del Comitato dei
Ministri per la tutela delle acque dall'inquinamento del 4 febbraio1977
50 < C < 200
Trattamento mediante vasche settiche di tipo Imhoff realizzate 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 1977.
REGIONE TOSCANADECRETO 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”)
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REGIONE PUGLIAREGOLAMENTO REGIONALE
Disciplina degli scarichi di acque reflue domestiche o assimilate alle domestiche di
insediamenti di consistenza inferiore ai 2.000 A.E., ad esclusione degli scarichi già
regolamentati dal S.I.I. [D.Lgs.n.152/2006, art.100 - comma 3]
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REGIONE LOMBARDIA
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